淺談黃土高邊坡變形破壞特征

《淺談黃土高邊坡變形破壞特征》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。

1、淺談黃土高邊坡變形破壞特征　　摘要：近年來(lái)，黃土高邊坡的變形破壞給黃土地區(qū)人民生命財(cái)產(chǎn)造成了巨大的損失，因此，文章通過分析黃土高邊坡的變形破壞的六種類型，不僅能更好地反映黃土高邊坡的特征，也為黃土地區(qū)的工程實(shí)踐提供了一定的參考依據(jù)。從而，避免對(duì)人民的生命財(cái)產(chǎn)造成不必要的損失?！　￡P(guān)鍵詞：黃土高邊坡；變形破壞；類型和特征　　1概述　　目前，在我國(guó)西北地區(qū)大規(guī)模的公路、鐵路建設(shè)中出現(xiàn)了大量高度大于30m的黃土邊坡，已建成的黃土邊坡最高可達(dá)108m。由于在現(xiàn)行規(guī)范中，對(duì)高度為30m以上的黃土邊坡缺乏明確的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，以致因設(shè)計(jì)不當(dāng)而造成的邊坡變形破壞現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。據(jù)對(duì)陜、甘、寧等地區(qū)

2、公路、鐵路黃土高邊坡的現(xiàn)狀調(diào)查，發(fā)現(xiàn)已建成的150多處高邊坡中約有60處已經(jīng)發(fā)生了不同程度的變形破壞[1]。近年　　來(lái)，隨著國(guó)家“西部大開發(fā)”戰(zhàn)略的實(shí)施，在我國(guó)西部黃土地區(qū)規(guī)劃有大量的鐵路和公路，因此，黃土高邊坡問題就顯得尤為突出?！　≡邳S土高邊坡存在的問題中，邊坡變形破壞最為普遍。對(duì)于基坑開挖、公路和鐵路修筑等過程中形成的邊坡，若是不規(guī)范施工，則會(huì)使得土體發(fā)生變形，變形過大時(shí)可能會(huì)引發(fā)滑坡；而已建成公路、鐵路在風(fēng)化、降雨和地震等作用下，也會(huì)引起邊坡的變形和破壞，如坡面沖刷、剝落、崩塌等。因此，黃土高邊坡的變形破壞是一種常見、多發(fā)、威脅人民生命財(cái)產(chǎn)安全的地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象?！　?國(guó)

3、內(nèi)外研究現(xiàn)狀　　黃土高邊坡災(zāi)害不僅危及人民生命、財(cái)產(chǎn)的安全，而且直接影響區(qū)域國(guó)民經(jīng)濟(jì)的順利發(fā)展，因此，對(duì)此開展研究十分必要。其中，邊坡變形是邊坡產(chǎn)生破壞的首要前提，是邊坡穩(wěn)定狀態(tài)最直觀的反映。因此，其變形破壞特征，是研究重點(diǎn)和難點(diǎn)，是邊坡災(zāi)害預(yù)測(cè)、預(yù)防、預(yù)報(bào)和有效防治的理論基礎(chǔ)?！　∩鲜兰o(jì)80年代，國(guó)際工程地質(zhì)協(xié)會(huì)將瓦恩斯的滑坡分類方法作為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，即按照運(yùn)動(dòng)形式，邊坡可分為傾倒、流動(dòng)、側(cè)向擴(kuò)離、崩塌和滑動(dòng)[2]?！　」鹊抡竦龋?979）[3]、孫玉科（1980）[2]將邊坡的變形破壞模式歸納為：張裂順層追蹤破壞模式、追蹤平推滑移模式、水平剪切變形模式、傾倒變形破壞模式、順層

4、高速滑動(dòng)模式?！　”R肇鈞（1989）[4]通過分析土體變形破壞的機(jī)理，發(fā)現(xiàn)土的各向異性、土中的孔隙水、應(yīng)變、受力時(shí)間和加載速率、應(yīng)力會(huì)影響土的變形和破壞。　　孫廣忠（1993）[5]把邊坡變形破壞的類型總結(jié)為：傾倒變形、崩塌、追蹤節(jié)理面破壞、潰屈破壞、水平滑動(dòng)、塊體滑動(dòng)、沿層面滑動(dòng)、圓弧滑動(dòng)?！　∨硐孺诘龋?995）[6]通過分析萬(wàn)縣豆芽棚邊坡的變形破壞特征，發(fā)現(xiàn)在遭遇洪水或者暴雨時(shí)，邊坡的變形會(huì)進(jìn)一步加劇。　　陳守義（1996）[7]利用土的應(yīng)力應(yīng)變特性，將黃土滑坡分為漸進(jìn)破壞和突然失穩(wěn)兩類[8]?！　〗鸬络牐?000）[9]將邊坡變形分為六類：剝落、張裂、蠕動(dòng)、坍滑、滑動(dòng)

5、、崩塌?！　∧呷f(wàn)魁、劉東燕、張永興（2002）[10]采用有限元法模擬了某黃土高邊坡在不同降雨和地震條件下坡體應(yīng)力場(chǎng)的變化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：隨著降雨的入滲，土體中含水量也逐漸增大，其塑性破壞區(qū)域不斷擴(kuò)大；地震使坡體中最大主應(yīng)力和剪應(yīng)力明顯增大，應(yīng)力集中帶的范圍擴(kuò)大，坡體內(nèi)塑性區(qū)也隨之迅速擴(kuò)大；黃土高邊坡的變形破壞方式主要為滑塌型，其過程為：坡體蠕動(dòng)→后緣拉裂→滑帶在坡體中下部形成并向兩側(cè)擴(kuò)展→剪出口形成→坡體突滑?！　×硗?，根據(jù)野外調(diào)查和前人總結(jié)資料，王庚蓀（2001）[11]、陳志新等（2002）[12]、何紅前、陳志新、葉萬(wàn)軍等（2005）[13]、王兆云、陳芳（2007）[1

6、4]、吳萍、張駿、趙雄偉（2007）[15]、王念秦、羅東海、姚勇（2009）[16]、李長(zhǎng)發(fā)、鄒乾勝、羅東海（2010）[17]等對(duì)黃土高邊坡變形破壞的基本形式、模式進(jìn)行了進(jìn)一步研究。　　盡管眾多學(xué)者進(jìn)行了這方面的探索、研究，但黃土高邊坡的變形破壞特征仍然以其特征不明確性、變形難覺察性、破壞不確定性等方面制約著地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展?！　?黃土高邊坡變形破壞類型及特征　　黃土高邊坡的變形破壞可分為坡面破壞和坡體破壞兩大類。坡面破壞是坡體自身穩(wěn)定性滿足要求，但因?yàn)槠旅骈L(zhǎng)期暴露在自然環(huán)境中，在各類外地質(zhì)營(yíng)力作用下，坡面土體發(fā)生失穩(wěn)，包括坡面沖刷、剝落和濕陷變形；坡體破壞是因?yàn)槠麦w自身的

7、穩(wěn)定性不滿足要求，隨著時(shí)間的推移，邊坡開始發(fā)生變形而最終失穩(wěn)，包括崩塌、坍（滑）塌、滑坡[18]?！　?.1坡面沖刷　　坡面沖刷是指降雨形成的坡面水流，在自重作用下向下流動(dòng)，愈向下流速愈大，并沖走坡面表層土體的現(xiàn)象。使坡面形成溝狀或洞穴狀，是常見的路塹邊坡變形破壞形式[13]?！　_刷主要受坡比的控制，坡比直接影響流速和匯水面積。坡面越陡，流速越大；坡面面積越大，匯流水的厚度也越大，沖刷力就越強(qiáng)[19]。在黃土邊坡的設(shè)計(jì)中，坡比一般最好控制在1：0.4～1：0.75。　　3.2剝落　　??落一般多發(fā)生在