1、1降水对土质边坡稳定的影响分析摘要：众所周知，土质边坡在雨季容易出现滑坡现象。平常的降雨一般不会导致边坡产生滑坡，但随着时间的推移，雨水逐渐渗透到边坡土质中去，导致土质内部发生变化，最后出现滑坡。由于各地土质条件不同，很难用学习到的力学模型来描述边坡受力情况。因此，分析降雨对边坡稳定性的影响以及准确预报事故发生的可能性显得刻不容缓。 关键词：降水；土质边坡；稳定性；机理；处理 中图分类号： P426.6 文献标识码： A 文章编号： 近年来，在降雨期间或降雨之后，边坡出现滑坡现象越来越严重，并与雨量及连续降雨时间呈现一定的正相关性，是一个动态变化的过程。事实上，由于各地土质的复杂性，仅仅通过力
2、学计算来确定边坡的稳定是远远不够的，雨水作用、振动作用及土层状况都是确定边坡稳定性必须考虑的。为了有效防治滑坡、泥石流灾害，必须深入研究降雨引起斜坡失稳的规律并建立定量的分析模型。 一、雨水对土质边坡作用的分析 1 雨水对不同土质的影响 下面，本文从三种不同的土质边坡入手，深入细致的了解雨水是如何作用于土质导致边坡发生滑坡现象。 1）砂土边坡 一般情况下，该边坡表面的砂土颗粒粘度较低，常呈现干燥现象，2其稳定性主要由土体的内摩擦角决定。降雨时，雨水渗透到土质中，填补了砂土颗粒之间的空隙，从而减小土质的内摩擦角，且内摩擦角是随着空隙水的含量增加而减小的。所以说，砂土边坡的稳定性是相对的。在实践观
3、察中，我们可以发现，砂土边坡随着降雨次数的增多，会出现多次滑坡现象，但滑动一定程度后会保持不变，然后随着空隙水的增加，边坡又再次产生滑坡，直到到达新的稳定阶段。而原状山体比较特殊，由于其砂土粗颗粒之间存在机械咬合力，不受空隙水的影响，因此其边坡较为稳定。 2）粘土边坡 一般来说，当土体自重产生的滑移大于土的抗剪强度时，边坡就是产生滑动。我们通常看到的粘土是硬塑可塑状态，土质颗粒之间的粘聚力较大，因而具有较大的抗剪强度，对边坡的稳定很有利。降雨时，雨水进入粘土颗粒之间的空隙，随着空隙水含量的增加，粘土颗粒的粘聚力不断减低，当达到一定程度后，粘土性质发生变化，由硬塑向软塑、流塑转化，导致土体抗剪强
4、度大大减小。当土的抗剪强度小于土体自重产生的滑移时，便出现了我们所见的滑坡。然而由于受到粘土颗粒的影响，空隙水的空间有限，且其土质具有良好的防水性，因此雨水不能渗透到土体中，只能软化粘土表面。所以没有裂缝的干裂粘土边坡的稳定性较强，若是土质较干裂则会出现局部滑坡。 3）粉质土边坡 粉质土的结构有点特殊，其下卧土层中分有好几层本质相异的土质，粘性隔水层、透水砂层等都是比较常见的类型。其中岩层发生大面积滑3坡的可能性大大增加。粉质土边坡的破坏比较常见，其粘土的透水性较好，雨水渗入后颗粒之间的内摩擦角将会降低，然而其不会跟砂土一样容易发生滑动，是因为其土层内具有内聚力。雨水在土体中的含量增大到一定程
5、度，就会降低土体抗剪强度，当边坡的某个地方受到的应力大于该面土层的抗剪强度，将会出现滑坡现象。若下卧土层的结构具有较强的透水性，则粉质粘土下卧隔水层抗剪强度降低更多，该处将出现大范围滑坡，对边坡的损坏大大增加。 图 1 砂土边坡滑移 图 2 粘土边坡滑移 图 3 粉质土边坡滑移 2 降雨时间对边坡的影响 通常情况下，降雨时间的多少与边坡的稳定性成负相关，这个现象较为明显，随着降雨时间的延长，雨水渗入土层的厚度就会加大，对土质结构的影响也会加大，从而加重表层土的自重，促使土质抗剪强度大大降低。当土质的含水量达到一定程度时，边坡就会出现滑动。而持续大量降雨对下卧隔水层土体也具有一定的影响。对于下卧
6、隔水层土体，当降雨量达到一定程度时，也会对其产生一定的影响。若在表层土与下卧隔水层之间慢慢有雨水渗入，就会改变他们原来的形态结构，进而形成向下的排水梯度，地下水沿着隔水层往下流，坡脚周围就会出现伴随着细砂土流出的泉水。那么就会软化周围的土质，导致其抗剪强度迅速降低，土体发生移动，从而出现滑坡。遇到暴风雨天气时，短期内土体4里的砂粒与砂粒之间就会迅速充满水分，土体不可能在短时间内排出这些雨水，那么雨水就会减少砂粒之间的结合力，最终出现滑坡。 二、降雨入渗影响边坡稳定的机理 根据非饱和土力学理论，我们可以发现雨水的不断渗入导致非饱和区上部的水量逐渐增加，进而降低其基质吸力。非饱和土体的凝聚力（即）
7、来源甚广，基质吸力所产生的抗剪强度就是其中之一。 此外，在雨水渗透的过程中，边坡非饱和区达到饱和的一个起点就是从坡顶开始的。当表面层开始逐渐出现饱和时，便会不断向其内部渗透，逐渐加大渗透范围，可称这类饱和区为暂态饱和区；雨水的对土体的渗透达到一定程度后便会出现暂态水压力，这种现象对边坡的稳定具有破坏性。 简而言之，降雨导致滑坡的原理是：当发生持续降雨时，土层表面受到雨水的浸入，边坡非饱和带土体的基质吸力不断地降低，其抗剪强度也随之降低，从而影响了土质边坡的稳定性，因此降雨的时间及程度若超过一定范围，边坡就会出现相对滑移，产生滑坡。 三、边坡稳定的处理 由于地质的复杂性，雨水在其内部结构的含量及
8、作用都不甚相同，土体抗剪强度也相应的发生变化。固定的应力计算准确性不是很高，因此对边坡的精确计算现实意义并不大。为了了解边坡的内部结构情况，应在掌握边坡土质的类型的基础上，综合分析，进而制定出有效、便捷的技术措施。 1）砂土边坡：该土质类型透水性较好，坡脚比坡顶的含水量大，因5此下部发生滑移的可能性较大。为了保持边坡的稳定性，应重点考虑边坡坡脚的处理。刚性骨架结合坡脚一定高度的支挡结构在治理砂土边坡移动中是比较实用的，不仅成本较低，还存在一定的排水性，能够缓解坡脚因雨水造成的结构疏松现象。 2）粘土边坡：种植根深的绿色植物不仅十分适用于该类型的土质，也非常经济。而刚性骨架虽造价底，但不适用；石
9、砌护坡比较合适，但价格太高。 3）粉土边坡：该类型的土质应具体情况具体分析。常见的下卧层是隔水下卧层，而对其常用的处理方法有两种：喷锚和刚性骨架加设土体防水面层，前者适用于透水性良好的下卧层，后者则用于透水性不够理想的下卧层。 综上所述，为了了解土质边坡的情况，应在掌握一定技术、土质类型的条件下，具体问题具体分析，切勿盲目的生搬硬套。 参考文献 1殷坤龙,韩再生,李志中.国际滑坡研究的新进展田.水文地质工程地质.2000.5. 2柳源.中国地质灾害(以崩滑流为主)危险性分析与区划J.中国地质灾害与防治学报.2003.14(1):95-99. 3戚国庆,黄润秋.土-水特征曲线的通用数学模型研究J.工程地质学报.200412(02):181-186. 4刘海宁,姜彤,刘汉东.非饱和土渗透函数方程的间接确定J1.岩土力学.200425(ll):1795-1800. 6
