（山西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 山西 太原 030000）

公路邊坡病害分析研究

王娜娜

（山西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 山西 太原 030000）

公路邊坡處理不當(dāng)，容易引發(fā)剝落、滑坡、泥石流等病害，給沿線居民帶來極大危害。通過分析不同病害的成因及規(guī)律性，可以有效減少病害旳危害性，降低其發(fā)生率。

邊坡病害；剝落；滑坡；泥石流

公路邊坡長期受外界環(huán)境的風(fēng)化作用，物理力學(xué)性質(zhì)不斷遭到破壞，最終引發(fā)不同程度病害的發(fā)生。究其原因大概有以下幾種：①地表水浸入，原材料強(qiáng)度降低，路基承載力下降；②受溫差反復(fù)作用引發(fā)的脹縮循環(huán)，導(dǎo)致土質(zhì)強(qiáng)度降低；③受地下水水位上升或毛細(xì)作用影響，巖土穩(wěn)定性遭到破壞，加劇了邊坡病害的發(fā)生；④所選防護(hù)類型不科學(xué)；⑤、植物防護(hù)選擇物種不當(dāng)，后期維護(hù)不合理，導(dǎo)致綠植大面積死亡，最終防護(hù)失敗。

路基邊坡常見的病害有：剝落、坍塌、滑坡、泥石流等。

一、剝落病害分析

邊坡剝落指邊坡表面覆蓋層受自然風(fēng)化、重力、雨水沖刷等多重作用下，碎落物質(zhì)滑落至坡腳并堆積形成的。病害發(fā)生后坡面遭到一定程度的破壞，同時(shí)滑落的巖土?xí)氯厹?，?yán)重影響路面的排水效果，遇到雨季得不到及時(shí)排放的雨水會(huì)浸入路基內(nèi)部，路基土遇水強(qiáng)度降低，在行車荷載的反復(fù)作用下，常引發(fā)唧泥、翻漿、坑槽、不均勻沉陷等病害。

剝落是最常見邊坡病害的一種，多發(fā)生在粉質(zhì)粘土的邊坡覆蓋層，及全、強(qiáng)風(fēng)化上表層。覆蓋層在濕熱作用下，反復(fù)的漲縮變化導(dǎo)致節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體變得非常松散，當(dāng)邊坡的坡率大于松散巖土所固有的休止角時(shí)，在雨水的沖刷作用下，上覆土體及松散巖石極易滾落而下引發(fā)病害。

二、崩塌病害分析

邊坡崩塌常發(fā)生在大于60°～70°的斜坡上方，較大巖塊沿陡坡高速、垂直崩落而下，滾落至地面后發(fā)生翻轉(zhuǎn)、跳躍并在坡腳處形成堆積地貌。山體在崩塌時(shí)常產(chǎn)生一定的氣浪作用，主要因崩塌體多空隙且結(jié)構(gòu)松散，崩塌時(shí)在水平方向上表現(xiàn)出顆粒越大飛離距離越近，顆粒越小飛離距離越遠(yuǎn)的特性。邊坡崩塌還具有速度快（一般為5—200m/s），規(guī)模差異大（小于1m3—108m3）等特性。

邊坡崩塌在路基病害中非常普遍，崩塌后的坡面形成楔形體凹槽形狀。塌落體會(huì)破壞公路附屬設(shè)施，阻斷公路和鐵路運(yùn)輸，給沿線居民的生命、財(cái)產(chǎn)帶來非常大的安全隱患。

根據(jù)崩塌體移動(dòng)形式和速度可以將該病害分為散落型崩塌、滑動(dòng)型崩塌、流動(dòng)型崩塌等。

①散落型崩塌：山體存在一定的斷裂層、軟硬相間的復(fù)雜巖層，且陡坡處有較厚的松散沉積層。

②滑動(dòng)型崩塌：坡地沿某一滑動(dòng)面發(fā)生崩塌，崩塌體時(shí)常以整體形態(tài)滑落，但垂直移動(dòng)距離遠(yuǎn)大于水平移動(dòng)距離。

③流動(dòng)型崩塌：巖土為松散狀，受水影響嚴(yán)重時(shí)成流動(dòng)狀而發(fā)生的崩塌。

崩塌病害具有突發(fā)性，究其原因主要有以下幾方面。

第一：地質(zhì)條件，像初成型的石質(zhì)、黃土邊坡極易放生巖崩，可見不良巖土類型是導(dǎo)致病害發(fā)生的主要地質(zhì)條件。第二：邊界條件，邊坡中如果存在節(jié)理、裂隙、斷層等不良地質(zhì)構(gòu)造面，或者人類不合理的施工破壞，均為山體崩塌提供了一定邊界條件。第三，地形條件，公路沿線的高填深挖路段，邊坡穩(wěn)定性本就存在很大的危險(xiǎn)性，為崩塌病害提供了有利的地形條件。

三、滑坡病害分析

滑坡大多發(fā)生于山地，山體內(nèi)部一般存在著一定滑動(dòng)面，等該滑動(dòng)面上層土體向下的滑動(dòng)力超過其對(duì)應(yīng)抗滑力時(shí)，即會(huì)發(fā)生災(zāi)害?；麦w具有一定的整體性，滑動(dòng)速度非常大，在水平方向上的位移要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于垂直面上的位移?；碌陌l(fā)生常會(huì)掩埋周邊房屋，毀壞田地，破壞電、水、交通等公共設(shè)施，有時(shí)甚至是毀滅性的災(zāi)害。

經(jīng)研究，滑坡發(fā)生前有很多現(xiàn)象暗示著災(zāi)害的來臨。比如，滑坡坡腳處土體會(huì)出現(xiàn)凸起鼓包，發(fā)出巖石開裂或被剪切擠壓的聲響，坡面出現(xiàn)縱橫交錯(cuò)的裂縫，滑坡背后的裂縫處冒出熱氣或冷風(fēng)，災(zāi)害主要影響范圍內(nèi)的生靈出現(xiàn)異常反應(yīng)等。我們?nèi)绻芎芎玫恼莆疹愃浦R(shí)，可以大大的減少災(zāi)害給人們帶來的各種損失。

滑坡的危害性很大，研究其成因可以提早采取科學(xué)的防范措施，有效的避免滑坡災(zāi)害的發(fā)生并一定程度的減少損失。

內(nèi)因主要包括：1）巖土性質(zhì)，邊坡巖石本身抗剪強(qiáng)度差、抗風(fēng)化和抗侵蝕能力弱，受水的破壞影響明顯時(shí)，極易發(fā)生滑坡。2）存在斷層面的坡體，抗剪強(qiáng)度差，當(dāng)斷層傾向滑坡面一致時(shí)，極易發(fā)生順層滑坡以及在堆積層內(nèi)依附于基巖面的災(zāi)害。3）邊坡斷面設(shè)計(jì)的合理性，高陡邊坡穩(wěn)定性相對(duì)較差，災(zāi)害的發(fā)生率也會(huì)相應(yīng)提高。內(nèi)因?qū)?zāi)害的發(fā)生起著控制作用。

外在因素主要包括地下、地上水的復(fù)雜作用、風(fēng)吹日曬、行車作用、各種自然災(zāi)害等。其中90%以上邊坡病害與水有關(guān)，當(dāng)水浸入山坡土體之后，增加山體的自重，降低了巖土的本身的強(qiáng)度，減小了滑動(dòng)面處巖層之間的抗滑作用，造成山體滑坡。雨水豐富的時(shí)候?yàn)?zāi)害發(fā)生頻率會(huì)加大，這同時(shí)也側(cè)面反映了水對(duì)邊坡穩(wěn)定的影響。

四、泥石流病害分析

泥石流經(jīng)常發(fā)生在半干旱山區(qū)或高原冰川區(qū)，特別是溝谷深壑之處。因地形本身異常陡峭，泥沙、石塊堆積物較多，當(dāng)遇到暴雨、地震、融雪等自然災(zāi)害時(shí)，堆積物受水影響，穩(wěn)定性降低，自重增大，便會(huì)在山谷或山坡上產(chǎn)生一種特殊洪流，洪流中夾雜著大量泥沙、石塊、洪水等混合物，災(zāi)害隨之發(fā)生。

我國因大陸山脈居多，山體陡峭、森林覆蓋率低，巖層存在很多斷裂等特殊地形，是泥石流高頻發(fā)生國之一，其中黃土高原、天山、太行山脈更是泥石流的高頻發(fā)生區(qū)。

泥石流不同于滑坡，破壞性更大，發(fā)生前一般會(huì)先出現(xiàn)大暴雨、洪水等，所以泥石流混合著洪水、粉砂、較大石塊、及黏土等，災(zāi)害規(guī)模較大。泥石流的發(fā)生具有以下的規(guī)律性，1）明顯的季節(jié)性。即泥石流的發(fā)生頻率會(huì)隨著季節(jié)性而發(fā)生變化，雨季偏多，干旱季節(jié)偏少。據(jù)統(tǒng)計(jì)，西南地區(qū)的泥石流多發(fā)生在6-9月，而西北地區(qū)則多發(fā)于每年的6、7、8月份。2）周期性。即泥石流的集中發(fā)生依附于每年的雨季，反復(fù)出現(xiàn)。泥石流受其影響也表現(xiàn)出一樣的周期性。

泥石流災(zāi)害在世界各地均分布廣泛，一般僅有數(shù)分鐘到數(shù)小時(shí)的災(zāi)害發(fā)生期，泥石流常常伴隨崩塌、滑坡和洪水發(fā)生，所以說泥石流所帶來的危害要遠(yuǎn)比滑坡、塌方等嚴(yán)重的多。但是我們只要掌握了泥石流發(fā)生的條件就可以有效的預(yù)測或者避免災(zāi)害的發(fā)生。

經(jīng)研究泥石流發(fā)生所要具備的條件包括以下三方面。

（1）地形條件

地形陡峻，高山深溝，水流易匯集區(qū)等是泥石流的高發(fā)區(qū)。泥石流可分為形成區(qū)、流通區(qū)和堆積區(qū)三部分。形成區(qū)一般位于上游，其地形山體陡峻，僅有一面出口且出口處地形相對(duì)較寬敞，其余地方均被山脈包圍，山體植被覆蓋率低，覆蓋層多為破碎型的。流通區(qū)一般位于中游，其縱坡偏大，屬較窄較深的大峽谷，這樣的地形大大提高了泥石流噴瀉過程中的速度和能量。堆積區(qū)地形顯的更為平坦、開闊，為泥石流提供了很好的堆積場所。

（2）物質(zhì)來源

因不良地質(zhì)構(gòu)造、斷裂層、地震等影響，促使坡體表面的巖石發(fā)生破碎，坍塌。此外，巖層本身的結(jié)構(gòu)不夠穩(wěn)定、強(qiáng)度差、易風(fēng)化等特性也為泥石流提供了豐富的碎屑物來源。

（3）水源條件

水不僅激發(fā)了泥石流的發(fā)生，也為泥石流提供了一定的動(dòng)力，同時(shí)也是泥石流的重要組成部分。

剝落、崩塌、滑坡、泥石流等病害的發(fā)生常常阻斷沿線公路通行，毀壞附近耕地、農(nóng)舍，給當(dāng)?shù)鼐用窈蜕鐣?huì)帶來巨大損失。通過分析病害的特點(diǎn)和形成原因，我們可以有效地預(yù)防其發(fā)生，降低各種病害的發(fā)生率，減少病害帶來的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。

G322

B

1007-6344（2017）06-0343-01