邊坡受降雨作用機理及防治對策探析

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1、邊坡受降雨作用機理及防治對策探析摘要：邊坡受降雨作用后出現(xiàn)失穩(wěn)的情形較多，也是常見的自然災(zāi)害之一，分析降雨對邊坡的作用機理，并提出相應(yīng)的防治策略有著重要的現(xiàn)實意義。文章針對該問題展開討論，首先分析降雨對邊坡的作用機理，再分別對治理地表水及地下水兩個方面提出防治策略。關(guān)鍵詞：邊坡治理；降雨；作用機理；防治對策；抗剪強度；靜水壓力中圖分類號：TD824文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1009-2374(2012)33-0100-031降雨對邊坡的作用機理降落的雨水滲入邊坡后，提高了邊坡土體的含水率，相應(yīng)其重度也有所增加，滑移面的剪應(yīng)力也越來越大；在受到雨水的入滲作用后，土體的力學(xué)性能也會發(fā)生改

2、變，降低其內(nèi)聚力與抗剪強度。在雨水滲入邊坡過程中，邊坡土體受自重增加以及強度降低兩個因素的影響，當(dāng)這種影響達到一定程度即導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)。具體可以通過以下幾點具體分析：1.1降雨滲入降低土體的抗剪強度1.2降雨會對地下水產(chǎn)生補給作用降雨的滲入會提高邊坡土體的含水率，受降雨作用，雨水沿著土體裂縫逐漸滲入到邊坡內(nèi)，其在運移至坡腳的過程中，會對土體產(chǎn)生動水壓力；而坡內(nèi)的黏性土又具備一定的隔水作用，阻礙雨水繼續(xù)下移，導(dǎo)致其在坡內(nèi)聚集；雨水越滲越多，坡內(nèi)的水位就越來越高，最終在邊坡土體內(nèi)形成靜水壓力，對邊坡的穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響。此外，地下水滲流過程中會作用于土體顆粒，土體顆粒間易溶的膠結(jié)物隨水流

3、失后就會降低其黏結(jié)強度與內(nèi)摩阻系數(shù)，從而導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)。1.3降雨對邊坡的沖蝕作用如果降雨強度大于入滲強度，則坡面就會產(chǎn)生下流水力沖刷作用。降雨對邊坡坡面的沖蝕過程如下：首先雨水會對坡面造成濺蝕，逐漸形成面蝕，而后慢慢沖刷為細(xì)溝沖蝕，再到澆溝沖蝕，最終出現(xiàn)崩塌、滑坡的現(xiàn)象。沖蝕的主要動力來源于降雨及其形成的坡面流。2邊坡治理措施2.1地表水的治理只有防止地表水滲入坡體失穩(wěn)地區(qū)，才可有效治理地表水造成的邊坡失穩(wěn)現(xiàn)象，因此要采取相應(yīng)的排水措施。具體防治對策如下：2.1.1設(shè)置排水溝。通?？梢栽谄马斁嚯x邊沿4m左右的位置設(shè)置外圍截水排水溝，以降低地表徑流向邊坡土體的入滲；如果邊坡的穩(wěn)定性不

4、良或者遭遇多次測坡，則其外圍截水水溝可以設(shè)置在其后緣最遠(yuǎn)處裂縫5m外的穩(wěn)定斜坡面處；為了及時排出順坡流及坡面內(nèi)排水孔流出的水，還要在邊坡的坡腳位置設(shè)置排水溝。在設(shè)置排水溝時要注意，具體的尺寸設(shè)計要以工程所在地基于最大降雨強度條件下不漫溝為準(zhǔn)，結(jié)合工程的實際地形條件設(shè)置溝底高程與溝底比降；如果在平面上布置排水溝，則視具體地形而定，通常以“人”字形展布。2.1.2邊坡加固措施。除設(shè)置排水溝外，還可以通過加固邊坡來提高其穩(wěn)定性。針對一些受地下水位影響較小的邊坡，可以利用噴射混凝土防護的方法來保護截水溝、排水溝范圍內(nèi)的天然地表與開挖坡面，通?；炷恋膰娚浜穸瓤刂圃?0?15cm；如果邊坡的

5、某些部位風(fēng)化比較嚴(yán)重，則必須采用掛網(wǎng)噴射混凝土的方案。需要注意的是，混凝土防護區(qū)內(nèi)間隔4m左右就要設(shè)置一個排水孔，直徑約為5?10cm,深為5?20cm,經(jīng)過排水孔排出的水可以匯集至坡面縱橫排水溝后排走。此外，在邊坡治理過程中經(jīng)常遇到一些大面積的封閉式防護要求，比如邊坡山體比較平緩，地下水位處于弱化風(fēng)層以上，無法徹底切斷地下水的補給源，這種情況下就不能采用噴射混凝土的方法，而需要選擇空心磚植草護面的措施?？招拇u植草護面不僅可以防護坡面，而且對地下水的排泄不會產(chǎn)生影響，還可以對邊坡的生態(tài)環(huán)境起到保護作用。不過需要注意一點，空心磚植草護面方案同樣要求在適當(dāng)?shù)奈恢勉@取排水孔，具體深度根據(jù)

6、地下水的位置與埋深而定。2.2地下水的治理針對地下水的治理可以采取以下措滋：2.2.1設(shè)置排水洞。設(shè)置排水洞的主要目的是攔截滑坡體后山或者其后部深層的地下水，降低滑坡內(nèi)的地下水位。通常在滑坡體后緣、滑動面以下設(shè)置橫向攔截排水洞，其垂直于地下水的流向；而滑坡體內(nèi)可以設(shè)置縱向排水洞，兩側(cè)要設(shè)置分支截排水洞仰斜排水孔，同樣要垂直于地下水流向。相對而言，該方法是排除坡體內(nèi)地下水最有效的措施，不過工程規(guī)模大且成本高。2.2.2設(shè)置排水盲溝。如果滑坡體內(nèi)存在積水濕地或者泉水露頭時，可以把排水溝的上端做成滲水盲溝，其深入濕地內(nèi)部，可以及時將濕地內(nèi)的上層滯水疏通排泄出去。要注意用塊石或者碎石將滲水

7、盲溝填實，不得含泥，盲溝兩側(cè)與頂部要設(shè)置反濾層。2.2.3排水孔幕。在排水洞設(shè)置排水孔幕的主要目的是降低地下水位，降低地下水的水滲壓力。邊坡處于不同的巖區(qū)，其排水孔幕的布置形式也各不相同，通常普通巖段采用一排鉛直孔的形式即可；如果工程所在區(qū)域地下水富集，則可以采用兩排或者兩排以上的排水孔；排水孔盡量采用仰孔的形式，可以提高排水效果；通常排水孔的直徑在5?10cm之間，而孔深則在5?30m之間。3結(jié)語總之，降雨對邊坡的作用主要表現(xiàn)在兩個方面：一方面是邊坡非飽和區(qū)域受到雨