地下水對(duì)邊坡滑坡的影響.pdf

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1、地下水對(duì)邊坡滑坡的影響段偉中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心湖南總隊(duì)摘要：邊坡滑坡的影響因素較多，且多具模糊性和不確定性，尤其是地下水的活動(dòng)是許多邊坡滑坡的重要原因。本文主要針對(duì)地下水對(duì)邊坡滑坡穩(wěn)定性的影響進(jìn)行分析。關(guān)鍵詞：地下水；邊坡滑坡；不確定性中圖分類號(hào)：U416.1+4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：Abstract:theinfluencefactorsoflandslideismore,andwithmorethanthefuzzinessandtheuncertainty,especiallytheacti

2、vitiesofthegroundwaterismanyoflandslideimportantreasons.Thisarticlemainlyaimsatthestabilityoflandslidegroundwatertoanalyzetheeffect.Keywords:groundwater;Thelandslideslope;uncertainty20世紀(jì)以來(lái)，伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的需要，人類與地質(zhì)環(huán)境的相互影響越來(lái)越強(qiáng)，這也使得邊坡滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生日益頻繁。據(jù)統(tǒng)計(jì)，80%~90%的邊

3、坡滑坡與地下水有關(guān)。邊坡滑動(dòng)(即邊坡滑坡)是自然界和工程中常發(fā)生的現(xiàn)象，它產(chǎn)生于特定的環(huán)境，有其自身的發(fā)生發(fā)展、演化和消亡的過(guò)程和規(guī)律。地下水是誘發(fā)邊坡滑坡的重要的外部因素，它也是改變巖土體的力學(xué)特性的關(guān)鍵原因，由于地下水的作用結(jié)構(gòu)面的充填物強(qiáng)度會(huì)降低(軟化)甚至損失以及由于地下水的作用使得巖土體的自重急劇增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)地下水誘發(fā)的邊坡滑坡在世界上分布最廣，發(fā)生頻率最高，在諸類邊坡滑坡中給人類造成的危害最大。地下水作為誘發(fā)邊坡滑坡的主要因素是人們一直關(guān)注的問(wèn)題。1地下水對(duì)邊坡滑坡作用1.1作用主要表現(xiàn)在三個(gè)方

4、面[1]：物理作用、化學(xué)作用和力學(xué)作用。物理作用主要是潤(rùn)滑、軟化和泥化作用以及結(jié)合水的強(qiáng)化作用。邊坡滑帶會(huì)在地下水滑潤(rùn)作用下剪應(yīng)力效應(yīng)增強(qiáng)，滑體沿滑面產(chǎn)生剪切運(yùn)動(dòng)；巖土體泥化和軟化作用表現(xiàn)在降低滑帶產(chǎn)生剪切性能；對(duì)于包氣帶土體來(lái)說(shuō)，土體處于非飽和狀態(tài)，其中的地下水處于負(fù)壓狀態(tài)，為結(jié)合水；一旦空隙中的水超過(guò)吸附力和毛細(xì)力所能支持的量時(shí)，空隙中的水便以過(guò)路重力水的形式向下運(yùn)動(dòng)，便會(huì)導(dǎo)致土體性能弱化，隨之，巖土體的力學(xué)強(qiáng)度降低。化學(xué)作用主要是地下水與巖土體之間的離子交換、溶解作用水化作用、水解作用、離子交換、溶濾

5、作用、溶蝕及氧化還原作用。地下水與巖土體之間的離子交換使巖土體的結(jié)構(gòu)改變，就影響了巖土體的力學(xué)性質(zhì)。水化作用主要是是改變了巖土體的結(jié)構(gòu)，將巖土體內(nèi)聚力減小。溶解和溶蝕作用是指有侵蝕性的水對(duì)可溶巖的溶蝕作用，溶解的結(jié)果使巖體產(chǎn)生溶蝕裂隙和溶洞等。水解作用主要使地下水的PH值發(fā)生改變，還使巖土體物質(zhì)發(fā)生改變，從而影響巖土體的力學(xué)性質(zhì)。地下水與巖土體之間發(fā)生氧化還原作用，會(huì)改變著巖土體中的礦物組成，還改變了地下水的化學(xué)組分及侵蝕性，從而影響巖土體的力學(xué)特征。一般情況下，地下水對(duì)巖土體產(chǎn)生的各種化學(xué)作用大多是同時(shí)進(jìn)

6、行的，速度緩慢。地下水對(duì)巖土體產(chǎn)生的化學(xué)作用主要是改變巖土體的礦物組成和結(jié)構(gòu)性從而影響巖土體的力學(xué)性能，打破原有的力學(xué)平衡。地下水通過(guò)孔隙靜水壓力和孔隙動(dòng)水壓力作用對(duì)巖土體的力學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生影響，這種作用是地下水對(duì)邊坡滑坡的力學(xué)作用[2]。靜水壓力存于裂隙巖體中，可將裂隙進(jìn)一步產(chǎn)生擴(kuò)容、變形，減小巖土體的有效應(yīng)力從而降低巖土體的抗壓強(qiáng)度；動(dòng)水壓力對(duì)巖土體產(chǎn)生切向的推力從而降低巖土體的抗剪強(qiáng)度。地下水經(jīng)過(guò)松散土體、軟弱夾層及破碎巖體中運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生的動(dòng)水壓力可移動(dòng)巖土體中的細(xì)粒物質(zhì)，甚至將其攜帶到巖土體之外，產(chǎn)生潛蝕

7、而使巖土體結(jié)構(gòu)破壞；在巖體裂隙中的地下水對(duì)裂隙壁施加兩種力，一是垂直于裂隙壁的孔隙靜水壓力，該力使裂隙產(chǎn)生垂向變形；二是平行于裂隙壁的動(dòng)水壓力，該力使裂隙產(chǎn)生切向變形。1.2邊坡滑坡穩(wěn)定性上的分類。從邊坡滑坡穩(wěn)定性來(lái)看，水與邊坡滑坡的作用可分為兩類，一是減少抗滑阻力；二是增加下滑力。當(dāng)邊坡滑坡中局部土體達(dá)到飽和時(shí)，一方面飽和土體的強(qiáng)度因有效應(yīng)力的降低而顯著下降。另一方面，邊坡滑坡體內(nèi)自由水增多，飽和滲流產(chǎn)生，滲流強(qiáng)度顯著增強(qiáng)，有時(shí)這種滲透力可能相當(dāng)強(qiáng)大，極大地消弱邊坡滑坡的穩(wěn)定性。隨著飽和土體水位的上升，邊

8、坡滑坡穩(wěn)定性將大幅下降。2地下水對(duì)邊坡滑坡的影響地下水對(duì)邊坡滑坡的影響很大，在邊坡滑坡的變形破壞中有著舉足輕重的作用，常常是誘發(fā)邊坡滑坡失穩(wěn)的主要原因。地下水在邊坡滑坡的形成和發(fā)展中所起的作用表現(xiàn)在：2.1地下水對(duì)邊坡滑坡巖土體物理力學(xué)性質(zhì)的影響。巖土體在地下水的長(zhǎng)期作用下飽水軟化、泥化，由于水的物理化學(xué)作用，降低了土體顆粒間的摩阻系數(shù)及膠結(jié)能力，降低力學(xué)強(qiáng)度，特別是降低了坡體潛在滑動(dòng)面抗剪強(qiáng)度，進(jìn)而降低了坡體的