浅谈黄土高边坡变形破坏特征

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1、浅谈黄土高边坡变形破坏特征　　摘要：近年来，黄土高边坡的变形破坏给黄土地区人民生命财产造成了巨大的损失，因此，文章通过分析黄土高边坡的变形破坏的六种类型，不仅能更好地反映黄土高边坡的特征，也为黄土地区的工程实践提供了一定的参考依据。从而，避免对人民的生命财产造成不必要的损失。　　关键词：黄土高边坡；变形破坏；类型和特征　　1概述　　目前，在我国西北地区大规模的公路、铁路建设中出现了大量高度大于30m的黄土边坡，已建成的黄土边坡最高可达108m。由于在现行规范中，对高度为30m以上的黄土边坡缺乏明确的设计标准，以致因设计不当而造成的边坡变形破坏现象时有发生。据对陕、甘、宁等地区

2、公路、铁路黄土高边坡的现状调查，发现已建成的150多处高边坡中约有60处已经发生了不同程度的变形破坏[1]。近年　　来，随着国家“西部大开发”战略的实施，在我国西部黄土地区规划有大量的铁路和公路，因此，黄土高边坡问题就显得尤为突出。　　在黄土高边坡存在的问题中，边坡变形破坏最为普遍。对于基坑开挖、公路和铁路修筑等过程中形成的边坡，若是不规范施工，则会使得土体发生变形，变形过大时可能会引发滑坡；而已建成公路、铁路在风化、降雨和地震等作用下，也会引起边坡的变形和破坏，如坡面冲刷、剥落、崩塌等。因此，黄土高边坡的变形破坏是一种常见、多发、威胁人民生命财产安全的地质灾害现象。　　2国

3、内外研究现状　　黄土高边坡灾害不仅危及人民生命、财产的安全，而且直接影响区域国民经济的顺利发展，因此，对此开展研究十分必要。其中，边坡变形是边坡产生破坏的首要前提，是边坡稳定状态最直观的反映。因此，其变形破坏特征，是研究重点和难点，是边坡灾害预测、预防、预报和有效防治的理论基础。　　上世纪80年代，国际工程地质协会将瓦恩斯的滑坡分类方法作为国际标准，即按照运动形式，边坡可分为倾倒、流动、侧向扩离、崩塌和滑动[2]。　　谷德振等（1979）[3]、孙玉科（1980）[2]将边坡的变形破坏模式归纳为：张裂顺层追踪破坏模式、追踪平推滑移模式、水平剪切变形模式、倾倒变形破坏模式、顺层

4、高速滑动模式。　　卢肇钧（1989）[4]通过分析土体变形破坏的机理，发现土的各向异性、土中的孔隙水、应变、受力时间和加载速率、应力会影响土的变形和破坏。　　孙广忠（1993）[5]把边坡变形破坏的类型总结为：倾倒变形、崩塌、追踪节理面破坏、溃屈破坏、水平滑动、块体滑动、沿层面滑动、圆弧滑动。　　彭先孚等（1995）[6]通过分析万县豆芽棚边坡的变形破坏特征，发现在遭遇洪水或者暴雨时，边坡的变形会进一步加剧。　　陈守义（1996）[7]利用土的应力应变特性，将黄土滑坡分为渐进破坏和突然失稳两类[8]。　　金德镰（2000）[9]将边坡变形分为六类：剥落、张裂、蠕动、坍滑、滑动

5、、崩塌。　　倪万魁、刘东燕、张永兴（2002）[10]采用有限元法模拟了某黄土高边坡在不同降雨和地震条件下坡体应力场的变化，结果发现：随着降雨的入渗，土体中含水量也逐渐增大，其塑性破坏区域不断扩大；地震使坡体中最大主应力和剪应力明显增大，应力集中带的范围扩大，坡体内塑性区也随之迅速扩大；黄土高边坡的变形破坏方式主要为滑塌型，其过程为：坡体蠕动→后缘拉裂→滑带在坡体中下部形成并向两侧扩展→剪出口形成→坡体突滑。　　另外，根据野外调查和前人总结资料，王庚荪（2001）[11]、陈志新等（2002）[12]、何红前、陈志新、叶万军等（2005）[13]、王兆云、陈芳（2007）[1

6、4]、吴萍、张骏、赵雄伟（2007）[15]、王念秦、罗东海、姚勇（2009）[16]、李长发、邹乾胜、罗东海（2010）[17]等对黄土高边坡变形破坏的基本形式、模式进行了进一步研究。　　尽管众多学者进行了这方面的探索、研究，但黄土高边坡的变形破坏特征仍然以其特征不明确性、变形难觉察性、破坏不确定性等方面制约着地区经济的发展。　　3黄土高边坡变形破坏类型及特征　　黄土高边坡的变形破坏可分为坡面破坏和坡体破坏两大类。坡面破坏是坡体自身稳定性满足要求，但因为坡面长期暴露在自然环境中，在各类外地质营力作用下，坡面土体发生失稳，包括坡面冲刷、剥落和湿陷变形；坡体破坏是因为坡体自身的

7、稳定性不满足要求，随着时间的推移，边坡开始发生变形而最终失稳，包括崩塌、坍（滑）塌、滑坡[18]。　　3.1坡面冲刷　　坡面冲刷是指降雨形成的坡面水流，在自重作用下向下流动，愈向下流速愈大，并冲走坡面表层土体的现象。使坡面形成沟状或洞穴状，是常见的路堑边坡变形破坏形式[13]。　　冲刷主要受坡比的控制，坡比直接影响流速和汇水面积。坡面越陡，流速越大；坡面面积越大，汇流水的厚度也越大，冲刷力就越强[19]。在黄土边坡的设计中，坡比一般最好控制在1：0.4～1：0.75。　　3.2剥落　　??落一般多发生在