填土边坡变形破坏及其失稳影响因素分析

刘忠臣

煤炭工业合肥设计研究院有限责任公司安徽合肥230041

摘要：随着我国城市化的高速发展，城市用地的紧张局面与开发热潮的之间的矛盾日趋严峻，填土造地或者在坡地上开发建设愈来愈常见，填土边坡的稳定性问题越来越引起广泛关注。研究填土边坡变形破坏的发育过程，分析其失稳的主要影响因素，对正确评价边坡的稳定性、采取相应有效的边坡加固治理措施具有重要的实际意义

关键词：填土边坡；变形破坏；影响因素

1引言

若在有限的土地范围内进行填方工程，坡角取值越小，边坡就越安全，边坡失稳破坏的概率也就越小，但坡度越小，放坡所占土地面积就会增加，坡顶的有效建设用地面积就相应越少，因而会增加土地成本；反之，若坡角取值较大，填土边坡就会成为高陡边坡，虽然增加了建设用地的面积，但增大填土方量，边坡的破坏概率也会大大增加，为了保证填土边坡的安全，就要采取必要的工程防治措施，但投资就会相应增加。如何安全、经济、合理的进行堆填越来越引起重视。

2填土边坡的破会机理及形式

目前，很难采用一种模型来表述边坡的这两种变形过程，因此，填土边坡的破坏机理分析也是一个比较复杂的。边坡的变形破坏机理，就是研究在特定的工程地质条件下，边坡从开始变形到破坏全过程所产生的一系列的变化，揭示边坡变形破坏的内在规律，从而对边坡稳定性的现状及发展趋势作出正确的评价。

填土边坡的崩塌破坏主要以张拉为主，主要表现为土体的翻转、滚动以及弯曲折断等形式。产生填土边坡失稳破坏的原因是多方面的：有区域地形地貌、地质构造、地层岩性、水文地质结构以及斜坡的地形与微地形等内在原因；也有气候条件、降雨、冲刷、地下水位的变化、填土压实度、爆破、人类工程活动等外在因素。几乎所有填土边坡的崩塌、滑坡都与水、填土压实度等因素有关，它们的存在及变化往往是形成崩塌、滑坡等边坡失稳的主要条件。本文主要从影响填土边坡稳定性的外在因素进行分析。

3影响填土边坡稳定的外部因素

影响填土边坡稳定的外部因素主要有：气候条件、地下水及地表水、填土施工工艺以及其他因素等。

（1）气候条件：气候条件的变化对填土边坡稳定性影响的表现形式较多，主要有强降雨、气温变化等，以强降雨的影响作用最为突出。由于雨水的作用，将会导致填土边坡土体的膨胀以及填土物理力学性质的变化；丰富的强降雨将会使区域地下水位抬升，增加边坡的静水压力，同时会造成地下渗流场的变化，又将产生不利于边坡稳定的动水压力；长期侵润在雨水中将会使土体吸水饱和，从而使其土体容重增加，将导致土体内部剪应力的增大，边坡易发生失稳破坏。

（2）填土压实度：压实度是检测填土边坡工程质量的关键性指标之一，表征填土压实后的密度情况。压实度越高，填土的密度就越大，填土边坡的整体性就能越好，填土边坡的稳定性也就越高；反之，则稳定性较差。

实践证明，填土边坡的损坏80%～90%是由于边坡的变形所引起的，而填土的压实度大小是影响边坡变形的主要因素。

（3）地表水及地下水：“十个滑坡九个水”这句话充分说明水是产生边坡失稳的一个重要条件，滑坡、崩塌、泥石流等边坡失稳现象的发生都与水的作用有一定关系。水主要是通过降低边坡土体的粘聚力（如图1）、内摩擦角（如图2）等力学性质来影响边坡的稳定性的。

地表水对填土边坡稳定性的影响，主要经过：“地表水向坡体渗透→边坡土体含水量增加→边坡土体容重增大→土体强度降低→边坡滑动破坏”这样一个变化过程。

地下水对填土边坡稳定性的影响，主要是由于地下位的升降引起了边坡的变形与滑移，最终导致边坡的失稳破坏。

（4）振动作用：由于爆破及机械等引起的振动作用，都可能会引起边坡应力的瞬时变化，尤其是表面波引起的周期性振动，会以附加动荷载的形式作用于边坡土体上，从而加大了边坡的下滑力，容易引起边坡的失稳破坏。

（5）其他人为因素：由于在边坡设计及施工过程中对影响边坡稳定性因素的认识不足，人为地促使边坡破坏，如破坏（或开挖）坡脚、在坡眉附近设有各种建筑物和排土场等。有时为了减少基建投资和缩短基建时间，在施工过程中没有严格按照施工规范施工，填土边坡工程的质量就难以保证，从而容易引起边坡的失稳现象。

图2内摩擦角随含水率的变化

4结束语

（1）填土边坡是人类工程地质活动的普遍也是及其重要的地质环境，边坡的稳定性与外部因素密切相关。

（2）填土边坡从变形演化发展到破坏，是一个复杂的动态变化过程，是一个从量变到质变的发展过程。

（3）研究边坡变形破坏的发育过程，分析其失稳的主要影响因素，对正确评价边坡的稳定性、采取相应有效的边坡加固治理措施具有重要的实际意义。

参考文献：

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