影响高速边坡变形的因素有哪些？

 

 

大家都知道，高速公路肯定是需要有边坡存在的，想要公路长期稳定运行，那边坡安全少不了。影响边坡工程稳定性因素有很多，具体可分为内在因素和外在因素进行分析。组成边坡的岩土体类型及性质、边坡地质构造、边坡形态、地下水等：外部因素包括：振动作用、气候条件、风化作用、坡体植被、人类工程活动等。

 

 

一、内部因素

 

1、地层与岩性

地层与岩性是决定边坡工程地质特征的基本因素，也是研究边坡稳定性的重要依据，因此，地层岩性的差异往往是影响边坡稳定的主要因素。不同地层不同岩性各有其常见的变形破坏形式，古老的泥质变质岩系，如千枚岩、片岩等地层，都属于易滑地层，在这些地层形成的边坡，其稳定性必然较差。

 

岩性对边坡的变形破坏也有直接影响。所谓岩性是指组成岩石的物理、化学、水理和力学性质、这些性质的变化或改变，在一定程度上影响着边坡的稳定。

 

2、地质构造和地应力

地质构造主要指区域构造特点、边坡地质的褶皱形态、岩层产状、断层和节理裂隙发育特征以及区域新构造运动活动特点等。它对边坡岩体的稳定，特别是对岩质边坡稳定性的影响十分显著。在区域构造比较复杂的地区，边坡的稳定性较差。例如、在我国西南地区的横断山脉地段、金沙江地区的深切峡谷、边坡的崩塌体、滑动体极其发育，常出现超大型滑坡及滑坡群，滑坡、崩塌、泥石流等新老堆积物到处可见。

 

地应力是控制边坡岩体节理发育裂隙扩展以及边坡变形特征的重要因素。此外，地应力还可直接引起边坡岩体的变形甚至破坏。在实际公路工程建设中，由于开挖使得坑壁出现临空，引起应力释放，使基坑人工边坡内的地应力重新调整，引起基坑边坡岩体的软弱夹层产生位移，使岩体沿层面发生错位，急剧变形期达3个月之久，平均每月变形约20mm，而岩体的位移错动方向和实测最大主应力方向相同，但不受岩层倾向控制，甚不沿与岩层倾向相反的方位错动。现场实测最大平应力为3Mpa，其值远大于由重力引起的水平分力，因此分析稳定性时需要对其进行分析和判断。

 

3、岩体结构

在岩体强度及其稳定性的研究中，证实了岩体中的断层、层理、节理和片理是边坡稳定性的控制因素。所以，结构面被认为是特别重要的影响因素，结构面强度比岩石本身强度低很多，根据岩块强度计算稳定的岩体边坡可以高达数百米，然而岩体内含有不利方位的结构面时，高度不大的边坡也可能发生破坏。其根本原因就在于岩体中有结构面存在，降低了岩体的整体强度，增大了岩体的变形性和流变性，形成岩体的不均匀性和非连续性。大量边坡的失事证明：一个或多个结构面组合边界的剪切滑移、张拉破坏和错动变形是造成边坡岩体失稳的主要原因。

 

从边坡稳定性考虑，要特别研究岩体结构面的下列主要特征，即:结构面的成因类型、结构面的组数和数量、结构面连续性及其间距、结构面的起伏度及粗糙度、结构面表面结合状态及充填物、结构面状况及其与边坡临空面的关系等。这些特征及其组合将对边坡稳定状态、可能的滑落类型、岩体强度等起着重要的影响。

 

4、原生结构面

为成岩阶段形成的结构面,按成岩作用可分为沉积结构面,火成结构面和变质结构面;构造结构面：是在地质构造运动中受构造应力作用所产生的破裂面和裂隙带;次生结构面：是在原生结构面的基础上,因风化、地下水和卸荷作用，使原有的结构面规模加大以及性质改变的结果。不同成因的结构面对边坡稳定性的影响程度也不同，一般来说，构造结构面是影响最大的，其次是次生结构面。

 

 

二、外部因素

影响边坡工程的外部因素也很多，比如水的影响：

a.静水压力和浮托力。

b.动水压力(或称渗透力)。

c.水对边坡岩体的物理化学的破坏。

d.地下水的存在和水位的高低。

e.地下水的流动与断层透水性的优劣。

 

边坡失稳的发展过程，往往伴随着一系列边坡地表、地下的宏观微观变形变化现象，包括边坡地表的位移、地面裂缝的出现和发展、地下滑动面的形成等。在滑坡治理工程施工阶段，施工前先建立监测系统获取治理前的初始监测数据，并在施工过程中进行监测以了解施工干扰对稳定性的影响和保证施工安全，这是十分重要且必不可少的工作。

 

表面位移监测系统

本系统采用GNSS自动化监测方式对表面位移进行实时自动化监测，其工作原理为：各GNSS监测点与参考点接收机实时接收GNSS信号，并通过数据通讯网络实时发送到控制中心，控制中心服务器GNSS北斗数据处理软件TJ-Cloud实时差分解算出各监测点三维坐标，数据分析软件获取各监测点实时三维坐标，并与初始坐标进行对比而获得该监测点变化量，同时分析软件根据事先设定的预警值而进行报警。

 

 

通过边坡工程的监测工作，可以达到下述目的：

 

评价边坡施工及其使用过程中边坡的稳定程度，并作出有关预报，为业主施工方及监理提供预报数据，跟踪和控制施工进度。

为防治滑坡及可能的滑动和蠕动变形提供技术依据，预测和预报今后边坡的位移，变形的发展趋势。

对已经发生滑动破坏和加固处理后的滑坡，监测结果也是检验崩塌滑坡分析评价及滑坡处理工程效果的尺度。为进行有关位移反分析及数值模拟计算提供参数。

 

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