坡体前缘的开挖,往往诱发老滑坡的复活或工程滑坡的发生,这主要是由于挖方导致滑坡的抗滑力减弱,造成坡体的稳定系数下降突破坡体的极限平衡所致。这种由于坡体前缘开挖导致的滑坡,其剪出口不但与坡体的开挖位置、规模等有关,也与坡体固有的坡体结构也有着密切的关系,从而导致滑坡的剪出口形态、部位等呈现多样化。而滑坡剪出口的合理确定,是有关处治滑坡的关键所在。因此,合理确定挖方造成的滑坡剪出口,在滑坡治理中具有至关重要的作用。
1、滑坡剪出口的位置
1.1、在工程实践中,由于坡体开挖导致的滑坡剪出口位置,最为常见的在挖方边坡的坡脚附近。这主要是由以下几个因素所致。
1)边坡的开挖,造成开挖平台与滑面之间的滑体厚度偏薄,且往往在坡脚部位产生的被动土压力相对最小,故极易造成剪出品在坡脚附近剪出。
2)边坡的开挖,造成开挖坡脚应力集中,造成滑坡在下滑力作用下,极易与边坡坡脚的应力集中区形成的薄弱部位剪出。
3)边坡的开挖,造成坡体的渗流场发生相应的调整,使开挖面成为新的地下水排泄通道,坡体水力梯度在开挖边坡部位急剧增加,往往造成坡脚地下水含量相对较高而恶化岩土体的物理力学性质,故极易造成滑坡在坡脚部位剪出。
4)滑坡剪出口位于开挖坡脚附近的情况,最常发生于土质工程滑坡,这与新生滑坡往往由于开挖形成的牵引式滑坡规模较小(后期发展的除外),坡体中没有固定的优势结构面,故往往利用最易于突破的坡脚有直接关系。
5)滑坡剪出口位于开挖坡脚附近的情况,最常发生于小型滑坡,这与滑坡的下滑力较小,滑面较浅,故极易从坡脚剪出。
1.2、在工程实践中,往往也会发生滑坡剪出口距离开挖坡脚较大的情况,这主要是由以下几个因素所致。
1)开挖位置与规模。坡体前部的开挖位于抗滑段中部,且坡体的开挖并没有挖穿整个滑体,造成开挖在减小坡抗滑力的同时,导致坡体依附于深层滑面发生滑动。如湖南某大型老滑坡在前缘开挖后虽然在坡脚设置一排大型抗滑桩,但仍然发生了坡体依附于深层老滑面,导致抗滑桩坐船而从近30m的开挖平台前部剪出的事故。
2)滑坡的性质与规模。从工程实践中看,造成滑坡剪出口远离开挖坡脚剪出的情况,多见于大、中型老滑坡,而在小型滑坡或新生工程滑坡较为少见。这主要是由于大、中型滑坡往往存在深度较大的既有滑面,加之滑坡的下滑力较大,造成边坡开挖后导致坡体抗滑力减小后,往往使滑坡依附于深层老滑面滑动。如贵州某体积约4000万的老滑坡,在滑坡前部的高速公路开挖形成左右分别高为30m和20m的边坡,造成路面以下深约15m的深层老滑面复活,滑面穿过整个路基在距开挖坡口线约30m的自然边坡剪出。
3)坡体结构。岩质坡体中往往存在倾向临空面的贯通性优势结构面,边坡的开挖造成坡体抗滑力减小发生变形时,由于滑坡无法切穿岩块时,被迫依附于下伏相对软弱的外倾贯通性结构面发生滑动,从而造成滑坡剪出口远离开挖边坡的坡脚。尤其是在边坡开挖高度较大时,往往造成坡体依附于不同深度的结构面发生多层滑坡,也就形成了远离开挖坡脚的多层剪出口。如广东某火山碎屑岩高边坡,在暴雨的作用下分别在一级、二级、三级和四级边坡的坡脚附近与半坡,依附于不同深度的多层滑面形成了五个剪出口。
2、滑坡剪出口的形态
1)由于边坡开挖形成的剪出口,可以是新生工程滑坡剪出口,也可以是利用老滑坡的既有剪出口形成。因此,其剪出口形态与滑坡所依附的坡体性质密切相关。
2)对于土质或类土质坡体,滑坡剪出口形态多为弧形,这与剪出口部位滑体受到的压剪作用密切相关。而多期、多成因的堆积体接触结构面,往往是后期滑坡发育的潜在滑面,其剪出口往往多依附于这些接触面发育而与坡体受到的剪应力关联度较小。此外,由于土体的离散性、多相性和变异性,导致在一些规模较大的滑坡中形成多个剪出口,这种形态称其为“扫帚型”剪出口。如四川省某体积约30万方的堆积体滑坡在暴雨作用下复活时,分别在坡脚、坡前约6m和13m的位置形成了三个剪出口。
3)对于岩质坡体,由于结构面的控制作用,往往造成坡体依附于多组结构面发生剪切破坏,从而造成滑坡形成多个剪出口。如层面平直的顺层滑坡的剪出口多依附于各个软弱夹层剪出,连续曲面型顺层滑坡剪出口往往利用配套结构面剪出,其形态取决于滑坡的下滑力和结构面形态等。
总之,滑坡的剪出口形态与坡体的岩土体性质、坡体结构、滑坡规模、人类活动程度和位置等密切相关,需要通过详实而认真的地质调查,在理论结合经验的基础上,方可有效确定。
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知识点:滑坡剪出口特征
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岩土工程
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如何判断坡体是处于低应力还是高应力区呢?一、高应力特征 1、开挖探洞时出现岩爆或岩层剥离现象。这种现象多出现在硬岩或较硬岩坡体中,因此,锤击岩体多发出闷声。 2、开挖探洞时出现缩径现象。这种现象多发生于软质岩体中,这种变形依据坡体应力和洞穴开挖的大小,往往存在较大的变形导致探洞缩径。尤其是在断层交汇部位,出现这种现象的概率更高。 3、岩芯饼化现象。在钻探的过程中,如果在较大的范围内出现多孔岩芯饼化现象,就说明区内存在较高的应力现象。且呈现钻孔的孔径越大岩芯越厚,应力越大,岩芯厚度越小的规律。
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