水对边坡稳定性影响

水对边坡稳定性影响的研究,水对边坡稳定性影响的研究,导致边坡产生变形失稳的因素有很多，其中地形地貌、地质构造、工程地质与水文地质条件以及坡体的物质组成及和结构特征是导致边坡失稳的内在因素；气候条件、降雨、冲刷、地下水位的变化、风化作用以及物理化学作用等是导致边坡失稳的外在因素。,崩塌、滑坡、泥石流等边坡失稳现象的发生和发展多受水等因素的控制。因此我们研究的内容为水对均质粘性土的坡体稳定性影响。,水对边坡稳定性影响的研究,一、水对土体强度参数的影响 二、水化学作用对岩土体的影响 三、不同地下水位对边坡的影响 四、边坡治水措施,一、水对土体强度参数的影响,一般来说，岩土体的强度可用摩尔库仑强度破坏准则表示： 式中：c，为土体的强度参数，分别是土体的粘聚力和内摩擦角。 通过上式可知，影响土体抗剪强度的主要参数是土体的粘聚力和内摩擦角，而上述两参数又是与土体的含水量是密切相关的。,一、水对土体强度参数的影响,以粘性土为例，通过土工直剪试验求得含水量w与土体强度参数的关系见图1和图2。,图1 内聚力与含水量关系曲线,图2 内摩擦角与含水量关系曲线,从两图可以看出，粘聚力和内摩擦角均随含水量的增加而逐渐降低，且粘聚力的下降幅度较大；,一、水对土体强度参数的影响,二、水化学作用对岩土体的影响,水对岩土体产生一系列诸如水解、溶解和碳酸化作用等化学反应，从而改变岩土体的矿物成分，导致岩土体细微观结构的破坏，改变其结构特性而影响岩土体的力学性能。受水化学作用后，岩土体物理力学特征的变化较为复杂。即使是坚硬致密的弱风化基岩，也不可避免地存在着大量微裂隙，水化学溶解长期在裂隙中与矿物颗粒或晶体发生化学反应，使原矿物分解并生成一些新的矿物，而某些新生矿物具有高度的分散性，这种作用逐渐地降低了岩土体的强度。,二、水化学作用对岩土体的影响,在岩土体遇水的情况下，受水化学作用后产生的易溶矿物随水流失，而难溶或结晶矿物则残留原地，结果致使岩土体的孔隙增大，岩土体因此变得松散脆弱。当岩土失水又浸水时，某些矿物与进入岩土颗粒孔隙中的水作用后出现体积膨胀的现象，这种体积膨胀是不均匀的，从而使得岩土体内部产生了不均匀的应力，最终导致了矿物颗粒的碎裂解体，表现出土体软化和崩解。于是岩土的内摩擦角和粘聚力随之而减小。而边坡地下水位的升降正是诱发岩土浸水失水再浸水这一反复循环的直接因素，因此，对边坡变形的发展有着较大的影响。,三、不同地下水位对边坡的影响,降雨入渗造成地下水位上升和地表水排泄不畅 ，使地下水位升高。当水位线每次抬高4m，对边坡的影响，如下图,地下水位升高，滑动面逐步向坡脚移动，当地下水位高于坡脚时，滑动面将下移而不再通过坡脚，随着地下水的继续上升，最危险滑面将通过边坡面而非坡顶，为一起始于坡面、绕过坡脚的圆弧，发生坡脚局部破坏现象。,三、不同地下水位对边坡的影响,四、边坡治水措施,1.地表排水系统 （1）滑体外截水沟 （2）滑体内排水沟 （3）自然沟防渗,在边坡治理中，治坡必须治水，边坡治水包括坡面排水及坡体排水。,2.地下排水工程 （1）截水盲沟 （2）盲（隧）洞 （3）水平钻孔群排水 （4）垂直孔群排水 （5）井群抽水 （6）虹吸排水 （7）支撑盲沟 （8）边坡渗沟 （9）洞孔联合排水 （10）电渗排水,截水盲沟示意图,四、边坡治水措施,坡面排水主要是通过设置坡顶截水沟、平台截水沟、边沟、排水沟及跌水与急流槽来实现。,坡体排水,坡体排水设施主要有渗沟、盲沟及斜孔等。渗沟又分支撑渗沟、边坡渗沟和截水渗沟三种，主要作用截排地表以及几米范围内的地下水;盲沟(即渗水隧洞)主要用于截排或引排埋藏较深的地下水，如深圳莲塘水厂滑坡的岩层排水工程就是采用渗水隧洞;斜孔主要用于排除深层地下水，土层和岩层均可采用，一般用水平钻机，埋置排水PVC管。,坡面排水,四、边坡治水措施,支撑盲沟示意图,井孔联合排水示意图,五、结论,(1)水的入渗导致边坡土体含水量增加，使土体的强度参数(c、)降低，从而引起边坡失稳。 (2)水与岩土体长期的化学作用诱发岩土体浸水失水再浸水现象是边坡变形的重要因素之一。,五、结论,(3)对边坡不同地下水位的计算结果可知， 地下水位升高，滑动面逐步向坡脚移动，当地下水位高于边坡脚一定高度时，将发生坡脚局部破坏现象。 (4)边坡治水应该采取坡面排水和坡体排水同时进行，以保证边坡稳定。,Thanks！,1叶华成，水对边坡稳定性影响的研究，路基工程，2005 2王恭先，滑坡的分析与防治 3徐邦栋，2001，滑坡分析和防治，中国铁道出版社,参考文献：,