浅谈边坡稳定性的影响因素

陈艺军 蒋霄 刘思远

摘要：边坡土体的稳定性受许多因素影响，这些因素既相互联系又相互影响，其中任何一个因素的改变都可能会导致连锁反应，诱导其他因素发生改变，从而引起边坡稳定状态发生变化。本文以边坡工程为研究对象，分析了边坡岩土体类型、地质构造、边坡形态、地下水、气候条件、风化作用、人类活动和振动作用等因素对边坡稳定性的影响，为正确认识边坡稳定性、合理设计和治理边坡、降低边坡失稳灾害带来的损失提供依据。

关键词：边坡；稳定性；影响因素

1前言：在地下工程、建筑工程、道路工程、水利工程等众多工程领域中，均需要建设大量的边坡。而边坡失稳是岩土体变形中规模大、数量多、性质复杂的一种不良物理地质灾害，并且边坡失稳极容易对人类的生命和财产安全造成极大的威胁和危害。因此，边坡稳定性问题一直是工程设计需要专项研究的课题。通过对边坡稳定性的影响因素进行分析，提出合理的加固措施，将会大大降低边坡失稳引起的损失。

2边坡稳定性的影响因素

影响边坡稳定性的因素主要有边坡岩土体类型、地质构造、边坡形态、地下水、气候条件、风化作用、人类活动和振动作用。其中，边坡岩土体类型、地质构造、边坡形态属于内部因素，地下水、气候条件、风化作用、人类活动属于外部因素。随着人类科技的不断进步，人类活动对边坡稳定性的影响献越来越大，改变边坡的形状、高度和坡度，对路堑或基坑开挖以及对路堤填筑或坡顶的堆载等都会影响边坡的稳定性。

2.1外部因素

2.1.1边坡岩土体类型。边坡岩土体类型分为粘性土边坡、软土边坡、砂性土边坡和黄土边坡，其之间性质的差异是影响土质边坡稳定的主要因素。①粘性土边坡，一般具有干时坚硬开裂，遇水后膨胀分解呈塑状的特点，对边坡稳定性极为不利；②软土边坡，软土因其抗剪强度极低，对于边坡稳定极为不利，并且软土边坡难以成形，对于工程的不利影响更为大；③砂性土边坡，由于砂性土结构较疏松、粘聚力低，因此，在振动力作用下，易发生液化破坏，造成边坡失稳：④黄土边坡，黄土具有湿陷性和多孔性，成分以粉粒为主，天然状态下含水量很少，干燥时很坚固，可形成直立边坡，但遇水后黄土因为湿陷性而强度大为降低，容易形成裂缝或遭受侵蚀，进而造成崩塌和滑动。

2.1.2地质构造。地质构造对边坡稳定性的影响主要在于结构面性质、岩体及其组合形式、充填物成分对边坡稳定性的影响。当倾向不利的结构面走向与坡面平行时，整个坡面都具有临空自由滑动的条件，因此对边坡的稳定不利。岩体及其组合形式对边坡的影响主要表现在岩石坚固程度、完整性程度、风化程度这些方面；坚硬岩石容易形成高边坡，软岩石边坡稳定性较差，极易导致边坡稳定性降低：岩石越完整，风化程度越低，其组成的边坡就毯稳定。结构面里的软弱物质会降低边坡强度。

2.1 3边坡形态。边坡形态对边坡的稳定性有着直接影响。不利形态的边坡往往在坡顶产生张应力，在坡脚产生强烈的剪应力，并引起坡顶出现张裂缝，坡脚出现剪切破坏带，这些作用效果极大地降低边坡的稳定性。通常情况，坡度越陡，边坡越容易失稳；坡高越大，边坡稳定性越低；平面上呈凹形的边坡比呈凸形的边坡稳定；同是凹形边坡，边坡等高线曲率半径越大，越有利于边坡稳定。

2.2外部因素

2.2.1地下水。地下水对边坡稳定性的影响可表现在地下水的静水压力、动水压力和水的软化作用这几个方面。地下水对边坡稳定性的影响有以下几个方面：①静水压力，静水压力的影响下，处于地下水位以下的透水边披将承受边坡土体中水的浮力的作用：而不透水的边坡，充水的裂隙和坡面都将承受静水压力，这些都对边坡的稳定性不利。②动水压力，地下水的渗透流动，将带走结构面中的细小颗粒，导致边坡稳定陛下降。经过长期的渗流作用，原来的结构面被扩大为连贯的渗流通道，并随着渗流时间的增加，通道被不断扩大，最终将导致边坡失稳。③水的软化作用，水的软化作用是指水的浸泡和侵蚀使边坡土体强度降低的作用，地下水的侵蚀也在一定程度上破坏边坡。

2.2.2气候条件。气候条件对边坡稳定性的影响有多种方式，如降雨、融雪、气温变化等。以大气降雨和融雪为例：大气降雨和融雪提高了地下水的补给量，使地下水位提高，静水压力增大；造成水的渗流方向和速度变化，产生动水压力；增大孔隙水的压力，引起土体内部剪应力的增大，使边坡滑动面的抗滑能力降低，最终边坡稳定性降低。

2.2.3风化作用。风化作用也能对边坡产生不利影响，结构面在风化作用下尺寸增大，并可能产生风化裂隙等次生结构面以及次生粘土矿物，使得水份更加容易渗入土体。随着时间的延长，岩体结构面尺寸过于增大，边坡土体的抗剪强度明显减弱，最后导致边坡土体的脱落或崩塌。

2.2.4人类活动。人类活动并不一定对边坡工程有害，而是具有双刃剑的特征；其对边坡稳定性的影响既是一种重新改造，也是一种破坏。有一些人类活动对边坡稳定有利，有一些活动却有不利的作用。例如：①削坡减重，这是边坡治理常用的一种方式，但同时也会造成坡脚压重不够，降低了边坡滑动面的抗滑力。②增加坡顶荷载，这样增加了边坡滑动时的下滑力，同时产生了应力集中现象，引起边坡稳定性降低。

2.2.5振动作用。外部振动对边坡稳定性的影响主要体现在地震、边坡施工或露天开挖和车辆行驶施加的反复荷载。①地震作用时，边坡会受到水平地震力，下滑力增大；随着地震力的反复作用，边坡内部可能发生相对错动，最终导致崩塌。②爆破施工时，爆破振动产生的惯性力增加了边坡岩土体的下滑力，而频繁的振动会造成裂隙尺寸的扩大，从而导致土体沿优势产状滑出或崩塌，极有可能产生滑坡等自然灾害。③道路边坡由于车辆的长期反复荷载可能导致边坡土体疲劳，造成边坡疲劳破坏。

结束语：岩质边坡的稳定性受到边坡岩土体类型、地质构造、边坡形態、地下水、气候条件、风化作用、人类工程活动、振动作用等多种因素综合作用的影响，这些因素之间相互影响，共同作用致使岩质边坡失稳破坏。通过对影响边坡稳定性因素的研究，可以对影响边坡稳定性因素进行针对性的加固措施，从而降低边坡失稳的概率，减少边坡失稳所造成的生命财产损失。