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天玑科技-地下水对边坡稳定性的影响因素有哪些呢?

添加时间:2021-12-11 16:48:34

地下水对边坡稳定性的影响因素有哪些呢?


随着现代化建设事业的迅速发展,各类高层建筑、水利水电设施、港口、高速公路、铁路、能源工程等大量开工建设,在这些工程的建设过程或建成后的运营期间,有时不可避免地形成了大量边坡工程;这些边坡工程的稳定状况,事关工程建设的成败与安全,会对整个工程的可行性、安全性及经济性等起重要的制约作用,并在很大程度上影响着工程建设的投资及使用效益,因此,对其进行研究具有重大的现实意义。


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综合分析水对边坡稳定的影响


边坡一般是倾斜坡面的土体或岩体边坡,由于坡面倾斜,在坡体本身重力及其他外力作用下,整个坡体有从高处向低处滑动的趋势,同时,由于坡体土(岩)自身具有一定的强度和人力的工程措施,它会产生阻止坡体下滑的抵抗力。一般来说,如果边坡土(岩)体内部某一个面上的滑动力超过了(岩)体抵抗滑动的能力,边坡将产生滑动,即失去稳定;如果滑动力小于抵抗力,则认为边坡是稳定的。


边坡的稳定是一个比较复杂的问题,影响边坡稳定性的因素较多,简单归纳起来有以下几个方面:边坡体自身材料的物理力学性质;边坡的形状和尺寸;边坡的工作条件;边坡的加固措施等等,在这其中水是边坡失稳的重要因素之一。现在简单分析水流对边坡稳定性的影响边坡。一般说,水对边坡的影响主要分以下两个方面:一是使得边坡土体剪应力增加;另一个是使得边坡土体本身抗剪强度减少。


边坡中的土是由于岩石的风化、剥离、搬迁、沉积等地质作用而形成的,与土层的深度、土的紧密情况不同,越到表面土越松散边坡。由于地表水流的作用下,水在坡表面流动的过程中不断地冲刷整个坡面的松散物质,存在一定的沟槽和低凹地,当水超过了低凹地或沟槽的蓄水能力,不仅形成一定向下的荷载,而且水存在岩土体的孔隙中时,会对岩体产生静水压力,即孔隙水压力。


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其作用方向与孔隙面相垂直,大小与孔隙水水头有关,水头越高,则静水压力越大,静水压力会对岩体产生一个下滑推力,当孔隙水压力剧增时引起滑坡,从而降低岩体的稳定性一般边坡岩土体的滑坡都是从坡顶裂缝开始。


水流渗进土体,使土体的密度增加,这是增加土体剪切应力的主要因素。水对岩质边坡的影响较小,这是因为岩质边坡的强度较高。当地表水在岩石坡面排泄受阻时,会加大岩体的重量,增加坡体的下滑力。对于遇水容易软化的岩层,地下水常可以使岩石内部的联结变弱,强度降低,从而导致土体康剪强度降低。


地下水在渗流过程中会对岩土体颗粒施加一个动水压力。它是一个体积力,其大小与流动水的体积、水的容重和水力梯度有关,其方向与水流的方向一致。结构面的填充物在水的浮力作用下,重量降低,动水压力稍大时,就会带走结构面中的填充物颗粒,侵蚀掏空岩块之间的填充物;


同时动水还会磨平粗糙的岩石面,使其变得光滑,降低了岩石的摩擦系数,减小了岩体的抗滑力,降低了边坡的稳定性。由于水流对边坡稳定性的影响非常大,所以边坡工程对水流的防治是边坡稳定的重要方面。


边坡治水包括坡面排水及坡体排水。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;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,埋置排水管。同时,也可以通过在坡面植草绿化的方法减少水对坡面的渗入边坡。


由于水对边坡的影响是多方面和多角度的,因此在防治边坡时,首先要做好对边坡水的处理,做好排水系统,包括地表排水系统和地下排水系统,使水对边坡的影响降到最低限度,甚至消除;其次,针对不同的边坡,了解地下水位情况,采取不同的方法进行加固,本着具体问题具体分析的原则因势利导,多角度、多方面的进行分析,最终采取最优的方法。


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