2020年岩土工程师《专业知识》考点:路基边坡稳定性
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路基边坡稳定性：
路基边坡包括天然边坡、旁山线路的半填半挖路基边坡以及深路堑的人工边坡等。
任何边坡都具有一定的坡度和高度，在重力作用下，边坡岩土体均处于一定的应力状态，在河流的冲刷或工程的影响下，随着边坡高度的增长和坡度的加大，其中应力状态也不断增强。当剪应力大于岩土体的强度时，边坡即发生不同形式的变形与破坏。其破坏形式主要表现为滑坡、崩塌和错落。
土质边坡的变形主要决定于土的矿物成分，特别是亲水性强的粘土矿物及其含量，在地下水的作用下，粘土的膨胀使土体的强度显著降低，加速边坡的变形。影响土质边坡稳定性的因素，除受地质(成分、结构和成因类型)、水文地质和自然因素影响外，施工方法是否正确也有很大关系。如违反开挖顺序，或在坡体上存土加载，修建水池及其他建筑物，不合理地开挖便道以及爆破等都能引起滑坡的发生和发展。
岩质边坡的变形主要决定于岩体中各种软弱结构面的性状及其组合关系，它对边坡的变形起着控制作用。在人工边坡形成临空面的条件下，必须具体分析被切割的山体中各种软弱结构面可能起滑动和切割岩体的作用，只有同时具备临空面、滑动面和切割面三个基本条件，岩质边坡的变形才有发生的可能。影响岩质边坡稳定性的主要因素是岩石性质、构造情况、岩体结构类型、水文地质条件、边坡要素及其规模以及施工条件等。此外，岩石的风化，大气降水的冲刷，地下水的渗流，温差的变化，干湿的交替，裂隙充填物的吸水膨胀等作用，坡体上的堆积加载，地震以及人类的工程活动等都能促使边坡变形的发生和发展。
由于开挖路堑而形成的人工边坡，改变了天然山坡的稳定条件，加大了山坡的陡度和高度，使山坡的边界条件发生变化，破坏自然山坡原有应力状态以及岩土体的原生结构，加大临空面，使岩土体暴露于地表，不仅受到大气降水的冲刷和侵蚀，而且又经受各种风化营力的作用，加速岩土体的风化进程，导致岩土体强度的降低，促进山坡不稳定因素的发展。同时，开挖的临空面又往往使各类软弱结构面(层面、节理面、断层面、古滑坡面等)组合而成的滑落体失去支持，为山坡的失稳创造了条件。此外，有时因开挖而切割含水层，地下水渗出产生动水压力，或因渗水冻结而产生冻胀力，更进一步破坏了山坡岩土体的稳定性。
路堑边坡不仅可能产生工程滑坡，而且在一定条件下，还能引起古滑坡复活。由于古滑坡发生时间较长，在各种外营力的长期作用下，其外表形迹早已被改造成平缓的山坡地形，若不注意观察，很难发现。当施工开挖使其滑动面临空时，很易引起处于休止阶段的古滑坡重新活动，造成边坡不稳定。如成昆线嘎立车站附近，位于牛日河左岸一级阶地以上的斜坡地带，在施工中曾引起古滑坡的复活。此外，其他山区线路也常出现古滑坡复活的情况。
山区铁路，即使线路在较平缓的山坡地段通过，有时路基必须采用深挖方案，就需重视该地段深挖路堑边坡的稳定性问题，这是因为有些平缓山坡的工程地质条件较复杂，岩性种类繁多，风化程度各异，基岩面起伏不平，其上又常为第四纪冲积、坡积、洪积、冰积等成因类型的土层所覆盖，土体多由砂类土和碎石类土所组成，其中常含有不规则的粘土透镜体，土层饱水后呈软塑—流塑状态，在这种地方开挖路堑，往往出现边坡变形问题。
人工边坡一经开挖，有的立即发生变形，威胁施工的安全，也有的需要相当长时期才发生变形，使铁路的正常运营受到影响。滑坡变形对路基的危害程度，主要决定于滑坡的性质、规模、滑体中含水情况以及滑动面的倾斜程度。只有掌握滑坡变形发生和发展的规律，才能得出正确的结论，提出有效的防治措施，减少或避免滑坡对铁路工程的危害。
边坡稳定性分析必须建立在正确的地质分析基础上，首先要求对地质环境充分了解，找出滑坡发生演变的主导因素，确定滑坡的边界条件，正确选取计算参数，然后选择适用的计算公式，按力学分析法进行计算，评定边坡的稳定性。在一定条件下，也可采用工程地质类比法进行边坡稳定性分析，此法主要是把已有边坡的设计经验应用于工程地质条件、斜坡类型及其模式等相似的新边坡，通过类比，对边坡的稳定性进行评价，最终确定其坡角和坡高。
不稳定边坡的治理原则是以防为主，及时根治。防治的含义包括线路绕避规模较大而难以整治的斜坡地段;消除或改变促使边坡稳定性恶化的主导因素，防止发生危害性较大的破坏。常用的治理措施有：
① 修筑锚杆挡墙、成排设置抗滑桩、抗滑明硐等支挡性建筑物;
② 对于规模小的滑体或不良的地质体可全部消除，但对规模大的滑坡，则主要采用上部刷方、下部填方(所谓“削头补足”的办法)来减缓坡度、增加斜坡的稳定性，或者改变边坡结构，降低坡高;
③修筑天沟、侧沟、盲沟、支撑渗沟及堵塞滑坡裂缝等，防止地表水和地下水渗入滑体内，避免岩土因受湿而抗滑力进一步降低;
④有时在边坡表面上，局部或全部用灰浆或沥青进行抹面，喷射水泥砂浆，修筑浆砌片石或混凝土护坡，采用骨架支撑式护坡及种植草皮等，以防止大气降水对边坡面的冲刷和岩石风化;
⑤有些情况下可采用掺砂翻夯、硅化法、焙烧法等土质改良方法，提高土体的力学强度，使边坡达到稳定。
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