降雨对土质边坡稳定影响分析

降雨对土质边坡稳定影响分析

万博闻1

(1. 重庆交通大学 土木工程学院，重庆  400074)

摘要：边坡的破坏失稳是一种复杂的地质灾害过程，大量的事实表明，强降雨是影响边坡稳定导致边坡失稳的最主要和最普遍的环境因素。

关键词：降雨;渗透;土质边坡;稳定性

1引言

土质边坡是一种极其不稳定的边坡，水对其稳定性的影响最大。当降雨量增大时，不能及时从土体表面排走的地表水会大量渗透到土体内部，此时土体内部含水率升高并且土体间的相互作用力降低，多种因素的共同作用导致土质边坡的稳定性降低，进而会产生滑坡的可能。我国地域辽阔，地形地貌丰富，其中约有2/3的国土面积为山地，地质构造较为复杂，滑坡、泥石流、崩塌等边坡失稳灾害频发。作为诱发边坡失稳的主要外界因素之一，降雨入渗不仅会改变边坡渗流场分布，也会造成内部土体性质的大幅变化，进而导致滑坡等自然灾害的发生，威胁建筑物稳定、人员生命及财产安全。

2水渗透作用对土质边坡的影响

2.1渗透时间的影响

当前，科学技术水平显著提升，对土质边坡稳定性的研究逐渐深入，在实际工作过程中，相关工作人员可以利用当前先进技术和先进的设备，系统化研究影响土质边坡稳定性的主要原因，充分保证研究结果的准确性，进而为公路修建、边坡维护等工作提供便利，确保各项工作的有效性，减少各项不必要的资金投入。根据研究，影响土质边坡稳定性的因素较多，其中主要影响因素为雨水渗透，随着降水时间的增加，雨水渗透时间延长，对土质边坡产生的影响逐渐增强，导致表层土自身重力增加，极大降低抗剪强度。

雨水渗透时间不断增加，土质含水量超出承受 能力，将会出现大面积土质滑坡现象，而若不能及 时制定相应的预防措施，将会造成不可估量的后 果。雨季时，面对长时间降水，降雨量显著提升，越来越多的雨水渗透到土质中，也会对下卧隔水层土体产生影响。土质边坡内部，下卧隔水层土体存在较强的特殊性，若雨水渗透时间较长，将会改变边坡原有结构，使其处于松动状态，促使土质边坡形成排水梯度，雨水随着隔水层向下流，从而导致土质边坡内部土壤被软化，降低土质边坡的稳定性，威胁人们的生命财产安全。而当土质边坡遇到暴风雨气候，短时间内降水量较大，雨水渗透土质边坡的程度显著增强，土体中砂粒之间的水分不断增多，并且短时间内容不能将其全部排出，降低砂粒之间的结合力，进而降低土质边坡的稳定性。

2.2雨水渗透影响边坡稳定的原理

实际研究过程中，通过借助非饱和土力学理论，发现雨水渗透影响边坡稳定性主要作用机理 为：当雨水不断渗透到土质边坡内部，会增加非饱 和区上部的水量，导致土质边坡基质吸力下降，而 降低其抗剪程度。另外，当土质边坡受到雨水渗透 时，其非饱和区在到达饱和过程中，起点为坡顶。当土质边坡表面出现饱和现象时，雨水会停止向内 部渗透，但会增加渗透范围，逐渐渗透整个土质边 坡，降低其稳定性，存在较大的安全风险。同时，当雨水渗透达到饱和顶点，会出现暂态水压力现象，严重破坏土质边坡本身的稳定性。

简单来说，雨水渗透影响边坡稳定的主要原理为：当某一地区长时间处于降雨天气时，土质边坡表面会遭到雨水渗透，其基质吸力会伴随渗透时间的增长而降低，由于基质吸力与抗剪强度密切相关，导致土质边坡抗剪强度也会显著下降，极大降低其稳定性。由此可以得出，降雨时间越长或者雨水渗透程度越高，当超出土质边坡的承受范围，将会极大增加滑坡现象出现的概率。

3土质边坡稳定性分析

3.1土质边坡稳定性计算

系统性制定土质边坡稳定方案，需要确保各项数据的准确性。应用较为广泛的计算方法为查表法和类比法，这两种方法不需要投入较多的资金，计算流程较为简单，可以为边坡设计提供比较直观的数据依据。但在应用此种方法过程中，应根据土质边坡的具体情况，以及周围地理条件，采用精密度较高的仪器，使其尽可能地减少误差，确保工作的有效性。查表法和类比法两种计算方式，具有较强的理论性，无法将其应用到所有土质边坡计算中。针对这一现象，结合每个边坡的特殊性，以及土质边坡种类的多样性，也可以采用计算模型的方法，应用比较广泛的为直接法和条弧法，其中条弧法将破裂面作为弧线，直线法将破裂面作为直线。而无论应用哪一种计算方法，都会与实际存在较大的差别，造成这一现象的主要原因是：计算方法中所采用的数值都是特定的，但在实际生活中，每个地区的雨季每年都各不相同，导致计算结果不准确。若想有效避免这一现象出现，应根据具体情况，仔细进行测量，而不是依赖以往工作经验。

3.2土质边坡稳定性提高方式

由于每个地区土质边坡的地质大相径庭，并且每年的降水量和雨季时间也各有不同，导致土体抗剪强度变化情况也不同。针对这一现象，应利用当前先进的计算方法，系统化了解土质边坡的具体情况，掌握其内部结构，并借鉴当前先进技术，实现全方位分析，制定出科学合理的方案，达到提高土质边坡稳定性的目的，避免自然灾害出现的概率。根据工程实践研究，大多滑坡现象多出现在雨季，相关工作人员应重视雨水渗透对土质边坡的影响。在提高边坡稳定性过程中，制定多元化防治措施，保证土质边坡的稳定性。砂土边坡土质具有良好的透水性，并且坡脚的含水量大于坡顶，当其受到雨水渗透后，边坡底部将会出现滑移现象。为了有效避免这一现象出现，提高砂土边坡稳定性，应将工作重点放到边坡坡脚。在实际工作过程中，可以利用机械设备，将刚性骨架与坡脚相结合，此种方法不仅资金投入较小，还能提高土质边坡的排水性，避免长时间受到雨水渗透，导致整体结构疏松。对于粉土边坡来说，若想保证其长期处于稳定状态，应根据边坡的具体情况，了解其所处地区每年雨季时间段，以及降水量情况。有关调查结果显示，粉土边坡在受到雨水渗透现象影响之后，其结构发生改变，比较常见的为隔水下卧层。当出现以上现象之后，应利用喷锚架设在土体防水面层，此方法主要适用于具有良好透水性的下卧层。或者可以采用刚性骨架，其主要是适用于下卧层不具备良好的透水性的粉土边坡。当黏土边坡受到雨水渗透影响之后，若想有效避免滑坡等现象的出现，使其具有较高的稳定性，可以在其表面种植一些根深的绿色植物，不仅可以有效提高土质边坡的美观性，起到绿化的作用，还能快速达到预期工作目的。与其他方法相比，此种方式具有较高的经济性，降低各种资金的投入，工作流程比较简单，对技术人员要求较低。而若采用石砌护坡的方式，整个工作需要投入较高的资金，并且工作流程较为复杂，难以保证达到预期效果。

4结语

降雨作用后无支护条件下边坡的剪应变增量最大，其次是草本植被护坡的边坡，采用锚杆和草本植被护坡相结合的边坡剪应变增量最小。边坡问题本就是确定性和不确定性的集合，而我们作为从事土木建设行业的一部分，我们能做的只是尽我们自己所学，把不确定的因素减小。安全无小事，在安全问题上，我们一定要坚守原则性问题，一定把握什么是第一位。

参考文献(References):

[1]史建峰，鹏远群. 雨水渗入对土石坝边坡稳定性影响分析［J］. 公路工程，2020，45（4）：6