某边坡动态变形特征分析

某边坡动态变形特征分析

摘要：以某边坡为工程背景，研究了该边坡近期的变形特征，将变形体的变形形式分为2种情形，排水固结沉陷型、滑移型，其中，排水固结沉陷型变形形式主要以不均匀变形为主；滑移型包括了沿老滑面滑移型和土体剪损滑移型。

关键词：边坡变形特征动态滑动面稳定性

1、引言

边坡变形特征分析是边坡工程的重要研究内容，以某边坡为工程背景，除边坡区外新城建设已具规模，边坡区的前沿望江大道和民德路一带城镇建设基本完成，按规划要求，边坡区内近期将安置十个单位及近万移民。然而近几年的道路建设已使该区多处出现了一定规模的变形，严重影响县城区移民迁建工作。其中最大一处民德小学变形体影响面积超过3万m2，使已建成道路破坏；近期东部因部分移民房屋基础开挖以引起部分坡体变形，在短短两个月的时间内，水平位移达l-6cm，变形体的影响宽度达60-70m，且处在进一步发展之中。因此，研究该边坡近期的变形特征，对于边坡区的防治与治理工作具有重要意义。

2、边坡近期变形分析

近期变形发生在1998年新城建设之后，到目前为止，先后形成了陈家院子、石院子、石院子后、民德小学、民德小学东等5处较大规模变形体，涉及总面积达10万多m2。体积50多万m3。

2，1排水固结沉陷型

排水固结沉陷型。此类变形以民德小学、陈家院子和石院子变形体为代表，其中民德小学变形体最典型。该变形体位于崩滑堆积平台中区前缘，其变形形式主要以不均匀变形为主，后期见前缘部分土坡体有明显的滑移变形，尤其公路路面明显外鼓变形。该变形体在民德小学一带差异变形较大，最大量可达50－70cm，导致这座近千学生的小学宿舍与教学楼严重开裂变形，从而不得不整体搬迁。后来随着东部挡墙基础的回填，地下水逐步回升，以及前沿坡角的减缓和保护等措施，才使得该变形体的变形有所减缓，目前已处于基本稳定状态。造成这种大范围变形的内在因素是由于民德小学一带表部粘土层分布较厚，由于地下水位高，自然条件下，大都处于饱和状态(如图1示)，当下部碎块石层中的地下水快速疏干，上部弱透水的粘土层缓慢排水产生固结变形，由于该土层下部强度相对较高的块石层接触面起伏不平，导致上部土层不均匀的压缩变形。在地表具体表现为总体沉陷而局部水平拉裂变形。民德小学变形体的变形具有以下特征：(1)后缘大部分区域的变形与前缘开挖临空面没有直接的关系。变形体后缘距公路开挖面在100余米之外，大遍区域并无中层滑带产生，而底部滑带大都倾向山里，无滑动条件，说这一区域的后期变形只能是随地下水的疏干范围的扩大而扩大的。(2)民德小学早期NW－SE向拉裂变形与基岩面形态条件有关，因为区前

缘东西两侧均存在有深切的沟槽地形，不均匀沉陷变形在这样的地形条件下是最容易产生的；(3)前缘的中层滑带是这一区域公路开挖引起的向临空方向产生滑动变形，望江大道路面鼓胀变形的现实存在是其有力佐证。由于前缘开挖临空面最大坡高不过15m，因此，受其影响范围是有限的。(4)后期的变形速率减缓，直至基本稳定，是东部挡墙基础回填，引起了地下水位回升所带来的必然结果。

2，2滑移型

根据滑面特征，可分为两类：

第一、沿老滑面滑移型这种类型有民德小学东变形体。该变形体位于民德小学变形体东部前缘，因移民联建房场平和房基的陆续开挖，内侧形成高10－20余米的人工边坡，造成早期中层老滑面大范围土体临空，从而引起沿线长350余米、纵宽60－70m的上部坡体产生了较强烈变形位移。由于此区滑面埋藏较浅，2001年12月20日开挖揭示后，25日就发现沿面产生了明显的剪切位移变形，至28日见滑面上伏坡体向外错位0，5－2，5cm，目前前缘位移已达3－6cm，后缘数户民房相继开裂变形；东部变形虽发生较早，但在西部变形影响下，变形也较强烈，前缘数条宽10－50cm张裂缝已明显呈阶梯状下滑，下滑量最大处可达60cm，后缘可见高30－50cm的滑坎，目前该部位的变形仍在继续扩展，尤其在雨后，还不断有新的张裂缝产生。这主要是由饱和土体自重力的作用引起。

第二、土体剪损滑移型：这种类型主要发生在开挖临空坡体的前缘地段，因于土体结构松软，尤其在上部粘土与下伏碎块石或块石层接触界面，往往存在一层性状极软的塑性粘土带，其膨胀性矿物含高，加之又有地下水的作用，因此极易产生剪切破坏变形。这种滑移变形底滑面往往呈圆弧形，其前沿剪出口多埋于地表浅部，如民德小学变形体前缘坡体的变形就是如此。另外在崩滑堆积区后缘局部地段，地形坡度角较陡，达20－25°，主要由结构松散的崩坡积碎块石土夹大块石、块石组成，暴雨时容易造成土体中的水位聚增，从而引起局部土体的变形破坏。

3、结语

研究了某边坡近期的变形特征，为边坡区的防治与治理工作提供参考，将变

形体的变形形式分为2种情形，排水固结沉陷型、滑移型，其中，排水固结沉陷型变形形式主要以不均匀变形为主，后期见前缘部分土坡体有明显的滑移变形，尤其公路路面明显外鼓变形；滑移型包括了沿老滑面滑移型和土体剪损滑移型。

参考文献

[1]除祖煜土质边坡稳定性分析[M]北京：中国水利水电出版社，

[2]LINHang,CAOPing,GONGFeng-qiang,etal，The directly searching methodfor slip plane and its influential factors based on the critical state Of slope[J]，Journal of Central South University,2009,16(1)：131-135，

[3]林杭，曹平，锚杆长度对边坡稳定性影响的数值分析[J]，岩土工程学报，2009，(3)：470-474，