水利工程论文-边坡形状对崩塌的影响摘要：边坡形状是影响崩塌的因素之一，通过现场统计资料分析认为坡度、坡高和坡面形态对边坡崩塌的影响很大，故利用崩塌模拟实验进行不同坡度、不同坡面形态的对比试验，观测了边坡内部孔隙水压力随时间的变化过程和土体移动量随时间的变化规律，并对崩塌的形式和部位进行了定性描述。从而为进一步建立边坡崩塌预测模型和确定防灾对策提供了科学依据。关键词：边坡形状崩塌孔隙水压力土体移动量1前言重力侵蚀的形式主要有滑坡、崩塌、泻溜三种，常成灾的是滑坡与崩塌。因暴雨引起的崩塌、滑落等山地灾害非常普通，为了减少山地灾害必须合理使用坡地，文献[１]从社会效益、生态效益、经济效益同步发展出发，提出我国山区土地利用的方向，并按坡度大小划分为平坡、缓坡、斜坡、陡坡、急坡。从定性上讲大于25°的陡坡应限制开发，大于35°的急坡应禁止开发使用。由于人类活动的影响，陡坡地常常被开发利用，所以有必要对边坡崩塌产生的机理进行研究。当然要清楚边坡崩塌的发生机理必须对影响的因素有足够的认识。影响边坡崩塌的因素很多，其中最直观的是边坡形状。在其它条件相同情况下坡度越大越危险，坡高越高越容易产生崩塌。一般侵蚀多半发生在有一定倾角的山坡，随着坡度的增加侵蚀加剧，促使边坡崩塌形成。影响边坡崩塌的地形因子很多，如坡度、坡长、坡高、坡向、表面形态等。边坡地形是边坡崩塌发生的最基本条件，表征地形的主要指标是坡度和坡高及表面形态。为此，研究坡形对崩塌产生的影响有助于认识崩塌形成的条件和机理以及认识过度开发陡坡地的危害性。2边坡崩塌的形式图1半无限边坡上的崩塌形式自然界形成的边坡呈现各种形态，按边坡上部有无土层可分为半无限边坡和有限边坡，半无限边坡常见的崩塌形式有三种[2]，第一是受平行基岩面的限制，破坏面为沿基岩的平面，如图1(a)；第二种是受上下基岩面的限制，破坏面呈现圆弧状，如图1(b)；第三种是均质边坡上发生的圆弧状破坏，如图1(c)，当然也存在破坏面介于上述崩塌形式之间的复合破坏面。而有限边坡常见的破坏形式也有三种[2]，第一是均质边坡上的平面型崩塌，如图2(a)；第二种是单斜基岩面上的圆弧状崩塌，如图2(b)；第三种是复合基岩面上的圆弧状崩塌，如图2(c)所示。通常崩塌的部位在沟谷或山坡上，如图3所示[2]。图2有限边坡上的崩塌形式3坡度对边坡崩塌的影响山地灾害就是边坡的失去塑性平衡，产生破坏、位移和堆积，使人类活动、土地利用受到影响。据四川攀西调查资料[3]，方量在10×104m3以上的滑坡和崩塌有816处，按平均坡度分级进行统计如表1所示，坡度在36°～45°之间，边坡发生破坏的类型多为崩塌性滑坡。表1说明坡度10°以下没有滑坡产生，一般滑坡大多发生在10°～30°之间，崩塌多数出现在坡度大于30°的边坡。图3边坡崩塌的位置示意图为了掌握边坡崩塌现场实际情况，文献[2]对过去30年间的2238处崩塌资料进行了统计，大约80%的崩塌事例的坡度为30°～50°，其中边坡坡度在40°时最多。如图4所示。文献[4]根据统计资料表明，多数崩塌都发生在坡度30°～50°的陡峻边坡上，从构成边坡的土壤性质分析，一般土质边坡的坡度要缓于岩质边坡，且土质边坡崩塌时的坡度多数为30°～40°，而岩质边坡崩塌时坡度为30°～50°之间。表1边坡崩塌的坡度坡度(°)数量(个)比例(%)类型10没有0滑坡10～20607.4滑坡21～3053265.2滑坡>3022427.4崩塌图4不同坡度崩塌产生的概率分布4坡高对边坡崩塌的影响文献[4]根据统计资料表明，绝大多数崩塌发生在坡高大于20m的边坡上，坡高越高崩塌的概率越大。表2为凤州工务段崩塌次数与坡高的关系。日本对坡高对崩塌的影响也进行了统计，文献[5]的资料表明：坡高为10～20m的边坡发生崩塌的概率最大，占总数的32.9%，其次是20～30m占15.8%，平均坡高35.5m。如图5所示。从表2和图5可知，不同地区出现崩塌的坡高不一样，这主要与土质状况有关，岩质边坡高而陡，土质边坡低而缓。表2崩塌次数与坡高关系坡高(m)崩塌(次)比例(%)<2023.5>201119.3>301017.5>401119.3>502340.4图5不同坡高崩塌产生的概率分布5坡面形态对边坡崩塌的影响→→崩塌块体的运动...