降雨对边坡稳定性的影响及防治措施

降雨对边坡稳定性的影响及防治措施摘要：降雨是影响边坡稳定性的一个重要因素。通过阅读相关文献，首先简明列出了影响边坡稳定性的因素，然后按照土质边坡与岩质边坡的划分，详细阐述了降雨在边坡稳定中的影响与作用，最后就边坡工程中常见的治水措施做了充分的说明。关键字：降雨；边坡稳定性；边坡治水Effect of raining on slope stability and prevention measuresAbstract: Raining is an important factor in slope stability. After reading some references, the influenced factors are briefly mentioned in the first part. Then the effect and action of raining on slope stability are given in detail according to the classification of terrene slope and rock slope. At last, some general water prevention measures are showed well.Key words: raining; slope stability; water prevention of slope引言降雨是产生边坡失稳的重要条件之一,崩塌、滑坡、泥石流等边坡失稳现象的发生和发展多受降雨等因素的控制。根据查阅有关资料统计,我国的边坡失稳大多与降雨有关。无论是少雨的西北地区,还是多雨的华南地区,从南到北,自东向西, 绝大多数的崩塌、滑坡、泥石流发生在雨季。特别是在暴雨之后往往出现大量的滑坡、崩塌等边坡失稳现象,而且损失惨重。如1982年7月重庆云阳地区连降暴雨，由于排水沟被堵、排水失效，大量水流渗人老滑体，使滑体内部抗滑力削弱，从而导致鸡扒子滑坡。滑坡滑坡体面积约0.77平方公里，总土石方量约1500万立方米。滑坡虽未造成人身伤亡，但毁坏房屋1730间，工农业生产直接经济损失共600万元。另外由于滑坡阻塞河道，给长江航运带来了极大的困难，造成约1000 万元的间接经济损失，另外航道整治费高达8000万元。1989年7月台风暴雨使东阳山区发生53处泥石流, 冲毁房屋、公路、汽车等, 经济损失达亿元。1991年5月后的暴雨期, 江苏省镇江市区发生滑坡68处, 受灾面积5万多平方米, 上百间房屋被淹没。综上,边坡的失稳与降雨有着密切的关系,降雨是激发边坡失稳的重要因素之一。1.边坡稳定性主要影响因素影响边坡稳定性的因素是多种多样的，总结多年研究成果，认为其基本影响因素可分为两类：第一类为边坡内部因素即边坡结构性质因素，以岩性及其组合、结构面为代表；另一类为边坡外部因素即环境因素，以地下水(包括大气降水)、地应力(尤其是其中的构造应力)、地震、人类活动为代表。环境因素的变化常对边坡的稳定性具有决定性影响，也就是说边坡岩土体的性状因素是最基本的，环境等外因要通过内因才能起作用，影响边坡的稳定性。边坡的稳定性状态是由上述两种因素综合作用决定的，各因素构成一个相互联系、相互影响的整体，其中任何一个因素的改变，也会导致其它因素发生改变，从而综合影响边坡稳定性状态。1.1内部因素内部因素即结构性质因素。自然界中的岩土体，一般是由土中矿物颗粒、土中水、土中气三部分组成1。土中矿物颗粒是土颗粒的最基本的物质组成部分，它直接影响着土粒大小、形状和抗风化能力的强弱，从而影响土体的渗透性和力学性质。这几个基本部分，它们的相对数量随环境改变和时间延续而不断发生变化。其中固体矿物颗粒绝对数量的变化速率最低，虽然在风化作用以及流水(地表的和地下的)作用和其他动力作用下，固体颗粒被破坏、搬运或残积，发生量的增减和质的变化，但是这些作用或者必须具备一定的条件或者需要较长的时间才能发生或产生明显的效果。然而土体中的水和空气就完全不一样了，它们的数量变化受环境的影响非常敏感，而其中水的数量变化起着更主导作用2。正因为如此，边坡稳定性受环境的影响也是非常敏感的。概括起来，内因又分为以下三个方面：斜坡外形：斜坡的存在，使滑动面能在斜坡前缘临空出露。这是滑坡产生的先决条件。同时，斜坡不同的高度、坡度、形状等要素可使得斜坡内力状态变化，从而引起斜坡失稳。岩性：滑坡主要发生在易亲水软化的土层中和一些软岩中。例如粘质土、黄土、山坡堆积、风化岩以及遇水易膨胀和软化的土层。软岩有页岩、泥岩和泥灰岩、千枚岩以及风化凝灰岩等。结构构造：斜坡内的一些层面、节理、断层、片理等软弱面或者与斜坡坡面倾向近于一致，则此斜坡的岩体容易失稳成为滑坡。此等软弱结构面组合成为滑动面。1.2 外部因素外部因素即环境因素，外部影响因素是通过内部因素起作用的，它概括起来主要包括地下水(包括大气降水)、地应力(尤其是其中的构造应力)、地震、人类活动等几个方面3。地下水、大气降水1）松散填土体下为不透水的基岩面时，由于大量地下水沿基岩面活动，降低了土的强度，这是堆积层滑坡分布广泛的重要原因。2）山坡岩土体中的地下水如果具有稳定的储水构造(如断层破碎带水)补给的话，易产生滑坡。3）堆积山坡下部，如果有汇集地下水的埋藏基岩古沟槽时，易产生大型堆积层滑坡。4）当地表水渗入顺坡岩土体时后，沿下部相对不透水的软弱岩土层流动时，易产生顺层滑坡。5）黄土层中的砂层和卵石层通常富含地下水，其上部的黄土体常沿此层滑动。6）河、湖、水库水位的大涨大落，由于动水压力的变化，易于形成岸边滑坡。7）坡体上部的地表水大量入渗，坡脚水流的冲刷，使坡体的应力状态发生变化，易引起滑坡。人为因素1）在坡体的中上部堆置弃土或修建房屋，增加荷载，促进滑坡。2）在边坡下部切坡，使支撑减弱，易于形成滑坡。3）破坏山坡地表覆盖层及植被，加速岩土体风化，使大量的地表水下渗，可能引起滑坡。4）人工沟渠、城市污水排放、稻田渗漏及大量排泄生活用水，都可能产生滑坡。5）人为的大爆破、机械震动，可能引起滑坡。地震、地应力地震时由于地壳强烈运动，边坡体强度降低。同时，因有水平地震力的作用，边坡的稳定性会大大降低，从而导致边坡破坏。现今地壳上任一点的初始地应力，其主要包括重力和构造残余应力。任何情况下，重力是始终存在着的，有时较大，有时较小，有时可以忽略不计，地应力对一些大型边坡变形和稳定的影响愈来愈引人们的关注。2.降雨对边坡的作用“十个滑坡九个水4”这句话充分反映水是产生边坡失稳的重要条件之一,崩塌、滑坡、泥石流等边坡失稳现象的发生和发展多受水等因素的控制。分析外部因素即环境因素中，降雨在边坡的变形破坏中有着举足轻重的作用。就以所掌握的资料而言，90%左右的边坡破坏(滑坡)均发生在雨季(这也就是人们常说的十滑九水)，尤其是连续暴雨或是地下水的参与，这充分说明了降雨是影响边坡变形破坏和稳定性的重要因素。而根据边坡类别的不同，又把降雨对边坡的影响与作用分为两类：降雨对土质边坡、岩质边坡的作用。2.1降雨对土质边坡的作用宏观上分析，降雨对土质边坡的影响主要以侵蚀为主,有面状侵蚀和沟状侵蚀4。面状侵蚀是坡面侵蚀中的一种主要侵蚀形式。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。在雨水的作用下,水在坡表面流动的过程中比较均匀地冲刷整个坡面的松散物质,使坡面降低,边坡后移,这样就形成了面状侵蚀。沟状侵蚀是水在坡面流动过程中,由于边坡表面的不平整,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后开始形成线状流。时分时合的线状流随着后续水量的汇集,逐渐聚集成股状水流,加大了侵蚀力度,并产生沟状侵蚀,在坡面形成一些细沟。微观上，降雨对土质边坡的影响主要是水的入渗导致边坡土体含水量增加、容重增大和土体的强度下降，它是引起边坡失稳的主要原因,即经过“降雨地表水水向边坡内渗透边坡土体容重增大、强度降低(破坏概率增大)边坡滑动破坏”这样一个过程5。从水土相互作用的机理分析，水土之间存在：水土化学作用、水土物理作用、水土力学作用。2.1.1 水土化学作用6-9在一定条件下，雨水与雨水补给形成的地下水对土坡的化学作用是非常复杂。一方面，雨水是一些气体，多种矿物(特别盐类矿物)和有机物的溶剂，也是一种电解溶液。水是由两个氢原子与一个氧原子结合而成的，结合角度大约为 105，由于氧原子结合氢原子这种不对称的排列产生了一种非平衡的电荷，最终致使水分子成为极性分子。纯水包含了处于离子状态和结合分子状态的氢和氧。另一方面，土是由地球外壳坚硬的岩石，经过风化、剥蚀、搬运、沉积，形成一种由固体矿物、水和气体的集合体。土的这种物质组成和结构特点给雨水化学作用提供了一个重要的条件。总结起来，水土化学作用包括溶解与沉淀作用、交换与吸附作用、氧化还原作用、以及水解与络合作用等，水土相互作用通过水土间组分的转移对土的强度与变形特性起到强化或弱化作用。溶解与沉淀作用可以认为是水对物质的作用与反作用，一般认为溶解作用是沉淀作用的开始。溶解作用是指土中一部分矿物被水溶液溶解、溶滤或水化，使离子由结晶架转入水中的过程，其结果是岩土失去一部分可溶性物质，水溶液则增加了新的物质成分。沉淀作用也叫浓缩结晶作用，是指水溶液与土中部分矿物发生浓缩、脱碳酸或混合反应，生成的难溶的沉淀物或结晶体，从而使某些离子或分子固结于土孔隙中或晶格体上，一般在地下水渗流的排泄区可以见到。溶解与沉淀作用都可以导致土的物理力学性质的变化。一般认为溶解作用能减弱土的胶结强度，从而导致土的透水能力和压缩系数提高，使土的弹塑性、压缩模量和剪切强度降低。而沉淀作用能增强土的胶结强度，从而导致土的透水能力和压缩系数降低，使土的弹塑性、压缩模量和剪切强度提高。交换与吸附作用土颗粒表面带有负电荷，能够吸附阳离子。一定条件下，颗粒将吸附水溶液中某些阳离子，而将其原来吸附的部分阳离子转为水溶液中的组分，可以看出离子交换吸附过程就是土体颗粒上的离子或分子与地下水交换的过程，这种阳离子或阴离子吸附作用的趋势取决于水溶液环境的pH值、矿物成分、分散程度及溶液的化学成分、浓度、pH 值等众多因素的影响。离子交换的物质主要有次生矿物，次生中粘土矿物的微观结构是由两种原子层(晶片)构成:一种是由Si-O四面体构成的硅氧晶片，另一种是由Al-OH八面体构成的铝氢氧晶片，不同的晶片组合形成了不同性质的粘土矿物。如蒙脱石中两结构单元之间没有氢健，相互连接非常弱，水分子可以轻易进入两晶片之间，所以蒙脱石的亲水性最大，具有剧烈的胀缩性。伊利石中部分Si-O四面体中的Si和Al被Fe取代，损失的原子价一般由阳离子K补偿，所以晶片间具有结合力，亲水性比蒙脱石差。高岭石具有刚性晶格，晶胞间的距离不容易改变，水分子不易进入，不可能进行层间离子交换，交换反应仅沿颗粒端部进行。从上面分析可以看出离子交换吸附作用影响了土颗粒表面双电层的发育状况、土颗粒的亲水性及颗粒间的湿吸力、可变结构吸力等，所以也能影响土体的物理力学性质。氧化还原作用在坡体地下水环境中发生的很多反应包含了气相的、固态的或被溶解的成分间的电子转换，形成了一种氧化还原反应。为了电子守恒，反应中一种物质的氧化作用必然伴随有另一种物质的还原作用，这些氧化还原反应结果是改变了土体原有成分组成，显然对土体的物理力学性质产生一定的影响。水解与络合作用水解反应是地下水溶液中的水合物或水合离子失去质子的过程，而络合反应是金属离子与配位体(电子给予体)以配位健方式结合的过程。它常常以一个中心金属离子(一般是多价离子)为核心，与一个或多个配位体相健合，配位体可以是离子或分子，一般是OH，CO32、PO43或含N，O，S等各种有机基团。由于金属离子外圈常围绕着水分子，如果金属离子与配位体以静电力结合，未改变水合圈，成为外圈络合物，如果配位体进入了水合圈，替代了其中的水分子，成了内圈络合物，水解与络合作用明显改变了原有物质的组成，对土体的物理力学性质也将产生一定的影响。2.1.2 水土物理作用10-14水土作用除了的化学反应外，还伴随发生着物理作用，水土物理、化学作用是相互影响的。降雨时，水体渗透入土中后将会引起土体材料物理性质的变化。1）材料重度。当水在土介质中未达到饱和状态时，介质的重度是湿重度。当边坡滑面较陡时，这种自重增大显然对边坡稳定不利。库水位升高时，水位以下的土体为浮重度，如果边坡依靠这部分土体重量维持稳定，则边坡有可能失稳。2）抗剪强度。凝聚力与内摩擦角是决定岩土类材料抗剪强度的重要参数。除坚硬岩石外，当饱和度增加，特别是达到饱和状态时，c、值都要降低，尤其是岩石裂隙中的泥化夹层及粘土类材料。c、值降低将大大减小其抗剪强度，使边坡抗滑稳定安全系数显著减小，甚至酿成滑坡。3）变形模量。当裂隙岩体由非饱和状态转入饱和状态后，其变形模量将不同程度地降低。如岩石边坡内含有这类岩石，因降雨或水库蓄水，边坡内地下水位上升，则可能引发坡体沉陷，致使边坡地面出现裂缝，产生新的滑动面而不利于边坡的稳定。此外，水土物理作用还包括两个方面，一方面水在结冰时，其体积可增大10%左右，渗入岩土体孔隙或裂隙中的水冻结后可能对岩土体产生很大的膨胀力，这个力是能使岩土体沿着原有裂隙迅速开裂和分解的；另一方面水本身是赋存于摩擦面间的润滑介质颗粒间和裂隙面间的摩擦系数，在一定范围内随温度的增大而急剧下降，同时应注意水对岩土体的软化作用。水对岩土体抗剪强度影响最普遍的是水的软化作用，其中软化系数是反映软化特征的重要参数。2.1.3水土力学作用101）总应力和有效应力对于岩土类介质，其中的水将产生孔隙压力。由于孔隙压力的存在，总应力与有效应力有如下关系： (1)式(1)中以压应力为正。在非饱和状态下，孔隙压力为负值，有效应力将增大，对边坡稳定有利；当介质达到饱和状态后，孔隙压力由负值转为正值，有效应力将减小，对边坡稳定不利。岩石结构面或滑面抗剪强度符合莫尔一库仑准则，即 (2)式中：c为材料的凝聚力；为内摩擦角；为滑面上的法向应力。对于三维状态，其屈服准则为 (3)若将、换成有效应力，则有 (4) (5)由式(3)式(5)可知，若总应力接近于极限状态，有了孔隙压力后，受有效应力控制，材料很可能屈服。当边坡内出现面积较大的孔隙压力时，有可能失稳。2）渗流荷载由于水力梯度的作用，水在边坡内缓慢流动时（达西流），形成渗流场，产生渗流荷载。渗流荷载由两部分组成：与水力梯度成比例的渗透力和水下介质所受的浮托力。通常，渗透力方向与滑坡方向相同，是使滑坡体沿滑面滑动的主要荷载。浮托力的方向向上，有些边坡滑面临近出口段坡度较缓，依靠其上部岩石自重来维持稳定。当地下水位上升时，维持岩体稳定的那部分岩体由湿重减轻为浮重，边坡稳定性显著减小，甚至产生滑坡。水的渗流荷载是边坡稳定分析中最为关键的荷载，要比较准确地分析渗流荷载，应该用有限元方法分析边坡的稳定性。3）静水压力和动水压力当地下水赋存于岩体裂隙中时,水对裂隙两壁产生静水压力。裂隙水静压力是地下水对边坡体所产生的重要的静力荷载之一。裂隙水静压力的作用方向垂直于承压面,其值是由水头所决定的,水头越高,压力就越大,对边坡岩体稳定性的影响也就越严重。在某些情况下,这个力可以使抗滑力降低20%40%左右。从图1中可以看到,地下水由于大型构造断裂的存在而产生巨大的静水压力对边坡岩体稳定有着较大的影响。当边坡岩体比较破碎时，地下水在岩体中均匀渗透,形成统一潜水面,水从坡脚流出,则该处静水压力为零。图1 裂隙水压力分析当地下水在土体中的裂隙流动时,施加于所流经的土体颗粒上的压力称为动水压力或称渗透力(渗透压力)。这是由于地下水在土体或破碎岩体中流动时,受到土颗粒或岩石碎块的阻力,水要流动就得对土颗粒或岩石碎块施以作用力,以克服它们对水的阻力,于是形成了动水压力或渗透力。动水压力的大小与渗透水流所受到的土颗粒或岩石碎块的阻力数值相等。动水压力的大小与流动的水体的体积和水力梯度有关,可用下式进行估算15: （6）式中,为动水压力；e为孔隙比；I为水力坡度；为土体中渗流部分的体积。动力压力作用于渗流部分的岩体上,其方向与通过该点的流线的切线方向相一致。在岩质边坡中,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。而在土质边坡中,动水力在一定条件下可诱发流沙和管涌。2.2降雨对岩质边坡的作用对岩石边坡而言,降雨的不利作用主要表现在降低岩体强度、抬高地下水位和边坡内孔隙压力加大等三个方面。2.2.1降低岩体强度对于岩石边坡稳定来说,起控制作用的是岩体结构面的强度。岩体结构面分为硬质结构面与软弱结构面。水的介人对于硬质结构面的强度并无影响,而软弱结构面遇水后，特别是在原来充填介质含水量很少,降雨后却显著加大时,充填的软弱物进一步软化,其抗剪强度则显著降低。如长江三峡流域龙羊峡虎山坡, 底孔泄流以前由于该地区年降雨量甚少,山体处于干燥状态。在泄流雨雾长期作用下,含水量大幅度增加,致使岩体强度大幅度降低,从而导致边坡失稳。在强风化带和软弱岩层区,灾害性滑坡常常发生。2.2.2抬高地下水位一次降雨量使山体地下水位升高的幅度与水文地质条件有密切关系。在某些条件下,地下水位能大幅度升高,而在另一些条件下,水位升高可能极为有限。一般来说,当岩体不是特别雄厚,山坡较缓且地下水位在弱风化层以上时,由于岩体孔隙率大,水位上升需要更多水份供给,同样的降雨条件下水位上升幅度小。同时由于裂隙发育,岩石破碎渗透系数大,水位升高后水很容易排走。这就是众多山体中的洪枯水位变幅不大的原因之一。2.2.3边坡内孔隙压力加大根据渗流观点,岩体是由裂隙网络和孔隙介质的岩块构成的双重介质。岩块的渗透系数与岩石类别有关,致密岩石如微新花岗岩，其渗透系数为10-10cm/s量级。设裂隙宽0.01cm,按缝隙水力学，其过水系数即渗透系数约为10-4cm/s量级。降雨人渗后,水在裂隙内运动速度远大于岩块孔隙内的运动速度。在微新岩体中, 由于裂隙闭合，裂隙的空隙非常小,只占岩体体积的0.01%-0.001%,而岩块孔隙的体积却大得多4。据Jumikis(1982)研究,花岗岩的孔隙率变化范围为1.02%-2.87%,填满岩块孔隙而使其饱和所需要的水量较大,而很少的人渗量即可使裂隙饱和。从以上分析可知,雨水从地面渗人,在重力作用下,首先以较快的速度沿裂隙向下流,然后再缓慢地由裂隙渗人岩体孔隙。裂隙发育程度(密度及隙宽)随深度而减弱,雨水从地表渗人裂隙很容易,而从深层岩体排走则十分困难。因此若一个降雨过程不是太短,就能在山体地下水位以上非饱和区形成暂态饱和区,地下水位上升,使边坡内孔隙压力加大。强度超过人渗率的降雨历时愈长,孔隙压力也愈大。虽然这一孔隙压力是暂态的,降雨停止后能以较快的速度消散,但如量值较大,则对边坡稳定的影响不能忽视。2.2.4水与岩石力的作用水与岩石的力的作用类同2.1.3水土力学作用。此外，降雨作用下，岩质边坡不像土质边坡那样产生较大的面状潜蚀。但若岩石风化较严重,降雨强度较大,则会使岩石的风化层受到影响,使其从基岩剥离。在地表水的流动下,会带走被剥离了的岩屑,使新鲜基岩出露地表,接受风化。长期往复的交替作用会使岩体变薄,强度降低,风化裂隙加深,产生恶性循环。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。3边坡治水措施在滑坡的形成和发生发展过程中, 降雨发挥了重要作用。因此, 在边坡工程治理中, 应尽可能地掌握降雨引起坡面地表水的分布和地下水的渗流情况, 综合设置地表水和地下水的排水系统,使水对边坡的影响降到最低限度, 确保边坡稳定。在增强边坡稳定性方面，排水降压比力学加固措施具有肯定、明确和经济等优点，所以，几乎所有的边坡工程均要设计排水措施。据长委会(1992)对三峡船闸边坡稳定性分析，单面滑动边坡的稳定性要受地下水压力控制，当水压力为33.5m时，滑动稳定系数约1.0，而地下水完全疏干后，稳定系数达到1.4。对于双面滑动，当地下水由全水头降到完全疏干时，稳定系数可加0.40.5。3.1地表水的治理措施边坡地表水治理主要是坡面排水。坡面排水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。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16。在坡体内作截水沟,使地表水不能进入滑坡范围以内；在坡体可能滑动范围内修筑各种排水沟，使地表水排出坡体以外；整平地表,夯实裂缝和地表,筑隔水层, 减少地表水下渗并使其尽快汇入排水沟(见图2)17。图2 边(滑) 坡地区地表排水布置3.2地下水的治理措施边坡地下水的治理主要是坡体排水。坡体排水设施有渗沟、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。近半个世纪以来，岩体渗流方面的研究有着长足的发展，但排水问题却研究甚少。排水洞的大小以及钻取位置和方向等，排水孔幕布设的直径、长度、密度及倾角、走向等一般凭借工程人员的经验进行设计，缺乏严密的科学性。自从三峡工程动工，特别是船闸高边坡开挖以来，提出了研究边坡排水的重大课题，也提供了该领域的巨大现场试验研究场所和机会。哈秋舲等(1995)通过对三峡船闸边坡排水研究认为，排水孔宜沿渗流优势的法向方向布置；速宝玉等(1995)通过三维渗流计算后认为，排水孔幕是降低地下水位的关键措施，孔距比孔径更为敏感，建议采用较密的孔距、较小的孔径；胡敏等(1997)应用有限元分析后认为，布置“井”字形排水管网效果最好18。众说纷纭，但对岩石边坡，特别是对大型岩石边坡的增稳措施都优先考虑采用排水体系。目前，排水的主要型式有：1）排水孔排水孔分两种：短排水孔与深排水孔。水平短排水孔是一种广泛使用的排水型式，通常与边坡挡墙联合使用，许多边坡工程均设有挡墙或衬护的支撑结构。为了防止支撑结构受到较大的地下水压力，常设置通过支护结构的略带仰角的短水平孔，使地下水能排出坡体，从而减小水压力。在结构背面铺设反滤层，防止边坡土体或风化岩体以及裂隙中的充填物被流水带走。短水平排水由于施工方便、造价低而被广泛应用。2）专用排水隧道利用专用排水隧道增加边坡稳定性是边坡工程中最常用的措施。大型水利水电工程高边坡几乎都采用了排水隧道来改变坡体内的渗流场，减小渗流荷载。小浪底水利枢纽工程消力池边坡稳定性很差，依靠坡体内115m高程的长排水隧道，大大减小了作用于边坡的地下水荷载。龙滩水电站进口高边坡为倾倒蠕变变形岩体，体积达1300万m3，进口边坡开挖后形成高度大于300m的高边坡，为了保证高边坡的稳定，在不同高程共布置了8层主排水隧道以及若干支排水隧道，断面尺寸均为 2.5m3.0m（宽高），排水隧道间还设有排水孔幕。三峡船闸闸室是在花岗岩山体中深开挖而形成的，边坡最大高度达170rn，其中直立坡高70m，为了保证工程和通航安全，在闸室两侧各布置了7层水平排水隧道19。3）排水孔幕排水隧道中以一定方向和间距向岩石中钻孔，形成排水孔幕。其主要作用是加强排水隧道的影响范围，把本来不向隧道内排的水通过钻孔引人排水隧道。不仅在边坡中采用排水孔幕，在大坝坝体及坝基、水电站地下厂房顶拱及边墙均采用排水孔幕来降低扬压力，而且用于疏干地下水，改善工程运行及管理条件。排水孔的直径很小，一般不大于100mm。排水效果不如排水隧道，但排水孔以多取胜，其总长度远大于排水隧道总长度。如果排水孔的方向布置不当，则排水效果差。在排水隧道中常可见许多排水孔（仰孔）都是无水的。因此，排水孔幕的方向应经优化，使其尽可能穿过更多的岩石裂隙面，即所谓优势方向。此外，无论对地表水还是地下水, 植物对边坡可以起到很好的防护作用。植物的径叶可以有效抑制雨水对边坡的冲刷, 植被可拦截、减缓边坡上的水流速度, 减少冲刷力。边坡的失稳与坡体孔隙水压力的大小有密切关系, 雨水渗入后, 植物通过吸收和蒸腾坡体内水分, 降低土体的孔隙水压力, 增加土体的抗剪强度, 有利于坡体的稳定。植物发达的根系, 特别是土壤表面密布的裸露根系紧密包裹边坡表层土颗粒, 增加了土颗粒之间的连接强度, 固定边坡表层土壤以减轻冲刷, 因此植被具有较强的水土保持能力。木本植物的垂直根系的主根粗壮, 扎入土层较深。垂直深根穿过边坡的软弱层或滑动面, 以锚固与桩侧阻的方式对边坡起到加固作用, 其作用类似于锚杆或抗滑桩20 。4结论在滑坡的形成和发生发展过程中, 降雨发挥了重要作用。因此, 在边坡工程治理中, 应尽可能地掌握坡面地表水的分布和地下水的渗流情况, 综合设置地表水和地下水的排水系统,使水对边坡的影响降到最低限度, 确保边坡稳定。参考文献：1 龚晓南.高等土力学M.浙江大学出版社,2002. 2 张克恭，刘松玉.土力学M. 北京：中国建筑工业出版社，2001.3 张鲁渝，郑颖人等.有限元强度折减系数法计算土坡稳定安全系数的精度研究J.水利学报，2003(1)：2126.4 罗赞锦,冯炜森，谈谈降雨对边坡稳定的影响J，广东公路交通, 2001 (71):444715 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Kinet