边坡坡面破坏的国内外研究现状

　　摘 要: 边坡防护问题一直以来便是工程领域的一个重点，也是诸多学者研究的一个热点问题。就边坡坡面破坏问题，通过阅读大量文献，总结国内外众多学者对边坡坡面破坏特征的研究，以期增加对边坡坡面破坏形式的认识并为边坡坡面防护的施工提供参考。

　　关键词: 坡面破坏，边坡防护，植被防护

　　1 边坡破坏模式

　　边坡是土体、岩体或者土石混合体在自然条件作用下，以某一倾角自然堆积形成的地质体，在我国有大量的分布。原始自然堆积形成的边坡是安全的，但在经历自然风化、雨水冲刷和人类活动等影响后，可能会出现边坡整体破坏或者局部失稳等情况。目前，诸多学者通过大量的室外勘察、室内试验、数值模拟等方法对边坡的整体或者稳定性进行了深入的研究。

　　1. 1 坡面剥落

　　坡面剥落是一种常见的边坡破坏形式，坡面剥落虽然不能定义为坡体的整体破坏，但同样是一种较严重的边坡变形或破坏现象，且这种破坏的修复工作在实际工程中往往面临各种困难。

　　1. 2 坡面冲刷

　　坡面冲刷会引起大量的水土流失，使坡面成沟状或洞穴状，一般形成坡肩冲刷坍塌、坡面冲刷串沟、坡面冲刷跌水、坡脚冲刷淘空、坡面冲刷沟穴、岩石接触的冲刷沟穴等。

　　1. 3 冲沟

　　小规模的水流冲刷会形成坡面冲刷，但当水体的流量较大，坡面土体强度分布不均匀时，水流会由原先均匀水流合并成流量较大的水流，并夹杂着一些土体。随着土体被大流量的水体带出，边坡会形成一条条明显的冲沟。

　　1. 4 坡面崩塌

　　边坡塌方是一种最危险的破坏形式，整块的边坡土体一次性倾泻而下或者滑动，具有强大的破坏力，也会改变边坡原有的结构形式。

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　　摘 要：长河坝电站坝肩开挖为高边坡开挖，施工中为防止渣料进入河道,设计使用了挡渣墙来阻止开挖料，非常有效。挡渣墙的修建，既有利于施工，又有利于环保，对于一般水电高边坡开挖有一定的参考价值。

　　2 边坡稳定性问题研究现状

　　2. 1 国内研究现状

　　近年来，国内外学者针对边坡开挖诱发地质滑坡的机理方面做了广泛的研究。目前主要通过数值软件的模拟和现场勘查对边坡稳定性问题进行研究。

　　2006 年，冯刚[1]以西堠门大桥为依托工程，研究了 GPS2 型主动防护新技术在边坡防治中的应用。西堠门大桥基岩裸露，上部坡度比较陡峭，并且风化程度严重，植被发育。在此种情况下，处置时，还要遵循保证构造物安全; 避免崩塌落石情况发生; 环保美观的原则。在此基础上，选用了 GPS2 型防护系统施工。分析了 GPS2 型防护系统的工作原理以及其优点。因为这种系统安装便捷，后期维护方便; 并且能缩短工期，利于地下水和渗透水的排除，减少植被破坏从而达到环保美观的效果。冯刚依托西堠门大桥对 GPS2 型边坡防护系统的研究为类似工程提供了宝贵的经验。

　　2008 年，刘平平从岩石风化角度出发，研究了针对以风化岩石的边坡防护措施，并阐述各种防护措施的适用情况。其中护面墙适用于易风化的片岩、页岩等地质条件，采用护面墙能够有效防止岩石继续风化而引起的边坡破坏，包括实体护面墙、面墙、拱式护面墙和肋式护面墙等形式; 喷混防护适用于坚硬岩石风化破坏后节理发育的岩质边坡或者适用于上部和下部风化不均的边坡。锚杆铁丝网喷混防护措施适用于风化破坏层较厚或者风化严重的边坡，此时，必须采用锚杆铁丝网这种既有防护又有加固作用的防护措施。

　　2009 年，莫开燕[2] 以什运至邦溪公路为依托工程，研究了 SNS 柔性防护系统在石质边坡的应用。SNS 系统主要由钢丝绳网、环形网、钢丝格栅组成。研究表明 SNS 系统主要有主动防护和被动防护两大防护类型，具有高强度的同时又有一定的柔性，对于防护崩塌落石、风化等地质灾害具有显著作用。此外，SNS 系统具有优良的开放性，利于地下水的排出，防止因为水压力而引起的边坡失稳。莫开燕总结了 SNS 系统安全、实用、经济、美观的优点，对类似石质边坡防护问题起到了借鉴作用。

　　2014 年，郭丽霞[3]依托某高速公路工程，阐述了几种边坡防护的措施。包括种草植树、平铺草坪等植被防护，并说明各种植被防护措施的适用条件以及优缺点，如种草防护适应于草类容易生长的边坡，平铺草坪适应于陡峭边坡，植树防护适用于风化严重的土质边坡，如存在不适于树木或者灌木生长的砂类土，可进行局部换填成粘质土。除植被防护之外，还可以进行锚杆框架梁防护施工，主要工序包括测量放线、锚杆施工、框架梁基槽开挖、模板安装和钢筋绑扎、混凝土浇筑以及混凝土养护。除此之外，还可以用浆砌片石骨架等方式进行边坡防护。郭丽霞的分析阐述较为详细，为边坡防护提供了宝贵经验。

　　2015 年，王阔然，房国龙[4]以湄公河大桥为依托工程，重点分析了边坡滑塌的主要原因在于砌筑砂浆用量不足，未做防滑平台和泄水孔反滤层，护坡基础承载力不足，导致边坡裂缝出现进而引发滑塌，且破坏已不能进行再次施工，因此，王阔然、房国龙主张对设计阶段进行优化，控制施工质量，从根源上达到边坡防护的目的。

　　2017 年，张巧红[5]以福建省某公路为依托工程，详细介绍了植被防护和工程防护两种措施。其中植被防护方式主要包括陡坡水平阶栽植护坡、柴草网格障蔽、三维植被网、液喷绿化护坡等方式，并指出柴草网格因为其经济适用性较高，在公路路基边坡或类似工程中是最佳的防护措施。当不适合植被防护时，便可以采用喷浆锚固等措施进行工程防护。张巧红从植被防护以及工程防护的阐述对类似工程具有一定参考作用。2017 年，周友阐述了路基边坡防护的重要意义，指出边坡破坏的几种原因，并且给出了进行边坡防护的措施。

　　2018 年，刘丽[6]基于重庆某山区公路研究了强暴雨地区边坡稳定性问题。研究指出: 出现强暴雨时，渗流场分布和渗水压力是影响边坡稳定的重要因素。并采用数值模拟的方法得出重要结论: 雨水容易造成边坡土体的软化，抗剪强度随之降低，尤其当降雨量达到 205 mm/d 时，边坡安全储备较小; 而且，边坡稳定性会随着降雨强度的增大而减小。

　　综合以上分析可以看出，目前关于软弱土在冻融循环作用下的力学特性研究尚不完善。且由于试验条件、试验方案、试验方法的差异，得出的结论具有明显的特异性。

　　2. 2 国外研究现状

　　随着时 间 增 长，边坡坡面土体将承受多次冻融循环。P. Viklander 采用 X 射线对经历冻融循环土体颗粒结构进行了对比分析，发现: 重塑土体在 1 次，2 次，4 次和 10 次循环后，部分颗粒出现了上下运动的情况，使得土样的孔隙结构发生变化，表现在渗透系数的增加; Van Bochove，Eric 等通过室内试验和分析，得出了冻融循环会对土样的微细观结构产生较大影响的结论; Maria Hohmann Porebska 冻融循环后土样的强度特性进行了研究，发现: 冻融循环对土样的粘聚力影响大于对内摩擦角的影响;

　　Meiye 和 Mier Weisiqie 等人结合有限元分析模型和室内试验，研究了土的物理特性、降雨特性差异对不同坡长、倾角的边坡稳定性和破坏模式的影响; 约奥契斯苍、托利亚斯基等人通过对已滑坡边坡的分析，研究了人类活动对边坡稳定性的影响; 美国农业部于 1960 年建立了最早的通用土壤流失方程，该方程综合考虑了降雨大小、边坡倾角、坡长和土壤腐蚀因子对边坡坡面破坏的影响; Willams 于 1975 年获得了修正的土壤流失方程，获得了较好的匹配效果。

　　3 结语

　　边坡坡面的破坏形式有多种，主要包括剥落，冲刷，冲沟，崩塌四种。

　　坡面防护主要分为工程防护和植被防护两种类型，工程防护主要有护面墙，喷浆锚固等措施，植被防护主要有种草植树，平铺草坪等措施。要根据边坡的特性，选择合适的防护措施。同时，也可以采用工程防护与植被防护相结合的措施，如土工( 网) 格栅植草绿化技术、土工格室植草绿化、挂三维网喷播植草技术等。

　　针对边坡坡面容易发生的破坏形式，采用合适的防护方式，以提高支护效果。

　　参考文献:

　　[1] 冯 刚. GPS2 型主动防护新技术在边坡防治中的应用[J].中外公路，2006( 6) : 7-9.

　　[2] 莫开燕. SNS 柔性防护在石质边坡防护中的应用[J]. 中国水运( 下半月) ，2009，9( 5) : 158-160.

　　[3] 郭丽霞. 公路路基边坡防护施工措施分析[J]. 华东公路， 2014( 3) : 102-103.

　　[4] 王阔然，房国龙. 浅谈路基边坡滑塌防护设计[J]. 公路交通科技( 应用技术版) ，2015，11( 9) : 94-95.

　　[5] 张巧红. 公路路基边坡坡面防护关键点探究[J]. 四川建材， 2017，43( 8) : 123-124.

　　[6] 刘 丽. 干线公路强暴雨对边坡稳定性的影响与防护设计[J]. 公路工程，2018，43( 4) : 253-257，262.

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