影響邊坡穩(wěn)定性的因素很多,大致歸納為以下9種。
1.巖體結(jié)構(gòu)因素
包括結(jié)構(gòu)面和結(jié)構(gòu)體(結(jié)構(gòu)面是指具有一定面積的連續(xù)、斷續(xù)延展的破裂或隱伏破裂的地質(zhì)介面;結(jié)構(gòu)體是指由不同產(chǎn)狀結(jié)構(gòu)面組合分割的單元巖塊。) 巖體中結(jié)構(gòu)面的存在是影響巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性的重要因素之一。
巖體中結(jié)構(gòu)面的存在,降低了巖體的整體強(qiáng)度,增大了巖體的變形性能,加強(qiáng)了巖體的流變力學(xué)特性和其他時(shí)間效應(yīng),并且加深了巖體的不均勻性、各向異性和非連續(xù)性等性質(zhì)。大量的巖質(zhì)邊坡工程事故表明,不穩(wěn)定巖體往往是沿著一個(gè)結(jié)構(gòu)面或多個(gè)結(jié)構(gòu)面的組合邊界產(chǎn)生剪切滑移、張裂破裂和錯(cuò)動(dòng)變形等而造成邊坡巖體的失穩(wěn)。
大家一起回憶一下結(jié)構(gòu)面的分類(lèi)及赤平極射投影圖法分析巖體穩(wěn)定性。
2.巖性風(fēng)化作用和侵蝕作用的影響
風(fēng)化作用改變巖石性質(zhì),也就是說(shuō)各種大氣因素及其狀況在起作用。風(fēng)化作用可對(duì)巖石的變形性質(zhì)產(chǎn)生不利影響并降低其他強(qiáng)度性質(zhì)。風(fēng)化作用的影響,在通常情況下只能予以定性的評(píng)價(jià),但對(duì)于充分了解的邊坡分析應(yīng)該做到定量評(píng)價(jià)。
侵蝕作用主要是水的侵蝕,水的存在會(huì)加大巖體中的裂隙及增強(qiáng)巖石的風(fēng)化,造成巖體不穩(wěn)。
3.力學(xué)因素的影響
公路巖質(zhì)邊坡破壞的力學(xué)因素很多,如震動(dòng)力、地質(zhì)構(gòu)造力、巖體自重力以及巖體內(nèi)物理化學(xué)和地球化學(xué)作用等在巖體內(nèi)所產(chǎn)生的應(yīng)力等。
在某些情況下開(kāi)挖時(shí)進(jìn)行爆破(震動(dòng))是影響巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性最普遍、最嚴(yán)重和最經(jīng)常的基本因素,對(duì)于階梯邊坡來(lái)說(shuō)尤為嚴(yán)重。
4.水因素的影響
水對(duì)邊坡巖體穩(wěn)定性的影響不僅是多方面的而且是非;钴S的。大量事實(shí)證明,大多數(shù)邊坡巖體的破壞和滑動(dòng)都與水的活動(dòng)有關(guān)。首先水對(duì)巖體有明顯的化學(xué)作用,其次水對(duì)巖體的物理作用,兩者共同使巖體松散、破碎并不同程度地增加巖體結(jié)構(gòu)面的密度和貫通性、壓縮性和透水性,而導(dǎo)致強(qiáng)度的降低,這對(duì)邊坡巖體穩(wěn)定是有重要影響的。
5.氣溫因素的影響
氣溫是巖體發(fā)生物理風(fēng)化的主要原因之一。氣溫的驟冷驟熱使邊坡巖體風(fēng)化加劇、產(chǎn)生自然削坡或自然剝離,而最終改變邊坡的外形和坡度,這種作用和影響對(duì)路塹邊坡是值得重視的。
6.巖體結(jié)構(gòu)面賦存物和地下水化學(xué)成分的因素的影響
巖體結(jié)構(gòu)面賦存物質(zhì)的礦物成分、化學(xué)成分、粒度成分和顯微結(jié)構(gòu),地下水的化學(xué)成分以及巖體結(jié)構(gòu)面上賦存物質(zhì)與地下水之間的相互作用等是影響結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)和巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性的重要因素之一。
7.時(shí)間因素和漸進(jìn)破壞的影響
邊坡通過(guò)蠕動(dòng)和流動(dòng)過(guò)程隨時(shí)間經(jīng)受著漸近破壞,因此邊坡的分析和最終設(shè)計(jì)既要滿(mǎn)足短期穩(wěn)定的要求又要滿(mǎn)足長(zhǎng)期穩(wěn)定的要求,這一點(diǎn)相當(dāng)重要。
8.構(gòu)造作用和殘余應(yīng)力的影響
開(kāi)挖形成的挖方邊坡影響挖方邊界處巖體的應(yīng)力狀態(tài)。這些應(yīng)力集中程度的預(yù)測(cè)及其對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響是復(fù)雜的。
由于地層的構(gòu)造作用,基巖可能承受一定的水平向構(gòu)造應(yīng)力,這種構(gòu)造應(yīng)力對(duì)挖方邊坡的性能有著重要影響,尤其在深挖方中,這種影響是相當(dāng)明顯的。
9.擾動(dòng)因素的影響
地震和開(kāi)挖邊坡采用的爆破開(kāi)挖都會(huì)對(duì)邊坡的穩(wěn)定產(chǎn)生不利的影響,因此,爆破孔的藥量必須適當(dāng),以便充分發(fā)揮爆破所釋放的能量,并對(duì)邊坡巖體的危害最小。