一、工程斜坡的定義
斜坡的變形和破壞在自然界中是普遍存在的,但僅對人類(lèi)生產(chǎn)、生活等活動(dòng)安全具有直接或間接影響的各類(lèi)人工或自然斜坡,方能稱(chēng)為工程斜坡。包括人工直接改造的工程斜坡,以及雖然沒(méi)有經(jīng)過(guò)人工工程直接改造,但對人類(lèi)生產(chǎn)、生活具有直接或間接安全隱患的自然斜坡,它是由不同性質(zhì)的巖土體,以結構面和臨空面為基礎形成的斜坡地質(zhì)體。
公路工程斜坡病害依據其致災特征,按從淺到深,從小到大,可分為坡面病害、邊坡病害和坡體病害三大類(lèi)。
圖1 工程斜坡的類(lèi)型
1、坡面病害一般指直接暴露于大氣影響下的斜坡體表層風(fēng)化剝落、降雨沖刷、淺層溜滑、危巖、掉塊等現象。如土質(zhì)或類(lèi)土質(zhì)斜坡的坡面易發(fā)生坡面沖刷,泥巖等軟巖斜坡易發(fā)生風(fēng)化剝落,破碎巖質(zhì)斜坡易發(fā)生危巖、掉塊等。
2、邊坡病害一般指巖土體強度較低、含水量較高或在不利結構面與臨空面等作用下,造成斜坡不能保持穩定而產(chǎn)生的病害。對工程斜坡來(lái)說(shuō),一般指病害范圍發(fā)生在邊坡的某一級,小部分會(huì )延伸到相鄰的上、下人工平臺位置而形成兩級左右邊坡發(fā)生病害。病害范圍多發(fā)生在松弛帶以?xún)?,規模相對較小,主要包括滑塌、坍塌和小型的崩塌。
3、坡體病害指坡體的深層病害問(wèn)題。對人工邊坡來(lái)說(shuō),一般指多級邊坡沿下伏貫通剪切面同時(shí)發(fā)生變形;對自然斜坡來(lái)說(shuō)一般指坡體變形發(fā)生在上、下兩級夷平面之間,或從自然斜坡的坡腳或坡腳附近的某一結構面至山頂或山體某個(gè)寬大平臺后部一定位置范圍內的大規模變形,往往以明顯的下伏軟弱結構面為依托。
坡體病害一般不僅限于自重應力為主的卸荷松弛區范圍內,也多發(fā)生于自重應力與構造應力共同作用的坡體之中,這種坡體變形往往造成地貌單元發(fā)生大的變化,對人類(lèi)工程的危害也最大,主要包括大型崩塌、高邊坡病害和滑坡等病害。
坡面、邊坡和坡體病害是相互關(guān)聯(lián)、影響的。如坡面變形不加限制,隨著(zhù)時(shí)間的推移易演化為邊坡的病害;邊坡病害隨著(zhù)時(shí)間的推移,變形、破壞范圍的不斷擴大,導致相鄰邊坡發(fā)生病害時(shí)就可能造成深層坡體變形。坡體的病害的發(fā)生,勢必會(huì )造成地層結構松散,甚至解體,也就促進(jìn)坡面沖刷等淺表層邊坡病害的發(fā)生,
二、工程斜坡的防治理念
工程斜坡病害防治,必須貫徹理論與實(shí)踐相結合的原則。巖土工程師只有在掌握系統的理論知識、嚴謹的現場(chǎng)調查和工程經(jīng)驗,才能對復雜的工程斜坡病害提出針對性的防治方案。由于地質(zhì)體的復雜性,影響因子的多樣性,巖土工程對感性認識的強烈依賴(lài)性,在工程斜坡病害防治實(shí)踐中,只有通過(guò)多看、多學(xué)、多總結,將實(shí)踐經(jīng)驗與理論相融匯,才能有效地對工程病害提出針對性的防治方案。
工程斜坡病害防治,既要反對純理論的數字游戲,也要反對完全的經(jīng)驗主義。借用李廣信教授對土力學(xué)的評述:土力學(xué)是厚重的、粗獷的……土力學(xué)中的實(shí)用主義也常表現為它的不嚴密和隨意性,實(shí)用主義與經(jīng)驗主義也往往只有一步之差與一墻之隔……我們提倡處理工程問(wèn)題要簡(jiǎn)潔,但不應輕視與抹殺土力學(xué)的理論與概念。工程斜坡的防治又何嘗不是這樣呢!劉建航院士提出的理論導向,實(shí)測定量,經(jīng)驗判斷,檢驗驗證的巖土工程理念,正是工程斜坡病害防治技術(shù)遵循的基本準則。
工程斜坡病害防治,只有將工程地質(zhì)與工程結構相結合,將兩者進(jìn)行有效地融會(huì )貫通,才能在工程斜坡病害防治中知其然,知其所以然。否則,若只掌握其中一個(gè)專(zhuān)業(yè)知識,就可能造成地質(zhì)災害防治時(shí)考慮問(wèn)題的不全面、不系統。
作者:成永剛,博士,教高,注冊巖土工程師,中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì )滑坡與工程邊坡分會(huì )理事,中國土木工程學(xué)會(huì )非飽和土與特殊土專(zhuān)業(yè)委員會(huì )常務(wù)委員和交通巖土工程專(zhuān)業(yè)委員會(huì )委員,國際工程地質(zhì)協(xié)會(huì )會(huì )員,中國國家公路建設項目評標專(zhuān)家,四川省交通運輸專(zhuān)業(yè)人才教育專(zhuān)家。