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边坡是岩土工程中常见的构筑物形式,它指具有倾斜坡面的土体或岩体。由于边坡表面倾斜,在自身重量或其他外力作用下,整个土体(岩体)具有从高处向低处滑动的趋势。如果土体内部某一个面上的滑动力超过土体抵抗滑动的能力,就会发生滑坡,是一种严重的地质灾害。边坡工程灾害的发生机制问题一直是边坡工程领域的一个重要研究课题。
边坡赋存的工程地质环境和边坡岩体结构条件的多变性,使得影响边坡稳定性的各种因素相当复杂,从而边坡变形破坏的机制也复杂多样。影响边坡稳定性的主要因素可概括为三类:①工程地质环境因素,包括地形地貌特征、地下水状态、水文地质条件、地应力场分布等因素;②岩体结构条件,包括岩体结构特性和岩体结构面特征;③各种触发因素,包括大量降雨、地震、工程开挖或堆载等。边坡地质灾害在我国分布范围广泛,要全面分析边坡灾害的发生机制,阐述边坡变形破坏的发育规律是非常困难的。但是不同的区域由于各自气候、地质构造、水文地质环境等具有区域性特点,导致不同地区的边坡灾害也具有各自的特点,从而使得边坡灾害的治理在一定程度上有规律可循。
本文以珠江三角洲为依托,阐述了边坡变形破坏的主要模式及发生机理,并以此为依据对边坡灾害进行分类。依据边坡失稳过程中,不同类型边坡的不稳定岩土体的变形破坏形式的不同,可以将边坡的变形破坏分为滑移、倾倒、崩落、滚落、弯曲、扭转、揉皱;依据边坡破坏时的力学机制,可以划分为拉断破坏、压屈破坏和剪切破坏;依据边坡破坏的时间效应,可以划分为脆性破坏、塑性破坏和蠕变破坏。
珠江三角洲地处华南沿海,人口密集,经济发达,地形上多台阶丘陵,多土质边坡,气候湿润多暴雨。特殊的地形地貌、气候及人文条件,使得暴雨和人类活动是导致边坡失稳的主要原因。人类活动破坏了边坡原有的自然生态平衡,为边坡的失稳创造了地形地质条件;暴雨使得大量雨水渗入坡体,降低了岩土体的抗剪强度,最终导致了边坡失稳。
此外,珠三角地区的边坡灾害的分布具有时空性。边坡灾害高发时间随着世界的气候变化而起伏,而且从年内看来多集中在汛期。在空间分布上具有宏观和微观两方面的特点。宏观上在深圳-东莞和中山-珠海形成两个集中带,微观上还存在着失稳边坡多属于朝南坡的特点。珠江三角洲地区的边坡多为土质边坡,致使变形破坏模式较单一,多沿圆弧滑面破坏;由于区域内没有大的构造断裂带故一般规模小,滑动带埋深浅,即为浅层滑坡。上述珠江三角洲地区边坡灾害的特点,决定了该地区的边坡失稳治理重在防而不在于治。保护自然界的生态平衡,加强立法保护,进行工程咨询,提高防灾意识,对可能失稳的或者位于人口密集区域的具有较大危害性的边坡进行监控预测等,这是适合珠三角地区边坡灾害治理的方案。