「巖土工程」工程斜坡定義和防治理念

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，但僅對人類生產(chǎn)、生活等活動安全具有直接或間接影響的各類人工或自然斜坡，方能稱為工程斜坡。包括人工直接改造的工程斜坡，以及雖然沒有經(jīng)過人工工程直接改造，但對人類生產(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(jié)構(gòu)面和臨空面為基礎(chǔ)形成的斜坡地質(zhì)體。
公路工程斜坡病害依據(jù)其致災(zāi)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。

圖1 工程斜坡的類型

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(xiàn)象。如土質(zhì)或類土質(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(jié)構(gòu)面與臨空面等作用下，造成斜坡不能保持穩(wěn)定而產(chǎn)生的病害。對工程斜坡來說，一般指病害范圍發(fā)生在邊坡的某一級，小部分會延伸到相鄰的上、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)生在松弛帶以內(nèi)，規(guī)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題。對人工邊坡來說，一般指多級邊坡沿下伏貫通剪切面同時發(fā)生變形；對自然斜坡來說一般指坡體變形發(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(jié)構(gòu)面至山頂或山體某個寬大平臺后部一定位置范圍內(nèi)的大規(guī)模變形，往往以明顯的下伏軟弱結(jié)構(gòu)面為依托。
坡體病害一般不僅限于自重應(yīng)力為主的卸荷松弛區(qū)范圍內(nèi)，也多發(fā)生于自重應(yīng)力與構(gòu)造應(yīng)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，隨著時間的推移易演化為邊坡的病害；邊坡病害隨著時間的推移，變形、破壞范圍的不斷擴大，導(dǎo)致相鄰邊坡發(fā)生病害時就可能造成深層坡體變形。坡體的病害的發(fā)生，勢必會造成地層結(jié)構(gòu)松散，甚至解體，也就促進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，必須貫徹理論與實踐相結(jié)合的原則。巖土工程師只有在掌握系統(tǒng)的理論知識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)默F(xiàn)場調(diào)查和工程經(jīng)驗，才能對復(fù)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(fù)雜性，影響因子的多樣性，巖土工程對感性認(rèn)識的強烈依賴性，在工程斜坡病害防治實踐中，只有通過多看、多學(xué)、多總結(jié)，將實踐經(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(shù)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)中的實用主義也常表現(xiàn)為它的不嚴(yán)密和隨意性，實用主義與經(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題要簡潔，但不應(yīng)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(dǎo)向，實測定量，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(zhǔn)則。
工程斜坡病害防治，只有將工程地質(zhì)與工程結(jié)構(gòu)相結(jié)合，將兩者進行有效地融會貫通，才能在工程斜坡病害防治中“知其然，知其所以然”。否則，若只掌握其中一個專業(yè)知識，就可能造成地質(zhì)災(zāi)害防治時考慮問題的不全面、不系統(tǒng)。

來源于公眾號：悠游2019，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)會滑坡與工程邊坡分會理事，中國土木工程學(xué)會非飽和土與特殊土專業(yè)委員會常務(wù)委員和交通巖土工程專業(yè)委員會委員，國際工程地質(zhì)協(xié)會會員，中國國家公路建設(shè)項目評標(biāo)專家，四川省交通運輸專業(yè)人才教育專家。