文章來源于公眾號：悠游2019，原文鏈接：填方坡體潛在滑面形成機理
 

每年由于填方處治不當，造成填方邊坡出現失穩的事故層出不窮，使工程費用遠高于實施填方的造價，形成了非常不好的社會影響和財富浪費。總的來說，形成填方坡體滑坡的主要原因有如下三點：

1、首當其沖的就是填方前的地下水和地表水截、疏、排工程設置不佳，導致后期填方體在水的作用下出現強度降低和變形協調，從而導致填方滑坡的發生。

2、其次是由于施工質量不佳，填方坡率偏陡而不能滿足穩定坡率要求，壓實度偏低而導致填方力學參數較低不能滿足填方體內部的穩定，清表不徹底，造成填方體下伏軟弱地層而無法提供有效的抗滑效果等。

3、再其次是設計考慮不周全，沒有考慮到填方后與原地層之間形成的“結構面”、加載、地下水位升高等因素，也就是說填方體的整體穩定性考慮欠周到，導致填方發生滑坡的發生。

以上幾種導致填方滑坡的因素中，尤其是設計失誤造成的后果最為嚴重，因為，設計是整個產業鏈的靈魂，一旦靈魂出竅，那別的方面做的再好，也是徒勞。當然，作為實現設計藍圖的施工質量也是關鍵，否則，設計繪制的藍圖再好，在施工方的隨意涂鴉下也會后患無窮。
下面就對填方工程中潛在滑面可能存在的幾種情況進行說明。
1、設置坡率偏陡，造成填方體內部出現局部失穩。
這種情況一般主要出現在施工階段。由于施工方擅自改變填方坡率，導致填方坡率的休止角不能滿足填方的長期穩定需要而發生滑移變形。尤其是在降雨等因素影響下，造成地表附近填方含水量升高后，極易導致填方體邊坡發生滑移。其滑面形態如圖中①所示。
此類病害的處治，可通過適當超量翻挖后，采用穩定坡率進行填筑進行解決，或在現坡率不能改變的情況下，可通過工程錨固、支擋等進行處治。

圖1 填方失穩的幾類主要形式

2、填方下伏自然斜坡的坡度較陡，導致填方體沿自然地面發生整體失穩滑移。
這種情況在設計和施工階段都可能存在隱患，但主要是設計階段遺漏。相關規范中規定，在自然斜坡陡于1:5時，應在原地面清理松散土體，尤其是厚度較薄的松散土體，并繼而開挖臺階，提高填方與原地層的咬合能力；自然斜坡陡于1:2.5時，應核查填方依附于自然地面的整體穩定性。

設計階段由于考慮不周全，忽略了較陡自然斜坡對填方穩定性的核查，或施工階段清表不徹底，就可能造成填方加載后導致填方體沿自然斜坡面發生整體滑移。其滑面形態如圖中②所示。
此類病害一旦發生，一般很難通過返工全部挖除填方體進行重新清表等操作處治，故多采用工程錨固、支擋等進行處治。
3、填方下伏自然斜坡下伏一定厚度的軟弱層，導致填方體加載后依附于軟弱層發生整體失穩滑移。
這種情況在設計和施工階段都可能存在隱患。一是自然斜坡較陡的地段，由于施工階段沒有對厚度較薄的軟弱層進行有效清理，造成填方加載后在軟弱層中出現剪切性滑面而導致填方體“坐船”；二是雖然地形較為平緩，但下伏軟弱層厚度較大，設計對填方加載后的厚層軟弱層抗剪能力核查不足，導致填方體擠壓下伏軟弱層而發生滑移。其滑面形態如圖中③所示。
此類病害由于很難通過返工全部挖除進行處治，故多采用工程支擋、反壓等進行處治。
4、填方下伏地層中存在不利的外傾結構面，導致填方體加載后依附于外傾的不利結構面發生整體失穩滑移。
這種情況主要是地質勘察和設計階段遺留的隱患。由于地質調查不周全，設計人員忽略填方加載對結構面的擠壓作用，尤其是對貫通性較好的結構面調查核算不足，如順層坡體、不同性質的堆積體界面等，造成填方工程實施后下伏坡體中的結構面抗滑力不能平衡工程加載后的下滑力要求，從而導致填方體依附于下伏地層發生整體失穩變形。其滑面形態如圖中④示。
此類病害的危害程度較大，往往由于滑坡規模較大而需設置較大規模的工程支擋、反壓等進行處治。
5、地表水和地下水截、疏、排不佳，導致填方體發生滑移失穩。

這種情況在設計和施工階段都可能存在隱患。由于對后部坡體的地表匯水和地下水滲流處治不當，以及對加載后造成的填方體下部地下水位上升估測不佳，或坡面防護不足，導致填方體在水的作用下發生坡面、邊坡或坡體失穩。這種水作用下的填方失穩，形式是多種多樣的，填方的局部和整體失穩都可能存在。
此類病害的處治，應先做到“治坡先治水”，填方工程實施以前，應嚴格做好地表水和地下水處治的設計和施工，未雨綢繆，預防為主。

以上所舉的幾類主要填方邊坡病害，只是填方工程中常見的形式，希望對大家有所幫助或參考。

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作者：成永剛，博士，教高，注冊巖土工程師，中國巖石力學與工程學會滑坡與工程邊坡分會理事，中國土木工程學會非飽和土與特殊土專業委員會常務委員和交通巖土工程專業委員會委員，國際工程地質協會會員，中國國家公路建設項目評標專家，四川省交通運輸專業人才教育專家。