渠道滑坡的原因及内因-渠系改造与边坡物质组成

渠道发生滑坡的根本原因，在于挖渠后渠坡内部所产生的剪应力超过其抗剪强度。土石抗剪强度的大小是土石本身的性质和结构决定的，而边坡的形态则决定了边坡内部剪应力的分布。当边坡内部产生的剪应力大于土石的抗剪强度时，边坡就会自动调整其形态而发生变形，从变形再发展到剪切破坏。土石体被破坏时，必然会沿破坏面产生相对的滑动。因此，研究渠道滑坡的原因时应当首先分析其内因即边坡的物质组成、边坡土石的结构和边坡形态之间的关系。

（一）渠道滑坡的内因

1.渠坡的物质组成

有的渠坡由坚硬的岩石组成，有的由松软的岩石组成，有的由土体组成，有的由土层和石层混合组成。由于物质的性质不同，其抗剪强度也各不相同。一般坚硬密实块状的石灰石花岗岩和石英岩，其抗剪强度很大，能经受很大的剪应力而不变形，所以完全由这些岩石组成的渠坡比较稳定，很少发生滑坡。而页岩、泥岩和其他如粘土、碎石土等地表覆盖层的抗剪强度低，容易变形，在这些物质组成的斜坡上开挖渠道时，如果渠坡过陡，常易产生滑坡。不同性质的土石，对水的作用的反应也有明显的差异。如石英岩、结晶岩等，它们在水的作用下抗剪强度不会发生很大的变化。而各种页岩、泥岩和地表覆盖层在水的作用下其抗剪强度则显著降低，所以在雨季或浸水后容易滑动。各种松散无联结的砂层易被潜蚀，在地下动水压力的影响下，结构和强度不断变化，稳定性逐渐降低。有些粘土具有干硬、湿软的特点，雨天膨胀崩解，强度显著降低，由这些土石组成的渠坡在雨季常易产生滑坡。

风化作用对土石性质的影响是缓慢的，但长时期的冷热和干湿反复交替，会破坏土石的结构。各种粘土岩、泥岩和我国广泛分布的各种粘土都极易风化，有的边坡在开挖之后一二天内就出现裂隙，下雨时，雨水沿裂隙下渗，又进一步促进土体的破坏。

2.渠坡的内部结构

渠坡的内部结构包括不同土、石层的相互组合情况，岩石中的断层和裂隙的特征，岩层和断层裂隙的倾向等。

岩层层面的倾向对滑坡关系很大。当岩层倾向渠内，渠道开挖后，岩层下部失去支撑，上部岩体常会产生顺层滑坡，特别是在地下水的影响下，更加大了滑动的可能性，如图6-1所示。

图6-1　对渠坡稳定不利的岩层倾向

大量事实证明，渠坡的滑动是沿着相对阻力最小的软弱面发生的。岩层的层面、断层面和节理、裂隙以及夹在石层之间的风化土层，或夹在坚硬土层之间的粘土层，都是渠坡内部抗剪强度较低的软弱面，当渠坡的坡角大于软弱面的倾角时，就有可能产生滑坡。(www.xing528.com)

另外，傍山渠道常建成半填半挖的，此时，渠道断面有一部分在填土或新砌石上，如果新老土（石）结合不好，也易造成漏水、滑坡等现象。

3.渠坡的形状

渠坡的形状是指边坡的坡度、高度等，形状不同，其内部应力状态也不同，改变边坡形状，就必然会引起内部应力状态的变化。对于一定强度的土石渠来说，有一个极限的边坡比，超过了这个极限的比值，渠坡就会不稳定而产生滑坡。

（二）渠道滑坡的外因

1.水的作用

很多渠道滑坡是在多雨年份，或雨季里发生的。长期的阴雨导致水分下渗，如果缺乏排水设施（地面排水沟和暗沟等），会使渠坡土石饱和，促进滑坡的产生；如渠坡上已经形成较大裂缝时，暴雨形成的地表径流沿裂缝下灌，将使渠坡的含水量迅速上升，以致稳定性急剧降低而产生滑坡。另外在山坡陡峻或人工开挖过陡以及渠线沿河流塘坝布置的情况下，水流对渠道坡脚的淘刷或侵蚀，都有可能使渠坡丧失稳定。

地下水浸湿渠坡土石，会显著降低土石的抗剪强度。实验证明，当红土的含水量增加至35%左右时，抗剪强度会降低60%以上；泥岩或页岩饱水时的抗剪强度，比天然状态下的抗剪强度降低约30%～40%。如果地下水在隔水层上汇集成层，还会对上面覆盖的岩层产生浮托力，降低抗滑力。地下水还能溶解土石中易溶物质，使土石的成分发生变化，逐渐降低土石的抗剪强度，地下水位升高，还会产生很大的静水和动水压力。这些都容易引起滑坡的发生。

2.人为因素的影响

修建渠道，由于施工方法不当，或大量开挖和堆放土石方的不合理，也常会导致滑坡的发生。例如遇有不利的地形条件，渠道边坡应当放缓，不可按一般的边坡施工，如当渠道边坡未能调整修改，就有可能产生滑坡；另外，如果渠道施工采用先抽槽、后扩坡的办法，必然加大渠坡的滑动力，如地质条件不良，就有可能引起滑坡；采用不适宜的爆破，对岩层结构的稳定也有影响；废土废石堆放过近，如在可能滑动的土体范围内，就会增加滑动力。这些不正确的施工方法，都是不利于渠坡稳定的。

从以上分析看出，引起渠道崩滑的因素很多，因此要对滑坡采取合理防治措施，就必须对引起滑坡的原因作出正确的分析和判断，在出现滑坡前，分析有可能产生滑坡的主要因素是哪些；出现滑坡后，分析引起滑坡的主要因素是哪些，然后因势利导，才能使滑坡得以预防和治理。