土方工程边坡失稳原因的分析

土方开挖的关键是如何保持边坡的稳定，避免发生滑坡或塌方。边坡的失稳一般是指土方边坡在一定范围内整体沿某一滑动面向下或向外移动而丧失其稳定性。边坡的稳定，主要由土体的抗滑能力来保持。当土体下滑力超过抗滑力，边坡就会失去稳定而发生滑动。边坡塌方滑动面的位置和形状决定于土质和土层结构，如含有粘土夹层的土体因浸水而下滑时，滑动面往往沿夹层而发展；而一般均质粘性土的滑动面为圆柱形。可见土体的破坏是由剪切而破坏的，土体的下滑力在土体中产生剪应力，土体的抗滑能力实质上就是土体的抗剪能力。而土体抗剪能力的大小主要决定于土的内摩擦系数与内聚力的大小。土壤颗粒间不但存在抵抗滑动的摩擦力，也存在内聚力（除了干净和干燥的砂之外）。内聚力一般由两种因素形成：一是土中水的水膜和土粒之间的分子引力；一是化合物的胶结作用（特别是黄土）。不同的土，其各自的物理性质对土体抗剪能力有影响，如含水量增加了，胶结物溶解，内聚力就会变小。因此在考虑边坡稳定时，除了从实验室得到的内摩擦系数和内聚力的数据外，还应考虑施工期间气候（如雨水）的影响和振动的影响。

边坡失稳往往是在外界不利因素影响下触发和加剧的。这些外界因素往往导致土体剪应力的增加或抗剪强度的降低，使土体中剪应力大于土的抗剪强度而造成滑动失稳。造成边坡土体中剪应力增加的主要原因有：坡顶堆物，行车；基坑边坡太陡；开挖深度过大；土体遇水使土的自重增加；地下水的渗流产生一定的动水压力；土体竖向裂缝中的积水产生侧向静水压力等。引起土体抗剪强度降低的主要因素有：土质本身较差；土体被水浸润甚至泡软；受气候影响和风化作用使土质变松软、开裂；饱和的细砂和粉砂因受振动而液化等。

由于影响因素较多，精确地计算边坡稳定尚有困难，因此，在施工中一般工程目前多是综合考虑影响边坡稳定的各种因素，根据经验确定土方边坡，保证边坡大小，使坡顶荷载符合规范要求，或设置必要的支护，以防边坡失稳。