残积花岗岩坡体稳定性为什么比较高*

文摘 2024-11-17 20:58 四川

花岗岩由于岩体强度高，可形成高大巍峨的山体，其形态之美，震撼人心。譬如天险闻名的西岳华山，登泰山小天下的东岳都是以花岗岩为主体的形成。其它如衡山、黄山、九华山......这些名山雄伟秀美，无不体现花岗岩的岩体之美。

图1 险峻的花岗岩山体

众所周知，花岗岩是深成侵入岩浆岩，其在地壳深处向上侵入的过程中，往往伴随着高温、高压，冷却结晶后的岩体具有极高的密度，也就是说矿物之间具有极好联结。那么在如此历经磨难，坚韧不拔而性质良好的母体挟持作用下，衔着金钥匙出身，密实度很高的原生花岗岩残积体，一般情况下其性质当然非坡积相、湖相、冲洪积相等这些流浪的次生物质所比拟。

此外，花岗岩的主要矿物成分为长石、石英和云母。由于长石与云母存在耐风化性能较差的原因，导致花岗岩体易风化的特性。而易风化的长石和云母风化后易形成粘粒含量很高的高岭土、蒙脱石等细小颗粒，这在花岗岩残积体具有较高的粘粒含量、较高密实度和较小的含水量情况下，使花岗岩残积体具有较其它风化体较高的黏聚力。

而天性强度很高而耐风化的石英，在风化后的残积体中形成了骨架作用，甚至由于矿物的差异风化形成数量不等的花岗岩风化球，使花岗岩残积体具有较高的内摩擦角。

需要说明的是，由于花岗岩残积体的原位残留特性，使残积体继承了一部分母体的结构强度，即残余凝聚力，大大提高了花岗岩残积体的强度的抗变形能力。从而使原生的花岗岩残积体强度在天生密实度很高，且矿物成分合理搭配组成，风化的颗粒级配如混凝土一般很好的情况下，就表现为较好的物理力学性质，由其组成的坡体就具有较好的稳定性。

图2 110m高的花岗岩残积体边坡

但任何事都具有两面性，由长石、石英和云母为主构成的花岗岩母体在风化后虽然具有一流良好的身体素质，但其表层的防护功能却是三流的，即花岗岩残积体具有较差、甚至是很差的抗冲刷性能。因此，此类边坡开挖后如不能及时进行坡面防护，就极易引起坡面损坏，直至随着时间的推移而引起边坡损坏失稳，甚至是坡体损坏失稳。

图3 开挖不久的花岗岩残积体坡面冲刷沟槽

图4 长期冲刷作用下花岗岩残积体边坡失稳

因此，由花岗岩残积体构成的坡体虽然具有内在的较高稳定性，但由于其外在的较差抗冲刷能力，一旦坡面防护不好，极易造成后期坡体稳定性出现较大降幅。正所谓“治坡先治水”，即由花岗岩残积体构成的坡体，应将坡面防护作为确保坡体稳定的关键环节进行及时实施。

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悠游2019

博士，教高，注册岩土工程师，中国岩石力学与工程学会地基与工程结构分会副理事长和滑坡与工程边坡分会理事，深部国重实验室顾问委员，世界交通灾害防治与应急委员会委员，中国土木工程学会非饱和土与特殊土常务委员和交通岩土工程委员，国际工程地质协会会员

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