Page 43 - 基坑边坡支护设计与施工管理

第一章 基坑边坡工程的思考

细 / 粗粒层交界面处的基质吸力高于进水压力值（即粗粒层材料的渗透系数等于
细粒层材料的渗透系数时的基质吸力值）时，粗粒层的渗透系数会低于细粒层的
渗透系数，同时，细粒层材料具有渗透系数低，饱和含水率高的特点，故入渗雨

水会积蓄在细粒层中而难以渗入粗粒层，从而实现了阻止雨水下渗。上述这些因
素使得 CB 能在降雨期间控制下方坡体的土壤含水率和孔隙水压力，起到抗渗与
维持坡体稳定性的作用。同时 CB 之上允许植被生长，能够满足边坡绿化与环境
保护的需要，最终实现边坡安全防护与生态护坡的目的。

1.CB 边坡防护技术主要研究成果
在早期，有关 CB 的研究主要集中在其作为废弃物覆盖层的防渗效果上。而
在 2003 年后，研究的重心转向了分析不同因素对 CB 防渗效果的影响上，进而
扩展到研究其作为边坡防护层的有效性。近些年，国内外学者从多个角度对 CB

的抗渗能力进行了更系统深入的研究，主要归纳为以下三个方面：几何构造对
CB 的影响、各层内的渗流对 CB 的影响、细 / 粗粒层材料的组成对 CB 的影响。
首先是几何构造对 CB 的影响。影响 CB 的几何构造因素有：铺设坡度、铺
设长度以及粗粒层的厚度。对 CB 抗渗性的研究指出，随着 CB 坡度的增大，入

渗雨水穿透 CB 所需的时间就越长，CB 下方土壤含水率变化就越小。CB 的铺设
长度虽然对坡顶处含水率的影响不大，但对土壤中沿斜坡方向的水分变化有着较
大的影响。同时，随着粗粒层厚度的增大，CB 的毛细阻滞作用也会增强，但增
强程度较为有限。此外，当覆盖层的初始孔隙水压力越高时，孔隙水压力增长的

速度就越快，CB 被雨水击穿的时间就越短。说明在 CB 施工过程中需要对铺设
坡度进行计算，且需注意控制水分入渗下方土体，避免造成初始孔隙水压力过高，
以尽可能增强 CB 的抗渗效果。其次是各层内的渗流对 CB 的影响。在 CB 防渗
的过程中，入渗的雨水会在细粒层中形成渗流，而针对 CB 内部渗流现象的研究

指出，入渗细粒层中的雨水主要沿着饱和边缘横向流动，在渗透速率较低时，雨
水会均匀流过细粒层，而当渗透速率较高时出现的优先流会使渗流模式变得不规
则，同时，CB 的水力特性决定了渗透水侧向运移时的流型以及压力水平，还决
定了达到临界基质吸力时的渗透速率的大小。此外，发生在细粒层中的优先流会

使细粒层的实际储水量略小于理论值，因此在计算细粒层的实际最大储水量时，
需要考虑到优先流对储水量的影响。最后是细 / 粗粒层材料的组成对 CB 的影响。
CB 的抗渗性能与其细 / 粗粒层材料的组成具有密切关系。覆盖在粗粒层之上的

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