王甦宇 劉愛華 鄒家強 吳政洲 張巍

摘要：利用毛細阻滯覆蓋層（CB）對邊坡進行防護是減小降雨誘發(fā)滑坡危害的有效手段之一。毛細阻滯覆蓋層不僅在邊坡防滲方面有較好的表現(xiàn)，還能滿足生態(tài)護坡的需要。針對毛細阻滯覆蓋層的研究現(xiàn)狀，分析了不同因素對其防滲效果的影響，包括幾何構造、內(nèi)部的滲流以及細/粗粒層材料的組成，指出了毛細阻滯覆蓋層邊坡防護技術的優(yōu)勢與不足，并進一步討論了提高毛細阻滯覆層防護性能的改進措施和途徑。研究表明：CB技術是未來邊坡防護與生態(tài)護坡的一個重要發(fā)展方向。

關 鍵 詞：毛細阻滯覆蓋層（CB）; 降雨滑坡; 邊坡防護技術; 綜述

中圖法分類號： P642A

文獻標志碼： A

DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2022.04.013

0 引 言

降雨是造成滑坡的一個重要誘因。國內(nèi)外對降雨誘發(fā)滑坡的研究顯示：降雨時，雨水會通過邊坡土體中的孔隙滲透入土體深處，滲入的雨水不僅僅會增加土壤自重，同時還會增大邊坡土壤飽和度，降低土壤基質(zhì)吸力和抗剪強度，最終引發(fā)滑坡[1-5]。人們根據(jù)降雨誘發(fā)滑坡的機理對滑坡防治的方法展開了大量的理論與實踐研究，提出了多種邊坡防護方法。這些傳統(tǒng)的邊坡防護方法已具有較高的可靠性以及較為成熟的施工技術，但其在生態(tài)環(huán)保以及耐久性方面則面臨著一些新挑戰(zhàn)[6-7]。

大量研究表明防治降雨誘發(fā)滑坡的關鍵在于所用的防護措施能夠在降雨期間實現(xiàn)有效的排水與抗?jié)B。因此，有學者提出使用毛細阻滯覆蓋層（Capillary Barrier，CB）來充當邊坡防護層。CB在研發(fā)之初主要被用作填埋廢棄物時的防滲層，但其優(yōu)秀的抗?jié)B能力也引起了人們的注意，于是科研人員開始嘗試將其應用于邊坡防滲中。傳統(tǒng)CB是由一層細粒層與一層粗粒層相疊加而組成。當土體處在非飽和狀態(tài)時，隨著土體基質(zhì)吸力的增大，土體的滲透系數(shù)會隨之減小。當細/粗粒層交界面處的基質(zhì)吸力高于進水壓力值（即粗粒層材料的滲透系數(shù)等于細粒層材料的滲透系數(shù)時的基質(zhì)吸力值）時，粗粒層的滲透系數(shù)會低于細粒層的滲透系數(shù)[8]，同時，細粒層材料具有滲透系數(shù)低，飽和含水率高的特點，故入滲雨水會積蓄在細粒層中而難以滲入粗粒層，從而實現(xiàn)了阻止雨水下滲。上述這些因素使得CB能在降雨期間控制下方坡體的土壤含水率和孔隙水壓力，起到抗?jié)B與維持坡體穩(wěn)定性的作用。同時CB之上允許植被生長，能夠滿足邊坡綠化與環(huán)境保護的需要，最終實現(xiàn)邊坡安全防護與生態(tài)護坡的目的。

CB邊坡防護技術在近20多年內(nèi)發(fā)展迅速，人們逐步根據(jù)實際需要對CB進行了多種改進。本文在歸納總結國內(nèi)外研究成果的基礎上，對現(xiàn)有關于毛細阻滯覆蓋層的研究現(xiàn)狀進行了歸納，分析了不同因素對毛細阻滯覆層及其防滲效果的影響，總結了毛細阻滯覆蓋層邊坡防護技術的優(yōu)勢與不足，并討論了提高毛細阻滯覆層防護性能的有效改進措施與途徑。總的來說，CB技術是未來邊坡防護與生態(tài)護坡的一個重要發(fā)展方向。

1 CB邊坡防護技術主要研究成果

在早期，有關CB的研究主要集中在其作為廢棄物覆蓋層的防滲效果上[9-12]。而在2003年后，研究的重心轉向了分析不同因素對CB防滲效果的影響上，進而擴展到研究其作為邊坡防護層的有效性。

近些年，國內(nèi)外學者從多個角度對CB的抗?jié)B能力進行了更系統(tǒng)深入的研究，主要歸納為以下3個方面：幾何構造對CB的影響，各層內(nèi)的滲流對CB的影響，細/粗粒層材料的組成對CB的影響。

1.1 幾何構造對CB的影響

影響CB的幾何構造因素有：鋪設坡度、鋪設長度以及粗粒層的厚度。對CB抗?jié)B性的研究指出：隨著CB坡度的增大，入滲雨水穿透CB所需的時間就越長，CB下方土壤含水率變化就越小[13]。CB的鋪設長度雖然對坡頂處含水率的影響不大，但對土壤中沿斜坡方向的水分變化有著較大的影響[13]。同時，隨著粗粒層厚度的增大，CB的毛細阻滯作用也會增強，但增強程度較為有限[14]。此外，當覆蓋層的初始孔隙水壓力越高時，孔隙水壓力增長的速度就越快，CB被雨水擊穿的時間就越短[15]。說明在CB施工過程中需要對鋪設坡度進行計算，且需注意控制水分入滲下方土體，避免造成初始孔隙水壓力過高，以盡可能增強CB的抗?jié)B效果。

1.2 各層內(nèi)的滲流對CB的影響

在CB防滲的過程中，入滲的雨水會在細粒層中形成滲流，而針對CB內(nèi)部滲流現(xiàn)象的研究[16-17]指出：入滲細粒層中的雨水主要沿著飽和邊緣橫向流動，在滲透速率較低時，雨水會均勻流過細粒層，而當滲透速率較高時出現(xiàn)的優(yōu)先流會使?jié)B流模式變得不規(guī)則，同時，CB的水力特性決定了滲透水側向運移時的流型以及壓力水平，還決定了達到臨界基質(zhì)吸力時的滲透速率的大小[16]。此外，發(fā)生在細粒層中的優(yōu)先流會使細粒層的實際儲水量略小于理論值，因此在計算細粒層的實際最大儲水量時，需要考慮到優(yōu)先流對儲水量的影響[17]。

1.3 細/粗粒層材料的組成對CB的影響

CB的抗?jié)B性能與其細/粗粒層材料的組成具有密切關系。CB的基本結構如圖1所示，覆蓋在粗粒層之上的細粒層在降雨期間起著積蓄雨水的作用，故其蓄水能力的強弱將影響到CB抗?jié)B性能的強弱;而細粒層的蓄水能力強弱又與細/粗粒層的材料組成有著一定的關系。針對不同粒徑的細/粗粒層材料組成的CB的研究[18]指出，粗粒層材料的顆粒的質(zhì)地越均勻，表面越粗糙，細粒層的最終蓄水量就越大，細/粗粒層間的阻滯效應就越明顯。此外，對構筑在室外CB土柱的監(jiān)測實驗的結果[19]指出，CB的細粒層與粗粒層存在臨界含水率，只有當細/粗粒層的含水率超過臨界含水率時，CB才會被雨水擊穿。細粗粒層的臨界含水率可作為一個安全指標，幫助人們有效監(jiān)測與評估CB的安全狀況，在CB失效前及時做出相應的防范措施。

2 CB邊坡防護技術的優(yōu)缺點

2.1 優(yōu) 勢

（1） 更好的耐久性。這是因為CB主要是依靠細/粗粒層間的毛細阻滯效應來阻止雨水下滲，而粗粒層在高基質(zhì)吸力下的低滲透性正是毛細阻滯效應形成的重要原因之一。由于構成粗粒層的粗顆粒（例如礫石，砂）之間并不是相互粘結，因此粗粒層既不會像黏土覆蓋層一樣容易因降雨后的干濕循環(huán)而出現(xiàn)裂隙，也不會像混凝土板或是水泥砂漿層一樣容易因熱脹冷縮而開裂;同時，相較于一些土工膜或土工織物，粗顆粒的性質(zhì)更穩(wěn)定，因此粗粒層不會輕易隨時間推移而出現(xiàn)破損，這使得CB具有更好的耐久性。

（2）? 更好地抑制下方土層開裂。這是因為CB的粗粒層相當于鋪設在細粒層與邊坡土體之間的夾砂層，而當土體中存在夾砂層時，夾砂層不僅僅會影響毛管水上升的速度，還會影響毛管水上升的高度，使下層土壤滯留更多的水分，能夠有效抑制下層土壤中水分的蒸發(fā)強度和蒸發(fā)量[20-21]，降低下方邊坡土層因蒸發(fā)作用而開裂的風險。孫志忠等[22]針對粒徑不同的兩種塊石層的研究顯示塊石層的孔隙性大，能夠對下部土體起到熱屏蔽作用。粗粒層的顆粒間存在大量的孔隙，同時粗粒層在基質(zhì)吸力低時排水速度快，在基質(zhì)吸力高時雨水不易滲入，因此粗粒層的含水量一般較低[8]，孔隙中往往充盈著氣體，能夠對下方土體起到保溫隔熱的作用，從而降低了下方邊坡土層因熱脹冷縮而開裂的風險。

（3） 更好地滿足環(huán)境保護的需求。在進行邊坡防護時，若使用噴射砂漿或混凝土來覆蓋坡面的方法或是往邊坡土壤中加入土壤固化劑的方法，不僅會限制植物的生長，有時還會對邊坡的土壤環(huán)境造成不可逆轉的破壞。而不同于上述防護方法，CB之上允許植物生長，對生態(tài)環(huán)境影響較小。同時可將CB與一些植物防護的方法結合起來，在利用CB實現(xiàn)排水抗?jié)B的同時，CB上生長的植物根系亦能對細/粗粒層起到一定的加固作用，且植物的蒸騰作用對于CB在強降雨過后功能的恢復也有著重要幫助[23]。CB在實現(xiàn)邊坡防護的同時，還能兼顧到邊坡的生態(tài)保護，更好地滿足環(huán)境保護的需求。

同時，亦可將CB與一些傳統(tǒng)的邊坡防護方法或排水方法結合起來，進一步提高其整體穩(wěn)定性、使用范圍以及排水能力。幾種邊坡防護技術的對比如表1所示。

2.2 不 足

傳統(tǒng)CB的基本結構只包含了一層細粒層與粗粒層，CB主要是利用了細粒層蓄水能力強和粗粒層在高基質(zhì)吸力時滲透性較小的特性來阻止雨水下滲，雖然這種雙層結構能夠有效地阻止雨水下滲，但其也存在一些不足。

（1） 陡峭邊坡上鋪設存在較大限制。這是因為CB為兩種土層相互堆疊的結構，當邊坡的坡度較大時，CB的鋪設會較為困難，同時，CB在陡峭邊坡上的穩(wěn)定性也需要進一步提高。

（2） 極端降雨條件下失效風險增大。當降雨時間較長時，雨水會使細粒層與粗粒層界面處的基質(zhì)吸力逐漸下降，一旦粗粒層表面的基質(zhì)吸力下降至進水壓力值時，雨水便會開始入滲粗粒層，最終滲入下方坡體。

（3） 潮濕氣候下防滲效果受到削弱。在氣候較為濕潤的情況下，細粒層的飽和度會較高，這會造成其蓄水能力的下降。同時，細粒層與粗粒層之間的界面的基質(zhì)吸力也會因濕潤的氣候而有所下降，增大了CB在降雨時失效的風險。此外，較為濕潤的氣候也會減弱蒸騰作用，不利于CB在降雨后防滲功能的恢復。

2.3 改進方案

針對上述問題，研究人員對CB的結構進行了多種改進，主要的改進方案有以下幾種。

（1） 不改變CB原有結構，通過將CB與一些現(xiàn)有的土工材料相結合的方式，來進一步提高CB的整體結構的穩(wěn)定性。目前的改進方案主要有兩類：一類是通過將細粒層材料填充壓實在土工編織袋中，并利用土工格柵對CB下方土層進行加固，以此來構成Geo Barrier System （GBS）;另一類是在CB的細粒層與粗粒層中均加入土工格柵，通過加固CB的細粒層與粗粒層的方式來提高CB整體結構的穩(wěn)定性，針對覆蓋有GBS的邊坡與原始邊坡的對比實驗[24]和針對利用土工格柵加固的CB與原始邊坡的對比實驗[25]均指出，相較于原始邊坡，這兩類CB均能在降雨期間起到控制雨水入滲，維持下方土層孔隙水壓力的作用。同時，在Rahardjo等[24]對GBS的實驗中，邊坡坡度達到了70°，說明GBS既能對邊坡起到防滲作用，又能對近乎垂直的土坡起到一定的支擋作用，此方法使CB能被構筑在較為陡峭的邊坡之上，大大提高了CB的實用性。

（2） 在粗粒層下方增加一層滲透系數(shù)更低的防護層，以構成下伏防護層的CB。在防滲效果方面，針對下伏黏土防護層的CB土柱滲透實驗[26]與下伏黏土層的CB坡體降雨實驗[27]的結果指出：當雨水擊穿粗粒層時，由于黏土防護層的滲透性較低，雨水難以入滲其中。同時，由于黏土防護層與粗粒層之間的界面的水力傳導度遠大于防護層，因此雨水便能沿著粗粒層與防護層之間的界面快速排出。下伏防護層的CB克服了以往傳統(tǒng)CB不耐潮和在長時間連續(xù)降雨時容易失效的缺點，應用在潮濕地區(qū)的邊坡防護工程中，進一步提高了CB的安全性。此外，由于防護層位于細粒層與粗粒層之下，未與外部大氣直接接觸，且粗粒層又能對下方水分的蒸發(fā)起到一定的阻隔作用[21]，故防護層因干濕循環(huán)而開裂的風險較低，防滲的可靠性較高[28]。在排水效果方面，下伏防護層的CB的排水效果與粗粒層的粒徑和級配有著密切的關系[29]，具體規(guī)律表現(xiàn)為：在同等條件下，隨著粗粒層材料粒徑變小，顆粒級配變好，CB的穩(wěn)定排水率呈現(xiàn)出先減小后增大的趨勢，而綜合排水率則呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢。

（3） 在細粒層與粗粒層之間增設非飽和排水層（Unsaturated Drained Layer，UDL），通過提高CB的排水能力，來降低細粒層與粗粒層之間的防護界面失效的風險。對含UDL的CB模型進行模擬降雨實驗，結果表明UDL層在排水時存在最大排水速率，當穿過細粒層入滲UDL層的雨水量小于UDL的最大排水速率所能排出的水量時，雨水將沿著UDL層側向排出CB，而不會繼續(xù)下滲，因此增強細粒層對雨水滲入量的控制能力能有效提高含UDL層CB的抗?jié)B效果[30]。此外，針對含UDL層CB的數(shù)值模擬實驗指出，含UDL層的側向導排長度與CB的細/粗粒層界面坡度成正比[31]。同時針對含UDL層CB，傳統(tǒng)CB以及下伏防護層CB的對比實驗[32]表明，含UDL層CB在輸水排水以及維持下方土體孔隙水壓力和邊坡安全系數(shù)方面均優(yōu)于傳統(tǒng)CB。含UDL層CB在排水防滲方面具有更好的效果，更適用于氣候濕潤多雨的南方地區(qū)。

（4） 將多個CB在垂直方向進行疊加，構成多層CB防護層（Dual Capillary Barriers，DCB）來提高其蓄水與導排的能力。CB的防滲效果與其細粒層的蓄水能力有著密切關系，而濕潤氣候會使細粒層材料的飽和度升高，從而降低了細粒層的蓄水能力。而針對DCB和

傳統(tǒng)單層CB（即Single Capillary Barrier，SCB）的一維土柱滲透試驗[33]表明，一方面，DCB中包含兩層細粒層與粗粒層，位于細粒層下方的粗粒層能使兩者在交界面處產(chǎn)生毛細阻滯效應，從而減緩雨水下滲的速度。同時，由于位于粗粒層下方的細粒層滲透系數(shù)要小于粗粒層，因此當雨水透過上方的粗粒層時，下方的細粒層也能起到阻止雨水下滲的作用，因此雨水會積蓄于DCB中而難以繼續(xù)下滲。另一方面，由于DCB中各層細粒層厚度均小于SCB的細粒層，因此DCB中的細粒層頂部的孔隙水壓力值更容易接近其進氣值，故其細粒層在被雨水穿透前的含水率更容易達到其飽和含水率，故DCB的細粒層在被雨水穿透前的儲水量要高于SCB的細粒層，因此DCB整體的蓄水能力要強于SCB。Rahardjo等[34]對覆蓋有DCB的邊坡進行的數(shù)值模擬實驗也證明了在降雨時，DCB能夠有效阻止雨水下滲至DCB下方土層，大部分雨水將順著坡度側向排出。因此DCB的防滲能力要優(yōu)于SCB，其在強降雨的情況下失效的風險更低，進一步提高了CB在降雨量較大且集中的地區(qū)使用時的安全性。

3 提高CB防護的主要措施

提高CB防護性能的關鍵在于提高細粒層的蓄水能力、增強細/粗粒層間的毛細阻滯作用以及減小氣候因素對其的影響?，F(xiàn)有的研究成果指出，可以通過在細粒層中加入生物炭等吸水材料的方式[35]來提高細粒層的蓄水能力，同時可以通過適當增大CB的鋪設坡度[13-15]和適當增大粗粒層厚度的方式[14]來增強細粗粒層之間的毛細阻滯作用。針對氣候因素的影響，人們也提出了多種改進CB結構的方案，通過在粗粒層下方增設防護層[26-29]來提高CB在強降雨條件下的抗?jié)B與排水能力;通過在細粒層與粗粒層之間增設不飽和導排層[30-32]來提高CB的排水能力;以及通過將多個單層CB在豎直方向進行疊加以構成多層CB[33-34]以增強CB的抗?jié)B性能。

現(xiàn)有的改進方式均能在一定程度上提高CB的防護效果，但在未來的研究中還可以通過將一些土工材料或支護結構與CB相結合，來提高CB抗?jié)B性與整體結構的穩(wěn)定性;或者是通過將植被加入CB設計中或是改進CB的材料組成來提高CB的抗?jié)B與排水能力。這些改進措施能有效提高CB的穩(wěn)定性和排水抗?jié)B性，減小環(huán)境因素對CB使用的影響，讓CB邊坡防護技術在邊坡防護工程中具有更高的使用價值。

3.1 將CB與防滲土工材料結合

現(xiàn)有的研究中，往往都是采用普通黏土和礫石土作為CB的構成材料，較少采用其他土工材料作為CB的構成材料。為了進一步提高CB的防護效果，有學者嘗試將土工材料加入CB之中，Rahardjo等[36]就曾采用土工塑料排水帶作為CB的粗粒層材料，并利用現(xiàn)場實測的方式，驗證了其作為防滲層的有效性。故在未來的研究中，可以根據(jù)不同類型CB的防護特點，將一些防滲土工材料加入CB中，以提高CB的防護性能。

例如，下伏防護層的CB利用粗粒層下方增設的防護層來增強CB在強降雨條件下的抗?jié)B性，其結構如圖2所示。針對此特點，可以考慮使用紅黏土與膨潤土混合物作為防護層材料，以進一步提高防護層的抗?jié)B性。目前國內(nèi)的學者針對紅黏土與膨潤土混合物作為防滲層的抗?jié)B性進行了許多實驗[37-39]，這些實驗的結果顯示：膨潤土可以在吸水膨脹時進一步填充紅黏土顆粒之間的間隙，提高了紅黏土的抗?jié)B性，膨潤土的摻入也能彌補紅黏土賦水性差的缺點，降低了紅黏土-膨潤土防護層在降雨結束后的干濕循環(huán)中開裂的風險。紅黏土在中國南方地區(qū)分布較為廣泛且容易獲取，而膨潤土不容易隨環(huán)境變化而出現(xiàn)老化或是腐蝕現(xiàn)象，具有較好的耐久性。此外，膨潤土既不會對人體產(chǎn)生危害，對環(huán)境的影響也較小，相對安全環(huán)保[40]。因此，在未來的研究中可以考慮以紅黏土-膨潤土作為CB防護層而進行研究，對其防滲與導排效果進行實驗驗證。

3.2 將CB與支護結構相結合

將CB與支護結構相結合，也是CB設計中的一種創(chuàng)新，目前多數(shù)CB都鋪設在坡度相對較小的邊坡上，而對于坡度較大的坡面，要想鋪設CB是較為困難的，對于此類邊坡而言，除了要預防降雨帶來的滑坡，坡體自身也需要一定的支護結構進行加固。現(xiàn)實中很大一部分的邊坡的坡度都較大，如何在較為陡峭的邊坡上，使CB較好地發(fā)揮出加固與防護功能是CB在實際應用中的一個難點。針對這一問題，Rahardjo等[24]將 CB細粒層材料填充進土工袋中，并將土工袋鋪設在用土工格柵加固的坡面上，以構成GBS，這樣使得CB既能夠實現(xiàn)降雨時的抗?jié)B，還能起到

支護結構的作用，其結構如圖3[24]所示。故將CB與支護結構相結合進行設計，也將是未來研究的一個重要方向。目前，這種堆疊土工袋構筑的支護結構的強度還有待進一步提高，在未來的研究中可以考慮在坡面上現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架，并在框架內(nèi)部構筑CB，或是使用錨桿框架梁對構筑有CB的邊坡進行二次加固，從而將兩者的優(yōu)勢相結合，既能解決剛性支護結構在控制邊坡土體內(nèi)水分變化以及邊坡土體排水的問題上的不足，又能解決CB在整體結構穩(wěn)定性上的不足，具有重要的研究價值。

3.3 在CB設計中加入植被

CB之上允許植物生長，這也是CB的優(yōu)勢之一。分析植被對CB的影響是目前一個重要的研究方向，將植被的影響因素進行量化分析，并加入CB的設計之中也是提高CB防護性能的關鍵之一。因為植物的枝葉能夠減弱雨水對于CB表面的直接沖刷，植被的根系亦能起到加固CB土層的作用。國內(nèi)一些關于植被根系對邊坡土壤加固作用的研究指出，植被的根系能夠對邊坡土體起到錨固與加筋的作用[41-42]，根系對邊坡的加固作用如圖4[42]所示，這對提高CB細粒層的抗剪強度有著一定的作用。更為重要的一點是，植被的蒸騰作用能夠將降雨過后積聚在土層中的雨水帶出[42]，這有助于加快CB的排水過程，從而加快CB在強降雨后功能的恢復，張文杰等[23]的研究結果也證明了這一點。但植被過于繁盛的根系也可能在CB中形成優(yōu)先流通道，加快雨水的滲透，增加CB失效的風險。植被的根系、葉面積以及植被覆蓋率對于CB功能的提高有著較為復雜的影響，目前關于這方面的數(shù)值模擬或是物理實驗較少，現(xiàn)有的研究主要集中在通過直接監(jiān)測種植有植被的CB模型在降雨前后土中含水率、孔隙水壓力等參數(shù)的變化，來對植被對CB的影響進行定性分析。目前這項研究的難點在于將植被因素對CB的影響進行量化分析。在未來的研究中，如何量化分析植被對CB的影響將是一個研究重點，將植被的影響因素進行量化分析并加入CB的設計中，也有利于提高CB設計的準確性。

3.4 對細/粗粒層材料的改進

CB的抗?jié)B能力與細粒層的蓄水能力有著密切的聯(lián)系，故改進細粗粒層材料來提高細粒層蓄水能力是提高CB排水抗?jié)B性能的有效方法之一。在細粒層中加入具有較強吸水能力的材料是提高細粒層的蓄水能力的有效手段，例如楊克[35]在CB的細粒層中摻入了生物炭，分別通過物理實驗和數(shù)值模擬的方式對生物炭復合土毛細阻滯層的抗?jié)B性能展開研究，實驗結果說明生物炭

能夠有效提高土壤的固水能力，且隨著生物炭的摻量的增加，生物炭復合土毛細阻滯層的蓄水能力也隨之增強，其抗?jié)B性能也有所提高。在未來的研究中還可以考慮將丙烯酰胺-丙烯酸鹽共聚交聯(lián)物加入細粒層中。這種物質(zhì)常被用作客土噴播的保水劑，具有較強吸水能力，可以在降雨期間將入滲細粒層的雨水吸附其中，有效提高細粒層的蓄水能力。同時，還能在干旱時期為生長在細粒層上的植被提供部分水分，可以在一定程度上增強植被對CB的加固作用。

3.5 其他環(huán)境友好型CB技術

綠色環(huán)保是CB邊坡防護技術的一個重要優(yōu)勢，因此開發(fā)更多的環(huán)境友好型CB也會是未來的一個重要研究方向。目前，國內(nèi)外的一些研究者正在嘗試將一些建筑廢料制成CB的組成材料，以實現(xiàn)變廢為寶、綠色環(huán)保的目的。

Rahardjo等[36，43]通過對覆蓋有以再生混凝土碎骨料（Recycled Crushed Concrete Aggregates，RCA）為粗粒層的CB的邊坡以及原始邊坡進行監(jiān)測和分析來驗證RCA作為CB粗粒層材料的有效性。實驗結果顯示：相較于原始邊坡，覆蓋有CB的邊坡的孔隙水壓力在降雨前后變化幅度更小，表明CB能有效維持下方土層的孔隙水壓力值[36]。同時，覆蓋有CB的邊坡的安全系數(shù)在降雨前后，均高于原始邊坡的安全系數(shù)[43]。這些實驗均采用現(xiàn)場實測的形式去研究以RCA材料為粗粒層的CB在降雨條件下對邊坡所起的防護作用，所獲取的數(shù)據(jù)能較為真實地反映RCA作為CB粗粒層材料的有效性，為今后RCA作為CB的組成材料的應用提供了重要參考。

梅冬捷[44]根據(jù)再生混凝土集料的水力特性，以渣土與再生混凝土集料為材料制作了CB，通過模型槽實驗研究其在持續(xù)降雨的條件下的水分運移狀況，并以數(shù)值模擬的方式探討了不同的粗粒層材料、細粒層厚度以及持續(xù)降雨時間對毛細阻滯覆蓋層穩(wěn)定性所產(chǎn)生的影響，其成果顯示以再生混凝土集料作為粗粒層的CB在排水抗?jié)B方面比傳統(tǒng)CB具有更佳的性能。在未來的研究中還可以對一些與再生混凝土集料類似的建筑廢料的水力特性與力學特性進行研究，尋找更多可以用于制造CB組成材料的建筑廢料，以充分實現(xiàn)“以廢治害”的目的。

4 結 論

在降雨的影響下，滑坡發(fā)生的頻次會更高，破壞力會更強，影響范圍會更大。對邊坡進行防護是減小降雨誘發(fā)滑坡危害的有效手段之一。雖然毛細阻滯覆蓋層在實際邊坡工程防護中的使用還處于研發(fā)利用階段，但毛細阻滯覆蓋層在坡體防滲及生態(tài)護坡方面的良好表現(xiàn)，勢必成為未來邊坡防護工程技術措施的重要發(fā)展方向。通過對現(xiàn)有關于毛細阻滯覆蓋層的研究成果進行綜合分析，可以得出以下主要結論：

（1） 目前對毛細阻滯覆蓋層的研究已經(jīng)從分析其作為廢棄物的覆蓋層的抗?jié)B性擴展到研究其作為邊坡防護層的有效性方面。此外，人們也從不同角度研究得到了一些關鍵性因素對其抗?jié)B性的影響規(guī)律，為該技術在邊坡防護領域的運用奠定了良好基礎。

（2） 相較于目前已有的多種人工邊坡防護方法，毛細阻滯覆蓋層在耐久性和生態(tài)環(huán)保方面具有更多的優(yōu)勢，且能對下方土層的開裂起到較好的抑制作用。但傳統(tǒng)毛細阻滯覆蓋層在陡峭邊坡上的使用還存在較多限制，極端降雨與潮濕氣候也會增大其失效的風險。

（3） 目前針對毛細阻滯覆層的不足所做出的改進主要可以歸納為：利用土工材料加強整體穩(wěn)定性與通過改進結構與材料來提高排水防滲能力兩方面。在未來，如何優(yōu)化毛細阻滯覆蓋層的材料組成與結構設計，以提高其排水抗?jié)B能力與整體穩(wěn)定性，減小氣候因素對其性能的影響，增強其在不同環(huán)境下的適應能力，仍需進一步研究。

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（編輯：黃文晉）

Review on slope protection technique of capillary barrier

WANG Suyu，LIU Aihua，ZOU Jiaqiang，WU Zhengzhou，ZHANG Wei

（College of Water Conservancy and Civil Engineering，South China Agricultural University，Guangzhou 510642，China）

Abstract：

Using capillary barrier to protect the slope is one of the effective means to reduce the damage of rainfall-induced landslide.Capillary barrier has a good performance in slope anti-seepage，and can meet the needs of ecological slope protection.According to the research status of capillary barrier，the influence of different factors on capillary barrier and its anti-seepage effect，including geometric structure，internal seepage and the composition of fine/coarse grained materials were analyzed.The advantages and disadvantages of this technique were pointed out.The main improvement measures and ways to enhance the protective performance of capillary barrier were discussed as well.The results show that capillary barrier technology is an important development direction of slop protection and ecological slop protection in the future.

Key words：

capillary barrier;rainfall-induced landslide;slope protection technique;review