顺层岩质边坡的稳定分析

１ 顺 层 岩 质 边 坡 的 破 坏 模 式 及 其 稳 定 分
析 方 法
１１ 岩 质 边 坡 的破 坏模 式 ．
在 工 程 基 本建 设 中 ，存 在 大 量 的高 陡岩 质 边 坡。 确保 边 坡 在 施 工 阶段 和运 营 阶 段 的稳 定 ， 保 对 证 工程 建 设 的Ｊ Ｎ 开 展及 充 分 发 挥 工 程 建设 的 功 ｍ ￣ ，
主 要破 坏 模 式 。 （ ） 坡 岩体 受 各 种 裂 隙 ， ２边 以及 层 面 的 交 叉 切 割形 成 的楔 形 块 坍 塌 破 坏 。 由 于边 坡 主 要 受 层 面 的影 响 ，而 主要 裂 隙 的走 向决 定 其 对 边 坡 的 切 割 分块 效 应 并 不 显 著 ，因此 该 类 型 的破 坏 模 式 在 该
（ 中风 化 与 强 风 化 ） 间形 成 的层 面 ， 直 线 形 滑 之 为 移 面 ，采 用 滑 移线 为直 线 的平 面 滑 动 法 对 岩 质 边
坡 的稳定进行计算 ， 计算模型见 图２ 所示 。
图１ 支 挡布置 示意 图（ 位 ： 单 ｍｍ）
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道路交通
城 市道桥 与 防 洪
能 ， 到 至 关 重要 的作 用 。 起 研究 发现 ， 体结 构的复杂性 、 岩 多样 性 ， 以及
楔块是由两条或两条以上 的结构面对岩体切 割而 形成的。 滑体 同时 沿 这两 个 面发 生 滑移 ， 其 滑移 故 方 向必 然 是 沿 着 该 两 个 结 构 面 的 组 合 交 线 方 向 ， 且该 交 线 的倾 角 必定 缓 于 边 坡 坡 角 ，并 在坡 面 出 露。 由于滑 体 同时 沿 两个 滑 面 滑 动 ， 力 学 机制 比 其
收 稿 日期 ：０ ０ １ 一 ２ ２ １— １ Ｏ 作者简介 ： 春波 （９６ ）男 ， 刘 １７ 一 ， 山东 人 ， 士 ， 程 师 ， 事 土 硕 工 从 木工 程教学 与研究 工作 。
（ ） 边 坡 失稳 模 式 做 出判 别后 ， 择 与 边 坡 ３对 选
失 稳 模 式 相 匹 配 的计 算 方 法进 行 稳 定 分 析计 算 。 （ ） 定 边坡 加 固及 监 测设 计 方 案 。 ４制
（） ２ 结合 多种影 响因素 （ 岩体 、 水体 、 载历 荷 程、 施工开挖等 ） 对边坡总体稳定性进行定性或半
定量 评 价 。
散 体结 构 的高 度 风 化 或高 度 蚀 变 的岩 体 中 发 生 的 滑 动 ， 滑 面通 常 表现 为 圆弧 滑 动 。 其 在 岩 质 边 坡 的失 稳 模 式 中 ，楔 块破 坏 是最 常 见 的一 种 类 型 ， 边 坡 失稳 模 式 中 占有 重要 位 置 。 在
自然界 中的岩体都是被一系列断层 、 面、 层 挤 压带 和 节 理 裂 隙 等结 构 面 切 割 ，形 成 一 个 复 杂 的 不连续地质介质 。 当边坡滑移时 ， 失稳 岩体将沿结 构 面或结构面与岩壳组合形成 的滑面滑动 。因此
岩 质边 坡 的 各 种 破 坏 形 态 主 要 受 结 构 面控 制 ， 把
相 匹配 的计 算 方 法 ， 行 稳定 安 全 的分 析计 算 。 进
３ １ 边 坡 失 稳模 式 分 析 ．
前 分 析 的手 段 并 不 成 熟 。因此 该 边 坡 没 有 必 要 对 楔 形 块 坍 塌 模 式 进 行 稳 定 分 析 ， 在 支 护 措 施 中 仅 采 取 一 定 的 构 造 措 施 对 可 能 的 楔 形 块 坍 塌 进 行 支护 。
模式， 以及运 用边 坡地质 条件对 边坡 支护进 行设计 。其成果 可供类 似工 程稳定 分析及 支护设 计时 进行参考 。 关键 词 ： 顺层 岩质 边坡 ； 稳定 分析 ； 支护设 计 中 图分类号 ：Ｕ ５ 文献标 识码 ： 文章 编号 ：０ ９ ７ １ （ ０ １ ０ — ０ ２ ０ Ｔ ４７ Ｂ １０ — ７ ６ ２ １ ）４ ０ ４ — ５
典 型 的 岩 质 边 坡 的平 面滑 动 破 坏 通 常 是 滑 体
岩质 边 坡 稳 定 性 的分 析 评 价 是 一 项 复杂 的系 统工程 。 它涉及工程地质学 、 岩体力学及计算科学
等 多学 科 交 叉 的问题 ，一 直 是 岩 土 工 程研 究 的重
沿 与 山坡 倾 向大 致 相 近 的单 一 滑 面 滑 移 ，滑 面 可 以是 岩体 内发 育 的 构 造结 构 面 ， 岩层 层 面 、 间 如 层 软 弱 夹层 和长 大 断 层 节理 裂 隙等 。在 工 程 实 践 中 也会 遇 到 非 典 型 的平 面破 坏 ， 即滑 面是 由两个 或 两个 以上 走 向近 似 、倾 角 不 同 的结 构 面组 成 的 复
坡 面接 近反 向 ；１ 隙 面 ２ ０ ５ 。 Ｊ裂 １ 。 ３ ，与 坡 面 接 近 正 交 ； 面 １ ８ ２ 。 与 坡 面 同 向 。 同 时 ， 据 道 层 ０。 ０ ， 根
（ ） 坡 沿 结 构 外倾 层 面 的 滑 移 破 坏 ， 坡 的 １边 边
稳 定性 主要 受层 面强 度 控 制 ，为 影 响 边 坡 稳 定 的
从 典 型 地 质 横 断 面 可 以 看 出 ，岩 体 层 面 基 本 为 不 同岩 性 （ 岩 与 泥 岩 ） 同一 岩 性 不 同风 化 层 砂 或
根据地质勘测结果 ， 以及 边 坡 的具 体 情 况 ， 边 坡 岩 体 存 在Ｊ 、２ 组 裂 隙 面 及 一 组 层 面 。 隙 面 １Ｊ两 裂 儿与 边 坡 坡 面 接 近 反 向 ，裂 隙 面 Ｊ与 坡 面 接 近 正 ２
２１ 年 ４ ０１ 月第 ４ 期
规范要求 ， 因具体情况不能放坡减载时 ， 就必须对 边坡 进行 支 护 设 计 。而边 坡 治 理 是 一 项 较 为 复 杂 的系统工程 ，合理 的支护措施是保证边坡稳定安 全 的 至关 因素 ，同 时合 理 确 定 项 目的施 工 顺 序 显 得尤 为重 要 。所 以 为 了确 保 施 工 和 运 营过 程 中路 堑边 坡 的稳 定 ， 除采 用 合 理 的加 固措 施外 ， 必 须 还 采 用 科 学 有 效 的施 工 方 法 、 艺及 程 序 ， 免 施 工 工 避 过 程 中边 坡 失稳 破坏 ， 造成 重 大 损 失 ， 至 于 留下 甚 后 患 ， 响边 坡 的长 期 稳定 和运 营 的安全 。 影 而边 坡
此 类 破 坏 模式 的条 件 是 ，当 岩体 中 的单 个 块 体 于 边 坡 尺 寸是 极 其 小 的 ，且 这 些 块 体 由于 其 形 状 的
关 系 不 是相 互 咬合 的 。 这种 情 况 下 ， 型岩 质 边 在 大 坡 的 破 坏就 会 以 圆弧 的模 式 出现 。 因此 ， 碎 裂 和 在
３２ 边 坡 抗 滑 稳 定 计 算 ．
根据边坡失 稳模 式的分析 ，楔形块坍 塌模式
发 生 的几 率 较 小 ， 不 占据 主 导地 位 ， 且 其 力 学 并 而 机 制 比较 复 杂 ，影 响其 破 坏 的 因 素 较 为 复 杂 ， 目
３ 稳 定 分 析
根 据 岩 质 边 坡 稳 定 分 析 评 价 工 作 的 基 本 步 骤 ，应 先 结 合 地 质 基 础 资 料 对 边 坡 的失 稳 模 式 做 出定 性 或 半 定 量 的判 别 后 ，选 择 与 边 坡 失 稳 模 式
握 结 构 面 的几 何 特 征 ， 以及 岩 土 特征 ， 正 确判 断 是 边 坡 失稳 模 式 的关 键 。
１２ 岩 质 边 坡 稳 定分 析 方 法 ．
分 析 方 法 ， 定 边 坡 稳 定 的安 全 系数 。 管岩 质 边 确 尽 坡 存 在 多 种失 稳 模 式 ，但 在 工 程 中常 见 的还 是 平 面滑动 ， 圆弧 滑 动 、 楔体 破 坏 … 。
路横断面测量资料 ， 该边坡坡顶存在两处重要建筑 及 文物保 护建 筑 。根 据 规范 ， 边 坡 岩 体类 型为 Ｉ 该 Ｉ Ｉ 类 ， 坡 岩 体 破 裂 角 ２ 。层 面 内 聚 力 Ｃ ３ Ｐ ， 边 １， ＝５ｋ ａ 内 摩擦 角 ＝ ４ 。 １ ｏ
边 坡 中并 不 占据 主 导 地 位 ， 生 的 可 能 性 较 小 。 发
同时 ，岩 层 内 部 还存 在 一 些 小 规 模 且 并 不 规 则 的 细 小 裂 隙 。 此 ， 坡 可 能 的 失稳 破 坏 模 式 主要 有 因 边
以下 两 种 方 式 。
边 坡 最 大 高 度 约２ ． １最 大坡 角６ 。 主要 为岩 质 ２０１， １ ０， 边 坡 。 路 拓 宽 后 ， 在 不 改 变边 坡 总高 度 的情 况 道 将 下 对 原边 坡 坡 脚进 行 切 挖 ， 坡 切 挖 高 度 约 ６７ｍ。 边 ． 根 据 勘 测 ， 坡 倾 向 １０ ， 体 内存 在 儿 、２ 组 边 １。 岩 Ｊ两 裂 隙 面 及 一 组 层 面 。其 中 ，１ 隙 面 ２ ５ ６ 。 与 Ｊ裂 ８。 ５ ，
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顺层岩 质边坡 的稳 定分析
刘 春 波 敖 建 辉 ，
（ ． 庆工商 职业学 院 ， 庆 ４ ０ ５ ２重庆市 规划设 计研 究院 ， １重 重 ０ ０ ２； ． 重庆 ４ １４ ０ １７） 摘 要 ： 文 以一顺层 岩质边 坡 的稳 定分 析 ， 该 以及 边坡 防护设 计为工 程背景 ， 绍了顺层 岩质 边坡 的一般破 环模式 、 定分 析 介 稳
合滑 面 。 圆弧 滑 动 ， 工 程 实 践 中 ， 常 能够 见 到在 岩 在 经 质 边 坡 内发 生弧 形 滑 动 破 坏 的 现 象 。岩 体 中发 生
要 内容 ， 目前 为止 ， 未 能很好 地解 决 。 到 也 岩质边 坡 稳定 性分 析评 价方 法很 多 ， 是 最根 本 的方 法就 是 但 结合 边坡 内在 地质 结 构条 件 和外 在 的触 发 因素 ， 对 边 坡 的整 体稳 定 ， 以及 破坏 模 式进 行定 性 或定 量 的 判定 ， 然后 选 择 合 适 的 工程 支 护 措 施 ， 后 选 择 适 最 当 的方 法进 行 稳定 计算 。 质边 坡 稳定 分析评 价 工 岩 作基 本 上遵 循着 一 种模式 。主要 步骤 如下 ： （ ） 过工 程 地 质 勘 察 ， １通 以及 现 场 或 文 字调 研 获 取 基础 地 质 资 料 。