第六章 岩质边坡稳定性的工程地质分析

盐池河崩塌
形成原因： 1. 地形：高陡边坡前缘。地形切割越强烈，高差越大越易
形成崩塌。 2. 岩性：厚层坚硬脆性岩体。如砂岩、石灰岩、石英岩、
花岗岩等。 3. 岩体结构：软弱夹层。 4. 下部有洞穴、采空区等。
岩崩的形成机理
岩崩的形成机理，一般有下列三种。 (1)边坡被陡倾裂隙深切，在外力及自重
边坡稳定性的工程地质分析意义：
(1)通过勘察对边坡的稳定性做出评价和预测； (2)为设计合理的工程边坡和制定有效的防治措施提供地质依据。
广西凤山山体崩塌
第一节 边坡岩体应力分布的特征
一、边坡应力分布的一般特征
(1)斜坡岩体的主应力迹线发生明显的偏转，总的特征为愈 接近边坡，最大主应力愈接近平行于斜坡临空面；而最小主应 力则愈与坡面近正交。
(2)在坡脚与河谷底部形成应力集中带。 (3)与主应力偏转相联系，最大剪应力迹线也发生偏转，呈 凹向临空面的弧线。在最大、最小主应力差值最大的部位(一 般在坡脚附近)，相应形成一个最大剪应力区，因而在这里容 易发生剪切变形破坏 。 (4)在坡顶和坡面的靠近表面部位，由于垂直于河谷的水平 应力显著减小，甚至可出现拉应力，因而可形成一个拉应力带。 其范围随坡角和平行于河谷的水平应力的增加而增大。
1、地形地貌及地物标志； 2、岩土结构特征； 3、水文地质标志；东倒西歪,显示滑坡已滑动解体
树木茂密，形成大片马刀树，表示浅层滑移明显
第三节 影响边坡稳定性的因素
内在因素：组成边坡岩土体的性质、地质构造、岩土体结构、 岩体初始应力等；
第六章 岩质边坡稳定性 的工程地质分析
概述
边坡包括自然边坡和人工边坡两种类型。 自然边坡：在自然地质作用下形成的山体斜坡、河谷岸坡、海岸陡
崖等；
人工边坡：人类工程活动形成的规模不同、陡缓不等的斜坡，例如 道路工程中的工程中的路堑、路堤边坡，房屋、桥梁工 程的基坑边坡，露天矿山的边坡，水电工程中的运河渠 道边坡，船闸、溢洪道边坡、饮水水洞进、出口边坡、 土石坝边坡及坝肩边坡等。
峡谷地区卸荷发育示意图
砂岩中的柱状节理（松弛张裂）
卸荷张裂
二、蠕动变形
蠕动变形，是指边坡岩体主要在重力作用下向临空方向 发生长期缓慢的塑性变形的现象，有表层蠕动和深层蠕动两 种类型。
表层蠕动主要表现为边坡表部岩体发生弯曲变形，多是 从下部未经变动的部分向上逐渐连续向临空方向弯曲，甚至 倒转、破裂、倾倒。
表层蠕动多发生在陡倾层状岩层或陡倾结构面发育的岩 体中，层面或结构面走向与斜坡面走向平行或交角很小。一 般反坡向倾斜或倾角大于60º者更易发生。
深层蠕动，是由于坚硬岩层组成的边坡底部存在较厚的 软弱岩层时，由软弱岩层发生塑性流动而引起的长期缓慢的 边坡蠕动变形。
表层蠕动变形示意图
深层蠕动示意图
三、崩塌
外在因素：水的作用、地震、岩石风化、工程荷载条件及人工 开挖等。
内在因素对边坡的稳定性起控制作用，外部因素则使边坡 的下滑力增大，岩土体的强度降低而消弱岩土体的抗滑力，促 进边坡变性破坏的发生和发展。
一、岩土类型和性质的影响
地层岩性的差异是影响边坡稳定的主要因素。 1）深成侵入岩、厚层坚硬沉积岩以及片麻岩、石英岩等构成的 边坡，一般稳定性较高； 2）喷出岩边坡，如：玄武岩、凝灰岩、安山岩、火山角砾岩等， 其原生节理（尤其是柱状节理)发育时，容易形成直立坡而产生 崩塌； 3）含有粘土质页岩、泥岩、煤层、泥灰岩、石膏等夹层的沉积 岩边坡，最易产生顺层滑动，或因深层蠕动而造成崩塌； 4）千枚岩、板岩及片岩，软弱易风化，容易出现蠕动现象； 5）黄土具有垂直节理、疏松透水，浸水后容易崩解湿陷。 6）崩积物、残坡积物。容易沿下伏基岩的接触面产生滑动。
力的作用下逐渐向坡外倾斜、弯曲，陡倾裂隙 被拉开，岩体下部因弯曲而被拉裂、折断，进 而倾倒崩塌。
(2)在坚硬岩层的下部存在有软弱岩层， 当它发生塑性蠕变(塑性流动或剪切蠕变)时， 则可导致上部岩层深陷、下滑、拉裂以至倾倒 崩塌。
(3)下部有洞穴或采空，岩体沉陷、陷落， 将边部岩体挤出，倾倒崩塌。
坠石（风化后）
二者在边坡变化过程中是相互密切联系的。边坡破坏前， 边坡岩体总要经历一个从徐变到巨变的变形过程。 常见的边坡变性破坏主要类型有：松弛张裂、蠕动、崩坍、倾 倒、溃屈和滑坡。
一、松弛张裂
松弛张裂是边坡的侧向应力 削弱后，由于卸荷回弹而在斜坡 上出现张裂的现象。
随着河谷的进一步深切，则 卸荷裂隙向深部发展，还可以产 生与坡面大角度相交或近于垂直 的剪切裂隙，卸荷裂隙由坡面向 深部有时呈多层发育，在边坡形 成松弛张裂——卸荷裂隙带。
1、定义：崩塌指在陡峭地段，边坡上 部的岩体受陡倾裂隙切割，在重力作用 下，突然以高速脱离母岩翻滚堕落的急 剧变性破坏现象。 2、类型：规模巨大的山区崩塌，称为 山崩；小型崩塌，成为坠石。 3、堆积体：崩塌以自由坠落为其主要 运动形式，岩块在斜坡上翻滚滑动并相 互摩擦破碎后堆积于坡脚，形成岩堆或 崩积体。 4、地貌：岩堆（倒石堆，倒石锥）
崩塌过程示意图
两种情况下的崩塌
崩落实例
四、滑坡
滑坡是指边坡一部分岩体以一定加速度沿某一滑动面发生 剪切滑动的现象。滑动面可以是受剪应力最大的贯通性剪切破 坏面或带，也可以是岩体中已有的软弱结构面。按滑动面的形 态，可划分为圆弧形滑面和平面两种类型。
1.滑坡的形态及特征
（1） 冠 （2） 主断壁 （3） 顶 （4） 头 （5） 次断壁 （6） 主滑体 （7） 足 （8） 趾尖 （9） 趾 （10） 破坏面 （11） 破坏面趾 （12） 滑覆面（分隔面） （13） 滑移体 （14） 减损带 （15） 加积带 （16） 减损坳陷 （17） 减损体 （18） 加积体 （19） 侧翼 （20）原始地面
二滩坝址初始地应力场主应力分布图
斜坡中的剪应力及主应力迹线
边 坡 应 力 分 布 的 一 般 特 征
第二节 边坡岩体变性破坏的类型与特征
边坡变形：指坡体只产生局部部位的位移和微破裂，岩块只出现微
量的脚变化，没有显著的剪切位移或滚动，因而边坡不至引起整体 失稳。
边坡破坏：指坡体以一定的速度出现较大的位移，边坡岩体产 生整体滑动、滚动或转动。
滑坡特征示意图
2003年7月13日 三峡库区沙镇溪发生千将坪滑坡， 致使24人失踪。
滑坡壁 滑坡周界
2－滑坡分类
按滑动面与岩层构造关系及始滑部位划分的滑坡类型
3、滑坡判断的标志
滑坡形成以后，常在地表形成地形地貌、岩性 及岩土结构、水文地质条件等各种局部异常现象， 根据这些异常现象即可判断滑坡体的存在与否。