岩质边坡的工程地质问题
矿山工程中地质灾害及边坡滑坡治理方法策略分析
矿山工程中地质灾害及边坡滑坡治理方法策略分析李 江，赵泽龙（内蒙古亿诚地质矿产勘查开发有限责任公司，内蒙古 锡林浩特 ０２６０００）摘 要：随着国家的不断发展，我国对地质灾害的防治工作有了针对性的改善方案。
通过对地质灾害治理工程施工中岩（土）体滑坡形成的原因及危害性进行综合分析，阐述了滑坡体的分类及基本特征、岩（土）体的地质结构对边坡稳定性的影响，提出了边坡稳定性计算方法和人工边坡稳定坡度的参考数据，并根据以往施工经验及工程实例，着重介绍了对非稳定边坡进行滑坡治理所采用的一般处理方法。
相关部门要利用矿山资源整合利用的方式进行对矿山地质灾害的治理优化，并采取有效的防范措施来解决这些相关隐患问题。
关键词：找矿技术；资源综合利用；矿山地质灾害治理中图分类号：Ｐ６９４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２０）２２－０２００－２Analysis on the control methods and strategies of geological disaster and slope landslide in mine engineeringLI Jiang, ZHAO Ze-long（Ｉｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｏｌｉａ Ｙｉｃｈｅｎｇ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ａｎｄ Ｍｉｎｅｒａｌ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｏ．， Ｌｔｄ，Ｘｉｌｉｎｈｏｔ ０２６０００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｕｎｔｒｙ， Ｃｈｉｎａ ｈａｓ ｍａｄｅ ｔａｒｇｅｔｅｄ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｐｌａｎｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｄｉｓａｓｔｅｒｓ． Ｉｎ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｄｉｓａｓｔｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｒｏｊｅｃｔ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｒｏｃｋ （ｓｏｉｌ） ｍａｓｓ ｌａｎｄｓｌｉｄｅ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｃａｕｓｅｓ ａｎｄ ｈａｒｍｆｕｌｎｅｓｓ ｏｆ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ａｎａｌｙｓｉｓ， ｅｘｐｏｕｎｄｓ ｔｈｅ ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｂａｓｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ ｔｈｅ ｌａｎｄｓｌｉｄｅ， ｔｈｅ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｒｏｃｋ （ｓｏｉｌ） ｍａｓｓ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｎ ｓｌｏｐｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ， ｐｕｔｓ ｆｏｒｗａｒｄ ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ ｓｌｏｐｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｓｌｏｐｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｓｌｏｐｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｄａｔａ， ａｎｄ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｐｒｅｖｉｏｕｓ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ ａｎｄ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｅｘａｍｐｌｅ， ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔｈｅ ｕｎｓｔａｂｌｅ ｓｌｏｐｅ ｌａｎｄｓｌｉｄｅ ｇｏｖｅｒｎａｎｃｅ ａｄｏｐｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｇｅｎｅｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ． Ｒｅｌｅｖａｎｔ ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔｓ ｓｈｏｕｌｄ ｍａｋｅ ｕｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｗａｙ ｏｆ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｉｎｅ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｔｏ ｏｐｔｉｍｉｚｅ ｔｈｅ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｏｆ ｍｉｎｅ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｄｉｓａｓｔｅｒｓ ａｎｄ ｔａｋｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅｓｅ ｒｅｌａｔｅｄ ｈｉｄｄｅｎ ｄａｎｇｅｒｓ．Keywords: ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ； ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ；Ｍｉｎｅ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｄｉｓａｓｔｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌ岩(土)体边坡稳定问题是地质灾害治理工程施工中经常遇到的工程地质问题，它对整体工程的经济造价、安全施工和后续投人使用影响甚大，具有显著的危害性。
工程地质学-第六章岩质边坡
综合评估
综合多种方法对加固后的边 坡进行评估，得出较为准确 的评估结果，为后续的工程 设计和施工提供依据。
04 岩质边坡的监测与预警
监测内容与方法
变形监测 通过测量边坡的位移、倾斜、沉 降等参数，评估边坡的稳定性。 方法包括全站仪测量、GPS监测、 裂缝尺等。
声波监测 利用声波在岩石中的传播速度和 波形变化，判断边坡内部的裂隙、 破碎带等结构特征。
准确性和完整性。
数据处理与分析
03
建立数据处理中心，对采集的数据进行实时处理、分析，提取
关键信息，为预警提供依据。
预警系统运行与维护
数据采集与传输
确保传感器正常运行，数据能够实时、准确地传输到数据处理中心。
预警阈值调整
根据实际监测数据和工程经验，适时调整预警阈值，提高预警的准 确性和可靠性。
系统维护与升级
稳定性计算模型
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极限平衡法
基于力的平衡原理，通过 计算岩体的滑动力和抗滑 力，评估边坡的稳定性。
有限元法
通过建立边坡的有限元模 型，模拟岩体的应力分布 和变形过程，预测可能的 破坏模式和稳定性状况。
离散元法
针对岩体的离散性质，模 拟岩块之间的相互作用和 运动过程，评估边坡的整 体稳定性。
工程地质学-第六章岩质边坡
目录
• 岩质边坡的定义与分类 • 岩质边坡的稳定性分析 • 岩质边坡的加固与防护 • 岩质边坡的监测与预警 • 岩质边坡工程实例分析
01 岩质边坡的定义与分类
定义
总结词
岩质边坡是指由岩石构成的边坡，其稳定性对工程安全至关重要。
详细描述
岩质边坡是由各种岩石（如沉积岩、岩浆岩、变质岩等）构成的边坡，其特点是岩石的物理、化学和力学性质较 为稳定，不易发生风化、侵蚀等现象。岩质边坡的稳定性对于工程安全具有重要意义，特别是在山区、河流两岸 等地区，岩质边坡的稳定性问题尤为突出。
岩土工程边坡勘察难点及技术优化
- 110 -工 程 技 术在目前的建筑、公路和水利工程中，边坡勘察是一项很重要的工作，高水平的边坡勘察，能有效降低施工过程中的安全风险并提高工程质量。
在研究中，相关工作人员以龙岩市新罗区红坊镇紫金山公园10号地块四标段的研学路为研究对象，深入分析此项目地段岩土边坡勘察工作存在的难题，并尝试利用多元化技术路径，提高边坡勘察的质量。
在此基础上，利用BIM 技术对三维地质进行建模，以期全面提高岩土工程边坡勘察效率，保证项目的顺利实施。
1 工程背景研究对象为龙岩市新罗区红坊镇紫金山公园10号地块四标段的研学路，设计路面宽度为24m ，属于次干路，采用挖方边坡施工方案。
边坡长度约为300m ，坡顶和临近地段不存在地面建筑物，坡顶顺接自然山坡，边坡高度为15~100m ，工程勘察等级为一级。
2 岩土边坡勘察技术难题分析2.1 高边坡问题高边坡和超高边坡出现滑移、崩塌的概率相对较高，并且通常滑塌产生的土方量和落石量较大，对建筑物、人员和车辆安全造成威胁。
高边坡和超高边坡划定标准，旨在界定土质边坡和岩质边坡的高度范围，以便在土木工程和地质工程等领域中对这些边坡进行管理和评估。
此外，通过定义高边坡和超高边坡的高度范围，能为相关施工人员提供管理和评估这些边坡的参考标准，有助于在土木工程和地质工程中对边坡进行处理和设计，见表1。
表1 高边坡和超高边坡划定标准（单位：m）类别土质边坡岩质边坡高边坡高度范围10~1515~30超高边坡高度范围＞15＞30结合项目边坡实际情况，最低高度为15m ，最高接近100m 。
项目同时有高边坡和超高边坡。
从边坡勘察的角度看，高边坡扩大了勘察范围，增加了钻探工作量，给边坡稳定性分析带来较大挑战，勘察单位承担的风险也更高。
2.2 长、高边坡稳定性评价岩土工程边坡勘察的核心目的是评价边坡的稳定性，设计科学的边坡支护方案。
根据《建筑边坡工程技术规范》 （GB50330—2013），项目边坡中存在挖方边坡和自然边坡，须对其稳定性进行验算。
(完整版)工程地质学_第六章岩质边坡
崩塌过程示意图
❖ 四、滑坡
❖ 边坡岩体主要在重力作用下沿贯通的剪切破坏 面发生滑动破坏的现象，称为滑坡。
❖ 滑坡的危害还表现在不仅是将要发生的滑坡会 给建筑物造成危害，而且表现在已经发生过的滑坡 地段，对兴建水利水电工程也十分不利。
❖ 这是因为已发生过滑坡的地段，常常有再次发 生的可能，而滑动过的岩体即滑坡体往往疏松破碎、 杂乱无章，强度低、透水性强、稳定性差，无论是 做为坝肩岩体、水库岸坡、隧洞围岩，还是做为道 路路基和码头等都是不利的。
边坡岩体中常存在有这样那样的软弱结构面。 它们在岩体重力和各种自然营力的长期作用下
修筑道路、桥梁、高峡 或人为的影响下，常常会发生变形破坏，使岩体突
建坝、深谷修库以及露 然崩倒或下滑，大量土石岩块涌向坡脚或河谷，冲
天采矿等。
垮道路、桥梁，掩埋厂矿房屋以及破坏施工现场，
其中尤其是水利水 从而造成中断施工、延长工期、改变设计、增加投
❖ （3）坡底宽度。 ❖ （4）边坡的平面形态对应力也有明显影响，凹形
边坡，应力集中程度明显减弱。因此，凹形坡有利 于坡体稳定，而凸形坡则相反。
❖ 3、岩体结构的影响 ❖ 岩体结构特征对边坡应力分布的影响主要表现
在因岩体的不均性和不连续性，使其沿软弱面的周 边出现应力集中或应力阻滞现象。 ❖ (1)软弱面与坡体主压应力轴平行时，将在软弱面的 端点部位或应力阻滞部位出现拉应力集中和剪应力 集中，使之出现软弱面两侧的张裂和剪切破裂。 ❖ (2)软弱面与坡体主压应力垂直时，将发生平行于软 弱面的拉应力或于端点部位出现垂直软弱面的压应 力，这将有利于软弱面的压密或稳定。 ❖ (3)软弱面与坡体主压应力轴斜交时，沿软弱面主要 为剪应力集中，并于端点部位或应力阻滞部位出现 拉应力，致使斜坡极易沿结构面发生剪切滑动。 ❖ (4)在软弱面交汇处，应力受到阻滞，压应力和拉应 力强烈集中，容易发生变形和破坏。在一定条件下， 可逐步扩展为滑动面，使斜面破坏
岩石边坡地质及处理
4.7.2 岩质边坡的赤平面投影
1.赤平极射投影基本原理 赤平极射投影，是利用一个球体作投影工具，通过球心作
一平面EAWC，这个平面通过球体赤道，所以叫赤平面。从球体的 一个极点S或N(南极或北极)发出射线，叫极射。射线与赤平面交 点M，即为投影。这种投影形式，称为赤平极射投影。
赤平极射投影就是把物体放在球体的中心，将物体上各部 分的位置投影于赤平面上，化立体为平面的一种投影。
AC线代表ABCD面的走向。 同线的投影一样，OM线的长短随面的夹角α的大小而变，若将WO划 分为90º，则WM代表面的夹角α。 若有两个相交的面，其投影如图4-26，MO则为两面交线的投影，MO 的方向代表交线的倾向，PM代表交线的倾角。 同上述原理，可求出三个面或更多的面的交线特征。
9
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3.赤平面投影结构面边坡稳定性分析 1) 一组结构面边坡
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2) 两组结构面边坡
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4.7.3 边坡的稳定计算 1.滑动面为一平面时的计算
计算
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4.7.4 不稳定边坡的加固措施 对于不稳定的边坡，为了确保工程的安全，
必须采取一些有效的防治措施。目前国内外常用的 方法有：
• （４）喷射混凝土或混凝土护面法。对邻近有建筑物的
深基坑边坡，可在坡面垂直楔入直径１０～１２ｍｍ，
长４０～５０ｃｍ 插筋，纵横间距１ｍ，上铺２０＃
铁丝网，在表面喷射４０～６０ｍｍ 厚的Ｃ１５细石
混凝土直到坡顶和坡脚；亦可不铺铁丝网，而在坡面铺
φ
φ６＠２５０～３００ｍｍ 钢筋网片，浇筑
５０～６０ｍｍ厚的细石混凝土，表面抹光。
• （２）土袋压坡法。对深度在５ｍ 以内的临时基坑边 坡，在边坡下部用草袋或聚丙烯扁丝编织袋装土堆砌压 住坡脚。边坡高３ｍ 以内可采用单排顶砌法，５ｍ 以 内且水位较高可用两排顶砌或一排一顶构筑法保持坡脚 稳定。在坡顶设挡水土堤或排水沟，防止冲刷坡面，在 底部作排水沟，防止冲坏坡脚。
地质灾害治理工程施工中的边坡稳定问题研究
地质灾害治理工程施工中的边坡稳定问题研究发布时间：2023-01-29T06:45:49.824Z 来源：《工程建设标准化》2022年第37卷16期作者：田莹莹[导读] 在地质灾害治理中，岩土边坡的稳定性是一个普遍存在的问题。
在工程建设过程中，田莹莹达州市地质环境监测站 635000摘要：在地质灾害治理中，岩土边坡的稳定性是一个普遍存在的问题。
在工程建设过程中，涉及工程造价、工程质量等诸多方面的问题。
岩层的非正常变动会对边坡的结构造成一定的影响，从而引起边坡的不稳定。
为了取得较好的工程效果，保证坡面的稳定性，施工单位要针对不同的工程条件，制订合理的滑坡防治技术方案。
关键词：地质灾害治理；工程施工；边坡稳定引言地质灾害工程的地质环境往往是多种多样的，其地质构造、地质构造等都会对其产生一定的影响。
如果不采取有效的处理方法，将会危及工程建设，严重的会引起安全事故。
因此，必须对边坡的稳定进行概念和分析，制定合理的施工方案，以保证其稳定问题的有效解决。
一、边坡地质灾害治理的概述1.边坡地质灾害治理的现状在边坡地质灾害防治中，施工单位要做到“消除不留后遗症”，通过对边坡灾害的多种可能成因的分析，并运用相应的控制技术，从而实现对边坡的综合防治。
随着科技水平的提高，施工单位在地质灾害防治上也有了新的发展，大量的处理技术已经投入到工程建设中。
采用预应力锚固技术对边坡地质灾害有一定的改善作用。
2.边坡地质灾害进行监测预警的基本流程首先，建立地质灾害的专业监测预警小组。
建立专业的地质灾害监测预警小组，及时向施工工人宣传教育，及时发现问题，使其能在最短的时间内进行疏散；其次，加强对电力设备和桥梁的检查。
测量员要对电力设备、桥梁、大坝、住宅区和周围的环境进行监测，这样当灾害来临时，可以进行有效的疏散。
地质灾害严重威胁着人们的生命和财产，同时，它对我国经济的发展也起着举足轻重的作用。
这些问题不但对人民的日常生活造成了很大的影响，同时还严重地危害着人们的生产、生活，影响着社会的稳定发展。
影响边坡的主要因素
边坡工程地质问题边坡是自然或人工形成的斜坡，是人类工程活动中最基本的地质环境之一，也是工程建设中最常见的工程形式。
斜坡的形成，使岩土体内部原有应力状态发生变化，出现坡体应力重新分布，主应力方向改变，应力又产生集中；而且，其应力状态在各种自然营力及工程影响下，随着斜坡演变而又不断变化，使斜坡岩土体发生不同形式的变形与破坏。
不稳定的天然胁迫和人工边坡，在岩土体重力、水及震动力以及其它因素作用下，常常发生危害性的变形与破坏，导致交通中断、江河堵塞，塘库淤填，甚至酿成巨大灾害。
根据组成边坡的主体材料不同，边坡可分为土质边坡和岩质边坡两种，而这两者主体材料的结构、性质差别很大，其存在的工程地质问题也不相同，需要分开进行研究。
边坡的稳定是一个比较复杂的问题，影响边坡稳定性的因素较多，简单归纳起来有边坡体自身材料的物理力学性质、边坡的形状和尺寸、边坡的工作条件及边坡的加固措施等几个方面。
一、岩质边坡工程地质问题（一）岩体结构及稳定性分析方法（6）边坡处于强震区或邻近地段，采用大爆破施工。
采用工程地质类比法选取的经验值（如坡角、计算参数等）仅能用于地质条件简单的中、小型边坡。
（三）岩体稳定的结构分析—赤平极射投影图法岩体的破坏，往往是一部分不稳定的结构体沿着某些结构面拉开，并沿着另一些结构面向着一定的临空面滑移的结果。
这就揭示了岩体稳定性破坏所必需具备的边界条件（切割面、滑动面和临空面）。
所以，通过对岩体结构要素结构面和结构体分析，明确岩体滑移的边界条件是否具备，就可以对岩体的稳定性作出判断。
这就是岩体稳定的结构分析的基本内容和实质。
而赤平极射投影图法就是岩体稳定的结构分析的方法。
1．作图方法：以最基本的面结构面的产状为例作如下简单介绍。
如已测得两结构面产状如表1-3表1-3 结构面产状表结构面走向倾向倾角J1 N30°E SE 40°J2 N20°W NE 60°作此两结构面的赤平极射投影图，并求其交线的倾向和倾角。
岩质边坡稳定性分析
✓ 数值模拟法：利用计算机 模拟边坡的变形和破坏过 程，预测边坡的稳定性
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✓ 模糊数学法：利用模糊数 学的方法，对边坡的稳定 性进行评价和预测
综合分析方法
定性分析：根据经验、知识、现场调查等对 边坡稳定性进行评估
定量分析：利用数学模型、计算机模拟等方 法对边坡稳定性进行定量计算
综合分析：结合定性和定量分析方法，对边 坡稳定性进行全面评估
边坡稳定性得到显著提高，保障
了高速公路的安全运营
某水电站边坡稳定性分析
01
水电站概况：介绍水电站的地理 位置、规模、结构等基本信息
03
边坡稳定性分析方法：介绍采用 的边坡稳定性分析方法，如极限 平衡法、有限元法等
05
边坡治理措施：根据边坡稳定性 分析结果，提出相应的边坡治理 措施，如锚杆加固、排水措施等
监测与预警：通过实时监测边坡变形、应力 等参数，对边坡稳定性进行动态评估和预警
岩质边坡稳定性分析的影响 因素
地质条件
岩石类型：不 同岩石类型的 力学性质和抗 风化能力不同
01
地下水：地下 水的存在和分Leabharlann 布对边坡稳定 性产生影响03
02
地质构造：断层、 褶皱等地质构造 对边坡稳定性产 生影响
04
岩体结构：岩 体的结构特征 对边坡稳定性 产生影响
02
边坡地质条件：分析边坡的地质 条件，如岩石类型、结构、地下 水等
04
边坡稳定性分析结果：展示边坡 稳定性分析的结果，如安全系数、 破坏模式等
06
结论：总结边坡稳定性分析的结 论，如边坡稳定性是否满足要求， 是否需要采取治理措施等
某矿山边坡稳定性分析
矿山概况：地理位置、 开采方式、地质条件 等
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4.剥落 风化作用
下表层破坏成 碎屑和小块岩 石，岩体保持 稳定。
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5.滑坡 坡体岩土
沿某一滑动面 向下划移。
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6.崩塌 陡坡巨
大岩体受重 力影响突然 崩落。
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第四节 土质边坡的工程地质问题
三. 土质边坡变形破坏类型 局部破坏：剥落、冲刷、表层滑塌。 整体破坏：整体坍落、滑坡
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2：松弛张裂 岩体向临空 面卸荷回弹，形 成卸荷节理。 出现在应力调整 段，例如河谷， 路堑等。
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3.蠕动 岩体在重力作用下长期缓慢变形。 （1）表层蠕动变形：软弱岩体，表层绕曲， 形成剪变带（点头哈腰）。
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（2）深层蠕滑（发生在岩体内部） 沿软弱基座或软弱结构面蠕动； 基座或坡体向临空方向蠕动，上覆层
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第一节 岩质边坡的工程地质问题
二. 影响岩质边坡稳定性的因素
岩石性质
1.
影响岩质边坡稳定性的因素
岩体结构特征 风化作用
地下水的作用
地震 2. 边坡变形破坏的触发因素 特大暴雨和异常洪水
人为因素
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二 . 岩质边坡变形破坏类型
松动：岩块向临空面松开 无大的御荷裂缝。
松驰张裂：岩体向临空面御荷回弹，形成御荷节理。
蠕动：岩体在重力下长期缓慢变形表层：(表点层头挠哈曲腰)剪变带
剥落
深层沿 沿软 软弱 弱结 基构 座面 蠕蠕 动动
滑坡
崩塌、落石
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1.松动： 岩块向临空面 松开（无明显 的相对位移）。 降低坡体强度， 使外部营力可 以深入坡体。
第八章 边坡工程地质问题
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1Байду номын сангаас
第一节 边坡破坏的基本类型
一、边坡的基本概念 边 坡: 地表形成的坡状地形 自然边坡：自然因素造成的边坡。如山坡、河岸、陡壁 人工边坡：人工开挖或填筑形成的边坡。如路堤、
路堑、矿坑、基坑
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天然边坡与人工边坡
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人工边坡
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第一节 岩质边坡的工程地质问题