浅析地震边坡稳定性的工程地质分析
地震边坡稳定性的工程地质解析
地震边坡稳定性的工程地质解析摘要：边坡稳定性是边坡研究的重点之一，因为了解条件的局限性和复杂性，使得工程地质对边坡稳定性具有重要意义。
特别是在高海拔边坡工程中，地质条件相对复杂，因此有必要注重地质定性分析过程。
本文根据边坡的抗震性能，对影响工程地质稳定性的因素进行了简要的讨论和描述，确定了边坡的动态断裂形式和失稳机理。
关键词：地震边坡稳定性；工程地质；影响因素地震作为一种自然灾害，严重破坏了社会生产和经济发展。
边坡抗震分析与研究是边坡抗震研究的关键内容，也是一项对边坡减灾具有重要现实意义的工程地质与稳定性研究。
1.边坡稳定性工程地质探究1.1边坡变形破坏的基本类型边坡裂缝有多种类型，包括松弛、断裂、断裂、蠕变、变形等。
松弛裂缝（边坡上的卸荷裂缝）边坡应力减弱后，边坡上的裂缝是由弹体的断层产生的，随着峡谷深度的进一步加深，卸荷裂缝发展到一定深度，也可以与边坡的大角度相结合；坍塌是一段陡峭的路段。
边坡顶部的岩体被陡峭的裂缝切割。
在重力作用下，岩石与基岩突然分离，倾覆率高，断裂变形快；蠕变变形是指岩石在应力作用下作用于边坡上的长期缓慢变形，其基础为动脉应力；滑坡是边坡土体沿某一滑动面以一定加速度发生的剪切现象。
当边坡破坏最常见、危害最大或接近垂直的剪切裂缝时，向边坡深度方向的卸荷裂缝有时会形成多层，并在边坡上形成松弛卸荷裂缝带。
1.2影响边坡稳定性的因素1.2.1地貌条件的影响边坡地质背景主要由构造块体和区域断裂带组成，不仅影响地质的发育，而且控制着岩质边坡的强度和结构，特别是地质演化过程中新构造运动的活动性、地震活动性和频率。
区域性断层一般表现在两个方面：降低地震烈度和保护地震振荡；不良地表一般以大断层为特征，对强震震源和岩体破坏有影响，对边坡的自承能力有重要影响。
由于断层带的屏蔽力较强，地震对震源两侧边坡的影响相对较小，降低了失稳概率。
然而，如果震源位于同一边坡上，特别是在断层带，则不稳定的可能性会增加。
地震边坡稳定性的工程地质分析
地震边坡稳定性的工程地质分析摘要：边坡稳定性作为边坡研究的重点，由于认识局限性和条件复杂性，让工程地质在边坡稳定性中具有重要作用。
尤其是地质条件相对复杂的高边坡项目，必须注重地质定性分析过程。
本文结合地震边坡稳定性，对工程地质稳定性影响因素、确定动力破坏形式以及失稳机制进行了简要的探究和阐述。
关键词：地震边坡稳定性；工程地质；影响因素一、边坡稳定性工程地质探究1.1边坡变形破坏的基本类型边坡破坏的类型有很多类型，除了常见的是崩塌和滑坡外还有松弛张裂、倾倒、溃屈、蠕动变形等类型。
松弛张裂（边坡卸荷裂隙）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；崩塌是陡坡地段，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，翻滚坠落的急剧变形破坏现象；蠕动变形是指边坡岩体在以自重应力为主的坡体应力作用的一种长期缓慢的变形；滑坡是边坡上的一部分岩土体以一定的加速度沿某一滑移面发生剪切滑动的现象。
在边坡破坏中，滑破是最常见，危害最严重的一类，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。
1.2影响边坡稳定性的因素（1）地貌条件的影响深切峡谷地区，陡峭的岸破是容易发生边坡变形破坏的地形地貌条件。
坡度越陡，坡高越大，对边坡稳定越不利。
一般崩塌现象均发生于坡度大于60度的陡坡上，而滑坡现象虽在陡坡地形发育较多，但在较缓的边坡上也可发生，这主要取决于滑动面的性质。
（2）地层岩性的影响边坡稳定的主要因素就是地层岩性的差异是影响，深成侵入岩、厚层坚硬的沉积岩以及片麻岩、石英岩等构成的边坡，一般稳定性较高；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；含有黏土质页岩、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；千枚岩、板岩及片岩，软弱易风化，容易出现蠕动现象；黄土具有垂直节理、疏松透水，浸水后容易崩解湿陷。
关于地震边坡稳定性的工程地质研究
关于地震边坡稳定性的工程地质研究工程地质研究工作中的一个核心内容就是边坡稳定性研究，工程地质的定性分析对于地质条件复杂的地震边坡稳定性是由一定指导意义的。
对于以前，我们很少使用工程地质的方法研究地震边坡，本文对地震边坡的稳定性评价以及边坡稳定性的影响因素进行简单的分析，边坡发生失稳的机制进行简单的探讨。
标签：地震边坡稳定性工程地质研究1影响地震边坡稳定性的相关因素分析1.1地质背景因素边坡所处的大地构造单元对边坡的影响非常大，它直接关系到了边坡的地质活跃程度以及地震可能发生的几率以及强度。
区域性大断裂主要有两方面的影响，一方面断裂带能有效的屏蔽地震波的动能量，降低地震强度，另一方面断裂带一般都是震源的所在地，并且断裂带的岩体呈破碎状，自稳能力较差。
对于边坡来说，当其位置处于屏蔽作用一侧时，边坡的稳定性较好，反之则失稳的几率就要大很多。
1.2岩体的结构类型因素对于边坡来说，由于岩体结构因素的影响，造成边坡也不是一体的，它是由不同的结构面以及结构体构成的。
一般都是以下几种构造类型：块状、镶嵌、碎裂、层状、层状碎裂以及散体结构等类型。
不同的结构面对地震时所产生的变化也是不同的。
块状岩体整体性好，因此在地震时变形较小，不易发生失稳破坏的现象;镶嵌结构在发生地震时岩体可能会产生局部的坍塌，不易发生大的失稳;碎裂结构在发生地震时反应较大，如果地震较强烈，则会产生小规模的滑动;对于散体结构来说，地震时则有可能产生大规模的崩塌现象。
土质边坡一般都是散体结构，地震发生时极易发生失稳现象。
1.3岩性的组合因素不同的岩性对边坡失稳的影响也不相同。
页岩、泥灰岩、粘土等不同岩性组合的影响具有以下的特点：（1）抗风化能力差，风化作用下产生的颗粒有很高的崩解性、亲水性等特点;（2）这种地质中的软岩层抗剪能力差，遇水时就会泥化，造成抗剪能力更低;（3）由于不同岩性的组合也使得它们构成的软层既能是吸水层又能是隔水层;（4）干湿交替使得岩体就有了较高的收缩性，进而扩大了岩体间的缝隙。
地震边坡稳定性的工程地质探究
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｅ ａ ｒ ｔ ｈ ｑ ｕ ａ ｋ ｅ ； ｓ ｌ ｏ ｐ ｅ ； ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ； ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ｇ ｅ ｏ ｌ ｏ ｙ ｇ
任何 一个工程 在选择具体 的建筑位 置时 ， 都会非常 重视 其 所在地质 的边坡稳定性 。 这 直接关系到建 工程的社会 效益 和 经济效益 的实现 。 地震是破 坏边坡稳 定性 最主要 的因素之
所 造成的波 动 ， 进而减 少地震 所造成 的作用强 度 ， 使之 减轻
或 降低在边坡稳 定性的可承 受范 围内。 一方 面是 由于强 烈的 震 源通常都是发 生在 区域性 的大断裂带 中 ， 而这些断裂 带中 本 身就 具 备 一 定 破 损 程 度 ， 在 一定程度上 削弱了边坡 的稳定
［ 盏 ｅ ｎ 咖巳
地震边坡稳定性的工程地质探究
候 长 林
（ 云南地质工程第二勘察院 ， 云南 楚雄 ６ ７ ５ ０ ０ ， 拥 有 多种 地 质环 境 ， 也 有 部 分 区域 属 于地 震 带上 。 地震 对 于 边坡 的 稳 定性 具 有很 大的 影响 。一 旦 出现地 震 ， 边 坡 的稳 定 性就 会 受到 破 坏 ， 对 周 围的 地 质和 建 筑造 成 严重 的 危 害 。 本文 将详 细 阐述地 震 对边 坡稳 定性 的 影响 ， 以帮 助 更好 的 完成 工程 地 质 的勘 察及 选择 。 关键 词 ： 地震 ； 边坡 ； 稳 定性 ； 工程 地 质 中 图分 类号 ： Ｔ Ｕ４ ２ 文献 标 识码 ： Ａ
。
了解地震对边坡稳定 ｆ 生的影 响， 有利于提升工程地质 的勘
察质量 ， 做好有效的措施以最大 限度降低地震所造成 的危害 。
地震边坡稳定性的工程地质分析
,
。
若地 下 水埋 深较低 则 出现地震 时 会 导
,
,
。
致 孔 隙 的 水压 增 加进 而 形 成 累积效 应
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进 而 引起 边坡 形 成永久 性 位移
。
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【 关键 词 」 地 震 灾 害 边 坡稳 定 性 工 程地 质
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1 期
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地 震 边坡稳 定 性 的工 程 地质 分 析
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李东林
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(成 都 理 工 大 学 四 川 成 都
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【 摘
要】 地 震 是 一 种 十 分 常见 的 自然 灾 害 在 发 生 地 震 的 过程 中 会 对边
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、
如永久 性 位移达到 一 定水平 后 就 有 几率 出 现边坡失 稳 的情 况
下 水 的 补 径 与 排水条件 会 直接 影 响 孔 隙水压力 的 累 积
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现 文 章主 要针 对 地
水 文地质环境对 于 边坡 稳 定 性 的 影 响 主 要 体现在地 下 水位 的埋深 以 及边坡地 下 水 的 补 径 排方 面
地震边坡稳定性的工程地质分析
地震边坡稳定性的工程地质分析摘要：边坡稳定性是边坡研究的核心问题，由于地质条件的复杂性和人们认识事物的局限性，工程地质定性分析对于地质条件复杂的岩质高边坡工程分析更有其特殊价值。
过去对于地震边坡的研究很少从工程地质的角度进行详细分析，地震边坡稳定性研究是岩土工程和地震工程中关心的重要问题之一。
本文系统的介绍了边坡地震稳定性的评价方法，包括拟定力法、滑块分析法、数值模拟法、实验法、概率分析法，继而分析了地震情况下边坡稳定性的影响因素，在此基础上，对地震边坡的破坏形式进行了探讨，这对于地震边坡的研究无疑具有重要意义。
关键词：地震边坡；稳定性；工程地质；评价方法文章编号：1674-3954（2013）09-0243-021 引言2008年四川汶川发生8.0级强烈地震触发了严重的地质灾害，其破坏性举世罕见。
地震发生后，引起了很多学者对于地震灾害的影响因素的关注。
地震灾害的影响因素有很多，如地震震级和震源深度、场地条件、地震发生的时间、地震的防御情况等。
随着对地质灾害的研究的深入，地震作用下边坡的稳定性研究也成了研究的热点，这也是岩土工程界学者关注的难题之一。
如图1是研究地震后在水平地震力和耦合地震作用下岩土体受到的破坏情况。
2 边坡地震稳定性评价方法2.1拟静力法拟静力法因应用简便而得到大量应用，至今仍备受工程技术人员的青睐。
拟静力法实质上是将地震震动的作用简化为水平、竖直方向的恒定加速度作用，将所产生的地震震动作用作为水平和竖直方向的拟静荷载因子。
这种方法实质上所采用的方法是由静力稳定分析方法拓展而来的，只是更加简便。
工程师在使用拟静力法时，最关心的莫过于地震震动系数选取。
seed总结了常用的三种确定地震震动系数的方法：①经验值的使用；②刚体反应分析法；③采用粘弹性反应分析法。
seed认为不断地采用这些经验数值就会造成它是权威设计标准的假象，意在指出这些地震震动系数的选取缺乏可靠的科学基础。
拟静力法简单实用，在边坡地震稳定性分析中应用得最为广泛，积累了大量的工程经验。
地震边坡稳定性的工程地质探究
地震边坡稳定性的工程地质探究[摘要]边坡稳定性是研究工程地质的核心，由于受到地质自身复杂性以及人类认知水平的影响，工程地质的研究分析对于边坡稳定性评价具有很大作用。
本文简要分析了在地震作用下影响边坡稳定性的相关因素，并对边坡动力的失稳机制进行探讨。
[关键词]地震边坡稳定性工程地质1地震作用下影响边坡稳定性的关键因素1.1地形地貌影响边坡所处的地形地貌对边坡动力稳定性的影响主要表现在两大方面：一方面是对边坡的坡度以及高度的影响，另一方面是对边坡坡形的影响，其中边坡的高度和坡度的影响要明显大于边坡坡形的影响。
在对已有的强地震观测结果来看，地震频谱和动幅值会随着地形高低而发生变化。
在卡格尔山山上以及山脚两点的强烈余震速度观测记录发现，山顶部位地震持续的时间明显要大于山脚，放大的效果也更为的显著，此外，速度、加速度、位移三个变量的放大效果也不尽不同。
外国地震学家曾经做出过观测，发现斜坡上的地震强度要比谷底大约增加了1°；在角度大于15°的圆锥形山体上部和下部的位移幅度相比，部分谱段值增加了近乎7倍；黄土阶地要比底部的幅值大4倍左右，要比离开坡阶边缘25米之外的水平地区大2倍左右。
我国著名科学家王存玉曾经在振动模型实验中发现：边坡顶部由振动而产生的反应幅值和边坡底部相比较来说会有非常明显的放大。
通过精准的数值分析之后，同样也发现了这一特点。
虽然我们无法明确得出地形影响的数值范围，但是这些资料都佐证了高度对地震的影响。
在关于坡角影响因素的研究中，丁彦慧曾经通过对昭通和炉霍两个方面的地震资料进行归纳总结，并得出了坡角与地震滑坡之间的关系曲线，具体内容可概括为以下几点，首先是角度大于50°以及角度小于20°的地区发生滑坡的概率较小，很多滑坡事故都是出现在斜坡角度在30°-50°之间，同样地震造成的崩塌也大都发生在斜坡角度在30°以上的地区，尤其是50°-70°之间的最多。
地震边坡稳定性的工程地质分析
摘 要 归纳了地震作用下边坡稳定性的影响因素 把边坡分为 2 大类 7 亚类 分析了边坡在动力作用下的可能破 坏形式 对地震边坡的失稳机制进行了探讨 认为地震边坡的失稳是由于地震惯性力的作用以及地震产生的超静
孔隙水压力迅速增大和累积作用这两个方面原因造成的 对于不同的边坡类型 导致边坡动力失稳的主导因素也
Qi Shengwen1 Wu Faquan1 Liu Chunling2 Ding Yanhui 3
(1Key Lab of Engineering Geomechanics Institute of Geology and Geophysics The Chinese Academy of Sciences
Beijing 100029 China) (2China Aerogeophysics and Remote Sensing Center Beijing
(3Seismological Bureau of Beijing Beijing 100080
100083 China)
China)
Abstract The factors influencing stability of slope under earthquake are summarized according to characteristics of seismic force. The slopes are classified into two groups and seven subgroups and their possible failure modes under dynamic force are analyzed. At the same time the mechanism of earthquake-induced slope instability is discussed. It is concluded that seismic inertia force and building up of excess-static pore pressure are two reasons to induce instability of slope. For different slopes the predominant factor inducing failure will be different. Plastic flow failure is mainly induced by building up of excess-static pore pressure. Rock fall and toppling failure are mainly caused by seismic inertia force. Slide failure is induced by building up of excess-static pore pressure combined with seismic inertia force in general. Key words engineering geology earthquake slope stability
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浅析地震边坡稳定性的工程地质分析
地震边坡的稳定性，是工程地质分析中的关键问题。
因为地质环境的多样性，以及对地质信息的不够了解，所以工程地质的科学定性与分析能够在地质环境多样的边坡工程中，发挥出极其重要的作用。
标签：地震边坡边坡稳定性地质工程分析
四川汶川地震，青海玉树地震，云南鲁甸地震等国内多次重大地震灾害，引发地质学者对地震影响条件的研究。
引发地震的诱因具有非常多的因素，其中最广为人知的就是地壳运动引发的地震。
经过地质学者对地震灾害的深入研究，地震边坡的稳定性讨论逐渐成为地质学者们研究的核心问题。
无独有偶，水工环工程领域，岩土工程领域，同样对地震边坡的稳定性问题极度关注。
可以说，这是地质工程领域共同的研究难题。
1地震边坡稳定研究的意义
曾经在对地震边缘的稳定性研究中，从来没有通过工程地质领域的视角，去进行深度的研究。
事实上，水工环工程研究，岩土工程研究，地震工程研究与地震边缘稳定性的工程地质研究，都是地质工程领域内的核心研究问题。
本文将探讨一下测量地震边坡稳定性的试验，以及评估地震边坡稳定性的方式。
然后分析出地震边坡的稳定性，及在何种地质环境中，会出现的不稳定性现象，最终归纳出影响地震边坡稳定性的因素。
2测量地震边坡稳定性的试验方法
2.1通过分析土质强度的方法测量稳定性
通常情况下，地震会造成边坡稳定性的变形。
在模拟的地震环境中，对边坡的土质结构强度经行试验。
测试边坡的土质结构强度，是否出现强度明显变化的现象产生。
如果试验的结果没有表现出明显变化，边坡的稳定性就不会应为地震的影响而出现严重的移位问题。
2.2通过模拟地震试验的方法测量稳定性
在按现实边坡的比例作出的微缩模型上，通过模拟地震，来测量记录地震对边坡稳定性产生的影响或变化。
从而判断取本、取样边坡的稳定性是否会在发生地震中受到影响，发生永久性位移。
2.3通过拟静试验的方法测量稳定性
拟静试验就是模拟地震环境，通过简化水平恒定加速作用和竖直方向的恒定
加速作用，使地震产生的力作用在恒定加速的两个方向上的拟静荷载因子。
（如图1所示）通过拟静荷载因子在地震产生的力的作用下，可以分析出三种重点数据：①地震的震动系数;②地震环境中的硬体反映数据;③地震环境中，硬体的粘弹反映数据。
2.4通过地震边坡的稳定性数据来评估
在地震边坡的稳定性数据指标中，安全系数的大小，稳定平衡的比例，永久位移的尺度，都是用来评估边坡稳定性的重要数据。
2.5通过分析边坡在地震中出现不稳定性的概率方法
在地震中的环境中，影响边坡产生不稳定显现的原因有许多。
必须全面参考地震环境中存在的各种参数，以及在复合情况下的相互抵消与相互催化等情况。
通过对这些数据的反复比对和研究，可以得出边坡在不同地震环境中，出现不稳定性现象的概率。
3地震环境中对边坡稳定性产生影响的因素条件分析
3.1边坡所在地质地总体环境影响。
边坡位置周围的总体地质环境，主要包括：地质结构，以及是否存在大面积的地层断裂现象;边坡位置的地质结构，对边坡的地质演化起到重要作用;了解边坡区域内的地质环境，气象环境，岩土结构及强度。
以上对判断边坡地质演化的程度，速度，能够承受地震的强度及震波频率，均具有重要参考价值。
边坡附近如果存在大面积的地层断裂现象，那么将对边坡的稳定性产生“正反”两种影响。
良性方面的影响是指大面积的地层断裂结构，将对地震时产生的地震波动，起到如同盾牌一样的保护作用。
能够最大限制的抵御地震带来的震动幅度与强度。
恶性方面的影响是指大面积的地层断裂结构，的确能够对边坡的稳定性起到保护作用，但不能忽略的是，大面积的地层断裂结构，自身就是产生强烈地震的根源。
当这样大面积的地层断裂结构，自己成为地震的震心时，地层断裂部分会出现大量的岩石碎片，对周围岩土进行破坏。
这样的现象发生时，边坡本身的稳定性就会受到最大程度的削弱。
大面积的地层断裂结构对边坡的影响，最终由边坡的具体位置来决定。
当边坡的位置，在断裂结构的夹缝中时，因为断裂结构两面的保护，地震的震动幅度与强度，将会被抵御，最大限度地保证边坡的稳定性。
当边坡的位置在断裂结构外的一侧时：如果地震的震动是从断裂结构的那次变化传来，边坡的稳定将会比在断裂结构的夹缝中所受到的影响还要少。
原因是同侧两道断裂层是最有利的保障;相反，如果地震的震动是从无断裂结构保护的方向传来，那么边坡在失去断层结构的保护后，稳定性将会出现最大幅度地降低。
最后，边坡的位置无论位于断裂结构的何种位置，当断裂结构自身成为地震核心时，边坡的稳定性都将受到巨大威胁。
3.2单元结构不同的边坡对抗地震的稳定性也不同
边坡的单元机构不同，在地震环境中的稳定性表现也不相同。
由菱形岩土结构形成的边坡，密度大，硬度高。
因为在地震的震力作用下不会变形，所以具有很高的稳定性。
而镶嵌岩土结构形成的边坡，在地震环境下会出现小范围的滚落及塌陷。
不过没有出现过大面积边坡失衡的现象。
碎裂岩土结构形成的边坡，在地震环境中会出现剧烈震动的现象。
并且会受到地震的影响而出现边坡松动，崩塌，落石等情况。
层状岩土结构形成的边坡，在地震环境中同样会出现滑动现象的出现。
不过对于散体岩土结构形成的边坡，在地震环境中最容易出现大面积的滑动与崩塌，可以说稳定性相对较差。
3.3岩性结构对抗地震稳定性的分析
针对岩性在地震环境下对稳定性的影响，可得出这样的结论：在边坡出现滑坡现象时，滑坡的范围，速度，频率，程度，都与岩性有关。
边坡的岩性不同，出现的滑坡情况也不相同。
根据对岩土的分析，得出以下观点：
（1）不同岩性的岩土，在抗风化，结构黏性，膨胀性，解体性上都显示出非常巨大的差异性。
（2）不同岩性的岩土，从风化后的演化物来分析，却又拥有高度的相似性。
比如，无论哪种岩性岩土，在抗剪性方面都很脆弱;在水湿润后都会立即出现表层软化和泥化现象。
并且形成非常薄的粘粒层。
抗剪强度公式：
（3）在干燥环境与潮湿环境反复交替的条件下，岩土自身的收缩性迫使岩土裂痕从内本向外迅速崩裂，并且快速扩散。
这与地表水，地下水对边坡结构的破坏方式极为相似。
所以这也是出现滑坡现象的原因。
一般情况下，这种极易出现的滑坡现象和边坡，被喻为“易滑地层”。
岩性结构的不同，在地震中所表现出来的现象也不相同。
在常见的地震等级环境下，不同的岩性机构，所产生的地震波频加速度，地震的振幅范围，都会出现不同的情况。
经过统计分析：93%的边坡失稳，是在松散的岩土构成中发生的。
3.4边坡在自然环境中受到的影响分析。
①边坡自身的高度，边坡倾斜度，在重力的作用下均会受到影响。
根据地震记录分析，大部分直线型边坡不容易出现崩塌和滑坡现象。
②边坡的平滑度，也影响边坡的稳定性。
边坡的凹坡和凸坡，自身受到自然变化和岩土变化的影响，而自身出现滑坡和崩塌的现象。
这跟边坡受到静力作用的影响密不可分。
4结论
本文通过对测量地震边坡稳定性的试验分析，归纳总结出在不同地质环境下，地震对边坡稳定性的影响存在差异，以及不同岩性结构的边坡，在地震作用下也会出现不同现象。
希望本文可为日后控制边坡稳定性的研究工作提供一定的参考方向及参考数据。
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