岩质边坡

岩质边坡稳定性的几点思考

作者：为梦自思

随着社会不断的进步与发展，人类活动的空间也不断扩展，同时在社会建设过程中的各种工程活动也不断增加，由此而引发的各类地质灾害频发，并呈逐年上升趋势。在各类地质灾害中，滑坡由于其特有的分布范围广、发生频率高且危害大等特点，日益成为制约人类社会发展进步的主要地质灾害。

我国是一个地质灾害发生频繁的国家，特别是近年来，各种大型水利工程和铁路、公路等大规模工程项目的开发建设，挖填方等土方工程日益增大，施工强度急剧攀升，随之而来的是地质灾害特别是滑坡灾害问题的不断加剧，给国家和人民财产造成了巨大的损失，地质灾害已成为制约我国经济发展及社会可持续发展的一个重大问题。据统计，我国每年因滑坡、崩塌和泥石流等边坡地质灾害造成的损失近300亿元，并且这种损失正随着我国大规模工程建设和资源开发的进展呈愈演愈烈之势。

另外，随着我国西部大开发战略的实施，各类基础设施工程项目大量开展，但是由于我国西部是多山的地区，在大型工程建设当中，普遍存在着大量的高陡岩质边坡，而这些边坡的稳定与否直接关系到整个工程的安全性能，甚至在很大程度上影响着工程的进度、效益甚至工程的成败。因此，岩质边坡稳定性问题也越来越多的得到众多专家学者的重视。

边坡是在复杂的地质作用下形成和发展的。边坡从开始形成起，在重力、水及人为因素的作用下，其形态和内部结构在不断地变化，其应力状态也随之调整改变。当调整后的应力高于岩体的强度时，将导致边坡变形破坏。边坡的破坏形式主要为崩塌和滑坡。

崩塌是在重力作用下，块状岩体突然脱离母岩，并翻滚坠落于坡下的现象。岩质边坡的崩塌常常发生在坡度大于60 的陡坡或陡崖处。引起崩塌的原因很多，如岩土类型、地形地貌、地质构造等。其中，各种构造面，如节理、裂隙面、岩层界面、断层等，对坡体的切割、分离，为崩塌的形成提供脱离母岩的边界条件。坡体中裂隙越发育，越易产生崩塌，与坡体延伸方向近于平行的陡倾构造面，最有利于崩塌的形成。另外，还有地震，融雪，降雨，地表水的冲刷、浸泡，冻胀，昼夜温差变化，不合理的人类活动等都能够诱发崩塌。

滑坡是在重力作用下，岩体沿着软弱面（软弱带）整体下滑的现象。软弱面有节理、断层、层面、软弱夹层、裂隙等。产生滑坡的条件有很多，一是地质条件和地貌条件。主要与岩土类型、地质构造、地形地貌、水文地质条件等有关。二是内外应力和人为作用的影响。在现今地壳运动的地区和人类工程活动的频繁地区是滑坡多发区，外界因素和作用可以使产生滑坡的基本条件发生变化，从而诱发滑坡，主要诱发因素有：地震；降雨和融雪；人类活动，如开挖坡脚、坡体堆载、爆破、水库蓄（泄）水、矿山开采等都可诱发滑坡。此外，还有海啸、风暴潮、冻融等许多作用也可诱发滑坡。

不同结构类型的岩体中发生滑坡类型是不一样的，也就是说，岩体结构类型在很大程度上决定了边坡的破坏模式。在工程中，最常见到的破坏类型有：平面滑动、圆弧滑动、楔体破坏等。

（1）平面滑动是在重力作用下，滑动体沿着走向大致平行于坡面的滑面滑移。滑面可由节理、断层、层面、软弱夹层、裂隙等组成。这种滑动常常发生于

坡面的倾角大于滑面的倾角的地方。

（2）圆弧滑动是滑体沿着接近于弧形滑面滑移。在岩体中，若块体的尺寸与边坡相比极小，且这些块体不是相互咬合的，大型岩体的破坏就常常以圆弧滑动的形式出现[7]。

（3）楔体破坏是一种常见的失稳模式，在工程建设与应用当中经常发生。楔形体常常由两结构面、坡面、顶面组成的四面体。另外，还有一种含有张裂缝面的楔形体在工程中经常遇到，岩块被张裂缝切割，遇到降雨情况，所产生的静水压力对岩块稳定很不利。

滑坡、崩塌对工程产生的危害很大。如在水利工程方面，我国许多滑坡、崩塌发生在水电工程附近。它们毁坏水渠管道，破坏大坝、水电站、变电站以及其他设施。崩塌、滑坡体落入水库中常造成水库淤积，有时甚至激起库水翻越大坝冲向下游造成伤亡和损失。有些滑坡、崩塌还可以造成水库报废。总之，滑坡、崩塌常常破坏山区水利水电工程，使其不能正常运营，造成经济损失。在铁路方面，铁路是遭受崩塌、滑坡危害最频繁，最严重的一项工程。尤其是宝成线、陇海线的宝天段及成昆线，几乎年年遭受滑坡、崩塌的袭击。据不完全统计，我国铁路沿线的大中型滑坡点有一千处，崩塌点为数更多，致使铁路部门每年花费大量资金整治它们。滑坡、崩塌对铁路的危害主要表现是：破坏线路、中断行车、危害站场、砸坏站房；毁坏铁路桥梁及其他设施，错断隧道、摧毁明硐，造成车翻人亡的行车事故。在公路上面，山区公路也是遭受滑坡、崩塌危害最频繁的一项工程。主要危害是：掩埋公路、砸坏路基及公路桥、中断交通，造成行车事故、引起人身伤亡。在河运及海洋工程方面，对河运的危害主要表现是，堵江断流、中断航运交通；形成江中险滩、威胁过往船只；激起涌浪，推翻船只，引起人身伤亡。对海洋工程的危害，最常见的是海底地基发生滑坡，引起海上钻井平台的下沉、滑移和倾倒事故，造成严重经济损失。

而影响岩质边坡稳定的因素有多种，归纳起来，主要有以下几个方面：

（1）地形地貌

从地形地貌条件看，边坡变形和破坏主要发育于深山峡谷地区，陡峭的岸坡最易发生边坡变形破坏。地貌条件决定了边坡形态，对边坡稳定性有直接的影响。

（2）地质构造

在工程中，会经常遇到许多高度很低的边坡在坡度平缓的情况下出现了滑动，而许多高边坡在倾角很陡的情况下却依然是稳定的。引起这种差异的原因是因为岩体的稳定性跟岩体中的不连续面有着密切的关系。岩体中常常分布有节理、断层、层面、剪切带、软弱夹层等结构面，因为结构面是具有极低或没有抗拉强度的不连续面，由于结构面的存在，降低了岩体的整体强度，改变了岩体的力学性能，岩体中的结构面是岩质边坡稳定的重要控制因素。

（3）构造应力

由地质构造行迹看，地壳曾经受过巨大的地质构造运动的作用，经过漫长的地质年代，现在的地壳岩体中仍然存在着地造应力。地壳岩体中地质构造应力分布是不均匀的，如果在某些岩体中，地质构造应力较大，将会对边坡稳定性的分析产生重要的影响。

（4）水的作用

水也是边坡稳定中不可忽视的一个因素。大多数岩体边坡的滑动都跟水的作用有关。水充填在张裂隙及各种结构面里使岩块承受静水压力作用，静水压力在边坡稳定分析计算中占有很重要的位置。岩块由于受地下水作用的影响，降低岩