第6章 斜坡变形破坏

坏；崩塌物的垂直位移大于水平位移。
崩塌运动的形式主要有两种：一种是脱离母岩的岩
块或土体以自由落体的方式坠落；另一种是脱离母岩的岩
体顺坡滚动而崩落。
兰州大学土木工程与力学学院 地质灾害学
崩塌：在陡峻的斜坡上，巨大岩块在重力作用下
突然而猛烈地向下倾倒、翻滚、崩落的现象。
山崩：规模巨大的山坡崩塌。
碎落：斜坡的表层岩石由于强烈风化，沿坡面发生
兰州大学土木工程与力学学院
地质灾害学
第三节 滑 坡
一、滑坡的定义、特点及要素 在自然地质作用和人类活动等因素的影响下，斜坡上的岩 土体在重力作用下，沿斜坡内某一滑动面（或带）作整体下滑 的过程。滑坡特征表现为： (1)发生变形破坏的岩土体以水平位移为主，除滑动体边缘存在 为数较少的崩离碎块和翻转现象外，滑体上各部分的相对位置 在滑动前后变化不大。 (2)滑动体始终沿着一个或几个软弱面(带)滑动，岩土体中各种 成因的结构面均有可能成为滑动面，如古地形面、岩层层面、 不整合面、断层面、贯通的节理裂隙面等。 (3)滑坡滑动过程可以在瞬间完成，也可能持续几年或更长的时 间。规模较大的“整体”滑动一般为缓慢、长期或间歇的滑动。
兰州大学土木工程与力学学院 地质灾害学

滑坡要素
(1) 滑动面 (2) 滑坡体 (3) 滑坡周界 (4) 滑床 (5) 滑坡后缘 (6) 滑坡壁 (7) 主滑线 (8) 滑坡前缘（滑坡舌） (9) 滑坡洼地（湖） (10) 滑坡裂缝

滑坡各形态要素的发育特征(受控因素)
平面特征
3 1 2
4
5
6
7
时，有变形可能；进入c可按弧形面考虑 按滑移体在后缘拉裂带（缝）拉应力值判断，旋转式 β ＞β 0时启动

sin( j ) sin j

2 sin c j cos j
0 cos1 A(
L b tg ) B; ( A 2 2 , B tg 1 ) L 具多米诺效应 tg L b
地质灾害学
第一节 斜坡地质灾害的类型及其影响因素
一、斜坡变形破坏的类型
(1) 斜坡物质的快速失稳，结果导致相对整体的土体 或岩块向坡下运动，运动的形式有滑塌、塌落和滑 移。
(2) 岩土与水的混合物向坡下的流动。
兰州大学土木工程与力学学院
地质灾害学
表6-2
斜坡失稳 崩塌
斜坡变形破坏综合分类表
寒冷地区块体坡移 冻涨蠕流 水下块体坡移 滑塌
D. Wylie
倾倒
Types of Landslides
Howson, B.C. (M. Geertsema)
滑移
Types of Landslides
顺层滑动
旋转滑动
Mountain River, N.W.T.
(J. Aylsworth)
流滑
Types of Landslides
Lemieux Landslide, Ont., 1993 (Greg Brooks)
兰州大学土木工程与力学学院
地质灾害学
•重庆市南川区的国家级风景名 胜区金佛山景点之一的甑子岩 部分岩体突然垮塌，垮塌过程 共持续了约2分钟左右，铺天盖 地的灰尘弥漫方圆近3公里的区 域达40分钟。
兰州大学土木工程与力学学院
地质灾害学
兰州大学土木工程与力学学院
地质灾害学
兰州大学土木工程与力学学院
洞坪库区瞿家湾滑坡（库水位频繁升降引起）
三、斜坡变形破坏地质力学机制模式与典型演进图式
典型演进图示及阶段划分
模式类型
A 蠕滑拉裂 B 滑移压致拉裂 C1 滑移拉裂 C2 旋转滑移拉裂
a.初期 b.中期 c.晚期（加速蠕变→破坏）
判据
根据潜在滑动面扰动贯通程度按弧形滑面验算 当 1
3 sin(2 j ) sin j 3[sin(2 j ) sin j ]
兰州大学土木工程与力学学院
地质灾害学
鼓胀崩塌
不稳定岩体下存在较厚 软岩，或不稳定岩体本 身就是松软岩体，深大 垂直节理遭遇连续降水 或地下水软化时，发生 向外膨胀，直至崩塌。
兰州大学土木工程与力学学院
地质灾害学
拉裂崩塌
岩层软硬相间，由于风化 或者河流掏蚀作用，上部 基岩断面突悬出来。突出 岩体由于风化或构造节理， 强度低于拉应力时则发生 拉裂崩塌。
扩展式（挤出式）
Scatter River, B.C. (O. Hungr)
二、斜坡地质灾害的影响因素
(1) 地形地貌：决定着滑坡、崩塌体的规模和运动速度
(2) 地质构造与新构造活动 地质构造控制着山地的总体格局，新构造运动强弱反映了
该地区地壳稳定性。地貌与构造共同控制着滑坡、崩塌、
泥石流灾害的发育程度。 地震是崩滑流灾害的重要触发因素。 *结合我国地形地貌、构造图与地质灾害图，分析地形地貌、 构造与斜坡体变形失稳之间的关系？
增加岩体容重 软化结构面 增加动水压力
(四)水文地质条件
(五)人类活动
。 斜坡下方不合理的开挖 建筑物。 斜坡上方堆填土石或修
兰州大学土木工程与力学学院
地质灾害学
老滑坡前部挖方导致滑坡复活（云南元磨高速公路）
堆填路堤引起滑坡
瞿家湾
刘家坝
兰州海石湾滑坡（由堆载、灌水引起）
秦家湾 姚家湾 大沟湾
兰州大学土木工程与力学学院
地质灾害学
三、中国崩塌、滑坡、泥石流的发育规律 中部强烈 发育区 西部中等 发育区 东部弱 发育区
图6-3 中国各省特大、较大型崩滑流分布直方图
兰州大学土木工程与力学学院 地质灾害学
第二节 崩
一、崩塌的特点
塌
崩塌的主要特征为：下落速度快、发生突然；崩塌体
脱离母岩而运动；下落过程中崩塌体自身的整体性遭到破
兰州大学土木工程与力学学院
地质灾害学
错断崩塌
无倾向坡外的不连续 面和较厚的软弱岩层 时，当遇到强烈地震 或较大的水平推力时， 可能发生错断崩塌。
兰州大学土木工程与力学学院
地质灾害学
四、崩塌的分类
表6-4 崩塌的类型及其主要特征
兰州大学土木工程与力学学院
地质灾害学
五、 崩塌的危害


居民
基础设施（公路、铁路、水利水电等） 资源（农田、森林、旅游资源等）
8
9源自文库
10
11
1.簸箕形；2.舌形；3.椭圆形；4.长椅形；5.倒梨形；6.牛角形； 7.平行四边形；8.菱形；9.树叶形；10.叠瓦形；11.复合形
纵断面特征（滑坡勘察中纵剖面如何选择？）
a
b
c
d
e
a.圆弧形；b.平面形；c、d.折线形；e.软岩挤出形
纵断面特征
a
d
b
e
c
复合形纵断面形态
f
滑坡后部和前部形态特征
发等）
兰州大学土木工程与力学学院 地质灾害学
三、崩塌的力学机制
(一)倾倒崩塌 (二)滑移崩塌
(三)鼓胀崩塌
(四)拉裂崩塌 (五)错断崩塌
兰州大学土木工程与力学学院
地质灾害学
倾倒崩塌
沟谷区，以坡脚 的某一点为支点 发生转动性倾倒
兰州大学土木工程与力学学院
地质灾害学
滑移崩塌
临近斜坡的岩 体内存在软弱 结构面时，若 其倾向与坡向 相同，则易发 生滑移崩塌。
沉积物流动 泥浆流
岩石崩塌
碎屑崩塌 滑塌 滑移（滑坡） 整体滑移
泥流
碎屑流 泥石流 颗粒流 蠕动
冻融泥流
石冰川
滑移
流动
岩体滑移
碎屑滑移
土溜
颗粒流 碎屑崩塌
兰州大学土木工程与力学学院
地质灾害学
图6-2 按运动速度大小及岩土体含水量不同的斜坡地质灾害类型
兰州大学土木工程与力学学院 地质灾害学
崩塌
Types of Landslides
(一)地形地貌 崩塌多发生于坡度大于55°、高度大于30m、坡面凹凸 不平的陡峻斜坡上。
兰州大学土木工程与力学学院
地质灾害学
(二)地层岩性与岩体结构
1．地层岩性
岩、土是产生崩塌的物质条件。一般而言，各类岩、土 都可以形成崩塌，但不同类型，所形成崩塌的规模大小不同。 通常，岩性坚硬的各类岩浆岩、变质岩及沉积岩类的碳酸盐 岩、石英砂岩、砂砾岩、初具成岩性的石质黄土、结构密实 的黄土等形成规模较大的崩塌，页岩、泥灰岩等互层岩石及 松散土层等往往以小型坠落和剥落为主。 按土质类型，稳定性从好到差的顺序为：碎石土>黏砂 土>砂黏土>结构面发育土； 按土的密实程度，稳定性由大到小的顺序为：密实土> 中密土>松散土。
兰州大学土木工程与力学学院 地质灾害学
2. 岩体结构
软硬岩互层形成的齿状坡面
兰州大学土木工程与力学学院
楔形体崩塌示意图
地质灾害学
(三) 地质构造
1．断裂构造对崩塌的控制作用（区域性断裂构造
的控制作用） 2．褶皱构造对崩塌的控制作用（褶皱不同部位） (四) 地下水对崩塌的影响 (五) 地振动对崩塌的影响（地震、人工爆破、车辆 行进等） (六) 人类活动的影响（基础设施建设、矿产资源开
第6章 斜坡变形破坏
兰州大学土木工程与力学学院
地质灾害学

什么是斜坡变形破坏? 斜坡体物质组成？
L.D. Dyke
• 岩土体材料向坡下的运动 • 由该活动引起的地表形态

• 岩石 • 土 • 岩土混合体

规模? 斜坡变形破坏的速度?
蠕变(输气管道的弓形变形)
• 单块岩石至数平方公里

• 最慢: 蠕变1 to 100 cm/y. • 最快: 岩崩100 m/sec (360 km/hr)
经常性的岩屑顺坡滚落的现象。
落石：悬崖陡坡上个别较大岩块的崩落。
兰州大学土木工程与力学学院
地质灾害学
2004年12月3日凌 晨3时40分, 贵州省 纳雍县中岭镇左家 营村岩脚组后山发 生岩体崩塌,造成65 失踪。
兰州大学土木工程与力学学院
地质灾害学
人员伤亡区
兰州大学土木工程与力学学院
地质灾害学
•浙江甬台温 （宁波-台州-温 州-分水关）高 速公路乐清市 柳市镇荷岙村 地段南侧，60 余米高的山体 突然崩塌，近 1.5万立方米的 山石掩盖了整 条高速公路。
(3) 地层岩性与岩体结构特性
内在条件
兰州大学土木工程与力学学院 地质灾害学
(4) 地下水
地下水对岩土体强度及滑带强度的影响如何？
(5) 暴雨和连续降雨
*地质灾害活动对水的敏感性及我国地质灾害的时空分布规 律。
(6) 人类活动
人类活动已成为改变自然的强大动力：基础设施建设、矿 产资源开发、水力资源和森林资源利用等。
地质灾害学
兰州大学土木工程与力学学院
地质灾害学
兰州大学土木工程与力学学院
地质灾害学
兰州大学土木工程与力学学院
地质灾害学
二、崩塌的形成条件
崩塌是在特定的自然条件下形成的。地形地貌、地层岩
性和地质构造是崩塌发生的物质基础；降水、地下水作用、 风化作用以及人类活动对崩塌的形成和发展起着重要的作用。
自 然 地下水变化 因 河流冲刷 素 地震 崩塌加载 开挖坡脚 坡上加载 人 为 灌溉水下渗 因 采空塌陷 素 爆破振动 破坏植被 库水位升降
二、滑坡的形成条件(2)
(一)地形地貌
河流冲刷岸。 ，越易产生滑坡。 开挖的边坡越高、越陡
(二)地层岩性
(三)地质构造
。 软弱岩层、松散堆积层 软硬相间岩层。 坚硬岩层中夹有软弱夹 层。
a
b
c
滑坡后部的陷落洼地 a.裂缝密集带；b.陷落洼地；c.后缘拉裂槽
a
a
b
c
b
c
滑坡前部特征 a.帚状剪出口；b.鼓丘和鼓胀裂缝；c.滑坡摺曲
滑坡的横断面特征
二、滑坡的形成条件(1)
岩土类型及性质 地质构造 内在因素 地形 ……
决定抗滑力的根本因素 结构面的产状、力学性质 坡度、坡脚应力集中、规模
外部因素
地震 降雨、融雪、水库蓄水 人工开挖 植被 风化作用 ……
地质灾害学
兰州大学土木工程与力学学院

外部因素
作用因素 风化作用 降雨（雪） 对滑坡的作用 降低岩土体的强度 增大滑体重量和下滑力；减少滑带土强度和抗滑力；灌入裂缝产生静水压力；提 高地下水位 增加滑带土孔隙水压力减小抗滑力；增大动水压力和下滑力；潜蚀或溶蚀滑带减 小抗滑力 增大斜坡高度和坡脚陡度和应力；减小抗滑支撑力 增大下滑力；减小抗滑力；滑带土液化 增大坡体重量和下滑力；增大地表水下渗 增大坡脚应力，减小抗滑力 增大坡体重量和下滑力；增大地表水下渗 增大动水压力和下滑力，浸泡抗滑地段减小抗滑力；提高地下水位和滑带土孔隙 压力;减小抗滑力 增大滑体重量和下滑力，提高地下水位，增加滑带土孔隙压力，减小抗滑力 增大下滑力；滑带松弛、地表水下渗，减小抗滑力 增大下滑力；破坏滑带，减小抗滑力 增大地表水下渗和下滑力，减小抗滑力

危害（或影响）？
Frank Interpretive Centre
岩崩与滑坡31.2 m/sec (112 km/hr)
兰州大学土木工程与力学学院 地质灾害学
主要内容：





斜坡变形破坏的类型及其影响因素 崩塌 滑坡 泥石流 斜坡变形破坏的监测与预报 斜坡变形破坏的防治工程
兰州大学土木工程与力学学院