第6章斜坡变形破坏

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例析不稳定斜坡的变形破坏模式

例析不稳定斜坡的变形破坏模式延安地处黄土丘陵沟壑，延河、洛河及其各级支流纵横交错，支毛沟密布，宏观地形极为破碎。

每一条沟谷的形成和存在，都必然伴随着斜坡的出现，由此决定了斜坡在区内广泛分布的特点。

区内斜坡多为黄土斜坡，其余为基岩斜坡。

黄土质地疏松，工程地质性质软弱，垂直节理发育；基岩中垂直或近于垂直的节理裂隙十分发育，并与层面相交，从而导致基岩整体性很差。

在这样的岩性构成条件下，不稳定斜坡大量存在，特别是在黄土沟谷源头、沟谷上游、基岩高陡斜坡、滑坡后缘滑壁、沟谷侵蚀岸等地带广泛分布，对人类的生命和财产安全造成威胁。

因此，研究不稳定斜坡的变形破坏模式，有效的对其进行防治很有必要。

影响斜坡稳定性的因素十分复杂，其中最主要的有斜坡岩土类型及性质、地质结构、水文地质条件等。

除此以外，还有岩石风化，地表水和大气水的作用、地震及人类工程活动等。

这些因素综合起来可分为两大方面，即内在因素和外在因素。

内在因素包括：斜坡岩土的类型和性质，岩土体结构等；外在因素包括：水文地质条件及地表水和大气的作用，岩石风化，地震以及人为因素等。

对斜坡稳定性有影响的最根本因素为内在因素，它们决定斜坡变形破坏的形式和规模，对斜坡的稳定性起着控制作用。

外在因素则只有通过内在因素才能对斜坡稳定性的变化起到促进作用，促使斜坡变形破坏的发生和发展。

但是外在因素变化频繁，其作用有时很强烈，会成为斜坡破坏的直接原因。

斜坡变形破坏实质就是斜坡内应力状态发生变化。

斜坡应力状态的变化，使原有的平衡被打破，局部应力集中超过了该部位岩体的容许强度，引起局部剪切错动，拉裂并出现小位移，但还没有造成整体性的破坏，这就是斜坡的变形。

当斜坡变形进一步发展，破裂面不断扩大并互相贯通，使斜坡岩土体的一部分分离开来，发生较大位移，这就是斜坡的破坏。

斜坡变形和破坏是斜坡失稳的两个阶段，它们是互相联系又是有区别的。

前者以坡体中未出现贯通性的破裂断面为特点；而后者在坡体中已出现贯通性的破裂面，且使斜坡的一部分岩土体以一定的加速度发生位移。

刍议不稳定斜坡变形破坏机理研究

刍议不稳定斜坡变形破坏机理研究发布时间：2021-07-08T07:38:27.445Z 来源：《科技新时代》2021年4期作者：周宇，梁宝叠[导读] 坡顶江岸丽苑和卫计局的楼房放脚有平行于边坡方向的张拉裂缝，为不稳定斜坡的后缘。

广西壮族自治区地质环境监测站广西南宁530000摘要：在内外地质营力的改造下，地表形态发生剧烈的变化。

在地质历史发展中山体斜坡形态逐渐形成，在整个斜坡的形成过程中，斜坡体内的应力发生了显著改变，斜坡体内新的应力状态推动斜坡岩土体发生变形破坏，最终斜坡趋于平缓。

而在这个过程中往往伴随着斜坡地质灾害的发生，不稳定斜坡对人们正常生活和生命财产构成巨大的威胁。

笔者结合多年工作经验，对不稳定斜坡变形破坏机理进行深入分析，希望可以给相关专业人员提供借鉴与参考。

关键词：不稳定；斜坡；变形破坏；机理前言柳州市三江侗族自治县古宜镇卫计局至江岸丽苑小区不稳定斜坡地质灾害治理工程位于融水苗族自治县融水镇融水汽车总站南侧山体。

行政区划属融水县融水镇管辖（详见图1）。

车站东侧约1.5km为融江，有香山路直达车站门口，香山路和珠砂路皆可抵达治理项目区山脚，交通条件便利。

治理项目区中心地理坐标为：东经109°14′51″、北纬25°03′55″。

1 潜在变形体边界、规模、形态特征勘查区位于三江侗族自治县城区东1km，浔江河左岸凹岸上方，江岸丽苑小区和卫计局下方，浔江河位于不稳定斜坡前缘，坡顶江岸丽苑和卫计局的楼房放脚有平行于边坡方向的张拉裂缝，为不稳定斜坡的后缘。

不稳定斜坡平面形态呈近矩形状，潜在变形体后缘标高166.7～170.9m，前缘标高约150～151m，相对高差17～20m，顺坡长35～40m，不稳定斜坡宽约310m，面积约1万㎡，潜在变形体厚度3～15m，体积约10万m3，主滑方向为240～260°。

不稳定斜坡潜在变形体物质成份为人工杂填土、第四系冲积层含卵石粉质粘土、粉土，不稳定斜坡后缘近江岸丽苑和卫计局楼房房脚处，发育1条平行于斜坡走向的张拉裂缝J1，J1长约270m，上开口宽0.1～0.4m，可测深度1.5m，局部下错0.3～1.2m，经详细调查，江岸丽苑社区楼房为独立桩基础（桩长约20m），房屋为砖混结构，未见明显变形迹象，卫计局办公楼底部水泥板有局部开裂变形迹象。

工程地质分析原理考试复习题

工程地质分析原理考试复习题绪论工程地质学: 工程地质学是研究与人类工程建筑等活动有关的地质问题的学科。

地质学的一个分支。

工程地质学的研究目的在于查明建设地区或建筑场地的工程地质条件，分析、预测和评价可能存在和发生的工程地质问题及其对建筑物和地质环境的影响和危害，提出防治不良地质现象的措施，为保证工程建设的合理规划以及建筑物的正确设计、顺利施工和正常使用，提供可靠的地质科学依据。

工程地质条件：包括岩石和土的性质、地质构造、地貌、水文地质条件、自然地质现象和天然建筑材料等方面。

工程地质问题：工程地质问题是指与人类工程活动有关的地质问题。

它影响建筑物修建的技术可能性、经济合理性和安全可靠性。

如建筑物所处地质环境的区域构造稳定问题、地基岩体稳定问题、地下硐室围岩稳定问题和边坡岩体稳定问题、水库渗漏问题、淤积问题、浸没问题、边岸再造及坝下游冲刷问题，以及与上述问题相联系的建筑场地的规划、设计和施工条件等方面的问题。

工程地质工作的基本任务在于对人类工程活动可能遇到或引起的各种工程地质问题作出预测和确切评价，从地质方面保证工程建设的技术可行性、经济合理性和安全可靠性。

工程地质学基本任务：研究人类工程活动和地质环境之间的相互制约，以便合理开发和有效保护地质环境，防治可能发生的地质灾害。

人类工程活动中可能遇到的主要工程地质问题有：地基问题、边坡问题、洞室问题、渗透问题。

第一章⒈岩体：通常指地质体中与工程建设有关的那部分岩石，它处于一定的应力状态，被各种结构面所分割。

三个要点：工程影响范围内；被各种界面切割；处于一定的应力状态。

⒉结构面：指岩体中具有一定方向、力学强度相对较低、两向延伸（或具有一定的厚度）的地质界面（或带），例如岩层层面、软弱夹层、各种成因的断裂、裂隙等。

⒊岩体结构：岩体内结构面和结构体的排列组合形式。

岩体经受各种地质作用，形成具有不同特性的地质界面，称为结构面；结构面将岩体分割成形态不一、大小不等的岩块，称为结构体。

浅述斜坡变形破坏的主要类型及其防治措施

浅述斜坡变形破坏的主要类型及其防治措施斜坡在各种内、外地质营力作用下，不断地改变着坡高和坡角，使坡体内应力分布发生变化。

当组成坡体的岩土体强度不能适应此应力分布时，就产生了斜坡的变形破坏作用。

尤其是大规模的工程建设．使自然斜坡发生急剧变化。

斜坡的稳定程度也变化极大，往往酿成灾害。

斜坡的变形与破坏，实质上是由斜坡岩土体内应力与其强度这一对矛盾的发展演化所决定的。

由于斜坡变形破坏，给人类和工程建设带来的危害在国内外不乏其例。

在我国由于特殊的自然地理和地质条件所制约，斜坡地质灾害分布广泛，活动强烈，危害严重。

因此了解斜坡变形破坏产生的原因和主要类型以及其防治措施对于我们土木工程专业的学生显得尤其重要。

1斜坡变形破坏的类型(The type of slope deformation and failure)斜坡的变形与破坏，可以说是斜坡发展演化过程中两个不同的阶段，变形属量变阶段，而破坏则是质变阶段，它们是一个累进破坏过程。

这个过程对天然斜坡来说时间往往较长，而对人工边坡来说时间则较短暂。

1.1斜坡变形(Slope deformation)斜坡变形按其机制可分为拉裂、蠕滑和弯折倾倒三种型式。

1.1.1拉裂(Tensile crack)在斜坡岩土体内拉应力集中部位或张力带内，形成的张裂隙变形型式称拉裂。

这种现象在由坚硬岩土体组成的高陡斜坡坡肩部位最常见，它往往与坡面近乎平行（见图一），尤其当岩体中陡倾构造节理较发育时，拉裂将沿之发生、发展。

拉裂的空间分布特点是：上宽下窄，以至尖灭；由坡面向坡里逐渐减少。

拉裂还有因岩体初始应力释放而发生的卸荷回弹所致，这种拉裂通常称为卸荷裂隙。

拉裂的危害性是：岩土体完整性遭到破坏；为风化营力深入到坡体内部以及地表水、雨水下渗提供了通道。

它们对斜坡稳定均是不利的。

图一斜坡拉裂示意图1.1.2蠕滑(Creep slip)斜坡岩土体沿局部滑移面向临空方向的缓慢剪切变形称蠕滑。

蠕滑发生的部位，在均质岩士体中一般受最大剪应力迹线（见图二）控制，而当存在软弱结构面时，往往受缓倾坡外的弱面所控制。

边坡变形破坏机理及其识别-贵州讲课-文档资料

边坡变形破坏主要地质力学模式
斜坡变形破坏的基本地质力学模式：蠕滑(滑移)一拉裂；滑移—压致拉裂；弯曲一拉裂；塑流一拉裂；滑移一弯曲。
这些斜坡变形地质力学模式，揭示了斜坡发展内在的力学机制，并且在很大程度上确定了斜坡岩体最终破坏的可能方式与特征。
实践证明，斜坡变形破坏地质力学模式与斜坡岩(土)结构类型之间存在着一定的成生联系。各类模式有自身的形成和演化规律，演化过程中表现出阶段性特征。不同发展阶段其外形和内部结构特征有所区别。这些特征可作为判别斜坡是否已发生变形和其变形所处阶段的地质依据。这往往是斜坡稳定性地质分析中极为重要的环节，是建模(建立概念模型)分析的重要依据。
锁固段型滑坡
内部锁固段型滑坡(三段式滑坡) 中部锁固段型滑坡(关岭型滑坡) 前缘锁固段型滑坡(武隆型滑坡)
深层倾倒型滑坡滑移-弯曲型滑坡阶梯状蠕滑-拉裂滑坡陡裂控坡型滑坡支撑拱型滑坡（堆积层滑
坡）
暴雨平推式滑坡
单级平推式滑坡多级平推式滑坡
强震溃滑型滑坡切坡减载型滑坡
“锁固段”型滑坡
（1）由边坡应力分异形成的拉裂：内在本质是河流下切或边坡开挖过程中，坡体卸荷，导致坡顶出现拉应力，从而导致岩体拉裂；进一步可分为纯张裂和压致张裂；
（2）由斜坡蠕滑变形导致的拉裂：（3）由采空区塌陷导致的拉裂；（4）由采空区诱导的拉裂；（4）复合型拉裂。
（1）由边坡应力分异导致的拉裂
σ1+3σ3>=0
（2）由边坡蠕变导致的张裂
u
u
u
主要特点
（1）破裂主要是由于斜坡的蠕变变形导致，分布于坡体中上部；
（2）随时间是持续发展的，其出现一般意味着斜坡变形处于发展阶段；

地震作用下含弱面斜坡变形破坏实验研究

ＪｕｎｌｆＥｇｎｅｉｅｌｙｏｒａｎｉｅｒｇＧｏｇｏｎｏ
工程地质学报
１０－６５２１／０４一４１００４９６／０２２（）０７－７
地震作用下含弱面斜坡变形破坏实验研究术
王来贵闫杰马乐何峰
（辽宁工程技术大学力学与工程学院阜新１３０）２００
摘
要
为了研究含弱面斜坡在强震作用下变形破坏规律，对含单一弱面的３组斜坡模型模拟地震作用下的变形破坏，用并
数字散斑相关方法对实验结果进行处理，得到斜坡模型位移和应变。从实验结果可以发现：位移和应变变形均集中在弱面
ｆｃｗｈｃｓａａｙｅｏｈａｅｏｈｌｐａｌｅａｅ，ｉｈｉｎｌｚｄｆｒｔｅｃｕｓｆｔｅｓｏｅｆｉｕｒ．
ＡｂｔａｔＴｉｐｐｒｅａｎｓｔｅｌｗｏｅｄｆｒｔｎａｄｆｉｒｆｓｏｅｓｏｉｔｄｗｉａｌｎｓｕｄｒｓｒｃｈｓａｅｘｍｉｅｈａｆｔｅｏｍａｉｎａｌｅｏｌｐｓａｓｃａｅｔｗｅｋｐａｅｎｅｈｏｕｈ
上，随着震动的持续，这种变形积累最终导致斜坡发生破坏；型对比中可以发现，模在斜坡体内弱面越深则斜坡稳定性越强，在斜坡体内弱面越长则斜坡稳定性越弱。分析模型最初在顶部出现裂缝和沿弱面发生滑动的原因。关键词地震作用斜坡弱面相似材料模拟数字散斑相关方法（ＳＭ）ＤＣ

滑坡变形破坏模式

滑坡变形破坏模式
滑坡是地质灾害中常见的一种形式，在地表发生的大规模土石体急剧滑动的现象。

滑坡变形破坏模式主要包括以下几种：
1. 平面滑坡：即土石体沿着一个平面滑动，这种滑坡形式多见于较陡峭的斜坡，其滑动面一般是由层状破碎带或构造面引起的。

2. 环形滑坡：土石体发生沿环形路径滑动的现象，这种滑坡形式多见于山地地区，滑坡边界呈环状。

3. 斜坡滑坡：坡面有部分土石体沿着该坡面发生滑动，这种滑坡形式多见于土砂松散、坡度较缓的地区。

4. 深层滑坡：滑坡发生在地表以下的较深土层中，因为滑动深度较大，滑坡具有比较严重的破坏性。

5. 双坡滑坡：双坡滑坡是指由于山地两侧坡向中央滑动而引起的滑坡现象，通常是由于山谷内支撑土柱受到破坏而引发。

这些滑坡变形破坏模式是根据滑坡发生的背景条件、地形地貌以及滑动的特点而分类的。

不同的滑坡变形破坏模式对应着不同的滑坡原因和危害程度，对于滑坡灾害的预防和治理具有重要的参考价值。

斜坡变形破坏的防治措施

斜坡变形破坏的防治措施由于斜坡变形破坏，给人类和工程建设带来的危害在国内外不乏其例。

在我国由于特殊的自然地理和地质条件所制约，斜坡地质灾害分布广泛，活动强烈，危害严重。

因此，必须对斜坡的变形破坏采取防治措施。

具体措施可归纳为以下几个方面。

1降低下滑力，提高斜坡抗滑能力；2消除、削弱或改变使斜坡稳定性降低的各种因素；3防御和绕避措施。

以下将重点介绍降低下滑力，提高斜坡抗滑能力，包括刷方减载和抗滑工程。

1刷方减载降低下滑力主要通过刷方减载，在刷方时必须正确设计刷方断面遵循“砍头压脚”的原则（如图1）。

特别注意不要在滑移—弯曲变形体隆起部位刷方，否则可能加速深部变形的发展。

图1 边坡“砍头压脚”2抗滑工程抗滑工程是提高斜坡抗滑力最常用措施，主要有挡墙、抗滑桩、锚杆（索）和支撑工程。

2.1挡墙挡墙也称挡土墙，是防治滑坡常用的有效措施之一，并与排水等措施联合使用（如图2）。

它借助于自身的重力以支挡滑体的下滑力。

挡墙是目前整治中小斜坡滑动应用最广泛的措施之一。

根据斜坡滑动性质、类型和挡墙的受力特点、材料和结构的不同，挡墙可分为重力式抗滑挡墙、锚杆式抗滑挡墙、加筋土抗滑挡墙、板桩式抗滑挡墙。

图2 挡墙2.2抗滑桩抗滑桩是穿过滑坡体深入于滑床的桩柱，用以支挡滑体的滑动力，起稳定边坡的作用，适用于浅层和中厚层的滑坡，是一种抗滑处理的主要措施（如图3）。

抗滑桩通过桩身将上部承受的坡体推力传递给桩下部的侧向土体或岩体，依靠桩下部的侧向阻力来承担边坡的下推力，从而使边坡保持平衡或稳定的工程结构。

抗滑桩按材质分为木桩、钢筋混凝土桩、钢桩；按结构形式分普通桩、单锚点桩(即目前通常称的预应力锚索抗滑桩)；按截面形式分圆形桩、矩形桩等。

通常所说的抗滑桩为钢筋混凝土桩，抗滑桩是我国铁路部门20世纪60年代开发、研究的一种抗滑支挡结构。

抗滑桩的出现是抗滑结构工程的一大发展，由于抗滑桩有施工量小，施工安全可靠，布置灵活便利，适应性强，可抵抗较大的滑坡推力等优点，很快在滑坡整治工程中得到广泛的应用和发展。

斜坡变形破坏

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§3斜坡变形破坏的类型
斜坡的变形与破坏，是斜坡发展演化过程中两个不同的阶段
变形属量变阶段，破坏是质变阶段，它们是一个累进破坏过程。
这个过程对天然斜坡来说时间往往较长，而对人工边坡来说时间则较短暂。
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一、斜坡变形
斜坡变形按其机制可分为 1.拉裂 2.蠕滑 3.弯折倾倒
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带，其范围和量值是随着坡角增大的。也就是说，陡峻的斜坡更易发生变形破坏。
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2.坡形的影响
坡底宽度
坡底宽度的影响可以用W/H值来表征。随着W/H值的减小，坡脚的剪应力增大。
实际资料表明，当W≥0.8H时，种影响就减弱，以至不发生变化。
斜坡平面形态
斜坡平面形态可分为平直形、内凹形和外凸形等。内凹形斜坡由于其两侧的支撑作用，应力条件较好，即坡脚的剪应力较小。所以露天采坑的平面形态大多是椭圆形的，且其长轴尽量平行于最大水平地应力方向。
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一、斜坡中应力状态的变化
在斜坡形成过程中，由于侧向临空面的产生，坡面附近的岩土体发生卸荷回弹，引起应力重分布和应力分异、应力集中等效应。
根据弹性力学有限单元分析和光测弹性试验，均可确定坡体在尚未发生明显变形或破坏之前的应力状态。其总的特征可概括为4个方面
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一、斜坡中应力状态的变化
一、概念
斜坡：指地表一切具有侧向空面的地质坡体，是一类广泛的地貌类型，斜坡变形破坏是地质发展演化的重要过程。
自然斜坡：未经人工改造的斜坡人工边坡：指人工开挖或改造了形状的
斜坡
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一、概念
二、斜坡要素
坡面：斜坡的临空斜面坡顶：斜坡的顶部坡顶面：顶部缓平面或水平面坡肩：坡面与坡顶面的转折部位坡脚：斜坡最小部与水平地面相接部位坡角：坡面与水平面的夹角坡高：坡肩与坡脚间的垂直高度

第六章斜坡地貌

(3)岩性条件
崩塌一般发生在块状或厚层状坚硬岩体中，这类岩体能形成陡峻的斜坡。
组成这类岩体的岩石有花岗岩、砂岩、石灰岩、片麻岩和石英岩等；而平缓的层状或软硬互层状岩体斜坡（如砂页岩互层、石灰岩与页岩互层、石英岩与千枚岩互层等），一般不会发生规模较大的崩塌。
(4)地质构造条件
如果斜坡上的岩层非常完整，就不易发生崩塌。实际上，自然界的斜坡存在各种结构面，如岩层层面、裂隙面、断层面等，这些结构面将斜坡切割成不同的结构体，容易形成崩塌。
（5）按滑坡的发展阶段分类
可分为：幼年期、青年期、壮年期和老年期
此外，根据滑坡的诱发因素可分为地震滑坡、人工切坡滑坡、潜蚀滑坡、冲刷滑坡等。
根据滑坡形成的年代可分为古滑坡、老滑坡和新滑坡。
4 .The development of a landslide
滑坡的发展过程分为三个阶段：（1）蠕动变形阶段（2）滑动破坏阶段（3）渐趋稳定阶段
(2)倒石堆
沿斜坡崩塌的物体在坡度较平缓的坡麓地带，堆积成锥形体，称为倒石堆。
倒石堆的范围一般为几百平方米，有时也可形成十多万平方米的巨大倒石堆。倒石堆的平面形状大多是半圆形或三角形。
基坡后退与倒石堆纵剖面发展示意图
倒石堆有如下特点：
（1）倒石堆大多由大小不一，棱角分明的碎石组成。碎石的组成与基坡岩性有关。
(1)按块体的地貌部位和崩塌形式可分为： 1）山崩 2）塌岸 3）散落
2003年11月2日，广东肇庆高要市禄步镇发生地陷，两楼房坍塌滑入西江。
原因：水流冲击掏空河床
大事面故积现龟场裂地
面出现
(2)根据组成坡地的物质结构可划分为： 1）崩积物崩塌： 2）表层风化物崩塌： 3）沉积物崩塌： 4）基岩崩塌： ( 3)根据崩塌体移动形式划分为： 1）散落型崩塌 2）滑动型崩塌 3) 流动型崩塌

滑坡的变形破坏行为与内在机理_许强

Journal of Engineering Geology工程地质学报1004－9665/2012/20（2）-0145-07滑坡的变形破坏行为与内在机理*许强（成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室成都610059）摘要自20世纪60年代日本学者斋藤借助于蠕变试验成果进行滑坡预测预报以来，人们就一直不停地对斜坡变形破坏行为和滑坡预报方法进行研究和探索，先后提出了数十种滑坡预测预报模型和方法。

随着滑坡变形监测实例的不断增多，其变形监测资料越来越丰富，各式各样的变形－时间曲线相继产生。

斜坡变形－时间曲线的类型、特征以及形成这些变形－时间曲线的力学条件等诸多问题都是滑坡预警预报必须查明的最基本科学问题。

本文通过对各类滑坡变形破坏行为和变形－时间曲线的分析总结，结合岩土体流变试验成果，根据斜坡变形－时间曲线特征，将滑坡分为稳定型、渐变型、突发型3类，并给出了产生这3类变形行为的力学条件。

同时，从细观力学的角度分析认为，斜坡产生宏观变形破坏行为的主要原因是岩土体细观尺度颗粒的“流动”和“微破裂”，但在不同岩性组成的斜坡和同一斜坡的不同变形阶段，“流动”和“微破裂”将分别发挥不同的作用。

关键词滑坡变形－时间曲线流变细观力学内在机理中图分类号：P642．22文献标识码：ATHEORETICAL STUDIES ON PREDICTION OF LANDSLIDES USING SLOPE DEFORMATION PROCESS DATAXU Qiang（State key Laboratory of Geohazard Prevention and Geoenvironment Protection，Chengdu University of Technology，Chengdu610059）Abstract Research on slope deformation and failure process and landslide prediction method has been undertaken freqeuently since Saito developed the landslide prediction and forecasting method with help of creep test in1960s．Dozens of models and methods for landslide prediction and forecasting have been put forward．With the increasing monitoring work on slope deformation and increasing available data，many kinds of displacement-time curves have been proposed．Many problems such as the types and features of slope displacement-time curves and the mechanic conditions forming the curves must be regarded as the most basic scientific problems．Theyhave to be answered and solved when landslide early warning and prediction are being carried out．This paper summarizes the landslide de-formation and failure mechanisms and their corresponding displacement-time curves．With the aid of rheological test，three types of landslide deformation and failure processes are proposed．They are thehe steady type，the grad-ual change type and the sudden failure type．Their corresponding mechanic conditions are also studied．In the view of micromechanics，the macro deformation and failure of a slope are mainly attributed to the flow and micro rupture of rock and soil in microscopic scale．The flow and micro rupture can play different roles in slopes with different li-thology or in different deformation phases of a slope．Key words landslide，displacement-time curve，rheology，micromechanics，failure mechanism*收稿日期：2012－01－30；收到修改稿日期：2012－03－14．基金项目：教育部创新团队发展计划（IRT0812），教育部高等学校科技创新工程重大项目培育资金项目（708079）．作者简介：许强，主要从事地质灾害预测评价及防治处理方面的教学与研究工作．Email：xuqiang_68@126．com1引言自20世纪60年代日本学者斋藤借助于蠕变试验成果来探索斜坡岩土体的变形破坏行为及预测预报方法［1 3］以来，人们就一直不停地对此问题进行研究和探索，先后提出了数十种滑坡预测预报模型和方法［4］。

第六章岩体边坡稳定性分析(课堂使用)

（1）岩石性质（2）岩体结构
岩石的成因类型、矿物成分、结构和强度岩等体是的决结定构边类坡型稳、定结性构的面重性要状因及素其。与坡水面的渗关入系使是岩体重边量坡增稳大定，性岩控土制体因因素被。水
（3）水的作用软如化块而状抗结剪构强类度型降的低边，坡并稳使定孔性（好裂。）隙水
（4）风化作用
压风力化升作高用等使；岩体的裂隙增多、扩大，透水性增强，抗剪强度降低。
在工程建设中，经常遇到的重大的工程地质问题之一就是软弱夹层。
基础教学
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三、结构面的调查统计方法 1、结构面的走向玫瑰花图 2、结构面的倾向玫瑰花图
基础教学
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四、结构面的工程性质评价
（1）稳定性好强度大的结构面应是闭合的，或是没有软弱物质，只为后期岩脉所充填。如结构面上有方解石或石英脉，对岩石有补强作用，加强了结构面的强度，称为硬性结构面。
基础教学
8
一、结构面的类型及特征
1）火成结构面
1、原生结构面 2）沉积结构面
3）变质结构面
1）剪（扭）裂面（节理）
2、构造结构面 2）张裂面
3）挤压面（断层）
1）卸荷裂隙
3、次生结构面 2）风化裂隙
3）泥化夹层及次生夹泥层
基础教学
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二、软弱夹层的特征
软弱夹层——是具有一定厚度的特殊的岩体软弱结构面。它与周围岩体相比，具有显著低的强度和显著高的压缩性。在岩体中只占很少的数量，却是岩体中最关键部位。如沉积岩中常夹有泥灰岩、泥页岩或炭质页
（5）地形地貌
临空面的存在及边坡的高度、坡度等都是与边坡稳定有关的因素。
（6）地震
（7）地应力
（8）人为因素
边坡设计不合理、开挖、加载、大量施工用水的渗入及爆破等。

某不稳定斜坡体变形破坏特征分析

某不稳定斜坡体变形破坏特征分析摘要:某不稳定斜坡体位于丹棱县内。

本文以该斜坡体为研究对象,分析了其变形破坏特征,对于掌握该斜坡变形破坏机制具有重要意义。

关键词:斜坡体变形破坏该斜坡位于丹棱县内,本研究主要是调查、分析、研究不稳定斜坡区的自然条件、工程地质条件、水文地质条件、不稳定斜坡地变形及各种要素、不稳定斜坡的变形破坏发展历史,以及不稳定斜坡成因机制、性质和稳定性宏观定性的判断和评价。

1 研究区气象水文地处四川盆地西南边缘,岷江以西、青衣江以东、总岗山脉南麓。

丹棱属亚热带湿润区季风气候,其显著特征是:气候温和,四季常绿,具有冬暖、春旱、夏无酷暑,秋雨多,暴雨强度大,日照少等特点。

年平均气温16.6℃,降水量1200.8mm。

境内水流资源丰富,年径流量3.5亿m3;县内建有中小型水库61座,库流量4430万m3。

区内河流分属岷山水系和青衣江水系,主要河道县境内长25.48km,流域面积174.84km2。

2 工程地质条件根据区域资料及现场勘查不稳定斜坡所在地为丘陵～缓坡地貌区,高程489m～521m(相对高程),相对高差4m～32m。

除南侧边坡大部分边坡坡度一般在45°～60°外,其它地段近直立。

除西侧外,其余均被丘陵~缓坡地貌包围着。

其中,南侧边坡较高,最大高差约20m,其它地段边坡一般为3m～12m。

校外边坡基本呈台阶状,台阶高差约1m～5m。

场地出露的地层主要为白垩系灌口组的泥岩夹泥质角砾岩等,据全国地震区划图编制委员会编制的GB18306－2001《中国地震动参数区划图》国家标准第1号修改单(四川、甘肃、陕西部分地区地震动峰值加速度区划图),区域地震动峰值加速度为0.10g,相应的地震基本烈度为VII度,地震动反应谱特征周期为0.45s。

3 不稳定斜坡基本特征现场勘查表明,除西侧外,其它各侧基本上被不稳定斜坡包围。

不稳定斜坡发育在第四系残坡积地层和白垩系灌口组的泥岩中。

山地斜坡工程地质区的不稳定斜坡变形破坏因素及特点

山地斜坡工程地质区的不稳定斜坡变形破坏因素及特点摘要：在山地斜坡工程地质区中，不稳定斜坡变形破坏在地质工程设计、地质灾害防治工程设计以及环境地质效应评价中是最普遍存在的一种破坏性地质作用。

斜坡工程地质区独特的地质历史过程和现状控制影响因素，使得不稳定斜坡具有非常独特的特点，研究之变形趋势、预测之最终结果、防治之不利过程和灾难，是人类生存环境的发展过程研究和工程建设场地趋利避害的首要前提。

关键词：斜坡工程地质区；不稳定斜坡；变形破坏1. 不稳定斜坡分类概述斜坡系指地壳表部一切具有侧向临面的地质体，分为自然斜坡和人工边坡两种。

不稳定斜坡包含有：土质斜坡、岩体斜坡和土质岩质二元结构斜坡。

土质斜坡在人类活动地域的自然地质环境中是最普遍出现的不稳定斜坡土质岩质二元结构斜坡，山区斜坡工程地质区中最普遍的是这一类的斜坡。

2. 不稳定斜坡变形破坏的类型和方式2.1斜坡碎屑流包括碎屑流和土滑。

地质剥蚀力（重力、冻胀力、风力、体积力等）将斜坡块体由基岩拆离开来，这些岩块、土石体在重力作用下落滑，在斜坡中部、凹型坡体部形成体积大小不一、高度较大的倒石锥或土流体。

这些松散堆积的碎块石倒石锥体，极不稳定。

2.2斜坡块体运动（崩块或滚石）包括滚石和块体崩落，斜坡地质作用力（水平分力、垂直分力）将斜坡块体由基岩拆离开来，这些岩块、土石体在重力作用下沿着斜坡快速崩落、崩滑，表现为岩落、岩滑、碎屑落、碎屑滑。

危害表现为有的位于人类活动场所地斜坡的中上部形成威胁。

2.3崩塌崩塌是指陡峻山坡上岩土体在自重作用下，向临空面突然崩落的现象。

山地斜坡工程地质区崩塌现象是普遍存在的，斜坡崩塌变形体数量约占斜坡变形体总数的90%以上。

山地斜坡地形复杂，沟谷纵横，分布崩塌点密度高。

2.4滑坡滑坡斜坡土体或岩体在重力作用下失去原有的稳定状态，沿着斜坡内一个或多个破裂滑动面整体向下滑动的过程与现象。

这些滑坡变形体有着形成周期慢、现状欠稳定或较稳定和隐蔽性强的特点。

斜坡的变形方式

斜坡的变形方式斜坡是一种常见的地形，其变形方式多种多样，可以根据地质条件及其他环境因素来分类。

下面将介绍几种常见的斜坡变形方式。

1. 滑坡滑坡是指斜坡上的土石快速滑动的现象。

滑坡通常发生在陡峭的斜坡上，当斜坡上的土壤受到水分浸润或地震震动等外力作用时，土壤的内聚力和摩擦力会减弱，导致土石体失去平衡，从而发生滑动。

滑坡的速度可以很快，对周围环境造成严重破坏。

2. 坡面侵蚀坡面侵蚀是指斜坡表面土壤被水流或风力等力量冲刷的现象。

当雨水或河流冲击斜坡表面时，土壤会被冲刷走，导致坡面变得光滑。

坡面侵蚀会加速土壤的流失，对农田和生态环境造成不利影响。

3. 地裂缝地裂缝是指斜坡上出现的裂缝现象。

地裂缝通常是由于地下水位下降或地震等因素引起的。

当地下水位下降时，斜坡上的土壤会收缩，从而形成裂缝。

地震也会引起地裂缝的形成，震动会破坏土壤的结构，导致土壤变形。

4. 塌方塌方是指斜坡上的土石体整体向下移动的现象。

塌方通常发生在土壤松软、水分充足的斜坡上，当土壤受到外力作用时，土壤的支撑力会减弱，导致土石体整体向下移动。

塌方的规模可以很大，对周围环境和人类生活造成威胁。

5. 崩塌崩塌是指斜坡上的土石体局部坍塌的现象。

崩塌通常发生在土壤结构较差、坡度较陡的斜坡上，当土壤受到一定外力作用时，局部土石体会失去平衡，从而坍塌。

崩塌的规模可以较小，但依然对周围环境和人类生活造成不利影响。

6. 岩层滑移岩层滑移是指斜坡上的岩石层在地下滑动的现象。

这种变形方式通常发生在岩石层之间存在滑动面的地质条件下。

当滑动面上的岩石受到外力作用时，岩层会沿着滑动面滑动，导致斜坡上的地表出现滑动痕迹。

以上是几种常见的斜坡变形方式。

斜坡的变形不仅会对周围环境造成破坏，也会对人类的生活和安全造成威胁。

因此，在斜坡的设计、建设和维护过程中，应充分考虑地质条件和环境因素，采取相应的措施，以防止斜坡的变形和意外事件的发生。

岩脉多次侵入条件下斜坡变形破坏模式及稳定性分析

－ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｙ工程地质学报１００４９６６５／２０１５／２３（２）０２２７０６ＤＯＩ：１０．１３５４４／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｅｇ．２０１５．０２．００６
ＤＥＦＯＲＭＡＴＩＯＮＡＮＤＦＡＩＬＵＲＥＭＯＤＥＡＮＤＳＴＡＢＩＬＩＴＹＡＮＡＬＹＳＩＳＯＦＴＨＥＳＬＯＰＥＵＮＤＥＲＭＵＬＴＩＳＴＡＧＥＤＩＫＥＩＮＴＲＵＳＩＯＮＳ
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工程地质学基础教材

教学大纲一、课程性质和目的本课程为高年级本科生开设的专业课的基础部分，是工程地质学科的骨干课程，同时也是土木工程、环境工程、水利水电工程等专业的重要必修课。

通过本课程的学习，为学生将来从事本专业的科学技术工作打下良好的基础。

目的：1．向学生传授内外动力及人类活动引起有关物理地质现象方面的基本知识，以及从工程地质角度研究这些动力地质现象（问题）的基本方法等。

2．通过本课程学习，具备解决某些重大工程地质实际问题的初步能力。

3．该课程应用性很强，要求学生尽可能紧密联系某些具体工程动力地质现象的实际进行学习，同时要求学生具备必修的专业基础知识，以便更好地掌握该门课程的内容。

二、课程的基本内容第一章绪论介绍工程地质学的主要研究内容、研究方法及实际意义，它与其它学科间的相互关系，工程地质学发展历史、现状和研究前沿。

如何学习该课程。

第二章活断层工程地质研究活断层的基本概念、基本特征、活断层鉴别及研究方法、活断层区建筑原则。

第三章地震工程地质研究地震的基本知识，地震效应，场地条件对震害的影响，地震小区划，建筑抗震原则及措施。

第四章砂土液化工程地质研究砂土液化机理及影响因素，砂土液化的判别方法，砂土液化的防护措施。

第五章岩石风化工程地质研究基本概念，影响岩石风化因素，风化壳及分带标志和方法，岩石风化防护措施。

本章教与学两方面没有难度，主要问题是实际工作中风化岩分带的标准很难把握，带有很大的不确定性，最好配合现场考察进行教学。

第六章斜坡变形破坏工程地质研究基本概念，斜坡应力分布特征，斜坡变形破坏形式及机理，崩塌形成条件及基本特征滑坡形态要素及分类、稳定性影响因素及评价，斜坡变形破坏预测预报及防治。

第七章渗透变形工程地质研究渗透变形概念及形式，产生渗透变形的基本条件，渗透变形预测，防治措施。

第八章岩溶工程地质研究溶蚀机理，岩溶发育的影响因素，岩溶渗漏、塌陷工程地质问题分析，渗漏及塌陷处理措施。

第九章水库诱发地震工程地质研究诱发地震的类型，水诱发机制，水库诱发地震发生的地质背景条件，水库诱发地震的基本特征，诱发地震的工程地质研究及预测。

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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。
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2. 岩体结构
软硬岩互层形成的齿状坡面
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楔形体崩塌示意图
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(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
外部因素
地震降雨、融雪、水库蓄水人工开挖植被风化作用 ……
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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
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
第6章斜坡变形破坏
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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)
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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。
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

危害（或影响）？
Frank Interpretive Centre
岩崩与滑坡31.2 m/sec (112 km/hr)
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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
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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。
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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
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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。
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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
(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。
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(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。
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
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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
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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
发等）
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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
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倾倒崩塌
沟谷区，以坡脚的某一点为支点发生转动性倾倒
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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。
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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。
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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。
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ห้องสมุดไป่ตู้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。
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 ]
8
9
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
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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。
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四、崩塌的分类