第五章 斜坡变形破坏工程地质研究
第五章斜坡变形破坏
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斜坡具有坡面、坡顶、坡肩、坡脚、坡 角和坡高等形态要素。 坡面：斜坡的临空斜面；
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•
•
坡顶面：斜坡顶部缓坡面或水平面；
坡肩：坡面与坡顶面的转折部位；
•
•
坡脚：斜坡最下部与水平地面相接部位；
坡角：坡面与水平地面的夹角；
•
坡高：坡肩与坡脚间的垂直高度。
斜坡变形破坏是内、外动力地质作用及人 类活动作用下，斜坡岩土体处于不稳定状态或 失稳的一种现象。 斜坡破坏系指斜坡岩(土)体中已形成贯通 性破坏面时的变动。 而在贯通性破坏面形成之前，斜坡岩体的 变形与局部破裂，称为斜坡变形。 斜坡中已有明显变形破裂迹象的岩土体， 或已查明处于进展性变形的岩土体，称为变形 体。
集中带；
• 5.2 斜坡应力分布特征
斜坡平面形态对其应力状态也有明显影 响：三维分析表明，凹形坡应力集中明显减 缓；圆形或椭圆形矿坑边坡，坡脚最大剪应 力仅只有一般斜坡的二分之一左右；当水平 地应力平行于椭圆形矿坑长轴时，应力集中 程度较平行于短轴方向缓和。这些特征对露 天采坑边坡设计，具有重要意义。
• 5.2 斜坡应力分布特征 三、岩土特征和结构的影响 岩土体的变形模量（弹性模量）（E0）对 均质坡体的应力分布并无明显影响； 波松比（μ）可以改变主应力（σx）和剪 应力(τxy)的分布，引起张力带变化： μ增大， 坡面和坡顶张应力带扩展；而在坡底则相反， μ增大，张应力带收缩。
注意，当斜坡中侧向剩余应力值很高时， 这种影响就被掩盖了。可见，均质坡中，岩土 材料性质对应力分布的影响是很微弱的。
• 5.3.2
•
斜坡破坏基本类型
斜坡破坏的分类，国内外已有许多不 同的方案。近年来，国际工程地质协会 (IAEG)滑坡委员会建议(D．M．Cruden， 1989)采用瓦纳斯的滑坡分类(D．Varnes， 1978)作为国际标准方案。
第5章 斜坡地质灾害资料
第五章 斜坡地质灾害
斜坡地质灾害的概论 崩塌 滑坡 泥石流 斜坡地质灾害的监测与预报 斜坡地质灾害的防治
斜坡地质灾害
斜坡地质灾害的概论
斜坡地质灾害的概念和类型 斜坡地质灾害的影响因素 我国斜坡地质灾害的发育概况
斜坡地质灾害的概念和类型
概念：体积巨大的表层物质在重力作用下沿斜坡向下运
崩塌的力学机制
错断崩塌：陡坡上长柱状或板状的不稳定岩体，当无
倾向坡外的不连续面和较厚的软弱岩层时，一般不会发 生滑移崩塌和鼓胀崩塌。但是，当有强烈震动或较大的 水平力作用时，可能发生如前所述的倾倒崩塌。此外， 在某些因素作用下，可能使长柱或板状不稳定岩体的下 部被剪断，从而发生错断崩塌。悬于坡缘的帽沿状危岩， 仅靠后缘上部尚未剪断的岩体强度维持暂时的稳定平衡。 随着后缘剪切面的扩展，剪切应力逐渐接近并大于危岩 与母岩连接处的抗剪强度时，则发生错断崩塌。
崩塌的危害
崩塌后盐池河景象
崩塌前盐池河全貌
崩塌的危害
盐池河崩塌：1980年6月3日凌晨5:35，湖北省远安县
盐池河磷矿突然发生了一场巨大的岩石崩塌。山崩时、 标高830米的鹰嘴崖部分山体从700米标高处俯冲到500米 标高的谷地，在山谷中形成南北长560米、东西宽400米、 石块加泥土厚度20米的堆积体，崩塌堆积的体积共100 万立方米。最大的岩块有2700吨重。顷刻之间盐池河上 筑起一座高达38米的堤坝。构成一座天然湖泊。乱石块 把磷矿区的五层大楼掀倒、掩埋，死亡307人，还毁坏 了该矿的设备和财产，损失十分惨重。
斜坡地质灾害
崩塌
崩塌的特点
崩塌的形成条件
崩塌的力学机制
崩塌的分类
崩塌的危害
工程地质学第5章斜坡变形破坏工程地质研究
应力分布出现了不连续性，在不连续面或软
弱面的周边形成应力集中或发生应力阻滞。
工程地质学第5章斜坡变形破坏工程地质 研究
第三节 斜坡变形破坏的基本形式
一、斜坡变形
斜坡受到侵蚀卸荷作用和开挖卸荷等作用所产生的应力释放效应，
而引起的斜坡表层岩土体的弹塑性回弹和蠕变位移。 形式： (1) 卸荷回弹 卸荷、初始应力释放 侧应力减弱 产生张裂面 (2) 拉裂 斜坡形成过程中，在坡面和坡顶形成的张力带中拉应力集中 形成拉张裂缝。
缓坡 <150 坡面形态：内凹型，外凸型，直线型，复合型
B A
斜坡的基本要素：
(1)坡面AC (2)坡肩A
(3)坡顶AB (4)坡脚C (5)坡高H (6)坡角
M
H
(7)坡体M
C
工程地质学第5章斜坡变形破坏工程地质 研究
工程实例
1963年10月夜间发生在意大利北部山区的 Vajont水库，被公认为是世界上最严重的滑坡灾害。 该水库库容10亿立方米，坝高267米，是当时世界上 最高的双曲拱坝。
2.在坡脚及坡肩附近形成应力集中区
(1)坡脚附近最大主应力显著增高,且愈近表 面愈高;最小主应力显著降低。 这一带是坡体中应力差或最大剪应力最高 的部位，形成最大剪应力增高带，往往产 生与坡面或坡底面平行的压裂面。
(2) 在坡顶面和坡面的某些部位,坡面的径向
应力和坡顶面的切向力可转化为拉应力,
1
形成张力带,易形成与坡面平行的拉裂面。
工程地质学第5章斜坡变形破坏工程地质 研究
(3) 坡底宽度：当W<0.8H时,坡 脚最大剪应力随底宽增大 而急剧减小 。当W>0.8H
时， 则保持为一常值（称为“残余
(4)坡坡角面应形力态”：）平面上的凹形坡，应力集中明显减缓。 圆形和椭圆形边坡，坡脚最大剪应力仅为一般斜坡的1/2。 当水平应力坡形于椭圆形矿坑长轴时，应力集中较缓和。
工程地质学中国地质大学第5章斜坡变形破坏工程地质研究
2 治理措施：
（1） 排水措施：（同上 ） （2） 削方、堆：格栅（室）护坡 （3） 支挡工程：挡土墙：砌置挡墙 加筋土挡墙
锚固：单一锚杆（索1 ） 挂网+喷浆+锚杆（索） 构+锚杆（索）
抗滑桩：钢管桩 钢筋+砼桩 砼桩 结合形式：桩+锚 桩+墙（ 预 测 预 报
一 、预测预报的基本内容 位置、规模、类型、运动速度、 运动距离、发生时间
空间预测按照预测范围的大小可分为：
区域性滑坡预测： 以一个大的区域为依据对象，确定滑 坡可能发生的区段范围。
地段性滑坡预测： 以一个地段滑坡调查资料为依据，确定 将来可 能发生滑坡的大致位置、可能 的类型等。
工程地质学中国地质大学第 5章斜坡变形破坏工程地质
研究
若斜坡滑动时，各土条围绕圆心O旋转， 则斜坡的稳定性系数为该土条的总抗滑力矩 与总滑动力矩之比：
最危险滑面的确定：
对于均质粘性土斜坡最危险滑动面应通过坡脚，圆心 O的位置按以下步骤确定： （1）根据下表中坡角值查1和2，找出0点
（2）按下图所示确定E点；
（3）连接EO，在EO的延长线上取一系列圆心O1， O2，…,On; （4）分别计算O1，O2，…,On所对应滑动圆弧上的 稳定性系数K1，K2，…，Kn，联其端点，所得曲线上 最小的Kmin值所对应的Om点，即为最危险滑弧圆心。
若土层复杂，则Om不一 定是最危险滑动弧圆心，为此，
可过点作垂直OE的线段，在该
斋滕预报经验公式：
例：某滑坡位移曲线上t1、t2、t3 所对应的日 期为： t1：1963年1月20日 t2：1963年1月26日 t3：1963年1月30日
第五章 斜坡变形破坏
二、滑坡形态要素 1.滑坡体（滑体）(Landslide mass)：与母岩脱 离经过滑动的岩土体或滑坡的整个滑动部分。 2.滑坡床（滑床）Landslide bed)：滑坡体之下 未经滑动的岩土体。 3.滑动面（带）(slide(slip) surface )：滑坡体与 滑坡床之间的分界面。 4.滑坡周界(landslide perimeter)：滑坡体与其 周围不动体在平面上的分界线。
二.斜坡破坏：当变形进一部发展，破裂面不断扩 大并相互贯通，使斜坡岩土体的一部分与母体分 离，发生较大的位移。 变形和破坏是斜坡失稳的两个阶段，二者相互联系 又有区别：联系：破坏是变形的进一步发展。区 别：破坏出现贯通性的破坏面，变形没有；破坏 发生明显的位移。 斜坡破坏主要有剥落、崩塌和滑坡。
第四节 崩塌
坡角：随坡角变大，坡面附近张力带范围也随之扩大和 增强。 坡底宽度：可用W(谷底宽度）/H（坡高）值表征，计算 标明，当W/H小于0.8时，随此值减小，坡脚剪应力增 大；而当其值大于0.8时，影响减弱以至不变化。 斜坡平面形态可分为平直形、内凹形和外凸形等。一般 内凹形斜坡由于两侧的支撑作用，应力集中程度明显 减弱，坡脚的剪应力较小。圆形和椭圆形边坡坡脚最 大剪应力仅为一般斜坡的一半。 3.斜坡岩土体特征和结构构造的影响 岩土体弹性模量对均质坡应力分布无明显影响，而泊松 比可改变主应力和剪应力的分布，引起张力带变化。
二.影响斜坡应力分布的因素 1.原始（初始）应力状态的影响 主要是水平构造应力的影响，它能使斜坡应力集 中和分异现象加剧，尤其对坡肩附近张力带的 发展影响明显，水平构造应力愈大则影响愈大。 2.坡形的影响：坡高、坡角、坡底宽度和斜坡平 面形态对斜坡应力分布有一定影响。 对斜坡应力分布影响： 坡高：坡内各处应力值均随坡高增高而增大。
斜坡倾倒变形的工程地质分析赵开朗
斜坡倾倒变形的工程地质分析赵开朗发布时间：2021-10-18T02:06:12.142Z 来源：《防护工程》2021年20期作者：赵开朗[导读] 倾倒变形是指层状岩质边坡的弯曲变形，其走向与坡面方向几乎平行于边坡方向。
随着人类活动范围的扩大，在许多大型工程建设及地质灾害事件中，揭露了大量倾倒变形斜坡。
基于此，本文详细探讨了斜坡倾倒变形的工程地质。
赵开朗中铁第四勘察设计院集团有限公司湖北省武汉 430000摘要：倾倒变形是指层状岩质边坡的弯曲变形，其走向与坡面方向几乎平行于边坡方向。
随着人类活动范围的扩大，在许多大型工程建设及地质灾害事件中，揭露了大量倾倒变形斜坡。
基于此，本文详细探讨了斜坡倾倒变形的工程地质。
关键词：斜坡倾倒变形；工程地质；地质模型近年来，在山区特别是西部山区的工程建设及防灾实践中，发现以“倾倒”为特征的岩质边坡变形破坏和稳定问题越来越多，它比传统的“滑动”破坏具有更大的频度及危害性，已成为困扰地质工程师与岩石力学工作者的又一难题。
一、斜坡倾倒变形倾倒变形常见于反倾层状结构岩体中，特别是边坡山梁和前缘突出部位较易发生，其本质是板状岩体在自重弯矩作用下向临空方向发生悬臂梁弯曲，变形特征表现为板梁相互错动并伴有拉裂，后缘出现显著的拉裂缝。
二、边坡倾倒的工程地质模型及其评价1、边坡深层倾倒的工程地质模型1)边坡深层倾倒的基本模型。
某水电站浅表层堆积体开挖后，裸露坡体实际上是一个变形体。
以变形体范围内最典型的开挖剖面地质调查为基础，分析变形体岩层倾角和岩体结构于地表的变化特征。
①A区-倾倒坠覆区。
当岩层倾角转动大时，岩体将发生强烈折断张裂变形，在陡坡外形成张性破裂带。
岩体内部张裂变形显著，松弛性强，架空现象明显，裂缝充填砾石、角砾、岩屑。
变形严重时，破裂带上方岩体几乎与下伏基岩分离，局部发生重力坠覆位移。
这种破裂属于极强的倾倒变形，发生在倾倒变形岩体浅表面。
②B区-强烈倾倒区a.B1区-倾倒-错动区。
第五章 斜坡变形破坏解析
第一节 概述 第二节 斜坡应力分布特征 第三节 斜坡变形破坏类型 第四节 崩塌 第五节 滑坡 第六节 影响斜坡稳定性的因素 第七节 斜坡稳定性的评价 第八节 斜坡变形破坏的防治
第一节 概述
斜坡上的土石体在自身重力作用下，有自动降低其重力 势能的趋势。在自然降低其势能的长期地质变化过程 中，边坡土石体会不断产生变形，并促使边坡土石体 从逐渐出现一些微观破坏发展到最后出现许多断裂、 裂隙面，使原有边坡体的稳定性大大降低。这些低稳 定性的边坡体如果受到诸如地震、地表水和地下水冲 刷、水动力作用以及某些人为因素影响时，就可能会 在极短的时间内失去平衡和稳定，并发生突然滑塌或 其它形式的破坏，形成严重的地质灾害。自然边坡的 破坏常是各种地质因素长期综合作用的结果，整个作 用过程是一个缓慢、渐进的过程，但其最后的破坏却 具有突发的特点，并常常具有很大的毁坏性和灾难性。 边坡体的最后破坏常是由其它因素触发引起的，如暴 雨、地震及人类的不当工程活动等。
坡角：随坡角变大，坡面附近张力带范围也随之扩大和 增强。
坡底宽度：可用W(谷底宽度）/H（坡高）值表征，计算 标明，当W/H小于0.8时，随此值减小，坡脚剪应力增 大；而当其值大于0.8时，影响减弱以至不变化。
斜坡平面形态可分为平直形、内凹形和外凸形等。一般 内凹形斜坡由于两侧的支撑作用，应力集中程度明显 减弱，坡脚的剪应力较小。圆形和椭圆形边坡坡脚最 大剪应力仅为一般斜坡的一半。
第二节 斜坡应力分布特征
一.斜坡应力状态的变化
原始应力状态：
一般认为，仅在自重应力的
情况下，未形成斜坡前岩 土体中的主应力（初始应
H
1
Байду номын сангаас
力）呈铅直与水平原始状应态力，状态：
斜坡工程地质研究PPT模板
(2)在坡顶面和坡面的某些部
1
位,坡面的径向应力和坡顶面
的切向力可转化为拉应力，形
成张力带,易形成与坡面平行
的拉裂面。
3.与主应力迹线偏转相 联系,坡体内最大剪 应力迹线由原来的直 线变成近似圆弧线, 弧的下凹方向朝着临 空方向。
4.坡面处由于侧向压力 趋于零,实际上处于两 向受力状态,而向坡内 逐渐变为三向受力状态。
第五节 滑坡
一、滑坡的基本要素 1.滑坡体： 2.滑动面： 形态：平面的、圆弧面（曲面）、折线状 滑动面上部或下部经常具有一定厚度的揉皱的结构扰动
滑动带。
3.滑坡周界： 4.滑床： 5.滑坡壁
天然斜坡：沟谷岸坡、山坡 人工边坡：露采边坡、基坑边坡……
岩坡 土坡
斜坡基本要素
(1)坡面 (3)坡脚 (5)坡高H (7)坡顶面
(2)坡肩 (4)坡体 (6)坡角 (8)坡顶面
坡
坡顶面
肩
坡
坡体 面
坡高（H ） 坡底面 坡
脚 坡角（β）
滑坡、崩塌是我国最主要的地质灾害类型。 大规模的工程活动不断诱发和加剧灾难性滑坡的发 生
第五章 斜坡变形破坏工程地质研究
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节
概述 斜坡中的应力 斜坡运动的基本形式 崩塌 滑坡 影响滑坡稳定性的因素 斜坡稳定性评价方法 滑坡防治
第一节 概述
斜坡是地表一切具有侧向临空面的地质体，是一类广泛 的地貌类型。 斜坡变形破坏又称斜坡运动，是一种动力地质现象。是 指地表斜坡岩土体在自重应力和其它外力作用下所产生的 向坡外的缓慢或快速运动 斜坡变形破坏是地质发展演化的重要过程。
地质灾害中滑坡灾害仅次于地震
发育情况：
斜坡倾倒变形的工程地质分析
斜坡倾倒变形的工程地质分析摘要：随着时代的发展，我国也加强了对斜坡倾斜变形的分析，从中发现，岩质边坡的变形基本存在“倾倒”问题，且出现的频率以及导致的地质危害和“滑动”破坏不相上下，是大多数工作者想要解决的又一难题。
解决这类问题主要面临的难题在于以往针对“滑动”为基础的分析方法无法使用在这类边坡问题上。
基于此，本文主要对斜坡倾倒变形研究面临的问题和基本类型、边坡倾倒的工程地质模型这几个方面进行了分析，望可以为后续相关工作提供参考依据。
关键词：斜坡倾倒；变形；地质1引言随着时代的发展，人们对地球的探索不断深化，活动范围也进一步扩大，在一些地质灾害问题中，较为突出的当属反倾向斜坡的相关问题。
就斜坡的破坏而言，可以分为五类，分别是扩离、楔形体破坏、崩塌、倾倒和滑动等。
倾倒主要在反倾向的层状结构的斜坡中发生，和顺倾向斜坡相比，更为稳定，因而被大多数人忽视，但最近的调查显示，反倾向斜坡更为复杂，且在大多数巨型滑坡中通常会出现反倾向斜坡，一般在某一河段会集中分布倾倒变形和破坏，因此，研究人员开始重点对深层倾倒变形的破坏问题进行研究。
2斜坡倾倒变形研究面临的问题和基本类型2.1斜坡倾倒变形研究面临的问题斜坡倾倒变形面临的问题主要有以下三个方面，其一，怎么对倾斜边坡的稳定性进行控制，即如何控制倾斜边坡的发生，这就需要采取适当的变形控制指标；其二，采取合适的工程地质模型和稳定性评价方法。
由于滑动和倾倒不同，倾斜没有预先的滑动面，怎样对倾倒边坡的稳定性进行评价成为了需要解决的问题之一；其三，大规模深层倾倒变形发生的地质机理，如在我国西南为什么会出现很多大规模的倾倒变形？怎样在最开始就将这类潜在的危害识别？2.2斜坡倾倒变形的基本类型2.2.1斜坡浅层倾倒变形-破坏这种类型的斜坡倾倒是指如果岩体边坡发生的变形比较小时，岩层也会发生倾倒的情况，这类变形的主要特点如下。
（1）斜坡浅层倾倒变形-破坏这类变形一般会在地形比较陡的地方看到，也会在岸坡被横向冲沟切割而形成的山梁位置附近出现。
第五章斜坡工程地质研究PPT课件
✓特大型崩塌51处、滑坡140处、泥石流149处 ✓较大型崩塌2984处以上、滑坡2212处以上、泥石 流2277处以上
第二节
斜坡中的应力
一、斜坡中的应力
原始应力状态：
＝
1
H
＝
3
1－
H
重分布应力的特点：
1.斜坡周围主应力迹线发生 明显偏转: 愈接近临空面,最大主应力 1愈接近平行于临空 面,3与之正交,向坡内逐
渐恢复到原始状态。
H
1
3
2.在临空面附近造成应力集中,但在坡脚区和坡 顶及坡肩附近情况有所不同:
(1)坡脚附近最大主应力显著增 高,且愈近表面愈高;最小主 应力显著降低,于表面处降为 零,甚至转化为拉应力。 这一带是坡体中应力差或最 大剪应力最高的部位，形成 最大剪应力增高带，往往产 生与坡面或坡底面平行的压
➢斜坡是地表一切具有侧向临空面的地质体，是一类广泛 的地貌类型。 ➢斜坡变形破坏又称斜坡运动，是一种动力地质现象。是 指地表斜坡岩土体在自重应力和其它外力作用下所产生的 向坡外的缓慢或快速运动 ➢斜坡变形破坏是地质发展演化的重要过程。
天然斜坡：沟谷岸坡、山坡 人工边坡：露采边坡、基坑边坡……
岩坡 土坡
b.卸荷回弹或初始应力释放时产生拉裂面。
卸荷、初始应力释放
侧应力减弱
岩土体松动
产
生张裂面
c.因蠕滑形成局部应力集中产生拉裂。
试论斜坡倾倒变形的工程地质分析
试论斜坡倾倒变形的工程地质分析摘要：为确保复杂地质环境下，施工活动的有序开展。
文章立足于实际，以斜坡倾倒变形作为研究核心，从多个角度出发，对倾倒地质的地质特点、力学特征等进行全面规划梳理，构建工程地质模型，以期为后续倾倒边坡区域施工活动的开展提供必要的参考与借鉴。
关键词：工程建设；斜坡；倾倒变形；地质分析前言在大型工程项目开发建设过程中，施工企业需要处理斜坡倾倒变形的问题。
斜坡倾倒变形问题如果没有得到妥善处理，不仅对正常的施工活动产生消极影响，还给正常的经济生产活动带来极大的破坏作用。
为了防范斜坡倾倒变形风险，提升施工质效，文章着眼于实际，在分析斜坡倾倒变形特征以及基本类型的基础上，从多个维度出发，构建斜坡倾倒变形地质分析模型，以实现对斜坡倾倒变形的系统化认知，旨在强化防范能力，强化应对质量。
1.斜坡倾倒变形特征分析对斜坡倾倒变形特征的梳理以及分析，有助于引导相关工作人员细化认知，科学解读斜坡倾倒变形的特征，进而为后续地质分析模型的构建提供了方向性引导。
1.1斜坡倾倒变形空间特点我国山区面积广大，约占国土面积的三分之二，复杂的地质环境，使得斜坡倾倒变形的分布较为广泛，类型较为多样，在施工环节，如果没有进行斜坡倾倒变形空间特点的客观分析，势必导致施工活动无法应对复杂施工环境，对施工项目的质量以及进度产生了消极影响。
以我国西南地区为例，斜坡倾倒变形主要分布在青藏高原、金沙江流域、大渡河流域[1]。
1.2斜坡倾倒变形与地层岩性关系从实践情况来看，斜坡倾倒变形地区的地层岩性大致可以划分为两大类。
一类以软质岩地层为主，这类地层岩性性状较软，抗负载能力较弱，主要包括板岩、千枚岩等。
另一类以硬质岩地层为主，这类地层岩性受到地质活动的影响程度较大，地质结构相对不稳，在施工活动，极易引发地质灾害，造成安全事故。
根据相关研究机构公布的数据来看，斜坡倾倒变形中边坡倾倒与坡高之间有着极为密切的关系，二者之间呈现出线性增加关系。
5斜坡变形破坏工程地质
5斜坡变形破坏工程地质概述斜坡应力散布特点斜坡变形破坏的大体形式与特点崩塌滑坡阻碍斜坡稳固性的因素斜坡稳固性评判斜坡变形破坏预测预报斜坡变形破坏的防治概述一、斜坡及形态要素斜坡系指地壳表部一切具有侧向临空面的地质体，是地表普遍散布的一种地貌形式。
斜坡一样可分为天然斜坡和人工边坡，天然斜坡是指未经人工破坏改造的斜坡，如沟谷岸坡、山坡、海岸等，人工边坡指经人工开挖或改造了形状的斜坡，如渠道边坡、基坑边坡、路堑边坡和露天矿边坡等。
斜坡具有坡面、坡顶、坡肩、坡斜坡变形破坏是内、外动力地质作用下斜坡岩土体处于不稳固状态或失稳的一种现象，随着时刻的推移，在各类地质营力作用下，斜坡岩土体将会经历各类不同的进展演化时期，坡体内应力发生新的转变，由此而可能引发斜坡岩土体的位移，产生不同形式和规模的变形破坏。
斜坡变形破坏给工程建筑带来的危害超级普遍，乃至造成生命财产的庞大损失，全世界各类典型实例我国安徽梅山水库连拱坝的破裂事故即为斜坡变形危及工程平安的典型实例。
该坝右坝肩花岗岩边坡在大坝运营了8年以后发生显著变形，岩体沿一组缓倾角裂隙向河谷方向滑移，使坝体的拱和垛受压变形产生裂痕，库水沿裂痕漏出，经及时处置才保证了大坝的平安。
二实例地点时间规模危害堵塞隧道入口，使铁路营运中断达40天之久成昆线铁西车大经济损失四川云阳鸡扒×107m3长约600m的江段普遍淤高25—30m土凤岩—马家三条公路及许多桥涵受列破坏，四个自然村被四川巫溪县城摧毁楼房多座，致死98人斜坡应力散布特点一、应力散布特点在斜坡形成进程中，表层岩土体发生卸荷回弹。
随之引发应力的从头散布，应力状态要紧的转变:(1)由于应力的从头散布，斜坡中主应力迹线发生明显偏转。
其总的特点表现为愈靠近临空面，最大主应力愈接近平行于临空面，最小主应力那么与之近于正交；向坡体内部慢慢恢复到原始应力状态。
(2)在坡脚周围形成一个明显的应力集中带(图5-2)，该处最大主应力与最小主应力的应力差达到最大值，形成一最大剪应力增高带；坡度愈陡应力集中愈明显。
关于斜坡岩体工程地质的探讨
关于斜坡岩体工程地质的探讨摘要：天然斜坡或人工边坡形成过程中，岩(土)体内部甄有的应力状态将随着过程的进行丽发生变化，引起应力的重分布和应力集中等效应。
斜坡岩体为适应这种新的应力状态，将发生不同形式和不同规模的变形与破坏，使斜坡日趋变缓。
本文结合斜坡岩体变形破坏机制及类型浅要介绍防治斜坡失稳的一些主要措施。
关键词：斜坡岩体；稳定性；防治措施Abstract: The natural slopes or artificial slope formation process of the stress state of the rock (soil) within Zhen As the process progresses Korea change, causing heavy stress distribution and stress concentration effects. To adapt to this new stress state, the slope rock will occur in different forms and sizes of deformation and failure, the slope increasingly slowed. In this paper, the slope rock mass deformation and failure mechanisms and the type of light to introduce some of the key measures against slope instability.Keywords: rock slopes; stability; control measures 中图分类号：U442.2 文献标识码：A文章编号：一、斜坡岩体稳定性基本概念及研究意义在各种自然或人为的内、外营力作用下，斜坡的外形、内部结构以及应力状态都在不段变化。
工程地质斜坡工程
成贯通性破裂面，使斜坡产生各种不同形式的破坏。 拉裂本身虽仅是一种变形，但却为斜坡破坏创造了条
件。 大规模的斜坡破坏无不与拉裂面的发育有关。
第五章 斜坡工程
2）蠕滑 定义：斜坡岩土体在自重应力为主的坡体应力长期作用下， 向临空面方向的缓慢而持续的变形。 ①受最大剪应力面（或迹线）控制的剪切蠕滑（均质岩土体）
实线-主应力迹线 虚线-最大剪应力迹线
第五章 斜坡工程
②受软弱结构面控制的滑移（断层中的夹层）
岩体中常含有各种软弱结构面，如节理、断层、 软弱夹层等。
横向应变与纵向应变之比值称为泊松比，也叫横向变性系
数，它是反映材料横向变形的弹性常数。
第五章 斜坡工程
5.3 斜坡浅表生改造现象
以斜坡岩体为代表的处在地壳浅表圈层部位的岩体，在 地貌形成演化过程中，其表生改造过程与地貌形成演化过程 是密切相联系的，实质上是一个卸荷过程，即可称之为“浅 表生改造”。
坡 肩
坡顶面
坡
坡底面
坡 脚
坡体 面
坡高（H ） 坡角（β）
第五章 斜坡工程
天然斜坡：是指赋存在一定地质环境中受各种地质营力作用 而演化的自然产物，未经人工改造，如沟谷岸坡、山坡、海 岸、河岸等。
长江宜都段发生河岸崩滑2008年4月6日
第五章 斜坡工程
人工边坡：是指由于某种工程活动而开挖或改造形状的斜坡， 如路堑、露天矿坑、渠道边坡、基坑边坡、山区建筑边坡等。
对某种材料来说，应力可能达到的这个限度称为该种 材料的极限应力。
极限应力值要通过材料的力学试验来测定。 将测定的极限应力作适当降低（安全系数），规定出 材料能安全工作的应力最大值，这就是许用应力。
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而向坡内逐渐变为三向受力状
态。
二
影响斜坡应力分布的因素
初始应力场、尤其水平剩余应力使坡体中主应力迹线的 分布形式有所不同，明显改变了各应力值的大小；使应 力分异现象加剧,尤其对坡脚应力集中带和坡面张力带 的影响最大。
• 1963 年 267m 高 双 曲 拱 坝
瓦 依 昂 滑 坡 发 生 前 的 大 坝
1985年6月12日凌晨3时45分。位于 三峡西陵峡中的新滩镇，突然间山 崩地裂，霎时，乱石飞迸，烟尘滚 滚，平静的峡谷被搅弄得天昏地暗, 直到4时20分才慢慢平息下来。滑坡 的体积约3000余万立方米，滑坡体 前部的土石堵塞了长江江面约1/3， 江心激起的巨浪高达80多米，涌浪 波及上下游共42公里的江段。 运动速度10m/s，最大运动距离80m 由于预报及时，撤离措施果断有效， 使首当其冲的新滩镇475户居民1371 人无1人伤亡
2008.5.12
1963年10月夜间发生在意大利北部山区的Vajont水库，被公认为是世界上最严重 的滑坡灾害。 该水库库容10亿立方米，坝高267米，是当时世界上最高的双曲拱坝。 水库蓄水造成水库岸坡地下水位的相应抬高，地质环境发生了急剧变化，2.6亿立 方米的石灰岩山体以20M/S以上的速度滑入水库。 最大涌浪高度250M，越过坝顶高度达150M，库水迅猛泻向下游。洪水摧毁了下 游数公里以内的5个村庄，2600人在梦中死亡。该水库也因滑坡填入而报废。
(3)坡顶AB
(5)坡高H (7)坡体M
(4)坡脚C
(6)坡角
洒勒山滑坡
甘肃省 东乡县 四川省 云阳县 陕西省 韩城市 湖北省 秭归县 甘肃省 天水市 云南省 昭通县 湖北省 巴东县
1983.3.7
6000
摧毁4个村庄，227人死亡。
鸡扒子滑坡
韩城电厂滑 坡 新滩 滑坡 锻压机床厂 滑坡 头寨沟滑坡 黄土坡滑坡
第二节 斜 坡 应 力 分 布 特 征
原始应力状态：
1＝ H 3＝ H 1－
H
1
3
一、重分布应力的特点：
1.斜坡周围主应力迹线发 生明显偏转: 愈接近临空面,最大主应 力1愈接近平行于临空
面,3与之正交,向坡内逐
渐恢复到原始状态。
2.在坡脚及坡肩附近形成应力集中区
(1)坡脚附近最大主应力显著增高,且愈近表
1982.7.18
1985.3 1985.6.12
1300
500 3000
滑坡体有100万m3滑入长江，造成急流险滩，治理费8500万元。
滑坡破坏厂房设施，一二期治理费5000余万元。 摧毁新滩镇，侵占长江航道1/3，因提前预报全镇1371人无一伤亡， 仅涌浪死亡12人。
1990.8.21
1991.9.23 1995 1996.9.18 1997.7 2000.4.9 2003.7.13 2005.2.20
的应力分布出现了不连续性，在不连续面或 软弱面的周边形成应力集中或发生应力阻滞。
斜坡含有平缓的或倾向坡外的软弱结构面时，在成坡过程中有利于上 覆岩体中水平构造剩余应力的释放和结构调整，使其应力状况由重力场和 剩余应力叠加型向重力场转化（图9-6a、b、c）。拉应力区有所扩大， 易形成拉张破裂。 软弱结构面倾向坡内，往往可约束部分剩余应力，随斜坡继续变形而 逐渐释放。 坡内含有软弱层(带)，其影响与它在成坡过程中，压缩变形或塑性流变 程度有关，可使上覆岩体中拉应力区和可能的破坏区明显增加，更易被拉 裂解体（图9-6d）。
60
28000 2400 150 滑坡造成了易贡藏布江、帕龙藏布江及雅鲁藏布江大峡谷地区的 桥梁全部冲毁，使川藏线断路达四月之久。 滑坡截断青干河，滑坡上的村庄、工厂、公路、家园毁于一旦， 1200多人无家可归，14人死亡。 滑坡体变形加剧，直接严重威胁到了丹巴县城及城区4900多人的 生命财产安全。 地震触发了不同规模崩塌滑坡数万起，具有危害的6000余起，形 成堰塞湖近100个，有3万人的死亡直接或间接与地震滑坡有关。
当水平应力坡形于椭圆形矿坑长轴时，应力集中较缓和。
3. 斜坡岩土体特性和结构特征的影响:
岩土体的变形模量对均质坡体的应力分 布无明显影响. 泊松比可改变主应力和剪应力的分布,引
起张力带变化。随着 增高，坡面和 坡顶
的张力带逐渐 扩展；而在坡底则反之， 增高，张力带收缩。
1
1
结构面的产状、性质的差别，使斜坡中
2003年三峡库区秭归县千将坪滑坡，体积约2400×104m3，造成24 人死亡，1100多人无家可归，4家工厂被毁，334省道宜(昌)—巴(东 )公路交通中断。
2003年7月13日 三峡库区沙镇溪发生千将坪滑坡，致使24人失踪。
8至12号缝226万方危岩体，采用建承重阻滑键、回填混凝土的方法， 阻止危岩体进一步下沉，增加抗滑力。5万方的11至12号缝段危岩体 和表层滑移体，采用预应力锚索加固，用200多根直径150毫米、长50 多米的钢绞线及200多吨的巨型铁链把危岩体锚住。层间软层及瘤状 灰岩石碎带，采用喷锚支护的方法增加承载力和侧向抗力。为防止0 至7号缝崩坍危石滚入长江，在猴子岭设置两道防冲拦石坎。在雷劈 石古滑体外围修排水沟，在7号洞打排水孔，以改善滑体环境条件。
第五章
斜坡变形破坏工程地质研究
本章学习要求
掌握斜坡和人工边坡的基本概念，斜坡变形破坏 方式及研究意义； 掌握斜坡岩体应力分布特征； 掌握斜坡变形破坏的基本类型及一般特征； 掌握斜坡变形破坏的演变过程； 理解内外营力对斜坡变形破坏的作用； 掌握斜坡稳定性评价的基本方法； 掌握防治斜坡变形破坏的基本原则及主要措施。
提
• 概 述 • 斜坡应力分布特征
要
• 斜坡变形破坏的基本形式
• 滑 坡 • 崩 塌 • 影响斜坡稳定性的因素 • 斜坡稳定性评价 • 滑坡预测预报 • 滑坡防治
第一节
概述
斜坡: 指地表一切具有侧向临空面的地质坡体，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。
天然斜坡：沟谷岸坡、山坡 人工边坡：露采边坡、基坑边坡、路堑边坡
岩口 滑坡
八渡车站滑 坡 易贡 滑坡 千将坪滑坡 丹巴 滑坡 汶川地震滑 坡
贵州省 印江县
南昆线 八渡 西藏 波密县 湖北省 秭归县 四川省 丹巴县 四川省汶川、 北川县等
据国土资源部网站资料，我国的滑坡、崩塌、 滑坡摧毁6个车间，7人死亡，损失2000多万元。 泥石流等斜坡地质灾害正随着工程建设和 资源能源的开发而加剧，每年由此造成的 1800 滑坡体变成碎屑流冲出4km，摧毁1个村庄，死亡216人。 损失近300亿元。近10年来，全国有400多 滑坡体上建筑面积68.66万平方米，116家机关事业单位和17家工 6934 个市县受到斜坡地质灾害的侵害，在全国 矿企业，威胁滑坡体上人口1.33万人的生命财产安全。 铁路沿线分布的大中型滑坡达1000余处， 260 滑坡体堵塞印江，淹没上游一村镇，威胁下游印江县城安全。 平均每年中断交通运输 44次。全国有近千 座水电站及数百座水库受到崩塌、滑坡和 500 滑坡威胁车站安全，治理费9000万元。 泥石流灾害的严重威胁。
本章重点：
斜坡岩体应力分布特征，斜坡形成后引起岩体内应力的重 分布，致使主应力大小和方向发生变化，坡脚应力集中， 形成对斜坡稳定性不利的应力组合。注重坡顶拉应力、坡 面附近近似于单向应力分布、坡脚剪应力集中的应力分布 特征。 斜坡变形破坏方式及形成机制，分变形和破坏两方面。斜 坡变形的基本形式是卸荷和蠕变变形，而实际的斜坡变形 往往是多种基本变形形式的组合。斜坡的破坏常见基本形 式是崩塌和滑坡。要求掌握滑坡识别标志——滑坡要素。 斜坡变形破坏的演变过程，要求掌握斜坡变形破坏的六种 地质力学模式及建模的思想方法。分析斜坡变形的组合方 式。 斜坡稳定性评价的演变历史分析方法，其核心是将斜坡的 变形和破坏纳入地质历史长河，在地质历史发展演化背景 条件下研究斜坡变形破坏发生、发展、演化全过程，并预 测其发展趋势。
(a)
(c)
3 1
C-2 E-1
E-1
B-1
(b) 图 9-6 斜坡应力场数值模拟实例
(d)
(b)、（ ）、（ ）黄河拉西瓦花岗岩谷坡应力场正演数值模拟（据黄润秋，1989）；雅砻江二滩电站三维 反演数值模拟（据李根华，1988）
第三节 斜坡变形破坏的基本形式
斜坡形成过程中，由于应力状态的上述变化， 斜坡岩(土)体将发生不同方式、不同规模和不同 程度的变形，并在一定条件下发展为破坏。 • 斜坡破坏系指斜坡岩(土)体中已形成贯通性破坏 面时的变动。 • 而在贯通性破坏面形成之前，斜坡岩体的变形与 局部破裂，称为斜坡变形。 • 斜坡中已有明显变形破裂迹象的岩体，或已查明 处于进展性变形的岩体，称为变形体。
一、斜坡变形
斜坡受到侵蚀卸荷作用和开挖卸荷等作用所产生的应力释放效 应，而引起的斜坡表层岩土体的弹塑性回弹和蠕变位移。 形式： (1) 卸荷回弹 卸荷、初始应力释放 (2) 拉裂 斜坡形成过程中，在坡面和坡顶形成的张力带中拉应力集 中形成拉张裂缝。 侧应力减弱 产生张裂面
(3) 蠕滑 斜坡岩土体在自重应力为主的长期作用下,向临空面方向的 缓慢而持续的变形。 A. 表层蠕滑：斜坡浅层岩土体在重力的长期作用下，向临 空面方向缓慢变形构成一个剪变带，其位移由坡面向坡内逐渐降 低直至消失。 B. 深层蠕滑：主要发育在斜坡下部或坡体内部。
斜坡岩（土）体稳定性的工程地质分析涉及两个 方面的任务： 要对斜坡的稳定性作出评价和预测； 要为设计合理的人工边坡以及制定有效整治措施 提供依据。
以上两方面任务的实现，都必须阐明斜坡是否具有 产生危害性变形与破坏的可能性，以及变形破坏方式和规 模。要设计一个稳定而又经济合理的边坡，也应以边坡在 运营期间不发生危害性的变形和破坏为准则。因此，斜坡 稳定性的工程地质分析，应从研究斜坡变形和破坏的规律 入手，对斜坡的演变全过程展开系统的研究。