第六章 岩质边坡稳定性的工程地质分析
岩质边坡稳定性分析计算
岩质边坡稳定性分析计算引言：岩质边坡是指由岩石构成的边坡体，它的稳定性分析是地质工程中的一项重要内容。
本文将围绕岩质边坡的稳定性分析进行详细讨论，包括边坡的力学特性、稳定性分析的方法和计算步骤。
一、岩质边坡力学特性：岩质边坡的力学特性主要包括边坡坡度、岩性、结构构造、地质构造、坡面覆盖物、地下水等。
这些因素对边坡的稳定性有着重要影响。
1.边坡坡度：边坡坡度是指地面或水平面与边坡倾斜线的夹角，是影响边坡稳定性的重要因素。
坡度越大，边坡的稳定性越差。
2.岩性：岩石的强度、粘聚力、内摩擦角等岩性参数对边坡稳定性有着重要影响。
一般来说，岩性较强的边坡稳定性较好。
3.结构构造：边坡中的断层、节理、褶皱等结构构造对边坡的稳定性有着重要影响。
结构面的发育程度和倾角越大，边坡的稳定性越差。
4.地质构造：地质构造包括岩层倾角、层面、节理等，对边坡的稳定性具有重要影响。
地质构造的研究可以帮助我们了解边坡的受力特点和变形规律。
5.坡面覆盖物：坡面覆盖物通常包括土壤、草地、水层等，这些覆盖物的分布情况和特性对边坡的稳定性有着显著影响。
6.地下水：地下水的存在对边坡的稳定性具有重要影响。
当地下水位上升时，边坡会受到水的浸润，导致边坡强度降低，从而增加边坡失稳的可能性。
二、岩质边坡稳定性分析方法：岩质边坡的稳定性分析方法主要有极限平衡法和有限元法两种，下面将对这两种方法进行介绍。
1.极限平衡法：极限平衡法是一种经典的岩质边坡稳定性分析方法，它基于边坡体在其稳定状态下的力学平衡原理进行计算。
这种方法通常将边坡分割为无限小的切割体，并假设切割体沿着内摩擦边界面滑动，从而得到边坡的稳定状态。
2.有限元法：有限元法是一种基于有限元理论进行边坡稳定性分析的方法。
这种方法将边坡体离散为有限数量的单元，通过求解单元之间的位移和应力，得到边坡的稳定状态。
有限元法能够模拟较为复杂的边坡几何形状和边界条件，但计算复杂度较大。
三、岩质边坡稳定性计算步骤：进行岩质边坡稳定性分析计算时，通常需要进行以下步骤：1.边坡参数确定：根据实地调查和实验数据，确定边坡的坡度、坡高、岩石强度参数、结构面参数等。
岩质边坡稳定性分析计算
表4*3.3边坡岩体内摩擦角的折减系数
边坡岩体完整程度
内摩擦角的折戚系数
完解
0, 95〜0, 90
较完整
0. 90-0.85
较破碎
注:1全风化层可按成分相同的土 IB考虑； 2强风化基岩可根据池方经验适当折减*
0.85**0.80
4.3.4边坡岩体等效内摩擦角宜按当地经验确定。当缺乏当地 经验时， 可按表4.3.4取值。
面形态按本规范附录A选择具体计算方法。
A*OH圆弧形沿面的边坡稳定性系数可按下列公式计算｛图 A, 0, 1）：
式中：F. 第；计算条块滑面内摩擦角（°）； A 1列1形汾面边坡计算示怠 第计算条块搿面长度（ mh
d, 第H十算条块滑面倾角（'），滑面倾向与滑动方向
相同时取正值，滑面倾向与滑动方向相反时取 负
结构面结 合 差
外 倾 结 构 面 或 外 倾 3 、 同 8m «的边坡 稳
结构面的组合线倾角 >75'或 定 ， 15m 岛 的 边
<27*
坡欠稳定
较破晬
结构面结合 良好或一般
较破碎
结构面结合
（碎裂禳嵌〉良好或一般
1窪，
夕卜倾结构面或外倾不同 8m S的边坡 稳
结构面的组合线倾角 >75•或 定，ISm髙 的边坡
值：
:
LA 第，计算条块滑面单位宽度总水压力＜kN/m）； Gt——第/计算条块单位宽度自重（kN/m）；
第/计算条块单位宽度竖向附加荷载方 向指向下方时 取正值|指向上方时取负值；
___
G ——第i_if算条块单位宽度水平荷载方向指 向坡外时取正 值，指向坡内吋取负值；
——第i及第/一 1计算条块滑面前端水头髙度（m）:
例析边坡工程地质条件及稳定性
例析边坡工程地质条件及稳定性前言：边坡稳定性问题是一项复杂的系统工程问题，它涉工程地质学、岩体力学和计算科学等多种学科交叉，一直是岩土工程的一个重要研究内容[1]。
土质边坡开挖引起土体卸荷，引起应力重分布和应力集中，坡体为适应这种变化，将发生不同形式的变形与破坏，出现滑坡等灾害情况。
因此，为最大限度减少因边坡失稳导致的重大人员伤亡、巨大经济损失、工程建设受阻等事件的的发生，需要对边坡的稳定性做出正确的预测和评价，并提出相关建议和工程处理措施。
本文结合某市地区边坡实际情况，对该边坡所处的地形地貌、地层岩性、裂隙发育特征、水文条件等影响边坡稳定性的主要工程地质要素進行系统分析，采用瑞典条分法对边坡稳定性进行定量分析，可以为类似土质边坡稳定性分析评价和治理提供借鉴。
1.工程地质条件1.1 工程概况某市地区边坡呈近北东（NE40°）走向，倾向近东向（E100°），边坡宽约50m，高3～15m，总长约540m（见图1）。
1.2 地形地貌边坡地貌类型为丘陵区，危险边坡地形呈东北高西南低，东部比较陡峭，西部较为平缓。
东区边坡的下部坡脚为出露的岩石，西部坡脚为土坡。
1.3 地层岩性根据详细勘察报告，危险边坡发育地层主要为石炭系砂岩、泥质粉砂岩风化层，岩石节理裂隙发育。
①植物土层黄褐色，松散，稍湿，主要为粉土、粉质粘土组成，局部含较多砂粒，局部含少量的植物根茎及有机质，主要分布于边坡表层。
图1 边坡平面图②全风化砂岩层黄褐色，风化剧烈，岩芯呈坚硬土状，含较多砂砾，遇水软化溃散，局部含有黑色的全风化泥质粉砂岩及煤屑。
③强风化岩层该层依据岩性的不同分为两个亚层即强风化砂岩层、强风化泥质粉砂岩层。
强风化砂岩：黄褐色，风化强烈，岩芯呈半岩半土状，局部土夹碎块状，局部夹泥质粉砂岩风化残余，局部含中风化岩块，遇水软化溃散，岩石节理裂隙发育。
该层分布广泛，厚度变化较大，总体较厚，主要位于边坡的中心位置。
强风化泥质粉砂岩：黑色，局部紫红色，风化强烈，岩芯呈半岩半土状，土夹碎块状，局部见有煤屑，局部含中风化岩块，岩芯遇水软化。
(精品)图解赤平投影法分析岩质边坡稳定性
岩质边坡的稳定问题历来是边坡工程稳定性分析和研究的重要课题。
岩质边坡的变形和破坏主要受岩体中发育的各类结构面所控制。
利用极射赤平投影(以下简称赤平投影)方法进行岩质边坡稳定性的分析，可直观地表明各组结构面的组合关系、组合切割体与边坡的相对关系、不稳结构体可能变形失稳的方向等，由此得到边坡变形的边界条件，对边坡的稳定性作出定性分析和评价。
从20世纪80年代，赤平投影方法开始引进到工程地质学中，用于分析工程岩质边坡的整体稳定性，现已得到了广泛应用，是目前分析岩质边坡稳定问题的主要方法之一。
笔者综合已有理论分析方法与工程实践，从简洁、实用的角度出发，结合工程实例，总结提出赤平投影法分析岩质边坡稳定性的图解模板，谨供同行研究参考。
1 赤平投影法分析岩质边坡稳定性的基本方法赤平投影法在进行工程岩质边坡的稳定性分析赤平投影法分析岩质边坡稳定性图解模板时，具有一定的假设前提，即边坡岩体是刚性的，不考虑内部块体之间的应变，同时忽略条件力的作用，只考虑块体滑动力与抗滑力的作用。
1． 1 岩体中发育 1 组结构面的情况边坡岩体中仅发育 1 组结构面时，可能的失稳岩体滑动方向即为结构面的倾向，边坡稳定性分析比较简单，可以概括为 3 种工况:( 1)当结构面倾向与边坡倾向相反，则不考虑结构面倾角大小，边坡是稳定的;( 2)当结构面倾向与边坡倾向相对一致，倾角大于边坡倾角，边坡是较稳定的;(3)当结构面倾向与边坡倾向相对一致，倾角小于边坡倾角，边坡是不稳定的。
这是一种最基本、理想的状况，实际工程边坡岩体中分布的结构面远较之复杂。
1． 2 岩体中发育 2 组结构面的情况边坡岩体中发育 2 组结构面时，边坡的稳定则主要受控于结构面的组合情况。
用赤平投影方法，根据结构面和边坡的产状作赤平投影图，分析结构面组合交线与边坡投影弧的相对关系，判断边坡的稳定状态，通常有以下 5 种情况( 如图 1)。
图 1 两组结构面和边坡的赤平投影关系图(1)图1中，2组结构面(J1，J2)的交点(M)位于人工边坡(cS)及天然边坡(nS)投影弧的对侧(图1－a)。
工程地质学-第六章岩质边坡
综合评估
综合多种方法对加固后的边 坡进行评估，得出较为准确 的评估结果，为后续的工程 设计和施工提供依据。
04 岩质边坡的监测与预警
监测内容与方法
变形监测 通过测量边坡的位移、倾斜、沉 降等参数，评估边坡的稳定性。 方法包括全站仪测量、GPS监测、 裂缝尺等。
声波监测 利用声波在岩石中的传播速度和 波形变化，判断边坡内部的裂隙、 破碎带等结构特征。
准确性和完整性。
数据处理与分析
03
建立数据处理中心，对采集的数据进行实时处理、分析，提取
关键信息，为预警提供依据。
预警系统运行与维护
数据采集与传输
确保传感器正常运行，数据能够实时、准确地传输到数据处理中心。
预警阈值调整
根据实际监测数据和工程经验，适时调整预警阈值，提高预警的准 确性和可靠性。
系统维护与升级
稳定性计算模型
01
02
03
极限平衡法
基于力的平衡原理，通过 计算岩体的滑动力和抗滑 力，评估边坡的稳定性。
有限元法
通过建立边坡的有限元模 型，模拟岩体的应力分布 和变形过程，预测可能的 破坏模式和稳定性状况。
离散元法
针对岩体的离散性质，模 拟岩块之间的相互作用和 运动过程，评估边坡的整 体稳定性。
工程地质学-第六章岩质边坡
目录
• 岩质边坡的定义与分类 • 岩质边坡的稳定性分析 • 岩质边坡的加固与防护 • 岩质边坡的监测与预警 • 岩质边坡工程实例分析
01 岩质边坡的定义与分类
定义
总结词
岩质边坡是指由岩石构成的边坡，其稳定性对工程安全至关重要。
详细描述
岩质边坡是由各种岩石（如沉积岩、岩浆岩、变质岩等）构成的边坡，其特点是岩石的物理、化学和力学性质较 为稳定，不易发生风化、侵蚀等现象。岩质边坡的稳定性对于工程安全具有重要意义，特别是在山区、河流两岸 等地区，岩质边坡的稳定性问题尤为突出。
边坡的稳定性分析
振动作用
累积效应。边坡中由地震引起的附加力，通常以 边坡变形体的重量W与水平地 震加速度Kc之积表示， 即为KcW。在边坡稳定性计算中，一般将地震附加力 考虑为水平 指向坡外的力。边坡岩土体位移量的大 小不仅与震动强度有关，也与经历的震动次数有 关 ，频繁的小震对斜坡的累进性破坏起着十分重要的作 用，其累积效果使影响范围内的岩 体结构松动，结 构面强度降低。
图2-9某露天矿山爆破效应分区 (a)直接破碎区；(b)岩体崩坍区；(c)松动区；(d)地表变形裂缝区
效应分区
贵州大学
边坡形状与断面形态
边坡形状及表面形态指边坡的外形、坡高、坡度 、断面形态以及边坡临空程度等。目前的稳定性分 析方法通常把边坡看成二维，且假定边坡从坡顶到 坡底是一个平面；而实际 上边坡在平面图上总是弯 曲的，在断面图上往往也是弯曲的。边坡形态对边 坡稳定有一定程度的影响，主要表现在以下方面。 A.边坡外形 B.边坡坡度和坡高 C.边坡断面形态
贵州大学
二、水化学作用对岩土体的影响
在岩土体遇水的情况下，受水化学作用后产生 的易溶矿物随水流失，而难溶或结晶矿物则残留原 地，结果致使岩土体的孔隙增大，岩土体因此变得 松散脆弱。当岩土失水又浸水时，某些矿物与进入 岩土颗粒孔隙中的水作用后出现体积膨胀的现象， 这种体积膨胀是不均匀的，从而使得岩土体内部产 生了不均匀的应力，最终导致了矿物颗粒的碎裂解 体，表现出土体软化和崩解。于是岩土的内摩擦角 和粘聚力随之而减小。而边坡地下水位的升降正是 诱发岩土浸水—失水—再浸水这一反复循环的直接 因素，因此，对边坡变形的发展有着较大的影响。
四、水的物理作用
水对边坡岩土体的作用是多方面的，包 括材料性质、软化、冲刷等，这些作用都 将影响边坡的稳定性。一般而言，水的物 理作用往往具有突发性，从而对边坡的稳 定性构成较大的威胁。
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
, 、
进 而 引起 边坡 形 成永久 性 位移
。
。
【 关键 词 」 地 震 灾 害 边 坡稳 定 性 工 程地 质
6 年第 0 1 2
1 期
文
化
月 T t f o 叮日 门 t丁 热 } ts
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地 震 边坡稳 定 性 的工 程 地质 分 析
.
李东林
,
(成 都 理 工 大 学 四 川 成 都
6 20 0 5 9
பைடு நூலகம்
)
,
【 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
; ;
、
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
。
,
边坡地
假如地 下 水排
地震作为 一 种 自然 灾害对 于 社会 生产 破坏力
。
经济发 展 都 有 着 十 分严重 的
, ,
泄环境正 常 孔 隙水压力难 以 积 聚 则不 会 对边坡动力 稳定 性 造 成 影 响气
, ,
(三 )水 文 地质 的 影响
重 地 震 灾 害频 发 使 得 地 震 所 形 成 的 破 坏 愈加 严 重
,
。
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
岩质边坡稳定性分析
03
边坡稳定性评价方法：采用何种方法进行稳定性评价， 如极限平衡法、数值模拟法等
04
边坡稳定性分析结果：根据评价方法得出的边坡稳定 性等级，以及可能的失稳模式等
05
边坡治理措施：针对边坡稳定性问题，提出相应的治 理措施，如支护加固、排水措施等
06
边坡监测与预警：建立边坡监测系统，实时监测边坡 稳定性，及时发现并预警可能的边坡失稳风险。
04
综合评价方法：结合多种分析方法，对边坡稳定性进行综合评价
地质条件
01
岩石类型：不同岩石的力学性质和抗风化能力不同
02
地质构造：断层、褶皱等地质构造对边坡稳定性产生影响
03
地下水：地下水位变化、地下水渗流对边坡稳定性产生影响
04
气候条件：降雨、温度等气候条件对边坡稳定性产生影响
水文条件
1
地下水位：地下 水位的升降会影 响边坡的稳定性
目录
01. 边坡稳定性分析的重要性 02. 岩质边坡稳定性分析方法 03. 岩质边坡稳定性影响因素 04. 岩质边坡稳定性分析案例
保障工程安全
边坡稳定性分析是工程设计的重要环
01
节，关系到工程的安全性和稳定性。 边坡稳定性分析可以预测边坡的变形
02
和破坏，为工程设计提供依据。 边坡稳定性分析可以指导工程设计和
数值模拟法： 利用计算机 模拟边坡变 形和破坏过 程
概率分析法： 通过概率统 计方法评估 边坡稳定性
模糊数学法： 利用模糊数 学理论对边 坡地质力学分析：分析边坡的地质构造、岩石力学性质等
02
数值模拟分析：利用计算机模拟边坡的变形、破坏过程
03
现场监测分析：通过现场监测获取边坡的变形、应力等数据
边坡稳定性的工程地质研究复习资料
边坡稳定性的工程地质研究复习资料1、边坡稳定性问题的特点：（1）自然界普遍存在、工程中大量遇到；（2）变形破坏形式多样、机理差别大；（3）在时间、空间分布上具有集中性和随机性；（4）分布广、稳定问题突出；（5）危害大。
破坏机理：侵蚀下切、人工开挖等：边坡逐渐形成、高陡；稳定边界条件逐渐变化；地应力的大小和方向不断调整、变化；边坡岩体产生相应变形→由量变到质变，条件具备时产生破坏。
2、边坡应力分布的一般特征：（1）坡面附近主应力迹线发生明显偏转，愈靠近临空面，最大主应力愈接近平行临空面，最小主应力则与之近于直交；（2）在自重应力场作用下，边坡深部岩体最大主应力为垂直方向，逐渐转为与坡面平行，在坡顶及后缘常出现拉应力，在坡内形成与坡面平行的张裂缝。
大概在离地面 1/3H处转为压应力；（3）当存在初始水平构造应力时，在边坡深处最大主应力为水平。
逐渐转为与坡面平行，同样在坡顶出现拉应力，在坡脚出现压应力集中；（4）从坡面向深部出现应力分带现象（应力松弛带、应力集中带、应力正常带），在坡面浅层形成平行坡面的张裂隙和与坡面大角度相交的剪裂隙。
3、影响边坡岩体应力分布的主要因素：（1）初始地应力，尤其是垂直于河谷的水平构造应力，初始水平剩余应力越高，越容易形成拉应力区，坡脚处最大剪应力越大；（2）坡形：坡高、坡度、坡底宽、凸凹坡坡越高，坡内拉压应力值呈线性增大坡角越大，拉应力范围增大，坡脚剪应力增大坡底宽越小，坡脚应力集中加剧。
凹形坡，应力集中程度小，有利于坡体稳定；（3）岩性：硬岩边坡地应力高；（4）岩体结构：软弱结构面的位置影响边坡应力4、边坡变形破坏的基本类型：（1）边坡变形：边坡无显著剪切位移或滚动，不致引起整体失稳。
形式：松弛张裂、倾倒变形、蠕变等；（2）边坡破坏：坡体以一定的速度出现较大位移，岩体产生整体滑动、滚动、转动。
形式：崩塌、滑坡；5、岩体的流变性（1）蠕变：应力不变，变形随时间增长而逐渐增加；（2）松弛：应变不变，应力随时间增长而有所减小的性状；（3）粘滞性：土的应力-应变关系随变形速率的变化而改变的性状；（4）长期强度：土的强度随时间增长而有所减小的性状。
岩土工程地质勘察及边坡稳定性评价研究
岩土工程地质勘察及边坡稳定性评价研究摘要：岩土工程地质勘察是科学选择桩基础，使地基稳定性得以强化的重要保障，在工程施工中具有重要地位。
因此，岩土工程地质中边坡稳定性是衡量工程质量的一项重要指标，评价边坡稳定性也成为工程建设中必不可少的一个环节。
关键词：岩土工程；地质勘察；边坡稳定性引言地质勘察以自然科学和地球科学作为理论基础，要求专业技术人员充分应用水文地质、工程地质、岩土工程、计算机科学技术在内的诸多知识，在明确工程勘察的目的和任务基础上，对地下土层、地下水的分布等情况进行详细勘察、计算。
如果工程开挖过程中未能重视边坡勘察，边坡工程中的隐患会影响到岩土工程的质量。
在做好土质边坡岩土工程勘察工作的基础上，拟定边坡稳定性评价方案，综合掌握土质边坡的稳定度，为顺利推进岩土工程奠定良好基础。
一岩土工程地质勘察相关概述岩土工程地质勘察的核心内容就是探明岩土工程所在区域的地质条件，掌握地层分布情况，以及各地层的性质，同时对存在的地质问题进行分析研究，以保证地质条件评价的准确性，岩土工程地质勘察的核心内容是根据不同的勘察要求，以真实反映出不同施工区域的地质条件以及岩土的形态，再结合岩土工程具体的施工条件、建设要求等，给出标准、合规的地质勘察成果报告，为岩土工程的选址、规划设计、施工方案编制等提供有效的数据支撑和参考指导。
岩土工程地质勘察涉及到的内容比较多，影响地质勘察质量的因素比较多，为给岩土工程建设提供有效的地质条件支持，需要采取合适的勘察技术。
每种地质勘察技术都有各自的优缺点，在具体应用中需要结合岩土工程所在区域的实际情况，选择其中一种或者两种及两种以上的勘察技术，进行相互验证，以保证岩土工程地质勘察质量。
岩土工程地质勘察程序复杂，是一项系统又繁琐的勘察工作，需要结合实际情况，开展有针对性的勘察工作，才能为岩土工程施工建设提供有效的地质数据支撑，以保证整个项目能够顺利开展。
而且为保证岩土工程的质量和结构的稳定性，在开展岩土工程地质勘察工作中必须进行地震效应分析调查，以掌握施工场地的地质情况，并对深基坑进行全面科学的核算，利用核算结果来确定深基坑支护的方法和相关参数，以免出现基坑坍塌、积水等一系列问题。
第6章边坡稳定性
压致拉裂缝自下向上扩展
滑移面贯通
③ 滑移－弯曲（sliding and bending）
边坡沿上部陡外倾结构面滑移，在下部受阻后发 生弯曲变形，表层岩层拉裂后岩层剪出。在薄层状及 柔性较强的碳酸盐类层状边坡中比较常见。（图）
轻微弯曲
强烈弯曲隆起
切出面贯通
④ 塑流－拉裂
（plastic flowing andfracturing）
及时治理
针对已经出现的变形状况及时采取必要的增强稳定性措施。
根据工程工程重要性制定具体整治方案
实质是经济原则，重大工程采取全面永久的严密的整治措施， 获得高的安全系数；一般工程则采取简易的防治措施。
➢ 将复杂的滑体形态进行几何简化，滑面简化为圆弧 面、平面或折面
➢ 将空间问题简化为平面问题，取滑动方向的代表性 剖面
➢ 将均布力简化为集中力 （2）分析步骤 ➢ 滑体的形状分析 ➢ 滑体受力条件分析 ➢ 确定计算参数
（3）分析方法
（4）分析应用 ① 层状结构边坡稳定性分析 滑坡条件 ➢ 滑动面倾向和坡面倾向
2 影响边坡应力分布的主要因素
（1）原始应力状态 在新构造运动强烈的地区存在较大的水平构造
残余应力，在临空面附近形成应力集中，表现为加 剧应力分异，在坡顶和坡面张力带表现明显。 （2）坡形
影响坡面几何形态的主要是坡角。坡角增大张 力带范围扩大，坡脚应力集中带最大应力增大。 （3）岩土体结构特征
坡体中存在各种形式的脆弱结构面，对坡体应 力场影响复杂。主要表现在结构面周边出现应力集 中或应力阻滞，构成边坡变形破坏的控制性条件， 产生不同类型的变形和破坏机理。
W sin s
c2 A2
③ 碎裂结构边坡稳定性分析
岩质边坡稳定分析及支护方式
优点：可从根本上解决边坡的稳定性问题，达 到根治的目的。
3)加固 (1)注浆加固 当边坡坡体较破碎、节理裂隙较发育时， 可采用压力注浆这一手段，对边坡坡体进行 加固。灌浆液在压力的作用下，通过钻孔壁 周围切割的节理裂隙向四周渗透，对破碎边 坡岩土体起到胶结作用，形成整体，提高坡 体整体性及稳定性的目的。 优点：注浆加固可对边坡进行深层加固。 (2)锚杆加固 当边坡坡体破碎，或边坡地层软弱时，可 打入一定数量的锚杆，对边坡进行加固。锚 杆加固边坡的机理相当于螺栓的作用。 优点：锚杆加固为一种中浅层加固手段。
(2)岩体结构的影响，表现在节理裂隙的发育程度 及其分布规律、结构面的胶结情况、软弱面和 破碎带的分布与边坡的关系、下伏岩石界面的 形态以及坡向坡角等；
(3)水文地质条件的影响，包括地下水的埋藏条件、 地下水的流动及动态变化等；
(4)地貌的影响，如边坡的高度、坡度和形态等；
(5)风化作用的影响，主要体现为风化作用将减弱岩 石的强度，改变地下水的动态；
崩破塌坏边坡破坏的基本类楔型形体滑动
倾倒破坏
崩塌
边
楔形状滑动
坡
圆弧滑动
多平面滑动
破 滑坡 平面滑动 双平面滑动 坏
类
单平面滑动
型
圆弧形滑动
倾倒破坏
单平面滑动
双平面滑动
多平面滑动
边坡的安全等级
根据边坡破坏后造成损失的严重性、边坡的类型及坡 高等因素将边坡的安全等级划分为三级，如表1.1所示。
三、边坡岩体稳定性分析
后果
四、边坡岩体稳定性计算
边坡工程第6章-边坡稳定性分析图解法(冶金出版社)
6.2.2 赤平极射投影基本作图法
已知两平面，其交线的投影作图
已知两平面的产状分别为走向N20°E、倾向NW、倾角60°和走 向N40°W、倾向NE、倾角40°，其交线的作图步骤如下： 1) 按基本作图法(2)，根据已知平面的产状作出其投影，分别为
产状已知的直线投影作图
已知一直线产状为倾向N50°W、倾角40°，其赤平极射投影作 图步骤如下： 1) 在透明纸上作一基圆，其直径等于投影网直径，O为圆心，
在基圆上标出E、S、W、N方位和方位角分度 2) 在基圆上根据已知直线的倾向(N50°W)标出A点，并连接AO 3) 将透明投影图覆于投影网上，使AO与投影网的EW线重合。
在投影图上绘制已知平面的投影大圆ABC，和已知直线的投影DO，包含DO且 垂直于已知平面ABC的平面作图步骤如下： 1) 按基本作图法(4)，作出已知平面ABC的法线PO 2) 按基本作图法(5)，作包括已知直线DO和已知平面的法线PO的平面，即大圆
FDPG，此为求作平面的投影
6.2.2 赤平极射投影基本作图法
6.1.2 投影网
吴氏网
2. 纬线的绘制
纬线为不通过投影球球心，走向东西，纬度(球面法线与赤道 平面的夹角)为南纬0°~90°和北纬0°~90°的一组不通过球心的垂直 平面赤平极射投影。
绘制时首先将NE弧分度(每格2°或5°)，再将所得各点与圆心O 相连，然后自各点作切线，它们与经线SN的延长线相交得到一系 列交点。以这些交点为圆心，以交点至NE弧段上各相应分度点的 切线段为半径作圆弧，此一系列圆弧即为北半部的纬线。
6.2.2 赤平极射投影基本作图法
岩质边坡稳定性工程地质要素系统分析
蚕 …………………………………………………………………ＷＲ… Ｌ …． Ｇ Ｔ Ｈ Ａ ＮＮ ＲＧ Ｏ Ｄ ……Ｎ Ｅ Ｅ Ｎ Ｌ ＧＥ Ｉ …… Ｖ １ ｏ Ｏ Ｃ Ｉ ＩＥＮ Ｌ Ｏ ０ ． ＣＥ ３
岩 质 边坡 稳 定 性 工 程地 质 要素 系统 分 析
ｌ 工 程 概 况
太澳高速公路在分水岭至南 阳段 Ｏ 标段开挖 ７
有一 系列 岩质边 坡 ， 文选 取 的岩 质边 坡 起 止 里程 本 为 Ｋ ０＋２０一Ｋ ０＋３５ 中 心 最 大 开 挖 深 度 为 ２ ３ ２ ３，
图 １ 边 坡 工 程 地 质 立 面 图
变 质泥岩 ： 黄 色 、 黄 色 ， 风 化 ， 石 较 破 灰 褐 弱 岩 碎 ， 薄层状 ， 呈 层理 面 清 晰局 部 可 见 丝 绢光 泽 ， 有 含 大量 粘 土类矿 物 。
变质 页岩 ： 褐 色 、 褐 色 ， 风 化 ， 石 较 破 棕 灰 弱 岩
２ ．ｍ， １５ 为一深挖高路堑岩质边坡。该边坡位 于南 召互通 立交起 点 处 ， 速 公 路 的左 侧 。边 坡 内部 节 高 理较发育 ， 且发育一条挤压破碎带 ， 两组节理面及层 面切割坡体岩石 ， 大部分坡面岩体呈碎块状。
２５ Ｌ３ 。 ５ ０ ３２ ～３５ Ｌ５ 。～６ 。 ７ 。 ４ ～４ 。 ３ 。 ４ 。 ０ １。这 些 节 理 面分 布较均 匀 ， 大都 贯通性 较差 ， 互 间少 见穿透 相 切 断现 象 ， 节理 面 的延 伸长度 也 大部较 小 ， 间距 多集
２２ 地质构造对边坡稳定性的影响 ．
（ ）优势结 构 面 分 析 ： 岩 质边 坡 发 育 有 四组 Ｊ 该 主要 的节理 面 ， 经统 计 分 析 并 绘 制 出节 理 面 的倾 向 玫瑰 花图 （ ２ 和赤 平 极射 投 影 极 点 等 密度 图 （ 图 ） 图 ３ 。依 据 岩 质 边 坡 优 势 面 控 制 理 论 Ｊ① 、 组 节 ） ， ② 理面具 有 数量 和产 状 优 势 ， 是控 制该 边 坡 稳 定 性 的
岩石高边坡稳定性工程地质分析.doc
岩石高边坡稳定性工程地质分析
一说到高边坡，相关建筑人士还是比较陌生的，高边坡基本概况如何？对于各类高边坡地质稳定性怎么分析？以下是为建筑人士梳理高边坡基本内容，具体内容如下：
下面通过本网站建筑知识专栏的知识整理，梳理相关高边坡的基本情况，主要的内容如下：
对于土质边坡高度大于20m、小于100m或岩质边坡高度大于30m、小于100m的边坡，其边坡高度因素将对边坡稳定性产生重要作用和影响，其边坡稳定性分析和防护加固工程设计应进行个别或特别设计计算，这些边坡称为高边坡。
中国下面为了进一步了解公路高边坡相关的内容，为建筑企业人员推荐一本不错的书刊：
《岩石高边坡稳定性工程地质分析》基本内容：
《岩石高边坡稳定性工程地质分析》是黄润秋所著科学出版社出版的书籍。
《岩石高边坡稳定性工程地质分析》结合我国西部特殊的地域地质环境条件，针对边坡高陡、地质环境条件复杂及工程边坡开挖规模巨大等特点，全面阐述岩石高边坡稳定性分析的工程地质基础、变形破坏机理及稳定性分析和评价方法，主要内容包括总论、岩石高边坡工程地质环境条件、高边坡工程地质现场工作方法、高边坡岩体结构分析、自然和人工高边坡变形破坏机理、高边坡变形破坏的全过程模拟理论及渗流、强震条件下的高边坡稳定性评价、高边坡稳定性的过
程模拟与过程控制等，全书共12章。
《岩石高边坡稳定性工程地质分析》可供国土资源开发、地质灾害防治、水利水电、交通土建、矿山开采等领域以及高等院校、科研院所从事工程地质、岩土工程勘测设计的科研、教学、科技人员参考使用。
《岩石高边坡稳定性工程地质分析》基本信息：
作者黄润秋
ISBN 9787030367457
页数657
定价298.00元
出版社科学出版社。
影响岩质边坡稳定性的工程地质因素浅析
合 同段 的施 工过 程 汇 总 ，施 工企 业 还应 注 重 躲着 那个 施 工方 式 的结 合应 用 。针 对地 层 条 件 的不 同 以及周 边建 筑 情况 的擦 会 议 ，选 择 适宜 的施 工 方式 ， 沉 降的发 生 。 了有 效 避免 为 控制 地层 应力 的 释放 。地铁 施工 单位 还 应在 工 程进 度 与 工 作 面施 工速 度 上 加 以控 制 ， 缩 短工 序 间的 时 间间 隔 ，减少 土体 位 移 以实 现 地层 沉 降控 制 。 ５关 于地 铁地 层沉 降 的检测 分 析 制 的 目的。 地铁 地层 沉 降的 检测 是保 障地铁 施 工建 ４优 化施 工环 节 ， 有效 控制 地层 沉 降 设质 量 、沿线 建 筑安 全 与车 辆行 驶 安全 的关 现代 地铁 工 程施 工 研究 中指 出 ， 查 、 键 。 探 设 在地 铁工 程建 设施 工 过程 中， 要通 过对 需 计 、 工 的紧 密结 合 与优 化 是减 少土 体 松动 、 基层 沉 降的检 测 、周 边 建筑 变形 观测 以及 隧 施 控 制 沉 降的关 键 。在 现代 地 铁工 程 施工 企业 道 内拱顶 、 部沉 降监 测 评价 工 程施 工质 量 ， 底 的施 工管 理体 系 建立 与 完善 中 ，应 针对 地层 保 障 工程 安全 。 沉 降控制 工作 进 行 管理 体 系的优 化 。通 过 对 针对 地铁 施工 过 程地 层 沉 降检测 的重要 地 质 勘探 工作 的重 视 、隧道 施工 结 构 与方 式 性 ，现 代地 铁 工程 施 工企 业 应在 注 重施 工 管 设 计 以及 施 工 过 程控 制 等 多 个 环节 的优 化 ， 理 、 量 控制 、 降控 制 、 本 控 制 等 工作 的 质 沉 成 有 效 控制 地层 沉 降 。 在这 一过 程 中 ， 不仅 需 要 基 础 上 ， 化对 沉 降检测 的认识 。 对沉 降检 强 针 施 工企 业 提高 对 地层 沉 降 的认识 。同时 还要 测 重要 性 ， 完善 自身 的检 测 体 系。 要 时借助 必 求 投 资建 设企 业 、地 质 勘探 企业 以及设 计 单 社会 专业 服务 企 业对 其 进行 检测 ，以此 实 现 位 共 同提 高认 识 ，为 施工 过 程 的地 层沉 降 控 检测 的根 本 目的 。 制奠 定基 础 ， 障地铁 工程 施工 安全 。 保 按照 现代 地铁 变 形监 测 与检 测 的要 求可 为 了有效 控 制地 铁 地层 沉 降 ，工程 施工 以将 地检 测 内容 分为 三 大部 分 。支护 结 构变 企 业还 应通 过 合理 设计 与巧 妙施 工 实现 对施 形 测 量 、地 表环 境 变形 测 量 以及 地下 隧 道变 工 过 程 的强化 管 理 与控 制 。施工 企 业应 加 强 形测量三部分 。根据检测 内容的不同其每一 对 管 超 前 、 注 浆 、 开 挖 、 支 护 、 封 闭 、 项 又 分为 若干 小项 。支护 结 构变 形 的检 测是 严 短 强 快 勤 量测 的理解 与 执行 。通 过 上述 地 铁施 工 方 通 过边 坡 支护 桩 墙位 移 测量 、结 构拱 顶 下沉 针 的林 辉 与执 行有 效 预防地 层 沉降 的发 生 。 及 水平 收 敛测 量 、 与支 护 的应 变 测量 、 结构 锚 另外 ，施 工企 业还 应 在地 铁 施 工过 程 中 杆 锚 股力测 量 、钢 架 内力 与 承受 荷载 测 量等 进 行地 下水 的适度 排 放 。通 过地 下 水 的适度 得 以实现 。地 表环 境 变形 测量 则 是通 过 为 围 排 放气 高 近地 层 的 刚度 与 固结程 度 ，提 高土 岩 变形 测 量 、 线 地表 沉 降测 量 、 沿 沿线 地 下管 体 稳定 性 。 以此实 现地 铁 地层 沉 降 控制 的最 线 变形 测 量 以及 重 要建 筑 物变 形 测量 得 到最 终 目的 。 了提高 地层 沉 降控制 效果 ， 同一 终 结果 。通 过 多重 测量 与 检测 实 现沉 降 测量 为 在
岩质边坡稳定分析
Rockslide at Yosemite National Park, California kills one, injures 4
6.岩质边坡①稳尾定纵①性剖①尾尾的面纵纵剖评开剖面面价挖开开挖方后挖后后法破最最大坏大主剪接近度图 定量应应力力计图图算（（MMPPaa））
分析方法 定性分析 — 工程地质分析
还可能再次滑动破坏
危害 已滑动破坏过的老滑坡的危害
结构疏松破碎
强度低
老滑坡体 透水性强
稳定性差
据了解，有些县市建新城时，没搞清楚地质状况就先行建设，结果把整个新
城建在滑坡体上，如巴东就是一个典型，该城从1979年滑至1坡99体5年三次迁城选址，
二建新城，浪费巨大。
边界线
地质今在年三2峡月考25察日发，现记，者只从要国地土势资平源坦部些三的峡地地方质，灾多害半防有治居指民挥和部城获镇悉，，而三这峡些库平区地 十正之 在八建九设是中古的滑巫坡山，新如城秭(离归旧老城县数城十、里新)一滩处镇2、00云0万阳立老方县米城的、滑云坡安体镇，等正等以。每在天这1些毫 古米左滑右坡的上速，人度滑们动繁衍。生26日息，，耕记种者收赶获到。巫古山代新三县峡城人，口在少暮，雨没路有上大看规到模滑的坡开已挖拉和裂高水 楼泥大路厦面的，建一设条，条所裂以缝虽触然目是惊建心城，在有许的多长滑达坡10体米上。，滑人坡与体自位然于倒新能城上中千心年区相，安坡无度事28。 至30度，影响范围包括县残联、防疫站、法院、公安局、港务局等十多家单位及
整理ppt
● 坡高越高，坡内拉应力越高
● 坡角越大，拉应力范围越大，切向应力值越高
坡形 ● 基坑底宽 W<0.8H 时坡脚处τmax随底宽的缩小而急剧增大
影响
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盐池河崩塌
形成原因： 1. 地形：高陡边坡前缘。地形切割越强烈，高差越大越易
形成崩塌。 2. 岩性：厚层坚硬脆性岩体。如砂岩、石灰岩、石英岩、
花岗岩等。 3. 岩体结构：软弱夹层。 4. 下部有洞穴、采空区等。
岩崩的形成机理
岩崩的形成机理，一般有下列三种。 (1)边坡被陡倾裂隙深切，在外力及自重
边坡稳定性的工程地质分析意义：
(1)通过勘察对边坡的稳定性做出评价和预测； (2)为设计合理的工程边坡和制定有效的防治措施提供地质依据。
广西凤山山体崩塌
第一节 边坡岩体应力分布的特征
一、边坡应力分布的一般特征
(1)斜坡岩体的主应力迹线发生明显的偏转，总的特征为愈 接近边坡，最大主应力愈接近平行于斜坡临空面；而最小主应 力则愈与坡面近正交。
(2)在坡脚与河谷底部形成应力集中带。 (3)与主应力偏转相联系，最大剪应力迹线也发生偏转，呈 凹向临空面的弧线。在最大、最小主应力差值最大的部位(一 般在坡脚附近)，相应形成一个最大剪应力区，因而在这里容 易发生剪切变形破坏 。 (4)在坡顶和坡面的靠近表面部位，由于垂直于河谷的水平 应力显著减小，甚至可出现拉应力，因而可形成一个拉应力带。 其范围随坡角和平行于河谷的水平应力的增加而增大。
1、地形地貌及地物标志； 2、岩土结构特征； 3、水文地质标志；东倒西歪,显示滑坡已滑动解体
树木茂密，形成大片马刀树，表示浅层滑移明显
第三节 影响边坡稳定性的因素
内在因素：组成边坡岩土体的性质、地质构造、岩土体结构、 岩体初始应力等；
第六章 岩质边坡稳定性 的工程地质分析
概述
边坡包括自然边坡和人工边坡两种类型。 自然边坡：在自然地质作用下形成的山体斜坡、河谷岸坡、海岸陡
崖等；
人工边坡：人类工程活动形成的规模不同、陡缓不等的斜坡，例如 道路工程中的工程中的路堑、路堤边坡，房屋、桥梁工 程的基坑边坡，露天矿山的边坡，水电工程中的运河渠 道边坡，船闸、溢洪道边坡、饮水水洞进、出口边坡、 土石坝边坡及坝肩边坡等。
峡谷地区卸荷发育示意图
砂岩中的柱状节理（松弛张裂）
卸荷张裂
二、蠕动变形
蠕动变形，是指边坡岩体主要在重力作用下向临空方向 发生长期缓慢的塑性变形的现象，有表层蠕动和深层蠕动两 种类型。
表层蠕动主要表现为边坡表部岩体发生弯曲变形，多是 从下部未经变动的部分向上逐渐连续向临空方向弯曲，甚至 倒转、破裂、倾倒。
表层蠕动多发生在陡倾层状岩层或陡倾结构面发育的岩 体中，层面或结构面走向与斜坡面走向平行或交角很小。一 般反坡向倾斜或倾角大于60º者更易发生。
深层蠕动，是由于坚硬岩层组成的边坡底部存在较厚的 软弱岩层时，由软弱岩层发生塑性流动而引起的长期缓慢的 边坡蠕动变形。
表层蠕动变形示意图
深层蠕动示意图
三、崩塌
外在因素：水的作用、地震、岩石风化、工程荷载条件及人工 开挖等。
内在因素对边坡的稳定性起控制作用，外部因素则使边坡 的下滑力增大，岩土体的强度降低而消弱岩土体的抗滑力，促 进边坡变性破坏的发生和发展。
一、岩土类型和性质的影响
地层岩性的差异是影响边坡稳定的主要因素。 1）深成侵入岩、厚层坚硬沉积岩以及片麻岩、石英岩等构成的 边坡，一般稳定性较高； 2）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； 3）含有粘土质页岩、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； 4）千枚岩、板岩及片岩，软弱易风化，容易出现蠕动现象； 5）黄土具有垂直节理、疏松透水，浸水后容易崩解湿陷。 6）崩积物、残坡积物。容易沿下伏基岩的接触面产生滑动。
力的作用下逐渐向坡外倾斜、弯曲，陡倾裂隙 被拉开，岩体下部因弯曲而被拉裂、折断，进 而倾倒崩塌。
(2)在坚硬岩层的下部存在有软弱岩层， 当它发生塑性蠕变(塑性流动或剪切蠕变)时， 则可导致上部岩层深陷、下滑、拉裂以至倾倒 崩塌。
(3)下部有洞穴或采空，岩体沉陷、陷落， 将边部岩体挤出，倾倒崩塌。
坠石（风化后）
二者在边坡变化过程中是相互密切联系的。边坡破坏前， 边坡岩体总要经历一个从徐变到巨变的变形过程。 常见的边坡变性破坏主要类型有：松弛张裂、蠕动、崩坍、倾 倒、溃屈和滑坡。
一、松弛张裂
松弛张裂是边坡的侧向应力 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、定义：崩塌指在陡峭地段，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堕落的急 剧变性破坏现象。 2、类型：规模巨大的山区崩塌，称为 山崩；小型崩塌，成为坠石。 3、堆积体：崩塌以自由坠落为其主要 运动形式，岩块在斜坡上翻滚滑动并相 互摩擦破碎后堆积于坡脚，形成岩堆或 崩积体。 4、地貌：岩堆（倒石堆，倒石锥）
崩塌过程示意图
两种情况下的崩塌
崩落实例
四、滑坡
滑坡是指边坡一部分岩体以一定加速度沿某一滑动面发生 剪切滑动的现象。滑动面可以是受剪应力最大的贯通性剪切破 坏面或带，也可以是岩体中已有的软弱结构面。按滑动面的形 态，可划分为圆弧形滑面和平面两种类型。
1.滑坡的形态及特征
（1） 冠 （2） 主断壁 （3） 顶 （4） 头 （5） 次断壁 （6） 主滑体 （7） 足 （8） 趾尖 （9） 趾 （10） 破坏面 （11） 破坏面趾 （12） 滑覆面（分隔面） （13） 滑移体 （14） 减损带 （15） 加积带 （16） 减损坳陷 （17） 减损体 （18） 加积体 （19） 侧翼 （20）原始地面
二滩坝址初始地应力场主应力分布图
斜坡中的剪应力及主应力迹线
边 坡 应 力 分 布 的 一 般 特 征
第二节 边坡岩体变性破坏的类型与特征
边坡变形：指坡体只产生局部部位的位移和微破裂，岩块只出现微
量的脚变化，没有显著的剪切位移或滚动，因而边坡不至引起整体 失稳。
边坡破坏：指坡体以一定的速度出现较大的位移，边坡岩体产 生整体滑动、滚动或转动。
滑坡特征示意图
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。
滑坡壁 滑坡周界
2－滑坡分类
按滑动面与岩层构造关系及始滑部位划分的滑坡类型
3、滑坡判断的标志
滑坡形成以后，常在地表形成地形地貌、岩性 及岩土结构、水文地质条件等各种局部异常现象， 根据这些异常现象即可判断滑坡体的存在与否。