岩质边坡随强度恶化的失稳演化

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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。

边坡结构稳定性影响因素

边坡结构稳定性影响因素影响边坡稳定的因素十分复杂，归纳起来可分为内在因素和外在因素。

内在因素包括：边坡岩土体类型、岩土体结构、地应力等；外在因素包括：水的作用、地震作用、边坡形态及人类活动等。

影响边坡稳定最根本的因素为内在因素，它们决定了边坡的变形失稳模式和规模，对边坡稳定性起着控制性作用。

外在因素只有通过内在因素才能对边坡起破坏作用，促进边坡变形失稳的发生和发展，但当外在因素变化很大、时效性很强时，往往也会成为导致边坡失稳的直接诱因。

一、内在因素1.岩土体类型岩土体类型按组成物质的不同和差异，宏观上可分为土质类和岩质类。

土质类主要是由土、砂、碎石、块石、孤石及全风化岩体等组成的均质、非均质材料。

岩质类按饱和单轴抗压强度可分为极坚硬岩（≥80MPa）、坚硬岩（60～80MPa）、中硬岩（30～60MPa）、软岩（15～30MPa）和极软岩（＜15MPa）。

土质类边坡的稳定性主要取决于土质类材料的抗剪强度。

就材料本身而言，其抗剪强度的高低主要取决于黏粒（粉粒）、碎（块）石和孤石的含量：黏粒（粉粒）含量越高、碎（块）石和孤石含量越少，则抗剪强度越低；反之，则抗剪强度越高。

因此，就材料强度而言，堆积体边坡的稳定性高于碎石质边坡，碎石质边坡的稳定性高于砾质土边坡，砾质土边坡的稳定性高于粉（黏）土边坡。

具有相同结构特征和岩体结构特征的岩质边坡，其边坡的稳定性随着岩质强度的增加而提高。

2.岩土体结构土质类边坡结构密实度也是影响土质类材料抗剪强度指标的重要因素。

结构越疏松，抗剪强度指标就越低，边坡稳定性越差；结构越紧密，抗剪强度指标就越高，边坡稳定性越好。

当边坡具有多元结构特征时，尤其是颗粒相对较细的物质分布在边坡的中下部时，该土层则可能成为制约边坡稳定的主导因素，即边坡稳定程度取决于该土层的物理力学指标。

岩体的结构类型一般可分为整体结构、块状（次块状、裂隙块状）结构、层状结构、镶嵌碎裂结构和碎裂结构。

由于岩体强度较高，岩质边坡稳定性主要取决于边坡结构及岩体中结构面的性状和规模。

高陡岩质边坡微震监测与稳定性分析研究

高陡岩质边坡微震监测与稳定性分析研究一、本文概述随着基础设施建设的快速发展，高陡岩质边坡的稳定性问题日益凸显，成为岩土工程领域的研究热点。

高陡岩质边坡的稳定性不仅关系到工程项目的安全，也直接影响周边环境和人民生命财产安全。

因此，对高陡岩质边坡的稳定性进行准确分析和有效监测显得尤为重要。

本文旨在通过微震监测技术，对高陡岩质边坡的稳定性进行深入分析，以期为相关工程实践提供理论支持和实际应用指导。

本文首先介绍了高陡岩质边坡的特点和稳定性分析的重要性，阐述了微震监测技术在边坡稳定性分析中的应用原理和优势。

随后，详细描述了微震监测系统的构建过程，包括传感器的选型与布置、数据采集与处理等关键步骤。

在此基础上，结合具体工程案例，对微震监测数据进行了深入分析，探讨了高陡岩质边坡的变形破坏机制和稳定性影响因素。

提出了基于微震监测数据的边坡稳定性评估方法和预警体系，为边坡工程的安全运营提供了有力保障。

本文的研究不仅丰富了高陡岩质边坡稳定性分析的理论体系，也为实际工程应用提供了有效手段。

通过微震监测技术的应用，可以实现对高陡岩质边坡稳定性的实时监测和预警，有助于及时发现潜在的安全隐患，采取相应的工程措施，确保边坡工程的安全稳定。

本文的研究成果也为类似工程提供了借鉴和参考，具有重要的理论价值和实践意义。

二、高陡岩质边坡地质特性分析高陡岩质边坡作为一种特殊的地理现象，其地质特性直接影响着边坡的稳定性和安全性。

因此，对高陡岩质边坡的地质特性进行深入分析，是开展微震监测与稳定性分析的关键前提。

高陡岩质边坡的岩石类型多样，常见的有花岗岩、石灰岩、砂岩等。

这些岩石的物理力学性质，如强度、弹性模量、泊松比等，直接决定了边坡的承载能力和变形特性。

岩石中的节理、裂隙等结构面的发育情况，对边坡的稳定性有着重要影响。

这些结构面不仅降低了岩体的整体强度，还容易成为应力集中的区域，从而引发边坡的破坏。

高陡岩质边坡的地质构造背景也是不可忽视的因素。

陈祖煜岩质边坡稳定分析原理方法

龙滩水电站各统计区极点投影等密度图
The method of inclined slices
Sarma’s Method (1979)
边坡稳定分析上限解 EMU
Wl＋Pl＋Pj＋Cel＝0 Wr＋Pr＋Pj＋Cer＝0
Alcl coselVl Arcr coserVr Ajc j cosejVj WlVl cos l WrVr cos r
c＝30 kPa，=0,γ＝0.0 q = 154.25 kPa，
The Prandlt’s bearing capacity solution by the method of inclined slices
(a) Initial estimate，=0.117; (b) Critical failure mode，=0.007
After failure
潘家铮最大最小原理
• 滑坡如能沿许多滑面滑动，则失稳时，它将沿
抵抗力最小的一个滑面破坏（最小值原理）。 • 滑坡体的滑面肯定时，则滑面上的反力（以及
滑坡体内的内力）能自行调整，以发挥最大的抗滑能力（最大值原理）。
徐村水电站厂房后边坡
三峡3坝段坝基
漫湾水电站各测线区
q = 111.4 kPa，
c＝98 kPa，=30,γ＝0.0 (a) A four slice failure mode, initial estimate, Fo=1.047;
(b) Results of the optimization search, Fm=1.013; (c) Result of the optimization search using 16 slices, Fm= 1.006.
• 平面和弧面滑动; • 楔体滑动; • 倾倒破坏

软硬互层顺层岩质边坡稳定性影响因素及失稳机理分析

软硬互层顺层岩质边坡稳定性影响因素及失稳机理分析摘要：在自然界中，岩石在形成过程中因沉积物源性质差异形成软硬分层结构，因构造活动，导致岩层呈现不同成度的岩层结构斜率,这种倾斜岩层结构在工程实践中影响较大，笔者对中国西部地区工程实践中的岩石结构展开研究分析,发现软硬叠加的岩质边坡，在自身重力、自然条件、人类活动等因素下可能诱发失稳。

关键词：软硬互层；顺层岩质；边坡稳定性；影响因素；失稳机理引言随着我国西部大开发战略的逐渐实施,诸多基建工程不断加快落实,且在西南地区工程建设过程中需进行大量工程开挖，形成有大量软硬互层顺层岩质边坡,特别在重庆、云南、贵州等地大量分布层状碳酸盐岩，且碳酸盐岩层间发育富含红泥岩层、泥质砂岩层，形成软硬互层的岩质边坡。

在高速公路、铁路等建设过程中开挖形成的软硬互层顺层岩质边坡也十分常见,该类型的边坡常易失稳产生滑塌、崩落等灾害，对工程施工的正常进行及人员生命财产安全造成了极大威胁。

然而，软硬互层顺层岩质边坡的变形破坏受到诸多因素影响,尤其是边坡坡体结构和岩体结构的特殊组合,导致软硬互层顺层岩质边坡的失稳机理和变形破坏特征变的十分复杂。

本文通过边坡失稳因素及数值模拟方式，分析不同岩层岩层厚度比和软硬互层顺层岩质边坡的位移变化规律,揭示软硬互层顺层岩质边坡的失稳机理,为该类型边坡事故的防治提供了理论依据。

1软硬互层顺层岩质边坡稳定性影响因素分析1.1地下水对软硬互层顺层岩质边坡的影响软硬互层顺层岩质边坡由于岩层性质存在差异性，软质岩层常富含年粘土矿物(如蒙脱石、高岭石、伊利石、绿泥石等)，粘土矿物因其特殊的遇水膨胀性在地下水的作用下，软质岩层部分力学性质极易发生变化，导致岩层软化、崩解，岩层间的凝聚力降低，在上层岩层重力作用下，下层软质岩层抗滑力低于上层岩层岩层面的下滑力，岩层将发生失稳滑动。

在地下水的参与下，软岩中的粘土矿物（如蒙脱石、高岭石、伊利石、绿泥石等）发生化学反应，产生物质交换，从岩石中交换的物质被水流代谢或者地下水作用力对岩石软弱部分机械冲击，导致岩石形成孔洞或空洞,从而加速地下水在岩石中的运动速率，提高岩石的渗透率和孔隙率滤，降低岩石中矿物间的凝聚力。

顺层岩质边坡稳定性分析

顺层岩质边坡稳定性分析发布时间：2023-02-01T08:52:07.406Z 来源：《工程管理前沿》2022年第18期作者：武钰华[导读] 顺层岩质边坡极易不稳定发生破坏，影响顺层岩质边坡稳定性的因素有很多，武钰华中冶沈勘工程技术有限公司辽宁大连摘要：顺层岩质边坡极易不稳定发生破坏，影响顺层岩质边坡稳定性的因素有很多，如：岩层倾角、水的影响、边坡高度、风化作用、地震效应、爆破震动效应等都可能影响顺层岩质的边坡稳定。

本文通过分析影响顺层边坡稳定性因素的作用机理，分析其失稳的机制以及破坏的模式。

关键词：顺层岩质边坡、岩层倾角及结构面、水的作用、开挖坡角、边坡高度。

前言顺层岩质边坡是包含层面和其它类型结构面的一种复杂边坡结构。

根据大量的工程实践经验发现，顺层岩质边坡是稳定性最差、危害程度最大的一种边坡，顺层岩质边坡的变形毁坏给边坡工程的建设重大的损失和人民群众的生命财产带来了重严重的威胁，因此对顺层岩质边坡的研究很深远的意义。

1 顺层岩质边坡类型影响稳定性的因素影响边坡稳定的因素有很多，首先取决于岩层倾角、地层岩性及其组合特征、结构面等内因。

除此以外还包括地下水的作用和开挖坡角、边坡高度、爆破震动效应、地震效应等其他因素。

2岩层倾角及结构面影响边坡稳定性的重要因素之一就是岩层的倾角。

开挖边坡坡角，当坡角中夹杂着的软弱夹层在坡面出露时，边坡极易发生沿软弱夹层滑动的顺层滑坡。

正常来讲，岩层倾角较大时，因为没有下滑空间，所以边坡相对较稳定，虽然在一定的条件下还是会产生顺层弯曲破坏和倾倒破坏。

岩层倾角接近并小于边坡开挖角时，下滑力和下滑空间都相对较大，边坡也就相对不那么稳定。

岩层倾角较小时，不稳定的岩体下滑力较小，开挖后的边坡相对较为稳定。

3地层岩性及其组合特征组成边坡的物质基础是地层，地层岩性的不同对边坡稳定性的影响也不同。

自然界中将地层岩性分为软质岩与硬质岩两种。

由软质岩体组成的顺层边坡坡高通常较低，所以岩层的倾角通常较小；而由硬质岩体组成的顺层边坡坡高通常较高，所以岩层倾角通常较大，由此可以知道地层岩性的不同对顺层边坡稳定的影响极其明显。

影响边坡的主要因素

边坡工程地质问题边坡是自然或人工形成的斜坡，是人类工程活动中最基本的地质环境之一，也是工程建设中最常见的工程形式。

斜坡的形成，使岩土体内部原有应力状态发生变化，出现坡体应力重新分布，主应力方向改变，应力又产生集中；而且，其应力状态在各种自然营力及工程影响下，随着斜坡演变而又不断变化，使斜坡岩土体发生不同形式的变形与破坏。

不稳定的天然胁迫和人工边坡，在岩土体重力、水及震动力以及其它因素作用下，常常发生危害性的变形与破坏，导致交通中断、江河堵塞，塘库淤填，甚至酿成巨大灾害。

根据组成边坡的主体材料不同，边坡可分为土质边坡和岩质边坡两种，而这两者主体材料的结构、性质差别很大，其存在的工程地质问题也不相同，需要分开进行研究。

边坡的稳定是一个比较复杂的问题，影响边坡稳定性的因素较多，简单归纳起来有边坡体自身材料的物理力学性质、边坡的形状和尺寸、边坡的工作条件及边坡的加固措施等几个方面。

一、岩质边坡工程地质问题（一）岩体结构及稳定性分析方法（6）边坡处于强震区或邻近地段，采用大爆破施工。

采用工程地质类比法选取的经验值（如坡角、计算参数等）仅能用于地质条件简单的中、小型边坡。

（三）岩体稳定的结构分析—赤平极射投影图法岩体的破坏，往往是一部分不稳定的结构体沿着某些结构面拉开，并沿着另一些结构面向着一定的临空面滑移的结果。

这就揭示了岩体稳定性破坏所必需具备的边界条件（切割面、滑动面和临空面）。

所以，通过对岩体结构要素结构面和结构体分析，明确岩体滑移的边界条件是否具备，就可以对岩体的稳定性作出判断。

这就是岩体稳定的结构分析的基本内容和实质。

而赤平极射投影图法就是岩体稳定的结构分析的方法。

1．作图方法：以最基本的面结构面的产状为例作如下简单介绍。

如已测得两结构面产状如表1-3表1-3 结构面产状表结构面走向倾向倾角J1 N30°E SE 40°J2 N20°W NE 60°作此两结构面的赤平极射投影图，并求其交线的倾向和倾角。

岩质边坡稳定性分析及变形预测研究的开题报告

岩质边坡稳定性分析及变形预测研究的开题报告一、选题背景岩质边坡在自然界和工程实践中普遍存在，其稳定性和变形特征研究对于工程建设和生态保护都具有重要意义。

岩质边坡的失稳和变形会导致土石流、崩塌等灾害，给人类的生命和财产带来严重威胁。

因此，深入研究岩质边坡的稳定性和变形特征，寻找有效的防止和治理手段，具有重大的理论和现实意义。

二、研究内容本研究旨在通过对岩质边坡失稳机理、变形特征、危险性评价等方面的分析研究，提出一种基于数值模拟的岩质边坡稳定性预测方法，并针对不同情况下的变形特点，探索合理的岩质边坡整治和防治措施。

具体来说，本研究主要包括以下内容：1.岩质边坡失稳机理分析：归纳总结岩质边坡失稳发生的基本机理，探讨各种因素对岩质边坡稳定性的影响，建立相应的理论模型。

2.岩质边坡变形特征分析：对不同类型的岩质边坡进行监测观测，针对不同情况下的岩质边坡变形特点进行分析，归纳总结其变形机理及规律。

3.岩质边坡稳定性数值模拟：建立基于数值模拟的岩质边坡稳定性预测方法，选择合适的数值方法和软件工具，对不同情况下的岩质边坡稳定性进行数值模拟分析。

4.岩质边坡整治与防治措施：根据岩质边坡的不同变形特征和稳定情况，探索适宜的岩质边坡整治方法和防治措施，提出科学合理的岩质边坡防治方案。

三、研究意义本研究旨在深入探究岩质边坡的稳定性和变形规律，为工程建设和生态保护提供科学的参考意见。

研究成果将为岩质边坡工程设计和施工提供重要的技术支撑，为做好岩质边坡治理和防治工作提供可靠的依据。

四、研究方法本研究采用综合研究方法，结合野外调查、实验室测试、数值模拟等手段，对岩质边坡的稳定性和变形特征进行分析和研究。

具体来说，采用现代数值模拟技术，利用有限元、边界元、松弛网格等数值分析方法，分析岩质边坡在不同情况下的稳定性和变形特征，对岩质边坡的稳定性预测和工程治理提供科学依据。

五、预期成果本研究预期取得如下成果：1.深入掌握岩质边坡的失稳机理和变形规律，提出相应的理论模型。

对层状岩质状边坡不同层数溃屈失稳破坏的研究

⑥
２０１４Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈ．Ｅｎｇｒｇ．
对层状岩质状边坡不同层数溃屈失稳破坏的研究
肖慧侯克鹏杜俊
（昆明理工大学国土资源工程学院，昆明６５００９３）
摘
要溃屈破坏是顺层边坡的失稳主要形式之一。根据顺层边坡的地质背景及力学作用机制，将岩板视为二维受压板，分
的２／３，许多变质岩也具有层状构造特征，因此，在工程建设中，层状岩质边坡将会是遇到最多的一类边坡。对于顺层岩质边坡，受各种地质环境的影响，
导出相应的临界坡长计算公式，并结合实际工程实例进行分析论证。
而Ｍｄ／
Ｅ，（ ” ）ｄ／ｃ。ｓ，其中
Ｍ：面而
，
，
ｄ：
研ｄ／ｃ。。ｓ（（下横截面旋转角萸截回疑转角
度，Ｐ为曲率半径），Ｅ１为所取单位宽度岩板的抗弯刚度。
ＡＧｙｙｈｃｏｓａｄｘ／ｃｏｓａ，
岩板视为二维受压板，在考虑了重力，摩擦力和黏聚力的情况下进行分析。冯君在刘小丽等的基础上进行ｒ改进，将顺层岩质边坡当作是弹塑性板来考虑，但是在二者在受力分析方面均偏于简单，没有将静水压力和地震力等考虑进去。朱晗迓、尚岳
单层和多层岩体溃屈失稳情况分别进行考虑。考虑地下水和地震作用的影响，建立了相应的力学模型。运用能量法原理进

反倾向层状岩质边坡失稳模式及支护对策

ＦａｌｅＭｏｅｓａｄＳｐｏｔｎｅｓｒｓｏｔｄｐａｄｃｃｌｐｉｕｒｄｌｎｕｐｒｉｇＭａｕｅｆＡｎｉｉＳｎｗｉｈＲｏｋＳｏｅ
Ｓｅ — ｉｇＨＩｎｂｎ，ＸＵＪｎｋ，ＴＧＸｉｏｌｇＷｉ — ｅＡＮａ —ｉａｎ
（ｏｅｅｆＲｓｕｃｎｎｉｎｎｌｎｉｅｎ，Ｇｉｏｎｅｉ，ＧｉｎＣｌｇｅｒｓｄＥｖｏｍｅｔｇｎｒｇｕｈｕＵｉｒｔｌｏｏｅａｒａＥｅｉｚｖｓｙｕａｇ，Ｇｉｏ５０３ｈｎ）ｙｕｈｕ５００，Ｃｉａｚ
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｂａｅｎｔｅｇｏｏｉａｎｅｔａｉｎｆｒｍａｙａｔｉａｄｃｏｋｓｏｅ，ｆｕｙｅｆｆｉｅｍｏｅｓｗｔｓｄｏｈｅｌｇｃｌｉｖｓｉｔｏｎｎｉｐｓｎｗｉｈｒｃｌｐｓｏｒｔｐｓｏａｌｄｌｉｈｇｏｄｕｒ
ｍｅｈｉｍｆｓｏｅｒｔｄｅｃａｓｏｌｐｓａｅｓｕｉｄ．Ｔｈｌｐｅｎｏｃｍｅｔｍｅｓｒｓｉｄａｃｈｕｄｂｄｐｔｄａｃｒｉｇｔｈａｌｒｎｅｓｏｅｒｉｆｒｅｎａｕｅｎａｖｎｅｓｏｌｅａｏｅｃｏｄｎｏｔｅｆｉｅｕ
史文兵，建科，晓玲续唐
（贵州大学资源与环境工程学院，贵州贵阳５００）５０３
摘
Hale Waihona Puke 要：对反倾向层状边坡进行地质调查研究基础上，出了４种反倾向岩质边坡失稳模式，就其在提并

岩质边坡滑坡的成因分析及防治措施

岩质边坡滑坡的成因分析及防治措施摘要：针对岩质边坡的滑坡现象，分析研究了岩质边坡的滑坡的形成过程、条件及影响因素，并提出有效的防治措施。

关键词：岩质斜边坡；滑坡；成因分析；防治措施我国地域辽阔，地质条件复杂，在工程建设中常遇到岩质边坡变形失稳，造成滑坡事故，给人们的生命和财产造成无可估量的损失。

因此，我们有必要对滑坡的成因进行分析并加以防治。

一、岩质边坡滑坡的成因分析边坡是指地壳表面一切具有侧向临空面的地质体，是地表广泛分布的一种地貌形式。

按成因可分为未经人工破坏改造的天然边坡和经人工开挖或改造形状的人工边坡。

按岩性组成可分为土质边坡和岩质边坡。

这里我们只对岩质边坡变形滑坡加以分析。

（一）岩质边坡滑坡的形成过程斜边坡形成后，在新的应力条件下，坡体将发生局部或整体的变形和破坏，以达到新的平衡。

从斜边坡形成起，它就处在不断的变化过程中，并通过变形发展为破坏。

其主要特征为是否形成连续贯穿性破裂面。

这个变形破坏的过程可以是漫长的（如自然边坡的发展变化过程），也可以是短暂的（如人工边坡的形成）。

1、斜边坡的变形斜边坡变形以坡体未出现连续贯通性破坏面为特点，但在坡体各个局部，特别在坡面附近可能出现一定程度的破裂和错动。

但从整体看，并未产生滑动破坏，其表现为松动和蠕动。

斜边坡松动的表象为斜边坡形成初期，坡体表面常常出现一些与坡向近于平行的陡倾角张开裂隙，被裂隙切割的岩体便向临空方向松开、移动的过程。

其实质是一种卸荷回弹的过程和现象斜边坡蠕动是岩土体在自重应力长期作用下，向临空面的缓慢而持续的变形。

它大致分为表层蠕动和深层蠕动。

其实质是岩土体内部的一种缓慢的调整变形，是趋于破坏的发育过程；当应力值接近或超过岩土体抗剪强度时，斜边坡才会加速蠕动，最终形成破坏。

2、斜边坡的破坏斜边坡在蠕动初期回出现张性羽裂，将转折端切断；继续发育，就形成次剪面，并伴有架空现象；进一步便会形成连续滑动面。

滑动面一旦形成，当推滑力超过抗滑力时，被分割的坡体便以一定的加速度滑移，脱离母岩，形成滑坡。

岩质高边坡稳定性分析及支护设计

岩质高边坡稳定性分析及支护设计摘要：随着国民经济的蓬勃发展，我国的基础建设工程也不断在增多。

而在工程建设过程中，由于工程进行填筑、开挖，往往会形成一些岩质高边坡，这些高边坡的稳定性一旦出现问题，会对整个工程建设带来巨大的安全威胁。

因此，必须加强对岩质高边坡稳定性的研究分析，并采取有效的措施对其进行加固防护，保障工程的顺利开展。

关键词：岩质高边坡；稳定性分析；支护设计引言岩质高边坡在长时间暴露在自然环境下，受到自然外力如：氧化腐蚀、昼夜的影响下，使得岩质边坡的稳定度难以持久保持在一个稳定的水平，长期受到这些自然外力的影响边坡易发生变形甚至破坏。

国内外大量的实践经验证实，在利用技术手段将影响岩质高边坡稳定性的因素及潜在的危害程度进行明确后，能够作为评估和预测高边坡稳定性的重要依据，便于构建完善的地质灾害预防体系。

1岩质高边坡稳定性分析1.1关于传统有限元稳定性分析法数值分析方法主要研究岩体中应力和应变的变化规律，通过某种方法求得边坡的变形规律和应力分布，求解边坡的稳定系数。

岩土材料的本构关系模型发展较为完善；计算机的迅猛发展为数值计算提供了良好的条件；勘察、试验的手段和大型有限元软件程序发展已经相当成熟，这些有利条件为数值分析方法的发展提供了优越性。

有限元法是数值分析中常用的一种方法，它也是发展最为完善，它可以处理岩体的各向异性、不均匀性、不连续性等造成的复杂边坡工程问题；可以确定边坡的拉裂、压碎区和塑性区；可以得出不同边坡的位移场、应变场和应力场；可以明确边坡初始破坏位置和展现边坡渐进破坏过程；可以模拟不同工况、施工加固措施以及非线性力学本构模型等问题。

1.2关于刚体极限平衡方法当前边坡稳定性的刚体极限平衡分析方法中仍然有很多不足之处有待改善。

主要有：①岩质边坡破坏并非是各点同时破坏，而是局部到整体，拉剪应力逐渐释放与转移的过程，但刚体极限平衡分析方法破坏的标准是按照滑动面同时破坏而制定的，无法考虑边坡的渐进破坏过程；②刚体极限平衡方法分析时，在选取岩土体强度参数时，强度参数仅能使用一个值，要么是峰值强度，要么均采用残余强度，没有考虑峰值强度向残余强度的变化；但实际上，随着边坡的渐进破坏，其相应的强度从峰值强度逐渐转化为残余强度；③由于边坡地质条件复杂，受开挖过程以及开挖引起的岩土坡体应力变化、加固措施和时机、强降雨和地震等外界条件的影响，其坡体应力随其荷载、含水率、变形等不断变化。

岩土组合边坡稳定性分析

坡角变陡，裂隙条数增多，深度加大。坡脚一般是稳定的，但在坡高和坡角足够大时，坡脚也产生变形破坏，坡脚的失稳属压剪性质。 1.1.2.2 顺倾向层状岩质边坡的稳定性顺层边坡岩体往往沿着某个最不利的剪切滑动面向边坡面方向滑动，造成边坡失稳破坏，主要受自重而引起的顺层滑移力作用，其稳定性受岩层走向、夹角大小、坡角与岩层倾角组合关系、顺坡向软弱结构面的发育程度及强度所控制。顺层岩质边坡一般多处于背斜构造的两个翼部，在构造挤压力作用下，岩层形成单一倾向且与坡向一致的斜坡。该边坡在自然界分布比较普遍，在工程实践中容易产生滑坡、崩塌、剥落等灾害。顺层岩质边坡的破坏场沿着岩层之间的软弱夹层发生，破坏形式主要有三类：①对于高边坡，容易产生倾倒崩塌；②当岩层倾角小于边坡倾角时，以剪切滑动为主；③当岩层倾角大于或等于边坡倾角时，以溃屈破坏为主。 1.1.2.3 反倾向层状岩质边坡的稳定性反倾向层状岩质边坡受岩体自重力作用，边坡开挖后，首先是岩体内部残余构造应力水平释放，岩体松弛，在边坡顶部出现张裂缝，岩层面由于法向推力作用，导致岩层向下滑移。岩层较陡时易产生倾倒弯曲松动变形，坡脚有软层时上部易拉裂，局部崩塌滑动。稳定性受坡角与岩层倾角组合、岩层厚度、层间结合能力及反倾结构面发育与否决定。当岩层倾角较小时，边坡总是稳定的，其稳定性和坡角、坡高无明显的关系。随着开挖深度增加、坡角增大，在坡面产生不甚明显的压剪变形破坏，而坡角处始终是稳定的，坡顶和坡体岩层不产生倾倒变形。随着岩层倾角及坡角和坡高增大，开挖后则出现较明显的倾倒变形，坡面开裂等破坏形式也相继出现。边坡开挖后，随着时间的延长，降水风化等作用的影响下，边坡中的重力作用明显加强而软弱结构面的强度则降低，其作用在软弱夹层上，先产生压缩变形，而后转化为剪切变形，剪切面上盘顺层向下位移，下盘相对向上位移，最终边坡将产生倾倒破坏。岩质边坡失稳与土质边坡失稳的主要区别在于土坡中可能滑动面的位置并不明显，而岩坡中的滑动面则往往较为明确，不需要通过大量试算来确定。

岩质边坡类型、结构面特征及稳定性分析

岩质边坡类型、结构面特征及稳定性分析【摘要】边坡的稳定性受控于岩土体的基本特性和人为改造的程度两方面因素。

由于地质体的复杂性、多变性和不均质性，因而道路工程边坡设计是预测性、风险性的设计。

本文针对山区不同的边坡类型突出的边坡岩土体失稳问题，结合四川、重庆、云南等省山区道路工程建设项目边坡工程及滑坡灾害的勘查和治理，在研究山区地质背景和地质特征基础上，系统研究边坡岩体结构分类方法，以及开挖边坡岩体稳定性的岩体结构分析方法。

【关键词】地质灾害；岩体分类；结构特征；软硬岩层；结构面；稳定性泥岩、泥质粉砂岩比较软弱，该类岩层具有透水性弱、亲水性强，遇水易软化、塑变，抗风化能力弱，易崩解等特性。

从边坡角度来讲，多数边坡由软硬岩体构成，对边坡岩体的变形破坏起控制作用，岩质边坡软硬结构体构成，岩性层间结合差、软弱结构面发育，边坡开挖后极易发生山体变形、滑坡，特别是山前地带岩土质边坡、顺层岩质边坡及以岩层走向发育沟谷的一侧的边坡，多属顺层易滑地带。

雨季经常诱发大量滑坡灾害，在道路等工程建设项目中，也经常诱发大量开挖边坡岩体失稳灾害。

开挖边坡岩土体失稳灾害的根本原因在于具有特殊的岩体结构特征和不利的岩体力学性质，其中开挖边坡岩体结构特征是控制开挖边坡稳定性的重要因素，边坡岩体的变形与破坏与边坡岩体结构面发育特征、结构面与开挖面的空间组合有密切关系，因此对边坡岩体结构、结构面特征的系统研究具有重要意义。

1.边坡岩体结构类型划分边坡岩体的变形破坏与其岩体结构特征有密切的关系。

根据岩体结构面、结构体特性，并充分考虑控制性结构面与边坡开挖临空面之间的空间组合关系，系统研究岩体结构类型的划分，给出各种岩体结构类型边坡稳定性分析模型，以便于在工程勘察设计中简便、快速应用。

针对岩体结构类型和边坡工程的特点，在边坡岩体结构类型划分中考虑如下因素：1）岩质边坡的岩性特点及岩性组合特征岩质边坡岩性组合最为显著的特点是不同力学性质的岩层互层，从边坡工程角度，开挖边坡工程的岩性组合主要有软质泥质岩为主的层状结构、软硬相间的砂泥岩互层结构和巨厚层硬岩为主的层状结构。

开挖诱发斜向节理化岩质边坡变形失稳机制分析

科学技术创新2019.36类别密度ρ /Kg/m 3 体积模量K /M Pa 剪切模量G /MPa 粘聚力с /MPa 内摩擦角φ/(°) 抗拉强度σt /MPa 黏土 1900 31.1 10.3 0.082 15 0 软弱夹层 2300 666 222 0.008 12 0 强风化板岩 2600 1.08e4 9.48e3 0.01 20 1 中风化板岩28001.47e41.29e40.13031概述贵州省地处西南，岩体节理较为发育，严重削弱岩体物理力学性质及降低边坡稳定性，在开挖等影响下易引发滑坡等地质灾害，极大地影响周围居民的生命财产安全。

目前，大量学者对节理化岩质边坡的稳定性及开挖对边坡稳定性的影响等方面作出了深入的研究。

王金安[1]等通过离散元方法研究了节理发育程度和边坡工程尺度效应对边坡稳定性的影响。

蒋明镜[2]等通过离散元方法研究了共面节理型和非共面节理型边坡的失稳模式。

杨志全[3]等通过相似模型试验模拟了高陡层状岩质边坡开挖，并得出具体的失稳破坏特征。

然而上述研究多偏向于理论分析，实际研究对象将是斜向节理化岩质边坡或更为复杂，因此，开展对斜向节理化岩质边坡开挖破坏模式的研究具有实际的工程意义。

节理化岩质边坡失稳具有启动速度快、块石方量大、波及范围广等特征，一旦失稳将产生巨大的生命财产损失。

因此，在进行开挖等工程活动中，保证边坡稳定性已成为设计人员首要考虑的问题。

2工程地质条件贵州省黎洛香高速公路K21+890～K22+050段左侧路基边坡位于黎平县中潮镇潘老寨村二望冲组镜S202老省道下边坡面上，坡面标高介于550～650m ，相对高差100m 。

边坡地形起伏，倾向为268°，坡角平均为16°，岩层产状为310°∠27°，岩层倾向与坡向呈42°相交，属于斜向边坡。

图1为边坡开挖现场施工图。

图1边坡开挖施工图2.1地层岩性。

浅析岩质边坡在地震条件下的稳定性影响因素

浅析岩质边坡在地震条件下的稳定性影响因素摘要在岩土工程之中，边坡的稳定性，一直是一个重要的课题。

其中，岩质边坡由于其内部结构复杂程度高，影响因素多，尤其在地震作用下影响其边坡稳定的因素更加复杂，因此一直都受到广大学者的关注和研究。

岩质边坡在地震作用下，影响其稳定的主要因素可分为内因和外因两大类，两大因素的共同作用，是导致边坡失稳的主要原因。

本文分别从内因和外因这两个方面进行介绍。

关键词地震荷载岩质边坡稳定性1、引言在当前，岩质边坡在地震条件下的稳定性分析仍然是岩土工程界与地震工程界的热点研究课题之一。

受我国是多山地区这一特殊地理环境的影响，我国存在着大量的自然边坡[1]，这些边坡的稳定问题严重威胁着国家和人民的财产和人身安全。

但因其复杂性也给人们的研究带来了困难，尽管如此，仍受到大量学者的重视，并取得了丰硕的成果。

本文从内因和外因两个方面总结归纳了岩质边坡在地震条件下的稳定性影响因素。

2、内因分析[1-7]2.1断层的影响断层按照地震时是否能放出能量分类，有发震断层和非发震断层两类。

对于边坡稳定性，断层的影响，主要体现在以下方面：一是对边坡的整体性及连续性产生了破坏;二是断层带内的岩石一般破碎严重，风化程度也较高，这就为地下水活动提供了较好的场所，降低了边坡岩体的强度及抗变形能力;三是断层可以对地震波进行反射拉伸，从而在反射波的影响下，岩体可能会受到破坏，引起边坡的失稳。

2.2 岩体结构的影响在地震条件下，结构不同的岩体，它们呈现的反应往往是不一样的。

比如强度较高、整体性较好的块状结构的岩体，它们的力学特性与均质弹性体较为相近，地震发生时通常不易产生稳定破坏。

但如果边坡岩体中存在影响边坡稳定的结构面时，在发生较大强度地震时，可能会导致范围较大的崩塌的发生;当岩体结构为镶嵌型时，在地震的作用下，可能会导致边坡局部产生落石和崩塌，但大规模的失稳一般不会发生;边坡坡度及岩体的内摩擦角，是影响层状岩体结构边坡稳定性的重要因素，当层状岩体中发育有影响其稳定性的节理时，在地震发生时，边坡可能发生沿层面的崩塌或滑动现象;对于碎裂结构的岩体，其抗剪强度一般较低，在地震发生时，可能会产生局部的落石和崩塌，但大规模的失稳一般不会发生;稳定性很差的散体结构的岩体，极容易在地震的作用下发生破坏，通常表现为在烈度较高的区域内会发生岩石滑落及规模较小的滑动，更有甚者可能会发生大规模的滑坡。

四川某公路岩质高边坡失稳机理研究

四川某公路岩质高边坡失稳机理研究摘要：本文对四川某公路岩质高边坡失稳机理研究，为以后类似边坡工程提供理论支持。

关键词形成机制；滑坡；岩质边坡；公路中图法分类号 P642；文献标志码 A1引言四川某公路路堑为岩质边坡，基岩产状近水平，前期未见裂缝等变形迹象，根据已有研究结果表明[1,2]，在没有采煤等采空区和地震情况下，该边坡稳定性应该非常好。

但是在2020年8月强降雨作用下，边坡发生滑坡失稳。

因此本文对该滑坡的失稳进行了研究，总结了该类滑坡的形成机理。

图1路堑边坡发生滑坡2边坡现状2020年8月在强降雨作用下，四川某快速通道路堑边坡发生滑坡（图1）。

该边坡为岩质边坡，坡高最高近30m，岩性为砂质泥岩，岩层缓倾，产状为295°∠24°，倾向与路线走向基本一致，发育两组节理，节理产状为250°∠88°和150°∠72°，延长约0.3～0.5m，呈闭合状态，节理面较平直，岩体较破碎。

原边坡设计为锚杆框架梁+生态防护，边坡分级开挖，每级高10m，边坡开挖最高约30m，总共3级，最底部一级为锚杆框架梁，其余为生态防护。

并且施工要求是分级从上往下开挖，每级跳槽开挖施工，并及时支护，上一级开挖并支护后再开挖支护下一级。

堑顶5m以外设置截水沟。

目前边坡意见分三级开挖完毕，坡脚第一级边坡才开始实施锚杆框架梁，第二、三级边坡未上生态防护措施，锚杆框架梁工点前后段边坡已经实施菱形护坡。

在滑坡影响下，锚杆框架梁和菱形护坡发生变形破坏。

坡顶截水沟离坡顶边缘不到5m，并且已经局部因滑坡开裂破损，后缘天然水沟汇水冲刷滑坡后缘拉裂缝。

3滑坡变形特征滑坡后缘位于后缘拉裂缝（图2），拉裂缝长约100m，宽约2m，深约15m，近直立；滑坡左右边界为变形区左右剪出变形处（图3、图4）；剪出口位于坡脚，坡脚已经发生鼓胀现象，滑带为砂质泥岩与砂岩间的泥岩夹层面（图5）。

其中滑坡后缘拉裂距离坡顶边缘约3m。

土质边坡破坏模式与稳定性计算公式

1、对于粘聚力为零的砂性均质土边坡，发生滑坡破坏时，表现为平面滑动，破坏面在截面上为一条通过坡脚的直线；对于存在粘聚力的粘性均质土边坡，则表现为圆弧面滑动，破坏面在截面上为通过坡脚的圆弧
2、黄土边坡坡体破坏形式主要为滑坡和崩塌。滑坡或崩塌的形成与边坡原始坡度有关：对于小于 50°的不稳定边坡，其破坏模式主要是滑坡；51°～70°的不稳定边坡破坏模式以滑坡为主，并伴有崩塌；当边坡大于70°时，基本不发生滑坡，主要破坏模式为崩塌。
沿圆弧形滑动面滑移
岩土体沿莫一弱面或朝向坡外的结构面整体向下滑移
剪切-滑移。人工开挖增大坡角，或地表水入渗使内摩擦角和内聚力降低，达到临界值沿圆弧形滑动面滑移
拉裂、剪切-滑移。层面或贯通性结构面形成滑动面，结构面临空，坡脚岩层被切断或坡脚岩层挤压剪切
坍塌
坡体松弛带内的岩土由于震动、或侧向卸荷、与坡面加载以及四季中时干时湿等使松弛带内岩土的结合密实度在不断变化而塌坡，塌至与其相适应的斜率为止
主要特征
影响稳定的主要因素
可能的主要变形模式
以粘粒为主，一般干时坚硬， 1．矿物成分，特别 1．裂隙性粘土常沿光滑裂隙
粘遇水膨胀崩解。某些粘土具是亲水、膨胀、溶滤面形成滑面，含膨胀性亲水矿
性大孔隙性(如山西南部的粘土)，性矿物含量；
物粘土易产生滑坡，巨厚层半
土某些粘土甚坚固(如南方网纹 2．节理裂隙的发育成岩粘土高边坡因坡脚蠕变可
② 、坡度：坡度对边坡的稳定性影响最大，边坡的稳定系数随坡度增大呈幂函数减小，坡度小于50 ° 时变化较大，大于 50 °变化趋缓。随着坡度的增大，坡体位移与剪应变急剧增加，发生突变，由此可将其视为坡体即将发生破坏的判据；

岩质边坡稳定性影响因素分析

岩质边坡稳定性影响因素分析摘要：岩质边坡稳定性影响因素众多，主要包括坡体结构特征、工程地质条件、结构面、水、荷载及外部扰动等，务必对上述因素对岩质边坡的影响认识清楚，并采取合理的控制措施，才能保证岩质边坡的稳定性。

基于此，本文就以岩质边坡稳定性概述为出发点，而后探讨了岩质边坡稳定性影响的主要因素，以期为边坡稳定性分析提供支撑。

关键词：岩质边坡；稳定性；影响因素；分析前言随着我国西部大开发的战略的深入推进，西部地区在工程建设中出现了一大批人工高切坡，其中，大部分为岩质边坡。

因此，对岩质边坡的稳定性影响因素进行分析，对于工程建设具有极其重要的意义。

通过分析了解这些因素对岩质边坡稳定性影响的作用机理，采取合理的控制措施，保证岩质边坡的稳定性，可以确保工程建设的顺利开展，并最大限度地保障人民群众的生命财产安全。

一、岩质边坡稳定性概述岩质边坡的物质组成为岩体，因为坡体结构特征、工程地质条件、结构面、水、荷载、外部扰动等千差万别，岩质边坡的破坏形式也非常多样，主要包括滑移型和崩塌型。

滑移型：①外倾结构面控制，沿外倾结构面单面或多面滑移；②不受外倾结构面控制或无外倾结构面，沿极软岩、强风化岩、碎裂结构或散体状岩体中最不利滑动面滑移。

崩塌型：①受结构面切割控制，沿陡倾、临空的结构面塌滑;由内、外倾结构不利组合面切割,块体失稳倾倒;岩腔上岩体沿结构面剪切或坠落破。

②无外倾结构面控制，陡立边坡,因卸荷作用产生拉张裂缝导致岩体倾倒[1]。

边坡岩体破坏与否，取决于岩体的强度与应力分布情况的关系。

当应力变化在岩体的容许强度之内，则应力调整不会带来边坡的破坏，否则，将导致边坡的变形甚至破坏。

研究表明，影响边坡岩体应力状态因素主要包括内因和外因。

本文分别从坡体结构特征、工程地质条件、结构面、水、荷载及外部扰动等因素进行简要分析论述。

二、岩质边坡稳定性影响因素分析（一）坡体结构特征边坡结构特征主要包括边坡岩体类型、边坡高度、坡角、岩层产状、边坡倾向与岩层倾向夹角等。