边坡工程第1章-边坡工程与地质灾害(冶金出版社)
边坡形态与分类(3)边坡工程的地质勘探
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边坡是否稳定受多种因数的影响，主要有： (1)岩土性质的影响，包括岩土的坚硬程度、抗风 化能力、抗软化能力、强度、组成、透水性等； (2)岩层的构造与结构的影响，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、下伏岩土界 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)地貌因数，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 用将减弱岩土的强度，改变地下水的动态；(6)气 候作用的影响，气候引起岩土风化速度、风化厚 度以及岩石风化后的机械、化学变化，同时引起 地下水(降水)作用的变精化选p；pt
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1)钻探 n 通过钻探，可揭示边坡各地层的厚度、位置、产
状。根据钻孔取芯试样的分析，可进一步确定出各 地层的物质成分、物理力学性质。为鉴别和划分地 层，钻孔直径不宜过小，须满足试验对取样尺寸的 要求。 2)探井·· n 探井比钻探更直观、更能准确地揭示边坡各地层 的厚度、位置、产状、结构组成情况。探井的深度 受施工难易程度的限制，不及钻探所能达到的深度， 成本也比钻探高得多。 3)探槽 n 在边坡顶部滑动面边缘附近下部剪出口附近，滑 动面位置较浅，可利用槽探手段揭示滑动面在边缘 或剪出口部位处的形态特征及相应地层的情况。
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4)物探 n 物探(又称地球物理勘探)应在工程地质测绘和
钻探的相互配合下进行，可作为一种辅助性勘探 手段。物探方法可根据工程要求、探测对象的地 球物理特性和场地地形地质条件等因素确定。 n 选择物探方法时，应充分考虑边坡场地的地形 起伏、表土层的均匀性和各向异性、场地附近有 无对物探工作造成干扰的因素(如变电设备、高压 电线、地下金属管道、机械振动)等场地条件的适 宜性。
地质工程边坡课程设计
地质工程边坡课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解地质工程边坡的基本概念，掌握边坡稳定性分析的关键因素；2. 学会运用地质学原理，分析不同类型边坡的稳定性，并掌握相应的防治措施；3. 了解我国地质工程边坡的现状和发展趋势。
技能目标：1. 能够运用所学知识，对实际地质工程边坡案例进行稳定性分析和评价；2. 掌握地质工程边坡勘察、设计和施工的基本方法，具备一定的实际操作能力；3. 能够运用现代信息技术，收集和整理地质工程边坡的相关资料，提高信息处理能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对地质工程边坡学科的兴趣，激发探索精神和求知欲；2. 增强学生的环保意识，使其认识到地质工程边坡稳定性对生态环境的影响；3. 树立正确的工程伦理观念，培养学生对工程质量和安全的责任感。
本课程旨在通过地质工程边坡的案例教学，使学生在掌握基本知识的同时，提高实际操作能力，培养分析问题和解决问题的能力。
针对高年级学生的认知特点，课程设计注重理论与实践相结合，强调学生的主体地位，鼓励积极参与和思考。
通过本课程的学习，为学生未来从事地质工程领域的工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 边坡工程概述：介绍边坡工程的基本概念、分类及在我国的应用现状。
- 教材章节：第一章 边坡工程概述- 内容：边坡的定义、分类、边坡工程的重要性。
2. 边坡稳定性分析：讲解影响边坡稳定性的因素，介绍稳定性分析的方法和原理。
- 教材章节：第二章 边坡稳定性分析- 内容：内、外力作用及边坡稳定性因素、稳定性分析方法、极限平衡理论。
3. 边坡防治技术：介绍不同类型边坡的防治措施，包括排水、加固、植被等。
- 教材章节：第三章 边坡防治技术- 内容：排水系统设计、加固技术、植被恢复、生态护坡。
4. 边坡工程实践：分析典型地质工程边坡案例，提高学生的实际操作能力。
- 教材章节：第四章 边坡工程实践- 内容：案例解析、现场勘察、设计原则、施工技术。
5. 边坡工程监测与评价：讲解边坡工程监测方法，分析监测数据，进行工程评价。
边坡工程
边坡工程
资源环境学院
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第1节、概述 第2节、斜坡中的应力分布特征 第3节、斜坡变形破坏的基本类型 第4节、影响斜坡稳定性的因素 第5节、斜坡稳定性的工程地质评价方法
15.07.2020
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第1节 概述
斜坡统指地表一切具有侧向临空面的地质体，包括天然斜 坡和人工边坡。
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4.地震作用的影响
地震对边坡稳定性的影响较大。在地震的作用下，首先 使边坡岩体的结构发生破坏或变化，出现新的结构面，或 使原有结构面张裂、松弛，饱水砂层出现振动液化，地下 水状态亦有较大的变化。在地震力的反复振动冲击下，边 坡沿结构面发生位移变形，直至破坏。
15.07.2020
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。
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一、应力状态的变化
• 在岩土体中进行开挖，形成人工边坡后，由于开挖 卸荷，在近边坡面一定范围内的岩土体中，发生应 力重分布作用，使边坡岩土体处于重分布应力状态。
• 边坡岩土体为适应重分布应力状态，将发生变形和 破坏。因此，研究边坡岩土体重分布应力特征是进 行稳定性分析的基础。
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(4)结构面 结构面的存在使坡体中应力发生不连续分布，
并在结构面周边或端点形成应力集中带或阻滞应力 的传递，这种情况在坚硬岩体边坡中尤为明显。
1-1边坡工程勘察
由于影响边坡稳定性因素的多样性和复杂性，对于一个具体的滑坡，应该具体分 析哪些因素是主要的、起决定作用的，采取相应的防治措施。 滑坡的发展阶段 蠕动变形阶段、剧烈滑动阶段、渐趋稳定阶段
岩土体性质
滑坡主要发生在松散堆积层中，基岩滑坡次之。滑动面主要发生在粘土 夹层中。对于基岩滑坡而言，主要与千枚岩、页岩、泥岩、泥灰岩、片岩等 遇水容易软化的岩石有关。
坚硬→陡坡→崩塌 软弱→缓坡→滑坡 存在地质缺陷：易风化岩石、粘土层或在硬质岩中夹有泥质、炭质、片 状结构岩石、含盐地层、冻土等软弱夹层。
四、深部钻探
孔位及孔深由专业人员推测而定，对该类钻孔的要求如下： (1) 断层、破碎带，要求尽可能提高岩芯采取率； (2) 采取定向岩芯； (3) 钻孔可用于观测水位井； (4) 详细编录：描述(岩性、颜色、裂隙、RQD等、照相)
五、地质间断面的图形展示
(一) – (二) – – 断层级地质间断的填图 绘平面图、剖面图 节理统计(层、节理面极点等值线图) (极射赤平投影) 表示了一组节理的“平均”产状和分布规律 “极点密度等值线图”
边坡断面上有4条地质间断线，将岩土体分割成若干块。 • 按有界性分类2类：有界块体、无界块体； • 有界块体又分为：可移去块体、不可移去块体； • 可移去块体又分为： Ⅲ：无摩擦力亦可稳定； Ⅱ：潜在关键块，稍有摩 擦力即可稳定； Ⅰ：关键块，不支撑不能 稳定的，能自行滑塌， 滑塌后引起其他块不 稳定。
地质间断按成因可分三大类： • 原生间断 ――在岩体成生过程中形成的，如沉积 岩中的层理，不整合及假整合、原生软弱夹层， 岩浆岩中的接触面、岩脉、冷凝节理、变质岩中 的片理、板理、片麻理及片麻理及片状软弱矿物 的富集带等。
边坡工程复习资料
第一章边坡与边坡工程1、边坡是自然或人工形成的斜坡。
2、边坡的构成要素：坡顶面、坡面、坡肩、坡脚、坡低面、坡高、坡角、坡体3、滑坡通常是指由自然原因引发的正在蠕动与滑动的自然斜坡，称为自然滑坡；另一部分则是由于边坡开挖或填筑，而引发古老滑坡复活或自然滑坡加剧，从而引发大规模滑坡。
4、边坡与滑坡的区别？答：1、边坡指由于工程原因而开挖或填筑的人工斜坡；而滑坡指由于自然原因而正在蠕动与滑动的自然斜坡。
2、边坡在工程开挖与填筑前坡体内不存在滑面，但可以存在未曾滑动的构造面，开挖前坡体无蠕动或滑动迹象；滑坡在坡体中存在天然的滑动，坡体已有蠕动或滑动迹象。
3、当人工斜坡内存在天然的滑面或引发古老滑坡滑面复活时，称为工程滑坡；当天然斜坡危及工程安全而需要治理时则称为自然斜坡。
5、边坡工程是指为满足工程需要而对自然边坡进行改造。
6、常用的边坡支护措施分为以下几种？答：挡土墙、抗滑桩、土钉、预应力锚索（杆）、抗滑洞塞、坡面防护、喷锚支护、减载、排水和防渗、其他措施。
7、边坡稳定性评价方法？答：地质分析法、经验类比法、结构分析法、极限平衡分析法、数值分析法、概率分析法。
第二章边坡的类型及其破坏特征1、边坡按成因可以分为自然边坡与人工边坡两种。
自然边坡是由于其地层岩性、地质构造、地下水分布和风化程度的不同，在自然营力作用下形成了不同的形态，如有直线坡、凸形坡、凹形破、台阶状坡等，且其坡高和坡率也千差万别，坡面的冲沟发育和分布密度、植被状况等也不相同，是设计人工边坡的地质基础和设计的参照对象。
2、边坡按边坡介质材料可分为土质边坡、岩质边坡与岩土混合边坡3种。
3、按边坡的高度分类可以分为一般边坡和高边坡两种。
一般边坡：岩质边坡总高度在30m以下，土质边坡总高度在15~20m。
高边坡：岩质边坡总高度大于30m，土质边坡总高度大于20m。
4、不同坡体结构的边坡示意图？P155、岩质边坡地质结构分类？P17类型——破碎结构边坡——结构特征：岩体结构面发育，多短小无规则分布，岩块存在咬合力。
边坡工程33
泥石流防治 debris flow stabilization
泥石流防治
泥石流预防 工程治理
避让 监测 预警预报
排导措施 拦挡停淤施 生物防治措施 综合防治措施
防灾预案 hazard prevention plan
贯彻“以人为本”宗旨，在泥石流活动 地区为避免和减轻泥石流危害而制定：
1、 监测、预警预报、避让、搬迁等预防性 防灾措施，
设计阶段泥石流勘查
结合可研，优化治理方案
初设阶段 围绕工程设计所需的参数、工程地质条件进行
论证比选治理方案，提出措施建议
施工图 设计阶段
对初设阶段遗留问题、设计需增补的参数的补充勘查
重点是工程建设地段的工程地质勘查。
施工阶段泥石流勘查
在工程实施过程中进行 按施工揭示的地质信息，对勘查资料加 以综合，补充、修正和完善 为变更设计进行补充勘查。
堆积区由于流域内来沙量的增长而 不断扩展，进逼下游大河变形。
泥 石 流 活 动 的 识 别
05-6-1美姑县马洛村泥石流
05-7-2理县通化乡铺子沟泥石流
南沟泥石流弯道超高现象
05-7-2理县薛城南沟泥石流挤占、抬高河床、雍水
05-7-19沐川县废碴泥石流（7死9伤）
03-6-28丹巴县岳扎乡泥石流
2、明确相关责任人的主动防治泥石流危害 的群测群防方案。
泥石流勘查目的
1、查明：泥石流发育的自然环境、形成 条件， 基本特征、危害；
2、为防治方案的选择、防治工程的设计 提供资料（工程地质条件和参数）。
本技术要求基本规定
泥石流勘查阶段划分
泥石流调查 泥石流勘查
可行性论证阶段
设计阶段
施工阶段 应急治理
《边坡工程》课程教学大纲
《边坡工程》课程教学大纲英文名称：Slope Engineering课程编码：总学时：32 实验学时：0 学分：2.0适用对象：土木工程专业本科学生先修课程：岩石力学、土力学、工程地质大纲主撰人：大纲审核人：一、课程性质、目的和任务1. 本课程为土木工程专业大学本科生专业选修课程。
2. 目的是通过学习边坡工程的基本知识，基本理论，掌握边坡的基本分析方法和计算原理、各种边坡分析方法理论基础和应用条件，以及掌握边坡的治理方案，为今后从事生产实际工作或科学研究打好基础。
二、教学内容及要求第1章边坡与边坡工程授课学时：2基本要求：1-1 了解边坡与滑坡1-2 掌握边坡工程概念1-3 了解边坡稳定性研究的发展1-4 了解边（滑）坡治理技术的发展重点：边坡工程概念，边坡稳定性研究的发展，边（滑）坡治理技术的发展第2章边坡的类型及其破坏特征授课学时：2基本要求：2-1 掌握边坡分类2-2 熟悉边坡地质结构2-3 掌握边坡破坏特征重点：边坡分类、边坡地质结构、边坡破坏特征难点：边坡破坏特征第3章边坡工程地质勘察授课学时：2基本要求：3-1 了解边坡工程勘察的基本技术要求3-2 熟悉边坡工程勘察方法3-3 掌握勘察资料的分析与整理重点：边坡工程勘察的基本技术要求、方法，勘察资料的分析与整理难点：勘察资料的分析与整理第4章边坡稳定性评价授课学时：6基本要求：4-1 了解影响边坡稳定性的因素4-2 掌握边坡稳定性的判别标准4-3 了解工程地质类比法4-4 了解赤平投影法4-5 掌握刚体极限平衡法4-6 了解特殊滑动模式岩坡稳定性分析方法重点：影响边坡稳定性的因素，边坡稳定性的判别标准，边坡稳定性的评价方法难点：边坡稳定性的判别标准，边坡稳定性的评价方法第5章边坡稳定分析数值方法授课学时：4基本要求：5-1 熟悉边坡稳定分析有限元法（FEM法）5-2 了解有限差分法（FDM法）5-3 了解不连续变形分析法（DDA法）5-4 熟悉反分析法5-5 了解数值分析的其他方法重点：边坡稳定分析有限元法、反分析法难点：边坡稳定分析有限元法、反分析法第6章边坡工程设计授课学时：8基本要求：6-1 了解边坡工程设计的基本资料与基本原则6-2 掌握坡率法与削坡减载设计6-3 掌握边坡支护结构的侧向岩土压力6-4 掌握重力式挡土墙设计6-5 熟悉悬臂式及单支点支护结构设计6-6 熟悉锚杆（索）设计6-7 了解排水设计重点：坡率法与削坡减载设计，边坡支护结构的侧向岩土压力，重力式挡土墙设计难点：坡率法与削坡减载设计，边坡支护结构的侧向岩土压力第7章边坡绿化授课学时：2基本要求：7-1 了解边坡绿化的必要性与特点7-2 熟悉边坡绿化技术7-3 了解边坡绿化工程设计重点：边坡绿化技术难点：边坡绿化工程设计第8章边坡工程施工与监测授课学时：6基本要求：8-1 熟悉边坡工程施工8-2 熟悉滑坡工程施工8-3 了解信息施工法8-4 了解边坡工程爆破施工8-5 了解边坡工程的施工组织设计8-6 熟悉边（滑）坡工程监测重点：边坡工程施工，信息施工法，边坡工程的施工组织设计，边（滑）坡工程监测难点：边坡工程施工，信息施工法，边坡工程的施工组织设计，边（滑）坡工程监测三、学时分配课程总学时为32，其中理论学时32，实验学时0。
工程类边坡工程边坡防护与加固冶金出社x
作者具有丰富的工程实践经验和深 厚的学术背景，对边坡工程边坡防 护与加固领域有深入的研究和理解。
作者在书中详细介绍了边坡工程边坡 防护与加固的新理念、新技术和新方 法，反映了该领域的最新进展和趋势。
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和数据，充分证明了其专业性和权 威性。
善于总结归纳：在学习过程中，及时总结归纳所学知识，形成系统化的知识体系，便于 记忆和应用。
结合实际工程情况，灵活运用所学知识。 注重理论与实践相结合，多进行实地考察和操作。 关注新技术、新方法的发展，不断更新自己的知识储备。 与同行交流、分享经验，共同提高技术水平。
边坡工程防护与加固的案例分析 实际工程中边坡防护与加固的要点 边坡工程防护与加固的实践应用 实际工程中边坡防护与加固的注意事项
作者在书中注重理论与实践相结合， 通过案例分析和实际操作，使读者更 好地理解和掌握边坡工程边坡防护与 加固的技能和知识。
涵盖了工程类边坡工程边坡防护与加固的 各个方面，包括理论、技术、实践等。
系统地介绍了工程类边坡工程边坡防护 与加固的基本原理、方法和技术，有助 于读者全面了解该领域的理论体系。
结合了国内外相关领域的最新研究成果和 实践经验，为读者提供了全面的参考资料。
本书强调设计、施 工和管理的系统性 和完整性，注重提 高读者的综合应用 能力，使其能够更 好地应对各种复杂 的工程问题。
通过深入浅出的 语言和图文并茂 的方式，本书降 低了理论知识的 难度，提高了读 者的学习兴趣和 效果。
本书提供了大量实际工程案例，帮助读者更好地理解边坡防护与加固技术的应用。
结合实际项目经验，对不同类型边坡的防护与加固方案进行深入剖析。
植物防护：利用 植被覆盖坡面， 防止水土流失
砌石防护：采用 石块铺设坡面， 防止水流冲刷
工程类边坡工程边坡工程与地质灾害冶金出社x
边坡工程的发展历程
早期边坡工程：自然稳定，无加固措施 近代边坡工程：采用加固措施，如挡土墙、锚杆等 现代边坡工程：生态加固，如植被混凝土、生态袋等 未来边坡工程：智能化监测与加固一体化
复合式边坡治 理：结合多种 治理方法，形 成复合式边坡 治理方案，满 足不同治理需
求。
边坡工程在未来的应用前景和挑战
应用前景：随着科技的进步，边坡工程将更加注重智能化、绿色化、可持续化发展，提高工程的 安全性、稳定性和环保性。
挑战：随着边坡工程规模的不断扩大和复杂度的增加，需要解决技术、经济、环境和社会等方面 的挑战，如技术更新换代、成本控制、环境保护和社会责任等问题。
边坡工程与地质灾害的关系
边坡工程是地质 灾害的主要诱因 之一，不合理的 边坡工程会导致 滑坡、崩塌等地 质灾害的发生。
边坡工程对地质 环境的影响是长 期且复杂的，需 要采取科学合理 的设计和施工措 施来降低地质灾
害的风险。
边坡工程的地质 灾害影响与工程 规模、地形地貌、 岩土性质等多种 因素有关，需要 进行全面的地质 勘查和风险评估。
发展趋势：边坡工程将朝着更加精细化、专业化和综合化的方向发展，注重跨学科、跨领域的合 作与创新，提高工程质量和效益。
未来展望：随着科技的不断发展，边坡工程将迎来更多的发展机遇和挑战。未来需要加强科研投 入和技术创新，推动边坡工程领域的可持续发展。
边坡工程对环境保护和可持续发展的贡献
基坑与边坡工程第1章 绪论
Lanzhou University of Technology
第1章 绪论
边坡的形态与分类
按边坡成因分类 天然边坡 人工边坡 按构成边坡坡体的岩土性质分类
粘性土类边坡
碎石类边坡 黄土类边坡 岩石类边坡
Lanzhou University of Technology
第1章 绪论
边坡的形态与分类
Lanzhou University of Technology
第1章 绪论
边坡在自然与人为因素作用下的破坏形式主要表现为滑坡、 滑塌、崩塌和剥落。 滑坡（ slides）：斜坡部分岩土体在重力作用下，沿一定的 软弱面，缓慢地整体向下移动，具有蠕动变形、滑动破坏和
渐趋稳定三个阶段，有时也具有高速急剧移动现象；
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第1章 绪论
基坑工程的历史发展
远古时代 • 最早的放坡 开挖和简易 木桩围护
1943年 • Terzaghi 和 Peck 提 出 了预估挖方 稳定程度和 支撑荷载大 小的总应力 法
1956年 • Bjerrun 和 Eide 给出了 分析深基坑 底板隆起的 方法
泥土的止水性能和芯材（一般为H型钢，也可为混凝土
等其他劲性材料）的高强度特性有效地组合而成的一种 抗渗性好、刚度高、经济的围护结构。
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第1章 绪论
基坑工程的发展展望
基坑工程对周围环境的影响更受重视
大量深基坑工程集中在市区，施工场地狭小，施工条 件复杂，如何减小基坑开挖对周围建（构）筑物、道路和 各种市政设施的影响，发展控制基坑开挖扰动环境的理论 和方法将引起人们进一步的关心和重视。人们将更加重视 深基坑工程对周围环境的影响研究，包括基坑开挖前周围 建筑及市政设施的初始应力场及位移状态的调查评价，基 坑开挖对它们引起的附加应力的计算，以及它们抵抗破坏
第1章边坡工程基础知识
§1.6 术语
秭归泄滩工程地质剖面图 纵
汪 家 弯 新 公 路
泄 滩 初 中 老 乡 政 府
§1.6 术语
锚杆(索) anchor bar (rope)：将拉力传至稳定岩土层的构件。当采用 钢绞线或高强钢丝束作杆体材料时，也可称为锚索。
系统锚杆 system of anchor bars：为保证边坡整体稳定，在坡体上 按一定格式设置的锚杆群。
锚杆挡墙支护 retaining wall with anchors：由锚杆(索)、立柱和面 板组成的支护。
§1.4 影响边坡稳定性的因素
(5)粘土类边坡：决定于密度、塑性、抗剪强度、地下水
§1.4 影响边坡稳定性的因素
(6)黄土：决定于密实程度、结构特征。
§1.4 影响边坡稳定性的因素
地质结构：结构面与结构体与边坡方向的组合关系。
§3 影响边坡稳定性的因素
外在因素： 水的作用
(1)土坡、岩质斜坡裂隙中的泥质、泥质岩层，干燥时强度 较高，泥化软化后，强度降低。
锚喷支护 anchor-plate retaining：由锚杆和喷射混凝土面板组成的 支护。
重力式挡墙 gravity retaining wall：依靠自身重力使边坡保持稳定的 构筑物。
扶壁式挡墙 counterfort retaining wall：由立板、底板、扶壁和墙后 填土组成的支护。
§1.6 术语
整体式滑坡则是由于坡体开挖或填筑，破坏了 整个古滑坡体的平衡状态，致使整个古滑坡体 复活，在整个坡面上均出现大小不同的拉裂 缝，坡脚产生明显的向上隆起
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在饱和软黏土上修建堤坝，当施工速率较高时，经常会发生滑坡。 左图为2001年长江大堤江西马湖段软弱地基上发生的一处滑坡。饱和黏 土通常压缩性大而渗透系数小，填土增加的地基应力要完全转化为有效 应力，必须将地基中的水充分挤出，如果施工速率过快，则孔隙水压力 无法及时消散，土体无法在上部荷载作用下快速固结，因而诱发滑坡。 为了保证在软基上修筑堤坝的稳定性，常需要采取一定的工程措施，
1.1.2 滑坡概念与分类
滑动面
纵向 裂缝
滑坡床
滑坡体
滑坡 后壁 滑坡 侧壁
放射 裂缝
左图为典型滑坡的基本构成要素，主要包括滑坡体、滑动面、滑坡床、滑坡后壁、滑坡侧壁、滑坡台地、滑
坡台坎、滑坡剪出口、滑坡脚、滑坡趾、横向裂缝、纵向裂缝、放射性裂缝等。
1.1.2 滑坡概念与分类
简单平 面剪切 滑动 带张裂 缝的剪 切滑动
岩 质 边 坡 边坡类型 岩体类型为Ⅰ或 Ⅱ类
建筑边坡工程安全等级(GB 50330)
边坡高度H(m) H≤30 15＜H≤30 岩体类型为Ⅲ或 Ⅳ类 H≤15 10＜H≤15 土质边坡 H≤10 破坏后果 很严重 严重 不严重 很严重 严重 很严重 严重 不严重 很严重 严重 很严重 严重 不严重 安全等级 一级 二级 三级 一级 二级 一级 二级 三级 一级 二级 一级 二级 三级
特别感谢本教材及PPT中引用文献及图片的作者！
边坡工程
Slope Engineering
吴顺川 北京科技大学 2017.10
第一章
边坡工程与地质灾害
本章主要内容
本章主要介绍边坡工程的基础知识与概念，详细讲述
边坡与滑坡的概念与分类、边坡变形破坏的演化过程与类
别特征，总结近年来国内外发生的典型边坡地质灾害以及 我国目前边坡灾害概况与防治现状。
(侧向)扩离
扩离是边坡岩土体因下伏平缓产状的软弱层塑性破坏或流动引起的破坏， 软层上覆岩土体或作整体，或被解体为系列块体，向坡前临空方向“漂移”。 下伏塑性流动状态的软岩可因块体自重压缩而被挤入被解体的块体之间，造
Ⅱ
成块体“东倒西歪”现象，这是其区别于一般滑坡的重要特征。
(侧向)扩离 Ⅲ
1.2.2 边坡破坏形式及分类
三维楔 体滑动
平面剪切滑动
上部滑 块驱动
阶梯式 滑动
存在两 个滑面
1.1.2 滑坡概念与分类
旋转剪切滑动的滑面通常呈弧形，岩土体沿此弧形滑面滑
移。在均质岩土体介质中，易产生近圆弧形滑面，当岩土非常
软弱(土质边坡)或岩体节理十分发育甚至已破碎(废石堆)时，破 坏也常常表现为圆弧状滑动。但在非均质边坡中，因受层面、 节理裂隙的影响，滑面很少为圆弧状。 边坡的失稳滑动过程有长有短，有快有慢，但一般均可分 为三个阶段。初期是蠕动变形阶段，此阶段坡面和坡顶出现张 裂缝并逐渐加长和加宽，滑坡前缘有时出现挤出现象，地下水 位发生变化，有时会发出响声；第二阶段是滑动破坏阶段，滑 坡后缘迅速下陷，岩土体以较大的速度向下滑动，该阶段往往 造成巨大危害；最后是逐渐稳定阶段，疏松的滑体逐渐压密， 滑体上的草木逐渐生长，渗出的地下水由浊变清等。
文将分别进行叙述。
1.1.2 滑坡概念与分类
在重力及其它因素作用下，边坡岩土体沿下坡方向 滑动的现象以及由其引发的地貌特征改变统称为滑坡， 左图为一类典型的滑坡(2005年美国加利福尼亚拉龚吉达
滑坡)。
根据边坡失稳机理及边坡属性、特点，可将滑坡分 为不同的类型，本章仅作简要介绍，详见后续章节。除 “滑坡”外，还有很多诸如边坡失稳等其它可表述相同 概念的名词或术语，但“滑坡”使用最为广泛，可适用 于各种类型和规模的边坡失稳滑动。
滑坡
滑坡是边坡岩土体以剪切破坏为主的边坡破坏，边坡岩土体沿剪切滑动 面向下滑落，可按滑动面或破坏面的纵剖面形态划分为平滑型(顺向)滑坡和弧 形或转动型(切层)滑坡两种类型，滑面形态还可能是平面与弧形面组合形式或 更为复杂。
β≈α
β≥α
(侧向)扩离
扩离是边坡岩土体因下伏平缓产状的软弱层塑性破坏或流动引起的破坏， 软层上覆岩土体或作整体，或被解体为系列块体，向坡前临空方向“漂移”。 下伏塑性流动状态的软岩可因块体自重压缩而被挤入被解体的块体之间，造
山西吉县山体滑坡
洒勒山滑坡
1.3.1 土质边坡中的常见滑坡
(2) 人工边坡(挖方边坡)
陕西延安吴旗宗湾子村黄土滑坡
2002年7月25日，陕西延安吴旗宗湾子村发生黄土滑塌，滑塌体高约 20m，宽15m，平均厚约2m，体积约600m3，砸毁窑洞3孔，造成17人 死亡。由于人工开挖坡脚，盲目削坡，此处形成高约25m、坡度约80°的
宝成铁路K190段滑坡
铁路、公路边坡由于大部分为明挖，滑坡通常是路堑开 挖的重要制约因素，上图为1992年宝成铁路K190段滑坡， 属较为典型的一处由工程开挖导致的滑坡灾害。
高切坡，加之2002年7月24~25日的连续降雨，坡顶边缘排水渠集水及降
水入渗，最终诱发边坡滑塌，如图所示。
1.3.1 土质边坡中的常见滑坡
土质边坡中的常见滑坡 岩质边坡中的常见滑坡
1.4
我国边坡灾害及防治现状
我国边坡灾害概况 我国边坡灾害防治现状
1.1
基本概念
1.1.1 边坡概念与分类 1.1.2 滑坡概念与分类 1.1.3 边坡工程分级
1.1.1 边坡概念与分类
倾斜的地面称为斜坡或边坡，典型的边坡如左图所示。边坡坡面与坡顶面相交的部 位称为坡肩；与坡底面相交的部位称为坡趾或坡脚；边坡坡面与水平面的夹角称为坡面 角或坡倾角；坡肩与坡趾间的高差为坡高。 边坡按成因可分为两类，即天然边坡和人工边坡。 天然的山坡和谷坡为天然(自然)边坡，此类边坡是在地壳隆起或下陷过程中逐渐形成的，此类运动当前可能仍在持续。 然而，只要边坡位于侵蚀基准面以上，不论成因如何，其即处于被剥蚀和夷平的环境之中，开始了风化、解体以至滑塌的过 程，较大规模的破坏就是滑坡。因工程建设开挖或填筑而形成的边坡为人工边坡，开挖形成的边坡称为挖方边坡，填方形成 的边坡称为填方(构筑)边坡，水利行业也常称为坝坡。此类边坡的几何参数可人为控制。 边坡按介质组成可分为土质边坡和岩质边坡两类。土质边坡稳定性取决于土体强度，岩质边坡稳定性则主要取决于结构 面的空间分布及其强度。因岩、土体结构及其力学行为差异很大，边坡破坏模式有显著区别，其变形破坏特征及灾害实例后
学习要点
了解并掌握边坡工程的基础知识与概念，熟
悉边坡变形破坏的演化过程及类别特征，理解并
掌握边坡与滑坡的概念与分类。
目录
CONTENTS
1.1
基本概念
边坡概念与分类 滑坡概念与分类 边坡工程分级
1.2
边坡变形与破坏
边坡变形破坏的形成演化阶段
边坡破坏形式及分类
1.3
边坡地质灾害类型与实例
块状体边坡 (Ⅲ)
变角倾外层状体 边坡 上陡，下缓Ⅱ6 可根据结构面组 合线产状按Ⅱ类 方案细分 平缓软弱基座体 软弱基座体 边坡 (Ⅳ) 缓倾内软弱基底 体斜坡Ⅳ2 斜坡Ⅳ1 一般情况上 陡下(软弱基 底)缓 塑流-拉裂 崩塌、转动型滑 坡(深部) 扩离、块状滑坡 多为滑移-拉裂 β≤α 滑移-弯曲 顺层转动型滑坡
弧形 滑面
旋转 剪切
1.1.3 边坡工程分级
针对不同类型的边坡工程，应根据工程规模及其 重要性进行具体划分。通常边坡级别确定应考虑以下 因素：①对建筑物安全和正常运营的影响程度；②对 人身和财产安全的影响程度；③边坡失事后的损失大 小；④边坡规模大小；⑤边坡所处位置；⑥边坡服务 年限；⑦社会和环境因素等。 目前，不同边坡工程规范因考虑和侧重评价的因 素有所差异，故边坡工程级别的划分方法不尽相同。
建筑边坡工程通常根据其损坏后可能造成的破坏
后果(危及人的生命、造成经济损失、产生社会不良影 响)的严重性、边坡类型和坡高等因素进行边坡级别划 分。《建筑边坡工程技术规范》(GB50330)将建筑边 坡工程划分为三级，参照右表所示。
边坡变形与破坏
1.2.1 边坡变形破坏的形成演化阶段
1.2.2 边坡破坏形式及分类
成块体“东倒西歪”现象，这是其区别于一般滑坡的重要特征。
1.3
边坡地质灾害类型与实例
1.3.1 土质边坡中的常见滑坡 1.3.2 岩质边坡中的常见滑坡
1.3.1 土质边坡中的常见滑坡
(1) 天然边坡
1983年3月17日17时45分发生于甘肃东部黄土高原洒勒山 的滑坡是一个典型实例，如图所示。滑带由临夏组黑灰色黏土岩 演变的厚5~20cm的夹层组成，矿物成分以蒙脱石为主。滑坡在 无明显触发因素的情况下于1979年9月起动，当时在北坡发现宽 约10cm的东西向裂缝，自1982年10月至12月开始进入挤压滑 移阶段，最终于1983年3月进入剧变和滑动阶段。滑坡体积约 5000m3，摧毁4个村庄，造成227人死亡。 2005年5月9日23时许，山西省吉县吉昌镇桥南村水洞沟发生特 大山体滑坡，坍塌的黄土将通往乡宁县的209国道阻断，大量黄 土瞬间从陡峭的边坡上滑落，依山而建的数排窑洞共11户农家约 24人被埋在数十米厚的黄土下，如图 1 7所示。此次滑坡滑体长 度250m，高度80m，土方量约65万m3，属严重自然地质灾害。
滑坡
滑坡是边坡岩土体以剪切破坏为主的边坡破坏，边坡岩土体沿剪切滑动 面向下滑落，可按滑动面或破坏面的纵剖面形态划分为平滑型(顺向)滑坡和弧 形或转动型(切层)滑坡两种类型，滑面形态还可能是平面与弧形面组合形式或 更为复杂。
崩落(崩塌) Ⅰ
碎屑流
平滑面型 Ⅱ1 滑落 (滑坡) 碎屑流或泥流(土爬) 弧形滑面 (旋转型) Ⅱ2
1.2.2 边坡破坏形式及分类
崩塌
崩塌是边坡岩土体以张性破裂为主的边坡破坏，包括了小规模块石的坠
落和大规模的山(岩)崩。崩塌体通常破碎成碎块堆积于坡脚，形成具有一定天 然休止角的岩堆，一定条件下，可在继续运动过程中发展为碎屑流。