边坡工程勘察与评价

11.2 崩塌
崩塌是陡坡上的岩体在重力作用下，突然向下崩 落的现象。崩塌的过程是岩土体顺坡猛烈地翻滚、跳 跃，相互撞击，最后堆于坡脚，形成岩堆。在崩塌过 程中，崩塌体的运动不沿固定的面或带发生；崩塌体 在运动后，原来的整体性遭到完全破坏；崩塌的垂直 位移大于水平位移。
崩塌形成的条件
崩塌落石是在一定的地质条件下形成的，它的 形成受到许多条件如地形地貌、地层岩性和地质构 造的控制，而崩塌的发生、发展和规模又受到许多 因素如地下水、风化作用以及人为因素的影响。
滑坡的形成条件
滑坡的形成和发展是在一定的地貌、岩性条件 下，由于自然地质或人为因素影响的产物。对于某 一个滑坡，其发生和发展的每一个阶段，常是几个 条件和因素起主导作用，所以在勘察时，对某一滑 坡应找出起主导作用的条件和因素，以利于分析判 断滑坡的发展阶段、稳定程度，据此制定正确的防 治措施。
③ 地质构造决定了滑坡区地下水的类型、分布、状态和运 动规律，从而不同程度地影响着滑坡的产生和发展。
4、水文地质条件
主要作用有：地下水或地表水增加滑体重量，润湿滑动带中 的土使之强度降低；隔水层含水层，会对上覆岩层产生浮托 力，降低抗滑力；地下水的升降还会产生很大的静水压力和 动水压力。
5、地震的影响
4、拉裂-崩塌
软 硬 相 间 的 岩 层
构造节理 风化节理
风化作用和 河流冲刷掏蚀
除重力作用外，震动、风化作用、寒冷地区的冰劈 作用都会造成这种崩塌。
5、错断-崩塌
陡坡上有长柱状和板状的 不稳定岩体，当无倾向坡外的 不连续面，并且下部无较厚的 软弱岩层时，发生滑移一崩塌、 鼓胀一崩塌的可能性较小。
作用或被黏土质风化物充填，将导致崩塌； ④ 高陡边坡如果切割山坡上的风化壳，可能沿完整岩石产生
崩塌。
崩塌的分类
崩塌的突然产生是岩体长期蠕变和不稳定因素 不断积累的结果，崩塌的发生有一个孕育和发展的 过程，这个过程遵循一定的模式，通常有以下几种：
倾例-崩塌 鼓胀-崩塌 拉裂-崩塌 错断-崩塌
1、倾倒-崩塌
4、地下水
1. 裂隙中的水及其流动对潜在崩落体产生静水压力和 动水压力；
2. 裂隙 充填物在水的浸泡下抗剪强度降低； 3. 裂隙中的水对潜在崩落体产生上浮力；
5、风化作用
风化对崩塌的形成主要有以下几个作用： ① 岩石的风化程度越高，发生崩塌的可能性越大； ② 差异性风化在边坡上形成岩体局部倒悬，导致崩塌； ③ 边坡上不稳定岩体下部有倾向线路结构面，如果发生泥化
② 地质构造
区域地质构造比较复杂、褶皱比较强烈、大 的断裂比较发育、新构造运动比较活跃的地区， 边坡的稳定性差。
③ 岩体结构 结构面产状 结构面组数和密度 结构面延伸长度和贯通度 结构面性质和张开度（如：粗糙度，填充物）
④ 水的作用
水对边坡岩体稳定性的影响主要表现在静水压 力、动水压力，增大了边坡不稳定岩体的下滑力和 对岩石的软化作用。
Байду номын сангаас
11.3 滑坡
岩土体沿着一定的软弱面向下滑动的现象，称为 滑坡。滑坡具有明显的特征以区别于其他边坡破坏类 型：一是岩土体移动的整体性，除滑动体边缘外滑体 上各部分的位置和相互关系在滑动前后变化不大；二 是滑动体是沿着一个或数个软弱面（带）滑动，这个 面可以是各种成因的结构面，如岩层层面、不整合面、 断层面（ 或破碎带）、贯通的节理裂隙面等，也可以 是不同成因的第四系松散堆积界面、老地面、含水层 顶底板等。
K
W a F h P h
3
2
F为静水压力合力 h为崩塌体高 P为地震力，P=W.n W为崩塌体重量 n为水平地震系数 a为转点A到重力延 长线的垂直距离
2、拉裂式崩塌
K
[ 拉 ] A拉
（h-a）2 [ = 3L2 h
拉]
崩塌的勘察和评价
1、崩塌的勘察
崩塌的勘察宜在可行性或初步勘察阶段进行，应查明产 生崩塌的条件及其规模、类型、范围，并对工程建设适宜性 作出评价，提出防治工程的建议。
⑤ 崩塌落石 崩塌是指陡坡上的巨大岩体在重力作用下突然
向下崩落的现象。落石则是指个别岩块向下崩落的 现象。
⑥ 错落
错落是指陡峻边坡上的岩土体在重力作用下，突 然向下整体错动的现象。
错落常发生在下列情况：不稳定岩体底部的岩土体松 散，在自重作用下，先行压密而引起岩体向下错动； 由于岩体底部被地下水潜蚀、溶蚀，导致岩体悬空并 向下错动；由于河流冲刷侵蚀岩体底部，引起岩体整 体下错；在重力作用下底部软岩产生塑流挤出，引起 上部岩体向下错动。
⑤ 风化作用
一般来讲：黏土质岩石比硬砂岩易风化，因而风 化层厚度较大，坡角较小；节理裂隙发育的岩石比裂 隙少的岩石风化层深；具有周期性干湿变化地区的岩 石易于风化，风化速度快，边坡稳定性差。因此必须 研究组成边坡的各种岩石的抗风化能力和风化条件的 差异，从而预测边坡的发展趋势，以采取正确的保护 措施。
第11章 边坡工程勘察与评价
边坡工程的勘察与评价
11.1 边坡破坏类型和影响稳定性的因素 11.2 崩塌 11.3 滑坡
边坡包括由于建筑物和市政工程开挖或填筑施 工所形成的人工边坡和对建筑物安全稳定有影响的 自然边坡。
稳定性是边坡工程的主要问题，做好岩土工程 勘察工作，正确评价和预测边坡的稳定性，对可能 失稳的边坡提出防护措施和建议，具有十分重要的 意义。
1、地形地貌条件
斜坡的高度、坡度和斜坡的形态、成因与斜坡的稳定 性有着密切的关系。在斜坡地质条件基本相同的条件下， 高陡斜坡失去稳定性比低缓斜坡容易。斜坡的成因、形态 反映了斜坡的形成历史、稳定程度和发展趋势，对其进行 分析可有助于了解滑坡的形成和发展。
2、地层岩性条件
① 第四系的各种黏性土、黄土以及各种成因的堆积土； ② 第三系、白垩系及侏罗系的砂岩、页岩、泥岩和砂页
边坡分级：按照其失稳后可能造成的破坏后果 的严重性、边坡类型和坡高等因素可以分为一、二、 三级边坡。
边坡工程安全等级
11.1 边坡破坏类型和影响稳定性的因素 分为土质边坡与岩质边坡两种。
土质边坡 1、破坏类型 ① 小型的坡面局部破坏（剥落、冲刷和表层滑塌等）。 ② 较大规模的边坡整体性破坏（整体坍滑和滑坡）。
闭合程度、力学属性、延展及贯穿情况； ④ 气象（主要是降水）、水文、地震和地下水
的活动； ⑤ 崩塌前的迹象和崩塌原因； ⑥ 当地防治崩塌的经验。
当需判定危岩的稳定性时，宜对张裂缝进行监 测。对有较大危害的大型危岩，应结合监测结果， 对可能发生崩塌的时间、规模、途径、危害范围等 做出预报。
危岩的监测步骤：
2、影响因素
① 土的成因类型 ② 水的影响 ③ 边坡坡度和高度 ④ 气温、人为因素等
岩质边坡 1、破坏类型 ① 松弛张裂
主要原因：卸荷回弹引起张 裂隙，如河谷下切，路堑边 坡开挖等。
② 蠕动 蠕动是重力作用下长期作用的结果。发生在塑性
薄层岩体中或软硬交互岩体中，常形成挠曲型变形。
③ 剥落
④ 滑移破坏 多表现为：顺层滑动和双面楔形滑动
在河流的峡谷区，在黄土 冲沟地段、岩溶区以及其他陡 坡上， 常见有巨大而直立的岩 体，以垂直节理或裂隙与稳定 岩体分开，如图所示。这种岩 体在断面上的特点是长柱形， 横向稳定性差，如果坡脚遭受 不断的冲刷掏蚀，在静水压力， 重力，地震力的作用下倾倒-崩 塌。
2、滑移-崩塌
3、鼓胀-崩塌
当陡坡上不稳定岩体之下有较厚的软弱岩层，或不稳定岩 体本身就是松软岩层，而且有长大的垂直节理把不稳定岩体和 稳定岩体分开时，当有连续大雨或有地下水补给的情况下，下 部较厚的软弱岩层被软化。在上部岩体的重力作用下，当压应 力超过软岩天然状态下的抗压强度时，软岩将被挤出，发生向 外鼓胀，随着鼓胀的不断发展，不稳定岩体将会不断地下沉和 外移，同时发生倾斜，一旦重心移出坡外，崩塌即会发生。
2、地层岩性条件
沉积岩具有层理构造，层与层之间的岩性可能 不同。例如：上硬下软或下部存在可溶性岩石等
岩浆岩，当垂直节理发育并有倾向线路的构造 裂隙面。岩浆岩中有岩脉、岩墙穿插时，形成软弱 薄弱面等。
动力变质片岩、板岩和千枚岩的边坡上常有褶 曲构造。
3、地质构造条件 区域性断裂构造 褶皱 节理（有平面、弧形、楔形三种滑移式崩塌落石）
① 对危岩及裂隙进行详细编录； ② 在岩体裂隙的主要部位设置伸缩仪，记录其水
平位移量和垂直位移量； ③ 绘制时间与水平位移、时间与垂直位移的关系
曲线； ④ 根据位移随时间的变化曲线，求得移动速度。
必要时可在伸缩仪上连接报警器，当位移量达 到一定值或位移突然增大时，可发出警报。
2、崩塌的评价
崩塌的岩土工程评价应在查明形成崩塌的基本 条件的基础上，圈出可能产生崩塌的范围和危险区， 评价作为工程场地的适宜性，并提出相应的防治措 施。对于规模大，破坏后果很严重，难于治理的， 不宜作为工程场地，线路应绕避；对于规模较大， 破坏后果严重的，应对可能产生的崩塌危险进行加 固处理，线路应采取防护措施；对于规模小，破坏 后果不严重的，可作为工程场地，但应对不稳定危 岩采取治理措施。
续表1-5 滑坡单一指标分类
序 号 分类指标
类
别
6 按滑体含水状态 一般滑坡
塑性滑坡
塑流性滑坡
2、影响岩质边坡稳定性的因素
影响岩石边坡稳定性的因素很多，归纳起来有 地层岩性、地质构造、岩体结构、水的作用、风化 作用、地震及人为因素等。
① 地层因素
沉积岩的层理面
岩浆岩（如：节理面发育，风化作用强烈）
变质岩的种类繁多，岩性间的差异较大。例如：片 岩，结晶片岩及硅质片岩的岩性坚硬，而绿泥石片 岩、炭质片岩、滑石片岩等岩性松软，易于风化。
例如：地壳的上升，下切作用 加强，岩体在冲刷和其他风化 剥蚀作用下，岩体下部断面不 断减小，人工开挖边坡过高过 陡等。
由于自重应力 在下部产生了 剪应力
崩塌稳定性计算
1、倾倒式崩塌 在稳定性验算中，
应考虑各种可能的附加 力的最不利组合，比如 在雨期，张开裂缝可能 被暴雨充满，应考虑静 水压力；当地震力超过 7度时，应考虑地震力。
勘察的主要方法是工程地质测绘和调查，工程地质测绘 的比例尺宜采用1:1000~1:500，崩塌方向主剖面的比例尺宜 采用1:200。
工程地质测绘和调查的内容除满足常规要求外，尚应查 明以下内容：
① 地形地貌及崩塌类型、规模、范围、崩塌体大小和崩 落方向；
② 岩体基本质量等级、岩性特征和风化程度； ③ 地质构造，岩体结构类型，结构面的产状、组合关系、
岩互层，煤系地层； ③ 石炭系的石灰岩和页岩、泥岩互层； ④ 泥质岩的变质岩，如千枚岩、板岩、云母片岩、绿泥
石片岩和滑石片岩
3、地质构造条件
① 在大的断裂构造带附近，岩体破碎，构成破碎岩层滑坡 的滑体。在断裂带附近滑坡往往会成群出现；
② 各种构造结构面（断层面、岩层面、节理面、片理面及 不整合面）控制了滑动面的空间位置及滑坡的范围；
1、地形地貌条件
峡谷陡坡常常是发生崩塌落石的地段。峡谷两 岸的山坡地貌具有新构造运动特征。从地貌学观点 来看，具有多层地形特征，说明该类地区上升速度 超过下切和旁蚀的速度；峡谷岸坡陡峻，坡度大； 在高陡的峡谷岸坡上，常具有与河流平行而张开的 卸荷裂隙；峡谷岸坡基岩裸露，多为坚硬岩石。
河曲凹岸常是崩塌落石集中的地点。在河曲凹 岸，因水流的冲蚀作用强，山坡坡度陡，为崩塌发 生创造了有利条件。山区冲沟岸坡、山坡陡崖常产 生崩塌。
切层滑坡
表1-5 滑坡单一指标分类
序号
分类指标
1 按滑体物质组成
2 按滑体受力状态
3 按滑坡发生时代
4 按主滑面与层面的关系
5 按滑坡的规模
类型
土质滑坡 岩质滑坡 牵引式（后退式）滑坡 推动式滑坡 古滑坡（全新世以前的） 老滑坡（全新世以来发生，现未活动） 新滑坡（正在活动） 顺层滑坡 切层滑坡 小型滑坡（10万立方米） 中型滑坡（10万~50万立方米） 大型滑坡（50万~100万立方米） 特大型（巨型）滑坡（＞100万立方米）
6、人为因素
人工开挖边坡，坡体上部加载，改变了斜坡的外形和 应力状态，增大了下滑力，相对减小了斜坡的抗滑力，从 而引起滑坡。
滑坡的分类 1、按滑动性质划分
牵引式滑坡 推动式滑坡 混合式滑坡
2、按滑动面特征和地质特征划分 均质滑坡
顺层滑坡
比如岩层层面、裂隙面、堆积物与基岩的交界 面、透水层与不透水层的交界面以及岩层不整合面 等。