第9章 斜坡岩(土)体稳定性的工程地质资料

§9.1 基本概念及研究意义
崩塌、滑坡名称
盐池河崩塌 （湖北）
Fra Baidu bibliotek铁西滑坡 （四川，成昆线）
渡口灰岩矿山滑坡 （四川，攀枝花）
四川盆地西部 暴雨滑坡
鸡扒子滑坡 （四川，长江云阳）
洒勒山滑坡－碎屑流 （甘肃）
新滩滑坡 （湖北，长江新滩）
马家坝滑坡 （湖北，姊归） 西宁滑坡－碎屑流 （四川，巫溪） 溪口滑坡－碎屑流 （四川，华蓥山） 昭通滑坡－碎屑流 （云南，金沙江支流）
§9.2 斜坡岩体应力分布特征
9.2.1 斜坡应力场的基本特征
斜坡成坡过程中，临空面 周围的岩体发生卸荷回弹（图 9-2上），引起应力重分布和应 力集中等效应（图9-2下）。据 有限元研究，斜坡成坡后，岩 体的应力状态较以前发生了以 下几个主要方面的变化：
图9－2 用有限元解出的位移迹 线图（上）和主应力迹线图（下） （a）重力场条件（N＝0.33）； （b）以水平应力为主的构造应力 场条件下（N＝3）
§9.2 斜坡岩体应力分布特征
（1）由于应力的重分布，斜坡周围主应力迹线发 生明显偏转。无论是在重力场条件下，还是在以水 平应力为主的构造应力场条件下，其总的特征表现 为愈靠近临空面，最大主应力愈接近平行于临空面， 最小主应力则与之近于正交(图9－2下)。
斜坡定义：指地壳表部一切具有侧向临空 面的地质体。其特点是具有一定的坡度和 高度。
§9.1 基本概念及研究意义
• 自然斜坡和人工边坡的概念
天然斜坡：就是在一定的地质环境中，在各种地 质营力作用下形成和演化的自然历史过程的产物， 未经人为扰动。如山坡、海岸、河岸等。
人工边坡：人类为某种工程、经济目的而开挖， 往往是在自然斜坡的基础之上形成的，其特点就 是具有规则的几何形态，如路堑边坡、露天矿边 帮、运河（渠道）边坡等。
变角倾外层状体斜坡， 老滑坡局部复活
暴雨
1983.3.7
3000－4000
32 m/s （最大值）
900
237 平缓层状体斜坡
1985.6.12 1986.7.16 1988.1.10
3000 2400 700
10 m/s
80
中速
数十米
18－50 m/s 800
老滑坡复活
缓倾外层状体斜坡， 老滑坡复活
表9－1 我国80年代重大崩、滑灾害事件
发生日期 方量（104m3） 运动速度
最大运动距 死亡人 离（m） 数
斜坡类型①
1980.6.3
100
34 m/s （最大值）
400
284 平缓层状，软弱基座
诱发因素 地下采矿
1981.7.8
220
4m/h (平均值）
70
中倾外层状体，老 滑体局部复活
地面采石
§9.1 基本概念及研究意义
工程影响及研究意义
斜坡的变形破坏过程和它所造成的不良地质环境均可对 人类工程活动带来十分严重的危害，并且还可能引起生态 环境的失调和破坏，造成更大范围和更为深远的影响。
据国土资源部网站资料，我国的滑坡、崩塌、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， 每年由此造成的损失近300亿元。近10年来，全国有400 多个市县受到斜坡地质灾害的侵害，在全国铁路沿线分布 的大中型滑坡达1000余处，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、滑坡和泥石 流灾害的严重威胁。
26
倾内层状体斜坡，软 弱基底
暴雨
1989.7.10
20 20－30 m/s 1500 221 倾内层状体斜坡
暴雨
1991.9.23
1500－2000
75m/s（平 均）
4500
216
倾外层状斜坡
暴雨
§9.1 基本概念及研究意义
1963 267m
瓦
依
昂
年滑
坡
发
生
高前
双的
曲 拱 坝
大 坝
§9.1 基本概念及研究意义
本章重点及难点
本章难点： • (1)斜坡变形破坏的基本类型。其力学作用方式和
变形形式的演变和转化，微裂纹扩展和总体滑面 形成贯通过程。 • (2)演变历史分析方法。实质是利用斜坡变形、破 坏的基本规律，通过追溯斜坡演变的全过程，对 斜坡稳定性发展总趋势和区域特征作出评价和预 测。
§9.1 基本概念及研究意义
1981.6.10
416
5.5m/min （平均值）
220
中倾外层状体斜坡 地面采石
数百个，单个 1981. 滑坡方量大多 7月，9月 小于100万
m3
5 m/s±
100 ±
暴雨（数十年一 约10人 多种类型层状体斜坡 遇，暴雨强度＞
200mm/d）
1982.7.24 1500
3－10 m/min
150－200
§9.1 基本概念及研究意义
斜坡岩（土）体稳定性的工程地质分析涉及两个方面的 任务：
✓ （1）要对斜坡的稳定性作出评价和预测； ✓ （2）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。
本章重点及难点
本章重点： • (1)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。 • (2)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。 • (3)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。 • (4)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。
斜坡岩(土)体稳定性 的工程地质分析
环境与土木工程学院地质工程系 2007年9月
本章学习内容及要求
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。