边坡破坏模式
土质边坡破坏模式与稳定性计算公式
四、稳定性影响因素分析
2、外在因素
地 震：地震作用对边坡的稳定性不利，主要是由于地震力的水平 分力，在横波的作用下，使边坡岩土体产生向临空面的拉力，易造 成边坡失稳破坏。另外，地震可能引起砂土液化、地下水位骤变、 坡体应力急剧改变、岩土体松动等多种不利因素，所以地震造成边 坡失稳的情况非常复杂，要做到合理的防护，还有待开展更多的地 震工程的研究。地震的发震时间、地点及地震震级都是很难准确预 测 人为因素：人为因素的影响主要考虑施工步骤对边坡稳定性产生的土体中的结构面对边坡 稳定性影响较大。边坡稳定系数K随结构面粘聚力 c和内摩擦系数tanφ的增大均呈对数关系增大，变 化较明显。结构面的强度与结构面的贯通度及面 内填充物相关。（不同土层面间的粘聚力和内摩 擦角怎么确定）
结构面倾角：结构面的存在，降低了土体的整体强度， 增大了坡体的变形性能，加强了土体的流变力学特性， 加深了岩土体的不均匀性、各向异性和非连续性等性 质。边坡的稳定系数随接触面倾角的增大而减小（稳 定系数与接触面倾角的tan值呈线性关系）
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；
③、坡形：边坡开挖时阶梯型 边坡比一坡到顶的边坡稳定性 好，并且台阶越宽、台阶数越 多稳定性越好，设计时结合造 价和旅工难易程度进行取舍。 坡表形态中，微凹型、直线型、 微凸型边坡稳定性依次减小。
坡面侵蚀
三、均质土边坡各种破坏模式
1、各种破坏形式形成条件及岩土结构
形成条件（即出现下列情况应采取措施）
第二章 破坏模式及稳定性分析
如果使有限元计算保持足够的计算精度，那么有限 元法较传统的方法具有如下优点：
(a)能够对具有复杂地貌、地质的边坡进行计算;
(b) 考虑了土体的非线性弹塑性本构关系，以及变形对应力的 影响； (c) 能够模拟土坡的失稳过程及其滑移面形状。由图可见滑移 面大致在水平位移突变的地方，也是在塑性区塑性发展最充 分的地方，呈条带状；
tg j tg
[2C j cos( ' ) 2 t sin( ' )] sin
gH sin sin( ')
4.5 传递系数法——折线形滑动
计算剖面
4.5 传递系数法——折线形滑动
地震力
计算荷载
P
面
重力 土：重度取值
CL W
浸润
D Ft
Nw
(FLAC)
《建筑边坡工程技术规范》中的基本规定
边坡: 岩质边坡与土质边坡。岩质边坡的破坏形式按下表划分：
确定岩质边坡的岩体类型应考虑主要结构面与坡向的关系、结构 面倾角大小和岩体完整程度等因素。确定岩质边坡的岩体类型时， 由坚硬程度不同的岩石互层组成且每层厚度小于5m的岩质边坡宜 视为由相对软弱岩石组成的边坡。当边坡岩体由两层以上单层厚 度大于5m的岩体组合时，可分段确定边坡类型。
研究边坡稳定性的重要依据，因此，地层岩性的差异往往是 影响边坡稳定的主要因素。 不同地层不同岩性各有其常见的变形破坏形式，古老的 泥质变质岩系，如千枚岩、片岩等地层，都属于易滑地层，
在这些地层形成的边坡，其稳定性必然较差。
3 影响边坡稳定性的因素
2）地质构造和地应力
地质构造主要指区域构造特点、边坡地质的褶 皱形态、岩层产状、断层和节理裂隙发育特征以及区 域新构造运动活动特点等。它对边坡岩体的稳定，特 别是对岩质边坡稳定性的影响十分显著。在区域构造 比较复杂的地区，边坡的稳定性较差。
岩石边坡稳定分析
1.6 不同破坏模式的讨论
由于边坡岩体构造复杂多样，所以岩质边坡的破坏模式有许多种， 在大部分岩石力学及岩石边坡稳定方面的教材中，岩质边坡的简化 破坏形式可以分为：① 平面破坏（Plane Failure）；②楔体破坏 （Wedge Failure）；③倾倒破坏（Toppling Failure）。
边坡工程—边坡稳定性分析实例
杨松林(岩体稳定分析的广义条分法初步探讨,岩土工 程学报, 1999, 20（1））针对传统竖直条分法和萨尔玛法 应用于岩体边坡的稳定性分析的缺点，提出了适用范围更 广的广义条分法，广义条分法考虑了条块间分界面的应力 变形关系，采用条块间分界面的应力变形本构关系代替传 统的两类条分法对条块分界面上力的大小、方向或作用点 的人为假定，这一做法更加符合岩土工程的实际情况，并 采用优化搜索的方法给出了相对最危险的潜在滑动面及其 稳定系数
边坡工程—边坡稳定性分析实例
楔体滑动（Wedge slides）发 生在边坡被仅仅两个不平行 的不连续表面切割的情况下。 在这些情况下，近似的四边 滑块被两个岩体不连续表面 和两个地面的切平面围成。 倾倒破坏（Toppling）涉及 岩柱或岩块绕某一固定基面 转动。如图3为弯曲式倾倒 和块体式倾倒，另外还有弯 曲块体复合式倾倒。图4出 示了次生倾倒模式
边坡工程—边坡稳定性分析实例
边坡破坏模式
边坡破坏模式-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1摘自《我国岩质边坡变形破坏的主要地质模式》一般来说边坡变形破坏的地质模式应该包括以下主要内容:1、边坡的基本地质条件，诸如区域地质背景，岩体结构及岩体介质结构特性，岩体的力学特性等，它们是决定边坡变形破坏地质模式的地质基础或物质基础;2、影响边坡稳定的各种人为动力因素(地下开采、坡脚切层开挖、爆破震动)及天然动力因素(大气降雨及地下水状态的变化、区域构造应力特征);3、边坡结构形式(顺倾边坡、反倾边坡等);4、边坡岩体变形发展的过程及其特点;5、边坡的失稳破坏方式.应该指出，岩体结构、岩体介质结构以及边坡结构相互之间既有联系又有明显差别的不同概念.岩体结构主要决定于岩体中结构面及结构体的组合特征.岩体介质结构则指不同力学性质的岩体在空间的组合特性.边坡结构则主要反映了边坡与岩层产状之间的空间组合关系.影响边坡穗定性的因素是多方面的，不但包括边坡岩体的介质结构、边坡结构、岩体结构、区域性地质背景、构造应力特征及构造条件等地质因素，而且包括各种人为的及自然的动力因素.这些动力因素主要是地下开采的扰动及坡脚切层开挖、爆破震动及地下水的作用等.地质条件虽然是决定或影响边坡定性的基础，但边坡的急剧变形或破坏都与各种人为的、天然的动力因素，有着密切的关系.大气降雨及水库蓄水是主要的自然动力因素，导致地下水状态的变化，减少了滑面的法向应力，降低了岩体的强度，改变了边坡岩体的稳定状态.就人为的动力因素来看，地下开挖显然有重要的影响，不但扰动破坏了上复岩体，且增加了岩体的渗透性，对边坡的变形破坏起到加速作用对于矿山边坡来说，爆破的动态效应对边坡的稳定亦有重要的影响，不但直接损害了岩体的完整性，且在重复爆破条件下，边坡岩体可能产生疲劳破坏，从而加速边坡破坏的过程.摘自霍克布朗《岩石边坡工程》为了使滑动沿单一平面发生，必须满足以下的几何条件:a.滑动面的走向必须与坡面平行或接近平行(约在+-20°的范围之内)。
常见岩质边坡破坏模式的初步分析
＂ ’ ’●
图 ２ 发 生平面破坏的条件
图 ３ 楔体破坏
发 生楔体破坏的条件 ， 见图 ４ 。
程实践 中也会经常遇到非典 型的平面破坏 ，即滑面是 由两个或
倾角不同的结构面组成的复合滑面。
一
图 １ 典型的岩质边坡的平面滑动破坏
正交交线 的视图
沿交线 的视图
９一
李王坤： 常见岩质边坡 破坏模式的初步分析 倾倒破坏的条件 ： 现来讨论一个置于斜面上的岩块 ， 见图 ７ 。 在这种情 况下 ， 岩块 的高度为 ｈ和底边长为 ｂ 并且假 定阻止岩 ， 块 向下运 动 的力 只是 由于摩擦 作用 而产 生 的 ，也 即是黏 结力
ｃ ＝０ｏ
代表岩块重力 的矢量落于底边 ｂ之 内时 ，如果斜面倾角 大于摩擦角 ， 岩块将产生滑动 。但 是 ， 如果岩块高而细 ＞ ） ６， 重力矢量 可能落在底边 ｂ外 ， 此时岩块将倾倒 ， 即绕其最低 也 的接触 ， 边而旋转 。
分析也得 到了发展进步 。随着人们对 岩石边坡认识 的不断深入 以及计算 机技术 的发展 ，岩石边坡稳定性 分析方法近年来取得 了一系列 的研究成果 。然而边坡发生破坏 失稳是一种复杂的地 质灾害过程 ，由于 内部结构 的复杂性 和组成边坡 岩石物质的不
且该交线的倾角必定缓于边坡坡角 ， 并在坡 面出露 。由于滑体 同 时沿两个 面滑动 ， 其力学机制 比较复杂 。在边坡开挖过程 中， 边 坡表 面由于卸荷作用 。 岩体松 弛 ， 强度 降低 ， 以坡 面不平整 。 加 小 块岩体极 易具备临空条件 ， 所以在开挖边坡的表面 ， 经常会发生 小块岩体 以平 面或楔体破坏形式 的剥 落现象 ，其体积 由几立方
科 之 学 友
陡倾岩层边坡破坏模式分析及防护措施研究
陡倾岩层边坡破坏模式分析及防护措施研究张鑫，陈建光（重庆市设计院有限公司，重庆 400015 ）摘要：边坡工程是近年岩土工程的热点技术问题，重庆城区的建筑边坡较多，其中陡倾层状岩质边坡具有一定的代表型。
文章首先基于坡体结构的差异对边坡工程进行梳理，并结合陡倾岩层边坡的工程特征对其进行全面分类。
然后对各类边坡的破坏模式进行机理分析，再探究对应的防护措施，最后对各种类型边坡均提供了代表性的工程实例。
以供参考。
关键词：边坡；陡倾岩层；破坏模式；防护措施随着我国大规模基础设施建设的推进，边坡建设水平不断提高，工程范围与规模有所扩大。
其中对岩质边坡稳定性及破坏模式的研究一直是我国岩土领域的热点技术问题。
山城是重庆城的美称，在重庆“四山”背斜构造发育，两侧的陡倾层状岩坡较为典型。
本文将结合工程案例通过对陡倾岩层建筑边坡的各种坡体结构进行梳理和分类，分析其破坏模式并对其防护措施开展研究，具备区域特征，具有工程案例价值，并对陡倾岩层边坡的认识和防护进行系统总结。
1边坡概述1.1边坡定义及各指标分类（1）一般来说，边坡是指由于工程行为而人工开挖或填筑的斜坡，边坡如有变形破坏，坡体中的滑面是新形成的（或者由于工程活动再次诱发），开挖与填筑前没有变形与滑动迹象。
（2）边坡按照不同的分类指标可以有多种分类。
按构成边坡的物质种类：土质边坡，岩质边坡，岩土混合边坡；按照边坡高度：一般边坡，高边坡；按照工程类别：建筑边坡、交通边坡、矿山边坡、水利边坡；按照使用年限：临时边坡、短期边坡、永久边坡；按照形成过程：自然边坡、人工边坡（又可分为挖方边坡、填筑边坡）。
1.2按坡体结构特征的边坡分类在《边坡与滑坡工程治理》[2]中，按坡体结构特征边坡可以分为8类：（1）类均质土边坡：属土质边坡，如粘性土、黄土、堆积土等；（2）近水平层状边坡：指岩、土层产状近水平，一般倾角＜10°；（3）顺倾层状边坡：土层或岩层面倾向临空面（开挖面），倾角≥10°，当有软弱岩层或夹层时，倾角10°～30°最易滑动；（4）反倾层状边坡：岩层面倾向坡内，当岩体破碎或者下伏软岩时会形成切层滑坡，软质岩层倾角＞70°时易发生倾倒变形；（5）斜交层状边坡：指层面倾向坡内或者临空面，但其走向与边坡走向斜交，夹角＞35°时很少产生滑移变形；（6）碎裂状边坡：大断层或者破碎带或汇交处，岩石十分破碎；（7）块状边坡：指厚层块状岩体，岩块强度高，如花岗岩、玄武岩等；（8）散体状边坡：由破碎块石、砂构成，如强风化层。
岩 边坡 破坏模式
岩边坡破坏模式岩石边坡是指由岩石构成的山体边坡，在自然界中普遍存在。
由于岩石边坡的稳定性常受到多种因素的影响，因此破坏模式也较为复杂多样。
本文将从不同的角度探讨岩石边坡的破坏模式。
岩石边坡的破坏模式与岩石的物理性质密切相关。
岩石的强度、韧性和断裂性等特性对边坡的稳定性起着重要作用。
当岩石的强度较低，韧性较差或存在明显的裂隙时，边坡易受到外力的破坏。
例如，当岩石中存在大量裂隙时，受到渗水和冻融作用的影响，裂隙会逐渐扩大，导致岩石边坡的破裂和滑坡。
地质构造与岩石边坡的破坏密切相关。
地质构造中的断层、节理、褶皱等对边坡的稳定性有重要影响。
例如，当岩石边坡位于断层附近时，断层活动可能导致岩石边坡的断裂和滑动。
而节理的存在会使岩石边坡易受到水力和重力的作用，导致边坡的破裂和滑坡。
自然环境因素也是岩石边坡破坏的重要因素之一。
气候条件的变化、水文条件的变化以及生物作用都可能导致岩石边坡的破坏。
例如，降雨过程中的雨水浸润会增加岩石边坡的重力和水压力，从而导致边坡的滑动和坍塌。
而植被的存在可以减少降雨对边坡的冲刷作用，提高边坡的稳定性。
人类活动也是岩石边坡破坏的重要原因之一。
人类的采矿、爆破、挖掘和建筑等活动往往破坏了岩石的完整性和稳定性，导致岩石边坡的破裂和滑动。
例如，在采矿过程中，人们挖掘岩石会导致边坡的坍塌和滑动，从而引发边坡灾害。
岩石边坡的破坏模式还与地震活动密切相关。
地震的振动会引起岩石边坡的震动和变形，从而导致边坡的破裂和滑动。
特别是在强烈地震发生后，岩石边坡的破坏常常是较为严重的。
岩石边坡的破坏模式受到多种因素的综合影响，包括岩石的物理性质、地质构造、自然环境因素、人类活动和地震活动等。
为了保障边坡的稳定性，我们需要对这些因素进行综合考虑，并采取相应的防治措施，以确保岩石边坡的安全。
浅析路基边坡侵蚀破坏模式
浅析路基边坡侵蚀破坏模式路基边坡侵蚀破坏是指在陡坡、长沟或坡脚等地段，因雨水冲刷、风蚀、水流冲击而导致土质及其它材料流失和地质形态变化所引起的路基边坡侵蚀破坏现象。
路基边坡侵蚀破坏模式是指在不同的环境因素作用下，路基边坡侵蚀破坏形态的差异和特点。
本文将从影响因素、侵蚀类型和破坏模式等方面，对路基边坡侵蚀破坏模式进行浅析。
一、影响路基边坡侵蚀破坏的因素1. 地形因素：地形因素对路基边坡侵蚀具有决定性影响。
高度悬崖、陡峭峰岩、断崖式岸滩及复杂的地质构造是造成路基侵蚀和破坏的重要因素。
2. 气候因素：气候因素对路基边坡侵蚀破坏的影响相对较大。
长期大范围的雨量、潮湿、连续的暴雨、升温、冻结和雨雪等天气条件下，容易引起土壤的流失，进而导致路基侵蚀和破坏。
3. 水土性质：水土性质对路基边坡侵蚀的影响比较明显。
由于不同地层土壤性质、地理位置不同，土壤的抗侵蚀能力也不同。
4. 人为因素：人类建设活动是造成路基边坡侵蚀和破坏的重要因素之一。
人类为了保障自己的生存和经济发展，对于自然环境所做出的改变，大大加剧了路基边坡侵蚀的程度。
二、路基边坡侵蚀类型在影响因素的基础上，路基边坡侵蚀类型可以归纳为以下几种：1. 沟渠式侵蚀：沟渠式侵蚀是由于坡下积水流动产生了沟渠型冲刷，从而导致路基边坡破坏的现象。
2. 纵向侵蚀：纵向侵蚀是指由于坡面陡峭，雨水冲刷导致坡面上下悬崖型破坏。
3. 坑斗式侵蚀：坑斗式侵蚀是由于地形或地貌因素所造成的坑壕状或流线形的路基边坡侵蚀，而形成的一种破坏模式。
4. 滑动式侵蚀：滑动式侵蚀是由于坡面土层发生一定程度的滑动，导致路基边坡的破坏现象。
三、路基边坡侵蚀破坏模式1. 冲刷侵蚀：冲刷侵蚀是指在土层面或地面上，由于积水侵蚀和冲击，导致地表土层广泛流失，造成路基边坡的破坏。
这种侵蚀模式的特点是侵蚀量大、面积广、破坏力度较强。
2. 风化侵蚀：在某些地区，由于长时间的物理气候因素下，土壤会发生风化现象，导致土质疏松，土层变薄，甚至塌方，形成的路基边坡破坏模式。
试论顺层岩质路堑边坡的破坏模式及设计对策
试论顺层岩质路堑边坡的破坏模式及设计对策摘要：顺层岩质路堑边坡的稳定性较差，容易受地层岩性、地形地貌和水文特征等影响发生变形，也容易在工程建设活动中被破坏。
在进行边坡工程设计之前，首先要对顺层岩质路堑边坡的失稳原因进行分析，对顺层岩质边坡进行分类并总结出常见的破坏模式，进而采取有效的加固措施，合理进行施工设计，保证工程建设的顺利进行和施工安全。
关键词：顺层岩质；路堑边坡；破坏模式；设计前言：随着社会经济的快速发展，矿山、水利、交通等工程数量越来越多，并遇到许多岩质工程边坡情况。
顺层岩质边坡是其中的一种，由于其倾斜方向与基岩倾向基本一致，容易受地质条件和工程施工影响，边坡稳定性较差，容易发生变形和滑移，最后导致边坡拉裂破坏，对工程施工安全造成严重影响。
因此，对顺层岩质路堑边坡的失稳云因和破坏模式进行分析十分重要，是相关工程施工设计的重要前提。
一、顺层岩质边坡的分类对顺层岩质边坡进行分类，主要可以采用4种分类方式：（1）按岩性进行划分，可将顺层路堑边坡划分为软质岩边坡和硬质岩边坡两种类型。
其中，软质岩边坡包括页岩、砂岩、泥岩和砂泥岩等，硬质岩边坡包括板岩、灰岩和白云岩等；（2）按岩层组合特点进行划分，可将顺层路堑边坡分为单层岩性、双层岩性和互层岩性几种类型。
其中，双层岩性边坡一般上部为硬质岩层，下部为软质岩层，互层边坡则分为泥岩页岩互层、砂泥岩互层等情况；（3）按岩层倾角大小进行划分，可将顺层岩质边坡分为缓倾角、中倾角和陡倾角几种类型。
其中，缓倾角边坡的倾角为5~15°，中倾角为15~35°，陡倾角为35~60°；（4）按岩层厚度进行划分，可将顺层边坡分为薄、中厚、厚、巨厚等几种类型[1]。
二、顺层边坡破坏模式的主要类型（一）破坏类型分析根据顺层岩质路堑边坡的岩层走向、形态、倾角大小和组合特征，以及实际工程的施工状况，可以将顺层边坡的破坏模式分为滑移破坏、滑移拉裂破坏、滑移弯曲破坏、滑劈破坏、楔形体滑移失稳破坏等几种模式。
土质边坡破坏模式与稳定性计算公式课件
气候下施工，如雨季、寒冬季节。
1、地形条件：坡度一般要大于岩屑的休止角,要大于33°； 坍塌产生于易风化的土质边坡
坡地的相对高度大于50米时,可发生大型崩塌.2、地质条 和类土质边坡，尤其在膨胀土边坡
坍 塌
件：软弱面与坡面的倾向和倾角的关系不同,斜坡发生崩 或处于冻胀作用强烈区的边坡，一 塌的可能性也不一样.3、气候条件：温差较大,降水较多的 般发生在坡度大于20°时，随坡度 地区易发生崩塌.4、地震,强烈的融冰化雪.5、人工开挖边 增大发生坍塌的几率也越大，在暴
C
结构面倾角: 结构面的存在，降低了土体的整体强度， 增大了坡体的变形性能，加强了土体的流变力学特性，
加深了岩土体的不均匀性、各向异性和非连续性等性
质。边坡的稳定系数随接触面倾角的增大而减小（稳
定系数与接触面倾角的tan值呈线性关系） 14
四、稳定性影响因素分析
1.内在因素 临空条件：
① 、坡高: 边坡稳定性随 坡高的增加成幂函数减小， 在20m以下边坡的稳定性 变化较大，坡高大于20m， 稳定系数的变化趋势趋缓。 坡高对边坡稳定性的影响 较大，属于敏感因素。随 着坡高的增大，边坡发生 破坏时位移和应变急剧增 加，发生突变，由此可将 其视为坡体即将发生破坏 的依据；
水湿陷，或对边坡浸 2．张裂：
泡，水下渗使下垫隔 3．湿陷；
水粘土层泥化等
4．高或超高边坡可能出现高
速滑坡
10
三、均质土边坡各种破坏模式
3.均质土边坡各种破坏模式
根据上表, 可以看出土质边坡影响稳定性的因素主要是土体 强度和水的作用, 而产生的破坏形式以滑坡为多, 崩塌和坍塌是开 挖边坡过程中常见的（该处应该加上坡高、坡角、坡形的影响）
• 人为因素：人为因素的影响主要考虑施工步骤 对边坡稳定性产生的影响，主要是坡形
边坡常见的破坏类型
边坡常见的破坏类型（1）边坡常见分类方法（2）边坡常见的破坏类型难点 边坡地质结构的概念（3）§2.1边坡分类与地质结构在实际工程中，为满足不同工程用途的需要，边坡设计形态多种多样，边坡的分类也有很多种方法，通常有以下几种：(1)按照边坡的成因可分为天然边坡和人工边坡。
天然边坡是自然形成的山坡和江河湖海的岸坡。
根据边坡的断面形式可分为直立式边坡、倾斜式边坡和台阶形边坡，如图l.1所示。
根据这三种形式可构成复合形式的边坡，如图l.2所示。
（4）边坡横断面外形和各部位名称如图1.3所示。
（5）复合边坡形态(2)按照构成边坡坡体的岩土性质(介质材料)可分为土质边坡、岩质边坡与岩土混合边坡三种。
土质边坡：可以分为粘性土类边坡、碎石类边坡、黄土类边坡和岩石类边坡。
岩质边坡：按岩体强度可以分为硬岩边坡、软岩边坡和风化岩边坡等，按岩体结构分为整体状（巨块状）、层状、碎裂状、散体桩状边坡。
岩土混合边坡：下部岩层，上部土层，或者岩层与土层互层。
黄土实例(3)按照边坡的高度分类，可以分为一般边坡和高边坡两类。
一般边坡：岩质边坡高度小于30m，土质边坡小于l5-20m。
高边坡：岩质边坡高度大于30m，土质边坡大于20m。
(4)按照边坡结构特征分类。
按岩层结构分为：类均质土边坡、近水平层状结构边坡、块状结构边坡、碎裂状结构边坡、散体状（网状）结构边坡；按岩层倾向与坡向的关系分为：顺向边坡、反向边坡、直立边坡。
（6）根据使用年限分为临时性边坡和永久性边坡。
临时性边坡是指工作年限不超过两年的边坡；永久性边坡是指工作年限超过两年的边坡。
除了上述分类方法外，边坡还可以根据支护结构形式进行分类。
在实际工程中，由于设计或施工不当，或因地质条件的特殊复杂性难以预计，边坡中一部分坡体相对于另一部份坡体产生相对位移以至丧失原有稳定性，从而形成。
边坡在自然与人为因素作用下的破坏形式主要表现为、滑塌、崩塌和剥落。
（7）(s l i d e s)是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。
岩质边坡
一、单平面滑动
1、仅有重力作用时
•滑动面上的抗滑力
•滑动力
•稳定性系数η=
滑动体极限高度Hcr为
忽略滑动面上内聚力( =0)时
2、有水压力作用
作用于CD上的静水压力V
作用于AD上的静水压力U为
边坡稳定性系数为
G为滑动体ABCD的重力；AD为滑动面的长度
Z为张裂隙深度。
3、有水压力作用与地震作用
水平地震作用
式中 为水平地震影响系数，按地震烈度查表确定
地震烈度
6
7
8
9
0.064
0.1一种情况为滑动体内不存在结构面，视滑动体为刚体，采用力平衡图解法计算稳定性系数
•第二种情况为滑动体内存在结构面并将滑动体切割成若干块体的情况，这时需分块计算边坡的稳定性系数
1.滑动体为刚体的情况
•ABCD为可能滑动体，根据滑动面产状分为Ⅰ、Ⅱ两个块体。
（4）最大剪应力迹线由原来的直线变为凹向坡面的弧线。
均质岩土体—圆弧形滑坡
二、影响边坡应力分布的因素
（1）天然应力水平天然应力使坡体应力重分布作用加剧。
（2）坡形、坡高、坡角及坡底宽度
坡高不改变应力等值线的形状，但改变主应力的大小。
坡角影响边坡岩体应力分布图象。随着坡角增大，边坡岩体中拉应力区范围增大，坡脚剪应力增高。坡底宽度对坡脚岩体应力有较大的影响。（与坡高有关）
安全系数：根据各种因素规定的允许的稳定性系数。大小是根据各种影响因素人为规定的，必须大于1。
影响因素：
①岩体工程地质特征研究的详细程度；
②各种计算参数误差的大小；
③计算稳定性系数时，是否考虑了全部作用力；
④计算过程中各种中间结果的误差大小；
公路岩质边坡常见破坏模式及防治措施
公路岩质边坡常见破坏模式及防治措施发布时间：2021-02-01T03:36:41.047Z 来源：《防护工程》2020年30期作者：汪成元[导读] 在边坡形成过程中，原有的内应力会发生重新分配，原有的平衡状态会发生改变，边坡体也会发生不同程度的局部或整体变形。
西藏自治区交通勘察设计研究院西藏拉萨 850008摘要：针对公路岩质边坡破坏及防治，结合工程资料，简单阐明了几种常见岩质边坡破坏模式，并提出了防治措施。
通过科学合理的监测和分析，公路岩质边坡失稳问题是可以被及时发现和防治的。
关键词：岩质边坡;破坏模式；防治措施交通运输业的迅速发展，给公路建设带来了新的浪潮。
随着我国公路网的发展，公路沿线的岩质边坡问题已成为公路建设者关注的焦点。
公路岩质边坡是一种复杂的工程岩体。
在地质构造、自然因素和人类活动的影响下，初始稳定边坡会发生变形破坏。
边坡破坏不仅影响道路的正常使用，而且带来巨大的安全隐患。
因此，如何合理预防和控制边坡失稳已成为公路建设中的重大热点问题。
简述了岩质边坡的破坏模式，总结了常用的防治措施，可供类似边坡工程参考。
1岩质边坡的破坏模式在边坡形成过程中，原有的内应力会发生重新分配，原有的平衡状态会发生改变，边坡体也会发生不同程度的局部或整体变形。
在内应力和外部条件综合作用下，变形不断累积，当变形量达到一定程度时，边坡失稳。
岩质边坡的破坏类型主要取决于岩体的内部结构。
由于岩体结构的多样性和复杂性以及岩体内部应力的影响，其破坏模式也是多种多样的。
1.1崩塌所谓崩塌，就是岩体在重力和外力作用下，岩体破坏，岩体边坡脱落，崩塌破坏的形式。
在崩塌过程中，岩体要么直接落在斜坡脚而不堵塞，要么滚下斜坡，滑动并最终堆积在斜坡脚。
岩质边坡的崩塌主要发生在边坡顶部的高陡前缘带，通常发生在破碎带内。
其规模可大可小，对滑坡的影响差别很大，对岩体的影响差别很大，对岩体的影响很小，都属于崩塌现象。
1.2平面滑动在自然环境和人为因素的影响下，岩体内部的剪应力超过层间结构面的抗剪强度，会引起微小的移动。
顺层岩质边坡结构特征及破坏模式
顺层岩质边坡结构特征及破坏模式一、不同类型边坡的结构特征分析由于岩体边坡在悠久的地质历史环境中不断改造，岩体边坡中存在着大量的软弱结构面，包括裂隙面、岩层面及节理面等，它们主导着边坡的变形发展，使得完整岩石力学特性的作用居于次位。
因此，与土体边坡不同，岩体边坡的破坏通常是沿着上述软弱结构面开始并发展的。
另外，如果岩体边坡发生失稳，其破坏规模往往较大，在众多岩体边坡稳定性的影响因素中，岩体结构是最为直接和重要的一项。
不同类型的岩体结构元素在岩体内的排列及组合形式称为岩体结构。
岩体结构主要决定着岩体强度及变形性质，因此，通常必须首先对岩体结构认识到位，才能够较为顺利地对岩体强度特性、变形特性及破坏机制展开研究，接着通过力学计算及相应的模型试验，获得相关的数据结果，最后才能进行实际工程的合理设计及防护。
1.岩体边坡的分类谷德振按岩体结构的不同，将岩体划分为完整结构、块状结构、层状结构、碎裂结构和散体结构五大种类，与此对应，岩体边坡可被划分为完整岩体边坡、块状岩体边坡、层状岩体边坡、碎裂岩体边坡及散体岩体边坡五大种类。
各类岩体结构及相应边坡的主要特点总结如下。
1）完整结构此类结构岩体内部节理裂隙发育较少且不贯通，具有较高的拉压强度。
理想完整结构岩体边坡具有较强的稳定性，但是实际情况下，边坡长期受到构造应力及风化作用的影响，所以通常都会存在一定程度的节理发育，导致完整结构岩体边坡很少在自然界中存在。
2）块状结构此类结构岩体基本呈块状或中厚层状，结构面弱发育。
块状岩体边坡整体稳定性较好，局部稳定性受控于结构面及岩石整体的抗剪强度，其失稳模式多数为高陡边坡岩体沿结构面滑移崩塌。
3）层状结构此类结构岩体又可成为板裂结构岩体，基本呈层状，结构面普遍存在，具有以软弱夹层及层间错动带为代表的贯穿性软弱结构面，使得岩体表现出不均匀性及不连续性等特点。
层状岩体边坡的破坏形式主要受控于边坡坡角与岩层面倾角的相互关系，一般失稳破坏规模较大。
危岩边坡破坏模式与稳定性评价研究——以某采石坑为例
危岩边坡破坏模式与稳定性评价研究——以某采石坑为例朱锡露
【期刊名称】《建筑科技》
【年(卷),期】2024(8)5
【摘要】危岩边坡因具有破坏模式复杂多样、潜在风险较大等特点,一直是边坡工程的研究热点。
上海佘山世茂洲际酒店作为世界首个建造在废石坑内的自然生态酒店,其边坡的稳定性至关重要。
通过对采石坑边坡进行地质灾害调查,分析其边坡稳定性的影响因素和潜在的破坏模式,并从块体稳定性和体圆弧滑动稳定性2个方面开展了稳定性评价。
结果显示采石坑岩体边坡破坏形式主要有崩塌和滑动2种类型,边坡的潜在破坏主要发生在坡面附近岩体中,建议采用岩体表层护面降低地表水对岩体的冲刷侵蚀效果,以期为类似工程提供参考。
【总页数】4页(P70-73)
【作者】朱锡露
【作者单位】上海市地矿建设有限责任公司
【正文语种】中文
【中图分类】TU457
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边坡受损方式
边坡受损方式
边坡受损主要有以下几种方式：
1. 崩塌：边坡表面岩体受风化及矿山爆破震动影响而剥蚀，沿坡面滚落而堆积于坡底，以自然安息角堆成碎碴堆。
这是露天矿采场内台阶的普遍的破坏模式，风化带内的台阶尤其明显。
若能及时组织清理，于生产并无大碍；否则安全平台上堆满碎石残碴，数个台阶连成一漫坡，滚落的岩块将危及下部采场作业安全。
2. 流动：这主要是因为边坡上的废石和设备以及建筑房屋等，加大了边坡上的承重，增加了岩体的下滑力，导致边坡破坏。
3. 倾倒：当有一组结构面与边坡倾向相近，且其倾角小于边坡角而大于其摩擦角时，容易发生这类破坏。
4. 滑动：这通常发生在有平面破坏模式的边坡中，当边坡中如有一组结构面与边坡倾向相近，且其倾角小于边坡角而大于其摩擦角时，容易发生这类破坏。
3-第二章 边坡破坏类型及特点
陡坡由软硬相间的岩层组成时，由于风化作用或河流的冲 刷掏蚀作用，上部坚硬岩层在坡面上常常突悬出来。突出的岩 体通常发育有构造节理或风化节理，在长期重力作用下，分离 面逐渐扩展。一旦拉应力超过连接处岩石的抗拉强度，拉张裂 缝就会迅速向下发展，最终导致突出的岩体突然崩落。
错断式崩塌
二、崩塌的形成条件及发生机理
2
按滑体受力状态
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）
序 号
分 类 指 标
类
别
一般滑坡 6 按滑体含水状态 塑性滑坡
塑流性滑坡 浅层滑坡（厚度H<6m） 7 按滑体的厚度 中层滑坡(6m<H<20m) 厚层滑坡(20m<H<50m) 巨厚层滑坡(H>50m) 8 按滑面出口的位置 坡体滑坡 坡基滑坡 缓慢滑坡
滑坡推向对岸的二个岩丘
对岸泥岩层的反倾结构
(5) 滑动面的鉴别及研究 勘探：钻探变形 监测：钻孔倾斜仪
2
.按滑坡的动力学特征分类（巴甫洛夫，1903） (a)推动式滑坡 (b)牵引式滑坡
(c)混合式滑坡
(d)平移式滑坡
a) 牵引式滑坡
b) 推移式滑坡
c) 整体式滑坡
3
按滑动面与层面的关系分类
岩体崩塌
岩体滑坡，土体滑坡 破碎岩体错落 岩体深层蠕动
崩塌
多平面滑动
边 坡 破 坏 的 基 本 类 型
平面滑动
滑坡 楔形状滑动 圆弧形滑动
双平面滑动
单平面 滑动
倾倒破坏
坍塌 错落
滑坡的形成条件
必备条件
滑动面
切割面
临空面
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摘自《我国岩质边坡变形破坏的主要地质模式》
一般来说边坡变形破坏的地质模式应该包括以下主要内容:
1、边坡的基本地质条件，诸如区域地质背景，岩体结构及岩体介质结构特性，岩体的力学特性等，它们是决定边坡变形破坏地质模式的地质基础或物质基础;
2、影响边坡稳定的各种人为动力因素(地下开采、坡脚切层开挖、爆破震动)及天然动力因素(大气降雨及地下水状态的变化、区域构造应力特征);
3、边坡结构形式(顺倾边坡、反倾边坡等);
4、边坡岩体变形发展的过程及其特点;
5、边坡的失稳破坏方式.
应该指出，岩体结构、岩体介质结构以及边坡结构相互之间既有联系又有明显差别的不同概念.岩体结构主要决定于岩体中结构面及结构体的组合特征.岩体介质结构则指不同力学性质的岩体在空间的组合特性.边坡结构则主要反映了边坡与岩层产状之间的空间组合关系.
影响边坡穗定性的因素是多方面的，不但包括边坡岩体的介质结构、边坡结构、岩体结构、区域性地质背景、构造应力特征及构造条件等地质因素，而且包括各种人为的及自然的动力因素.这些动力因素主要是地下开采的扰动及坡脚切层开挖、爆破震动及地下水的作用等.地质条件虽然是决定或影响边坡定性的基础，但边坡的急剧变形或破坏都与各种人为的、天然的动力因素，有着密切的关系.大气降雨及水库蓄水是主要的自然动力因素，导致地下水状态的变化，减少了滑面的法向应力，降低了岩体的强度，改变了边坡岩体的稳定状态.就人为的动力因素来看，地下开挖显然有重要的影响，不但扰动破坏了上复岩体，且增加了岩体的渗透性，对边坡的变形破坏起到加速作用对于矿山边坡来说，爆破的动态效应对边坡的稳定亦有重要的影响，不但直接损害了岩体的完整性，且在重复爆破条件下，边坡岩体可能产生疲劳破坏，从而加速边坡破坏的过程.
摘自霍克布朗《岩石边坡工程》
为了使滑动沿单一平面发生，必须满足以下的几何条件:
a.滑动面的走向必须与坡面平行或接近平行(约在+-20°的范围之内)。
k7。
破坏面必须在边坡面露出，就是说它的倾角必须小于坡面的倾角
C。
破坏面的倾角必须大于该面的摩擦角
d.岩体中必须存在对于滑动仅有很小阻力的解离面，它规定了滑动的侧面边界。
另
一种可能的情况是，破坏在穿通边坡的凸出的“鼻部”的破坏平面上发生。
分析二维边坡问题时，通常是考虑与边坡面正交的一个单位厚度的岩片。
这就是说，滑动面的面积可用穿过边坡垂直断面上可见的滑动线长度来代表，而滑动块的体积可用在垂直断面卜表示该块体图形的面积来代表。
摘自《基于RS理论的岩质路堑边坡稳定性研究》
边坡变形破坏模式RS判定
边坡变形破坏模式的确定，主要分两步进行:首先是对边坡岩体结构类型的确定;在此基础上再进行边坡变形破坏模式的判定。
其主要过程如图4一1所示。
4.21边坡岩体结构模型RS预测
(l)RS预测指标
当前，在我国尚没有统一的岩体结构类型的划分标准，各部门、各行业，根据各自勘察、设计、施工及研究的需要，提出了各自的岩体结构分类，国外也有不少分类方法。
本研究是针对边坡地质工程模型研究而进行岩体结构类型的划分，故本文选择了考虑岩体的地质成因及岩体地质特性的中国科学院地质研究所谷德振教授的分类方法，将岩体结构分为四大类八亚类。
在此标准基础上略作改动，根据边坡工程分析的需要，将第m大类中的第2、3亚类并为一类，即共分为5类，其具体分类标准数据见表4一10所示。
在选择了岩体结构类型划标准以后，确定待分类岩体的结构类型。
其实质上就是把每一类型的标准视作一个标准样本，然后将待分类的样本的实测值与标准样本进行比较、分析、判断与哪一标准更接近。
因此，岩体结构类型划分是属于模式识别问题。
当前，迅速发展的RS模型己在其它领域的模式识别中获得广泛的应用，本文把RS理论引入边坡稳定性研究领域，尝试把RS理论用于岩体结构类型划分。
(2)RS预测模型
根据RS理论要求，要进行模式判别，首先要确定判别对象的条件属性和决策属性。
在岩体结构类型论域中的对象根据条件属性的不同，被划分到具有不同决策属性的决策类。
对于岩体结构而言，决策层有5个属性(见表4一11)。
条件属性有5个，其特征和RS表示方法分别见表4~12。
于是便可得到岩体结构类型标准的RS预测模型，见表4一13，然后，根据样本中各条件的属性，建立实例的粗糙集模型。
(3)实例应用
根据文献[l3]提供的实例(见表4一14)，用上述方法建立的岩体结构RS预测模型见表4一15，具体步骤如下:
①策表简化以上建立了岩体结构类型RS判别模型。
但要进行RS判别，
还须对决策表中的条件属性进行简化，鉴别出那些不必要的或者说是多余的条件属性。
去除这些不影响原来的分类效果的属性过程，这就是求条件属性的约简和核，一个决策表可能同时存在几个约简，这些约简的交集就是决策表的核，核中的属性是分类的重要属性，求约简的方法很多，最简单的就是去除法，即去掉某一属性，看是否影响整个决策结果。
在表4一15中去掉属性a后得表4一16，从表4一16可得:
显然结果之间是协调的，没有发生矛盾，说明属性a是可以省略的。
省略后出现第3行与第9行重复。
同理，从4一15中分别去掉属性b，e，d，e后得表4一17，4一18，4一19，4一20。
显然，表4一17~4一20都是协调的，因此，属性b，c，d，e都可以省略。
故，该判别模型有多种最小解模式。
从表4一16~4一20中可以看出去掉属性e后出现的冗余最多，因此，由该简化后的决策表所得的是该判别模型的最小解。
由表4一20消去冗余后得表4一21。
②决策分析对上述决策简化表逐一条块去掉冗余后，得到决策规则的最终简化表，如表4一22所示，由此可见，岩体结构主要是受结构面级别控制，只要结构面的级别确定，岩体结构类型就可以确定，并非象以往的判别中需要许多参数才能确定。
4.22边坡变形破坏模式RS判定
依照同样的原理，在岩体结构类型判别后，就可以结合边坡工程结构与岩体结构的关系建立不同岩体结构下的边坡变形破坏RS识别模式，然后进一步判别边坡变形破坏模式，具体如下:
(1)整体结构岩体边坡变形破坏模式的RS识别一般说来，整体结构与边坡工程的关系比较
简单，此类边坡稳定性主要取决于岩体强度，根据现有的研究成果，整体结构岩体边坡变形破坏模式识别网络如图4一2所示。
根据上述网络图，就可以得到整体结构岩体边坡变形破坏模式的RS识别模型。
具体见表4一23。
由上表便可以建立整体结构岩体边坡变形破坏模式RS识别模型，见表4一24。
实际识别时取若干工程实例，按它们所属的条件属性和决策属性分别输入Rs模型中，便可得到训练模型，然后对模型通过约简、去余等决策分析后，就可用于模式判别。
(2)层状结构岩体边坡变形破坏RS识别模型
层状结构是边坡中最常遇的岩体结构类型，是一种复杂的结构模式，由其组成的边坡工程结构也十分复杂。
故，该结构是边坡稳定性变形破坏类型最多、原因最复杂的类型。
研究表明，影响该结构的边坡稳定性因素有岩性、边坡结构、岩体强度、岩层产状和坡高与坡角。
其可能产生的边坡变形破坏模式识别网络如图4一3所示。
利用该识别网络便可建立层状结构边坡变形破坏模型的RS识别模型。
见表4一25。
(3)块裂结构岩体边坡变形破坏RS识别模型
块裂结构的岩质边坡，一般而言，稳定性较好。
受边坡结构的影响，可能的变形破坏模式主要有楔形破坏和单平面滑动等。
块裂结构岩体边坡可能变形破坏模式如图4一4所示。
根据网络识别图便可建立RS识别模型，见表4一26。
(4)碎裂结构岩体边坡变形破坏模式RS判别模型
由碎裂结构岩体组成的边坡，其稳定性一般较差，可能产生的变形破坏模式主要有圆弧滑动和折线滑动破坏，其识别网络如图4一5所示。
由此，可以建立碎裂结构边坡破坏模式的RS判别模型，见表4一27。
(5)散体结构边坡变形破坏模式RS识别模型
散体结构的岩质边坡稳定性极差，其破坏模式通常为圆弧滑动破坏，故，对于散体结构边坡只需判别出其岩体结构是散体结构即可，无需再进行二级判别。
4.23边坡变形破坏模式综合判定
前面，分别讨论了边坡变形破坏模式的判别方法及途径，从中可以看出，边坡变形破坏模式的判定，关键的主要有两步:一是边坡岩体结构的确定，二是边坡结构的确定。
二者祸合就可以得到边坡变形破坏模式，其过程可见图4一6。