第八章 斜坡變形破壞工程地質(zhì)研究

1、第八章 斜坡變形破壞工程地質(zhì)研究 :49:39 編輯:本站編輯 第一節(jié) 概 述      斜坡系指地殼表部一切具有側(cè)向臨空面的地質(zhì)體。它包括自然斜坡和人工邊坡兩種。前者是在一定地質(zhì)環(huán)境中，在各種地質(zhì)營(yíng)力作用下形成和演化的自然歷史過(guò)程的產(chǎn)物，如山坡、海岸、河岸等。后者則是由于人類某種工程、經(jīng)濟(jì)目的而開(kāi)挖的、往往在自然斜坡基礎(chǔ)上形成，其特點(diǎn)是具有較規(guī)則的幾何形態(tài)，如路塹、露天礦坑邊幫、運(yùn)河（渠道）邊坡等。      斜坡具有坡體、坡高、坡角、坡肩、坡面、坡腳、坡頂面、坡底面等各項(xiàng)

2、要素（圖81）。      斜坡在各種內(nèi)、外地質(zhì)營(yíng)力作用下，不斷地改變著坡高和坡角，使坡體內(nèi)應(yīng)力分布發(fā)生變化。當(dāng)組成坡體的巖土體強(qiáng)度不能適應(yīng)此應(yīng)力分布時(shí)，就產(chǎn)生了斜坡的變形破壞作用。尤其是大規(guī)模的工程建設(shè)使自然斜坡發(fā)生急劇變化。斜坡的穩(wěn)定程度也變化極大，往往釀成災(zāi)害。斜坡的變形與破壞，實(shí)質(zhì)上是由斜坡巖土體內(nèi)應(yīng)力與其強(qiáng)度這一對(duì)矛盾的發(fā)展演化所決定的。      由于斜坡變形破壞，給人類和工程建設(shè)帶來(lái)的危害在國(guó)內(nèi)外不乏其例。在我國(guó)由于特殊的自然地理和地質(zhì)條件所制約，斜坡地質(zhì)災(zāi)害分布廣泛，活動(dòng)強(qiáng)烈，危

3、害嚴(yán)重。      自然斜坡的變形破壞，是山區(qū)主要的工程動(dòng)力地質(zhì)作用。我國(guó)廣大的西南、西北地區(qū)這一作用尤為突出，災(zāi)害頻發(fā)，而且近10余年來(lái)有進(jìn)一步加重的趨勢(shì)。如：1982年7月，四川省云陽(yáng)縣雞扒子滑坡，使長(zhǎng)江嚴(yán)重阻航；1983年3月，甘肅省東鄉(xiāng)縣灑勒山滑坡，摧毀了4個(gè)村莊，人畜傷亡慘重；1985年6月湖北省姊歸縣新灘滑坡，使新灘古鎮(zhèn)毀于一旦，并影響長(zhǎng)江航道；1987年8月，四川省巫溪縣城巖崩，造成了嚴(yán)重的生命財(cái)產(chǎn)損失；1989年7月，四川省華金山普降暴雨，遭致崩滑1800余處而其中的馬鞍山巖崩物質(zhì)被洪水沖下，使溪口鎮(zhèn)6個(gè)廠礦和3個(gè)村蒙難。

4、60;     自然斜坡由于人類工程、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)而產(chǎn)生的斜坡破壞往往是災(zāi)難性的。如1963年10月9日所發(fā)生的意大利瓦依昂水庫(kù)左岸大滑坡，是由于水庫(kù)蓄水造成潛在滑動(dòng)面上空隙水壓力增大，而導(dǎo)致業(yè)已發(fā)生蠕動(dòng)的左岸山體突然下滑，體積達(dá)（2730）X 108m3激起 250m高的巨大涌浪，高150m的洪波溢過(guò)壩頂沖向下游，約有3000人喪生，該水庫(kù)也失去效用。又如 1980年6月，我國(guó)湖北省遠(yuǎn)安縣鹽池河磷礦巖崩釀成的慘案，則是由于坡腳部位開(kāi)拓水平采礦巷道，使坡體的應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生急劇變化而導(dǎo)致坡肩部位產(chǎn)生多條拉裂縫所致。    

5、  人工邊坡變形破壞，見(jiàn)諸于報(bào)道的主要是水利水電工程邊坡、鐵路路塹和露天采坑邊幫的失穩(wěn)。如撫順煤礦和大冶鐵礦露天采坑，都曾發(fā)生過(guò)失穩(wěn)事故對(duì)生產(chǎn)和生命財(cái)產(chǎn)造成一定的損失。      由于斜坡變形破壞對(duì)人類工程、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和生命財(cái)產(chǎn)的危害較大，所以它是工程地質(zhì)學(xué)研究的主要課題之一也是環(huán)境地質(zhì)學(xué)和災(zāi)害地質(zhì)學(xué)研究的重要內(nèi)容。第二節(jié) 斜坡中的應(yīng)力分布特征      斜坡中的應(yīng)力分布特征決定了斜坡變形破壞的形式和機(jī)制，對(duì)斜坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)和合理防治措施也有一定意義。所以首先要了解斜坡形成后坡體中應(yīng)力分布

6、的特征。      一、斜坡中應(yīng)力狀態(tài)的變化      天然巖土體中應(yīng)力分布是比較復(fù)雜的，除普遍存在的自重應(yīng)力外，有時(shí)還有構(gòu)造應(yīng)力、熱應(yīng)力、地下水應(yīng)力等。一般認(rèn)為：當(dāng)僅存在自重應(yīng)力的情況下未形成斜坡前巖土體中的主應(yīng)力（初始應(yīng)力）是呈鉛直與水平狀態(tài)的，即鉛直應(yīng)力為最大主應(yīng)力，水平應(yīng)力為最小主應(yīng)力，此時(shí)巖土體內(nèi)的最大剪應(yīng)力與最大、最小主應(yīng)力多呈45”交角。      在斜坡形成過(guò)程中，由于側(cè)向臨空面的產(chǎn)生，坡面附近的巖土體發(fā)生卸荷回彈，引起應(yīng)力重分布

7、和應(yīng)力分異、應(yīng)力集中等效應(yīng)。根據(jù)彈性力學(xué)有限單元分析和光測(cè)彈性試驗(yàn)，均可確定坡體在尚未發(fā)生明顯變形或破壞之前的應(yīng)力狀態(tài)。其總的特征可概括為4個(gè)方面（圖82）即：      （1）無(wú)論什么樣的天然應(yīng)力場(chǎng)斜坡面附近的主應(yīng)力跡線均明顯偏轉(zhuǎn)，表現(xiàn)為愈接近坡面，最大主應(yīng)力愈與之平行，而最小主應(yīng)力與之近乎正交，向坡體內(nèi)逐漸恢復(fù)初始狀態(tài)。      （2）由于應(yīng)力分異結(jié)果，在坡面附近產(chǎn)生應(yīng)力集中帶。不同部位應(yīng)力狀態(tài)是不同的。在坡腳附近，最大主應(yīng)力（表現(xiàn)為切向應(yīng)力）顯著增高，而最小主應(yīng)力（表現(xiàn)為徑向應(yīng)力）顯著降

8、低，甚至可能為負(fù)值。由于應(yīng)力差大，于是形成了最大剪應(yīng)力增高帶，最易發(fā)生剪切破壞。在坡肩附近在一定條件下坡面的徑向應(yīng)力和坡頂?shù)那邢驊?yīng)力可轉(zhuǎn)化為拉應(yīng)力（應(yīng)力值為負(fù)值）形成一張力帶（圖83）。當(dāng)斜坡愈陡則此帶范圍愈大。因此坡肩附近最易拉裂破壞。      （3）由于主應(yīng)力偏轉(zhuǎn)，坡體內(nèi)的最大剪應(yīng)力跡線也發(fā)生變化由原來(lái)的直線變?yōu)榘枷蚱旅娴膱A弧狀（圖84）。      （4）坡面處的徑向應(yīng)力實(shí)際為零，所以坡面處處于二向應(yīng)力狀態(tài)。    二、影響斜坡應(yīng)力分布的因素

9、60;     1巖體初始應(yīng)力的影響      主要指的是水平構(gòu)造應(yīng)力存在的影響。水平構(gòu)造應(yīng)力能使斜坡應(yīng)力集中和分異現(xiàn)象加劇它對(duì)斜坡坡肩附近張力帶的發(fā)展影響尤為明顯。水平構(gòu)造應(yīng)力量值愈大測(cè)影響愈大（圖85）。在新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈的地區(qū)，巖體中常存在較大的水平構(gòu)造應(yīng)力，對(duì)斜坡穩(wěn)定性的影響是不容忽視的。      2坡形的影響      坡高、坡角、坡底寬度和斜坡平面形態(tài)等對(duì)斜坡應(yīng)力分布均有一定影響。坡高不改變坡體

10、中應(yīng)力等值線的圖形但坡高愈大，應(yīng)力量值愈大。      坡角大小可以改變斜坡中應(yīng)力分布的圖像。坡腳附近的剪應(yīng)力集中帶和坡肩附近的張力帶其范圍和量值是隨著坡角增大而增大的。也就是說(shuō)，陡峻的斜坡更易發(fā)生變形破壞。      坡底寬度的影響可以用WH值來(lái)表征。隨著WH值的減小，坡腳的剪應(yīng)力增大。實(shí)際資料表明，當(dāng)W08H時(shí)這種影響就減弱，以至不發(fā)生變化了（圖86）。所以W/H值很小的高山峽谷地帶坡腳剪應(yīng)力集中現(xiàn)象是非常明顯的；尤其當(dāng)水平構(gòu)造應(yīng)力較大時(shí)，由于水平擠壓力的作用，坡腳應(yīng)力集中帶極強(qiáng)，更易發(fā)生斜

11、坡變形破壞。      斜坡平面形態(tài)可分為平直形、內(nèi)凹形和外凸形等。一般地說(shuō)，內(nèi)凹形斜坡由于其兩側(cè)的支撐作用應(yīng)力條件較好，即坡腳的剪應(yīng)力較小。所以露天采坑的平面形態(tài)大多是橢圓形的，且其長(zhǎng)軸盡量平行于最大水平地應(yīng)力方向。      3巖土體性質(zhì)和結(jié)構(gòu)的影響      巖土體的彈性模量對(duì)均質(zhì)坡體應(yīng)力分布無(wú)多大影響，但泊松比一定程度上可影響坡體應(yīng)力分布。結(jié)構(gòu)面對(duì)坡體應(yīng)力分布的影響十分明顯，這是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)面的存在使坡體中應(yīng)力分布出現(xiàn)不連續(xù)現(xiàn)象，在這些面的周

12、邊成為應(yīng)力集中帶或發(fā)生應(yīng)力阻滯現(xiàn)象這種情況在堅(jiān)硬巖體斜坡中尤為明顯。結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀、性質(zhì)及組合關(guān)系不同，對(duì)斜坡穩(wěn)定性的影響是不同的。      在上述諸因素影響下，坡體應(yīng)力分布是相當(dāng)復(fù)雜的。對(duì)一個(gè)具體的斜坡來(lái)說(shuō)，必須進(jìn)行認(rèn)真的分析研究。第三節(jié) 斜坡變形破壞的類型      斜坡的變形與破壞，可以說(shuō)是斜坡發(fā)展演化過(guò)程中兩個(gè)不同的階段，變形屬量變階段，而破壞則是質(zhì)變階段，它們是一個(gè)累進(jìn)破壞過(guò)程。這個(gè)過(guò)程對(duì)天然斜坡來(lái)說(shuō)時(shí)間往往較長(zhǎng)，而對(duì)人工邊坡來(lái)說(shuō)時(shí)間則較短暫。   

13、60;  一、斜坡變形      斜坡變形按其機(jī)制可分為拉裂、蠕滑和彎折傾倒三種型式。      1拉裂      在斜坡巖土體內(nèi)拉應(yīng)力集中部位或張力帶內(nèi)，形成的張裂隙變形型式稱拉裂。這種現(xiàn)象在由堅(jiān)硬巖土體組成的高陡斜坡坡肩部位最常見(jiàn)，它往往與坡面近乎平行（見(jiàn)圖83），尤其當(dāng)巖體中陡傾構(gòu)造節(jié)理較發(fā)育時(shí)，拉裂將沿之發(fā)生、發(fā)展。      拉裂的空間分布特點(diǎn)是：上寬下窄，以至尖滅；由坡面向坡

14、里逐漸減少。      拉裂還有因巖體初始應(yīng)力釋放而發(fā)生的卸荷回彈所致，這種拉裂通常稱為卸荷裂隙。      拉裂的危害性是：巖土體完整性遭到破壞；為風(fēng)化營(yíng)力深入到坡體內(nèi)部以及地表水、雨水下滲提供了通道。它們對(duì)斜坡穩(wěn)定均是不利的。      2蠕滑      斜坡巖土體沿局部滑移面向臨空方向的緩慢剪切變形稱蠕滑。蠕滑發(fā)生的部位，在均質(zhì)巖士體中一般受最大剪應(yīng)力跡線（見(jiàn)圖84）控制，而當(dāng)存在軟弱結(jié)構(gòu)面

15、時(shí)，往往受緩傾坡外的弱面所控制。當(dāng)斜坡基座由很厚的軟弱巖土體組成時(shí)，則坡體可能向臨空方向塑流擠出，稱之為深層蠕滑。      當(dāng)坡體內(nèi)各局部剪切面（蠕滑面）貫通且與坡頂拉裂縫也貫通時(shí)，即演變?yōu)榛隆?#160;     蠕滑往往不易被人們察覺(jué)，因?yàn)樗幌窭炎冃文菢颖┞队诘乇恚话憔a(chǎn)生于坡體內(nèi)。所以要加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，并采取措施控制蠕滑，使之不向滑坡方向演化。      3彎折傾倒      由陡傾板（片）狀巖石

16、組成的斜坡，當(dāng)走向與坡面平行時(shí)，在重力作用下所發(fā)生的向臨空方彎折傾倒的特征是：彎折角約20°-50°；彎折傾倒程度由地面向深處逐漸減小，一般不會(huì)低于坡腳高程；下部巖層往往折斷張裂隙發(fā)育但層序不亂，而巖層層面間位移明顯；沿巖層面產(chǎn)生反坡向陡坎。其發(fā)展過(guò)程如圖87所而這種斜坡變形現(xiàn)象在天然斜坡或人工邊坡均可見(jiàn)到。      彎折傾倒的機(jī)制，相當(dāng)于懸臂梁在彎矩作用下所發(fā)生的彎曲。      彎折傾倒發(fā)展下去，可形成崩塌、滑坡。    

17、0; 二、斜坡破壞      斜坡破壞的型式主要為崩塌和滑坡。      1崩塌      斜坡巖上體被陡傾的拉裂面破壞分割，突然脫離母體而快速位移，翻滾、跳躍和墜落下來(lái)，堆于崖下，即為崩塌。      按崩塌的規(guī)模，可分為山崩和墜石。按物質(zhì)成分，又可將崩塌分為巖崩和土崩。      崩塌的特征是：一般發(fā)生在高陡斜坡的坡肩部位；質(zhì)點(diǎn)位移矢量鉛直方向

18、較水平方向要大得多；崩塌發(fā)生時(shí)無(wú)依附面；往往是突然發(fā)生的，運(yùn)動(dòng)快速。      2滑坡      斜坡巖上體沿著貫通的剪切破壞面所發(fā)生的滑移現(xiàn)象稱為滑坡?；碌臋C(jī)制是某一滑移面L剪應(yīng)力超過(guò)了該面的抗剪強(qiáng)度所致。滑坡的規(guī)模有的可以很大，達(dá)數(shù)億至數(shù)十億立方米。      滑坡的特征是：通常是較深層的破壞，滑移面深入到坡體內(nèi)部以至坡腳以下；質(zhì)點(diǎn)位移矢量水平方向大于鉛直方向；有依附面（即滑移面）存在；滑移速度往往較慢，且具有“整體性”。 

19、60;    滑坡是斜坡破壞型式中，分布最廣、危害最為嚴(yán)重的一種。世界上不少國(guó)家和地區(qū)深受滑坡災(zāi)害之苦，如歐洲阿爾卑斯山區(qū)、高加索山區(qū)，南美洲安第斯山區(qū)，日本、美國(guó)和我國(guó)等。并且，它經(jīng)常與地震區(qū)伴生。第四節(jié) 崩 塌      崩塌是斜坡破壞的一種型式，它對(duì)房屋、道路等建筑物常帶來(lái)威脅釀成人身安全事故。尤其對(duì)交通線路的危害最嚴(yán)重，我國(guó)寶成、成昆、襄渝鐵路和川藏公路沿線崩塌災(zāi)害常影響線路正常運(yùn)營(yíng)。因此，對(duì)崩塌的形成和運(yùn)動(dòng)學(xué)特征需很好地進(jìn)行研究。      一、崩塌的形成

20、條件      1崩塌一般發(fā)生在厚層堅(jiān)硬脆性巖體中。這類巖體能形成高陡的斜坡斜坡前緣由于應(yīng)力重分布和卸荷等原因，產(chǎn)生長(zhǎng)而深的拉張裂縫，并與其他結(jié)構(gòu)面組合，逐漸形成連續(xù)貫通的分離面。在觸發(fā)因素作用下發(fā)生崩塌（圖88）。組成這類巖體的巖石有砂巖、灰?guī)r、石英巖、花崗巖等。此外。近于水平狀產(chǎn)出的軟硬相間巖層組成的陡坡，由于軟弱巖層風(fēng)化剝蝕形成四龕或蠕變，也會(huì)形成局部崩塌（圖89）。      2. 構(gòu)造節(jié)理和成巖節(jié)理對(duì)崩塌的形成影響很大。硬脆性巖體中往往發(fā)育有二組或二組以上的陡傾節(jié)理，其中與坡面平行的一

21、組節(jié)理常演化為拉張裂縫。當(dāng)節(jié)理密度較小，但延展性、穿切性較好時(shí)，常能形成較大體積的崩塌體。此外大規(guī)模的崩塌（山崩）經(jīng)常發(fā)生在新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈、地震頻發(fā)的高山區(qū)。      3. 崩塌的形成又與地形直接相關(guān)。崩塌一般發(fā)生在高陡斜坡的前緣。發(fā)生崩塌的地面坡度往往大于45°，尤其是大于60°的陡坡。地形切割愈強(qiáng)烈、高差愈大，形成崩塌的可能性愈大，并且破壞也愈嚴(yán)重。      4.風(fēng)化作用也對(duì)崩塌形成有一定影響。因?yàn)轱L(fēng)化作用能使斜坡前緣各種成因的裂隙加深加寬，對(duì)崩塌的發(fā)生起催化作用。此

22、外，在干旱、半干旱氣候區(qū)，由于物理風(fēng)化強(qiáng)烈，導(dǎo)致巖石機(jī)械破碎而發(fā)生崩塌。高寒山區(qū)的冰劈作用也有利于崩塌的形成。      在上述諸條件制約下，崩塌的發(fā)生還與短時(shí)的裂隙水壓力以及地震或爆破震動(dòng)等觸發(fā)因素有密切關(guān)系。尤其是強(qiáng)烈的地震，?？梢鸫笠?guī)模崩塌，造成嚴(yán)重災(zāi)禍。      湖北省遠(yuǎn)安縣境內(nèi)的鹽池河磷礦災(zāi)難性山崩，是崩塌形成諸條件制約的典型實(shí)例。該磷礦位于一峽谷中。巖層為上震縣統(tǒng)燈影組（Zbdn）厚層塊狀白云巖及上震旦統(tǒng)陡山沱組（Zbd）含磷礦層的薄至中厚層白云巖、白云質(zhì)泥巖及砂質(zhì)頁(yè)巖。巖層中發(fā)

23、育有兩組垂直節(jié)理，使山頂部的燈影組厚層白云巖三面臨空。地下采礦平巷使地表沿兩組垂直節(jié)理追蹤發(fā)展張裂縫。1980年6月8一10日連續(xù)兩天大雨的觸發(fā)，使山體頂部前緣厚層白云巖沿層面滑出形成崩塌，體積約100萬(wàn)立方米，造成生命財(cái)產(chǎn)的嚴(yán)重?fù)p失（圖810）。    二、崩塌的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征      崩塌運(yùn)動(dòng)學(xué)特征的研究，對(duì)進(jìn)一步研究它的破壞力和防治對(duì)策有一定意義。崩塌的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)是必不可少的數(shù)據(jù)。這里主要討論兩個(gè)問(wèn)題即崩塌塊體的破壞力（能量）有多大？崩落有多遠(yuǎn)？      前已

24、述及，崩塌運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是質(zhì)點(diǎn)位移矢量中垂直分量大大超過(guò)其水平分量，而且崩塌體完全與母體脫離。在懸崖峭壁的情況下，塊體位移服從自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律，即V=(2gH)1/2     （81）但事實(shí)上，經(jīng)常的情況是坡角小于90°，若是單一斜坡，則運(yùn)動(dòng)速度為              v=2gH(1-Kctg)1/2       (8一2)  

25、0;   式中；g為重力加速度；H為坡高；a為坡角；K為決定于石塊大小、形狀、巖石性質(zhì)、石塊運(yùn)動(dòng)狀況等的綜合影響系數(shù)，一般采取現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)方法取得。設(shè)（82）式中，(1-Kctg) 1/2。（2g）1/2 ,則VH1/2。若坡角在40°90°之間，則0.421.00，而1.834.30。      需要指出的是，大型山崩在崩塌過(guò)程中位移體附近的空氣承受臨時(shí)性壓縮而產(chǎn)生“氣墊效應(yīng)”，實(shí)際運(yùn)動(dòng)速度將會(huì)大于理論計(jì)算值。      運(yùn)動(dòng)速度獲得后即可求得其動(dòng)能大小

26、（破壞力大?。１浪鷫K體沿斜坡運(yùn)動(dòng)的主要形式是跳躍和滾動(dòng)。如果崩塌塊體為跳躍形式，則其動(dòng)能為                        E0.5mv2  （83）如果崩塌塊體為滾動(dòng)形式，則其動(dòng)能為             &#

27、160;          E=0.5mv2 +0.5I2      (8-4)式中：m為崩塌塊體的質(zhì)量；v為塊體具有的線速度, I為塊體具有的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；為塊體具有的角速度。      崩塌塊體沿斜坡運(yùn)動(dòng)的軌跡呈拋物線形。當(dāng)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)呈跳躍的軌跡方程可接向下拋射物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行推導(dǎo)（圖812）。      設(shè)崩塌塊體在斜坡某處跳躍初速度為V0 ,與水平面夾角

28、（拋射角）為則水平分速和鉛直分速分別為        V0x= V0.cos= V0.cos(90°-)        V0y= V0.sin= V0.sin(90°-)    過(guò)t時(shí)間后，在x,y方向上的位移距離為                &

29、#160;   x=V0.sin.t                    y= V0.cos.t=0.5gt2    解此聯(lián)立方程，得崩塌塊體跳躍的軌跡方程為        y=ctg.x+0.5g.x2/2 V20.sin2 （8-5）    &

30、#160;             按此軌跡方程，即可求得崩塌塊體的落點(diǎn)，為設(shè)防范圍提供依據(jù)。      由于各種因素的制約，實(shí)際上的崩塌過(guò)程是相當(dāng)復(fù)雜的。所以其運(yùn)動(dòng)學(xué)特征最好通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀測(cè)來(lái)確定。第五節(jié) 滑 坡    一、滑坡的形態(tài)要素      滑坡的一個(gè)重要特征是在其運(yùn)動(dòng)過(guò)程中保持相對(duì)的完整性，往往表現(xiàn)出其特定的形態(tài)外貌。因此在滑坡工程地質(zhì)研究中，人們可

31、以從形態(tài)要素來(lái)認(rèn)識(shí)它。這是滑坡研究的一項(xiàng)重要內(nèi)容。      一個(gè)典型滑坡所具有的基本形態(tài)要素如圖8-l3 所示，其說(shuō)明如下：      (1)滑坡體 與母體脫離經(jīng)過(guò)滑動(dòng)的那部分巖土體。巖土體內(nèi)部相對(duì)位置基本不變，還能保持原來(lái)的層序和結(jié)構(gòu)面網(wǎng)絡(luò)，但由于滑動(dòng)作用，在滑坡體中有時(shí)出現(xiàn)沼皺和斷裂現(xiàn)象，巖士體結(jié)構(gòu)也會(huì)松動(dòng)。      （2）滑坡床 滑坡體之下未經(jīng)滑動(dòng)的巖土體。它保持原有的結(jié)構(gòu)而未變形，只是在靠近滑坡體部位有些破碎。  

32、    （3）滑動(dòng)面（帶）滑坡體與滑坡床之間的分界面。由于滑動(dòng)過(guò)程中滑坡體與滑坡床之間相對(duì)摩擦，滑動(dòng)面附近的土石受到揉皺、輾磨作用，可形成厚數(shù)厘米至數(shù)米的滑動(dòng)帶。所以滑動(dòng)面往往是有一定厚度的三度空間。根據(jù)巖土體性質(zhì)和結(jié)構(gòu)的不同，滑動(dòng)面的形狀是多種多樣的大致可分為圓弧狀、平面狀和階梯狀等（圖814）。一個(gè)多期活動(dòng)的大滑坡體，往往有多個(gè)滑動(dòng)面，一定要分清主滑面與次滑面老滑面與新滑面，尤其要查清高程最低的那個(gè)滑動(dòng)面。      （4）滑坡周界 滑坡體與周?chē)醋兾粠r土體在平面上的分界線。它圈定了滑坡的范圍。 &#

33、160;    （5）滑坡壁 滑坡體后緣由于滑動(dòng)作用所形成的母巖陡壁，其坡角多為35°一80°平面上往往呈圈椅狀?；卤谏辖?jīng)?？梢砸?jiàn)到鉛直方向的擦痕。      （6）滑坡臺(tái)階 滑坡體下滑時(shí)各部分運(yùn)動(dòng)速度不同而形成的一些錯(cuò)臺(tái)。大滑坡體上可見(jiàn)到數(shù)個(gè)不同高程的臺(tái)面和陡坎。      （7）滑坡舌（滑坡前緣）滑坡體前部伸出如舌狀的部位。它往往伸入溝谷、河流，甚至對(duì)岸。最前端滑坡面出露地表的部位，稱滑坡剪出口。研究滑坡剪出口高程對(duì)研究滑坡的形成年代以及滑

34、坡與該地區(qū)近期地殼抬升運(yùn)動(dòng)的關(guān)系有重要意義。      （8）滑坡裂隙 由于滑坡體在滑動(dòng)過(guò)程中各部位受力性質(zhì)和大小不同，滑速也不同，因而不同部位產(chǎn)生不同力學(xué)性質(zhì)的裂隙，有拉張裂隙、剪切裂隙、鼓張裂隙和扇形裂隙等。拉張裂隙位于滑體后部，有時(shí)滑床后壁附近也有，呈弧形分布，與滑動(dòng)方向垂直。剪切裂隙呈羽狀分布于滑坡體中前部的兩側(cè)，它是因滑坡體與滑坡床之間相對(duì)位移的力偶作用而形成的，與滑動(dòng)方向斜交。鼓張裂隙一般分布于滑體前緣，由于滑體后部的推擠鼓起而成，與滑動(dòng)方向垂直。扇形裂隙位于滑體舌部，是因前部巖土體向兩側(cè)擴(kuò)散而產(chǎn)生的作放射狀分布呈扇形。除上述要素外

35、還有一些滑坡標(biāo)志，如封閉洼地、滑坡鼓丘、滑坡泉、馬刀樹(shù)、醉漢林等可以幫助人們認(rèn)識(shí)滑坡。    二、滑坡的識(shí)別      滑坡識(shí)別是研究滑坡的最基礎(chǔ)工作。對(duì)于正在活動(dòng)的滑坡來(lái)說(shuō)，因形態(tài)要素清晰而容易識(shí)別。但處于“休眠期”的老滑坡則因后期改造強(qiáng)烈而難于識(shí)別，甚至誤將重要建筑物置于其上而造成生命財(cái)產(chǎn)的損失。因此，不管地質(zhì)條件和滑坡形態(tài)多么復(fù)雜繁多，一定要采用各種方法、手段來(lái)查明它。      在實(shí)際滑坡調(diào)查工作中，主要是通過(guò)遙感信息、地面地質(zhì)測(cè)繪和勘探試驗(yàn)方法來(lái)進(jìn)行的。&

36、#160;     1. 應(yīng)用遙感信息識(shí)別滑坡，主要采用航空遙感所提供的大比例尺（1：10000一1。15000）黑白和彩紅外像片來(lái)進(jìn)行。在航片上識(shí)別滑坡，實(shí)質(zhì)就是識(shí)別滑坡的形態(tài)要素，然后結(jié)合搜集研究地區(qū)的地質(zhì)資料進(jìn)行綜合分析，從而確認(rèn)滑坡的存在。典型滑坡在航攝像片上所顯示的地形地貌特征尤為明顯。在較順直的山坡上突然出現(xiàn)圈椅狀的陡坎或陡壁，其下為封閉洼地，再向下則表現(xiàn)為上凹下凸坡形，有時(shí)可見(jiàn)臺(tái)階狀平地，更低一些的部位則為攏洼起伏的舌形坡地，突出于溝谷或河邊，甚至將河道向?qū)Π锻埔?，階地變位，其兩側(cè)有溝谷發(fā)育，并表現(xiàn)為雙溝同源的景觀。整個(gè)滑坡體平面形狀如長(zhǎng)舌

37、形、梨形或三角形等。利用遙感圖像進(jìn)行滑坡判讀，在區(qū)域性滑坡群的識(shí)別方面優(yōu)點(diǎn)是很多的。它突出地表現(xiàn)為效率高、視野廣和準(zhǔn)確度高，是一種有效的手段。但是需要提出的是，滑坡是一種復(fù)雜的工程動(dòng)力地質(zhì)現(xiàn)象，通過(guò)航空遙感手段識(shí)別的滑坡，必須要通過(guò)地面地質(zhì)測(cè)繪及勘探試驗(yàn)等手段來(lái)驗(yàn)證。      2. 地面地質(zhì)測(cè)繪是識(shí)別滑坡的最主要手段。因?yàn)橥ㄟ^(guò)地面調(diào)查可直接觀察到滑坡各形態(tài)要素，并可搜集到滑動(dòng)的證據(jù)。斜坡經(jīng)過(guò)滑動(dòng)破壞之后地形特征比較明顯特別是站在滑坡對(duì)岸高處瞻望時(shí)，滑坡區(qū)的地形地貌特征更是清楚。一般情況下，滑坡體上的巖石較周?chē)鷰r石破碎，結(jié)構(gòu)較松散；巖層產(chǎn)狀與周

38、圍巖層產(chǎn)狀也不一致，尤其是滑坡剪出口處的巖層較破碎，可見(jiàn)反翹現(xiàn)象。在滑體上還會(huì)產(chǎn)生小招皺和斷裂?；聜?cè)溝調(diào)查在識(shí)別滑坡中往往起著重要作用，因?yàn)槿魷瞎壬钋兄粱麓矔r(shí)，在側(cè)溝壁上常可見(jiàn)到滑動(dòng)面（帶）物質(zhì)也可觀察到巖層層序的擾動(dòng)。滑坡作用的結(jié)果可以改變地下水的徑流狀況，由于滑坡面（帶）往往是一些不透水泥質(zhì)物質(zhì)，滑坡體本身滲透性又相對(duì)較強(qiáng)，因而滑坡體前緣或兩側(cè)多見(jiàn)泉水出露，有時(shí)在表面局部形成積水洼地。此外，新生滑坡體上的植被覆蓋較周?chē)?，?shù)木歪斜零亂，可見(jiàn)到醉漢林和馬刀樹(shù)。建筑物及地面變形破壞現(xiàn)象也可作為滑坡存在的佐證之一。      3. 勘探手段

39、包括鉆探、坑探和物探，是為了了解滑坡體的結(jié)構(gòu)、巖石破碎程度、地下水位，確定滑動(dòng)面（帶）的位置、形狀以及對(duì)滑帶物質(zhì)進(jìn)行物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)?？碧焦ぷ鞯牟贾茫瑧?yīng)根據(jù)航片和地面測(cè)繪所了解的滑坡體的大小、形狀和地質(zhì)條件來(lái)進(jìn)行一般起碼應(yīng)布置縱橫兩條勘探線（圖815）。在同一條勘探線上可聯(lián)合應(yīng)用不同類型的勘探手段和方法，以便于分析比較。對(duì)滑帶物質(zhì)進(jìn)行物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)可在平硐中作原位剪切試驗(yàn)，以求取滑帶的抗剪強(qiáng)度參數(shù)（C、值），也可在鉆孔或平桐中取樣作室內(nèi)試驗(yàn)。    三、滑坡活動(dòng)的階段性      滑坡的發(fā)生、發(fā)展演化過(guò)程，是一個(gè)

40、累進(jìn)性變形破壞過(guò)程，而且往往具有多次周期性活動(dòng)的特點(diǎn)。根據(jù)每一期次滑坡活動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征，可劃分為四個(gè)階段：      （1）蠕滑階段 即為變形階段。此階段表現(xiàn)為斜坡坡肩附近及坡體某些部位出現(xiàn)拉張裂縫；坡體內(nèi)局部剪切破壞面亦出現(xiàn)，并向貫通性的滑面方向發(fā)展。蠕滑階段的持續(xù)時(shí)間與斜坡中應(yīng)力集中和分異的速度以及外力作用的強(qiáng)度有關(guān)，一般持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。      （2）滑動(dòng)階段 滑動(dòng)面已貫通，前緣出現(xiàn)剪出口；滑體的前后及兩側(cè)出現(xiàn)了不同力學(xué)機(jī)制的裂隙，并有局部坍塌。這些都標(biāo)志著斜坡處于滑動(dòng)階段。此時(shí)滑坡的位移

41、速率不斷加大。      （3）劇滑階段 滑移速率急劇加大，后緣拉裂縫急速?gòu)堥_(kāi)和下錯(cuò)，后壁不斷坍塌；兩側(cè)及前緣表部坍塌。滑動(dòng)面（帶）上巖土體結(jié)構(gòu)進(jìn)一步破壞，含水量增大，有時(shí)隨滑舌伸出而流出大量泥水。滑坡體以較大速率向前滑移，滑速可達(dá)到每秒數(shù)十米，滑距較大。在滑速很大時(shí)甚至產(chǎn)生氣浪。此階段的持續(xù)時(shí)間很短。      （4）穩(wěn)定階段 經(jīng)過(guò)大量滑移后滑體重心降低，滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)能逐漸消耗于克服滑移阻力和滑體的變形中。滑體中部分地下水排出，使滑面強(qiáng)度有所提高。滑移速率漸減以至停上滑動(dòng)。此時(shí)滑坡處于穩(wěn)定階

42、段。      需要指出的是，并非所有滑坡都會(huì)出現(xiàn)這四個(gè)階段主要取決于滑動(dòng)面的特征以及外力作用的方式和強(qiáng)度。如有的滑坡滑動(dòng)階段較長(zhǎng)，而不出現(xiàn)劇滑階段；有的滑坡則是蠕滑和滑動(dòng)階段不明顯，主要表現(xiàn)為劇滑階段。此外，滑坡處于穩(wěn)定階段期間，若外部條件發(fā)生變化，又會(huì)重新滑動(dòng)，故一個(gè)滑坡往往有多期活動(dòng)性。    四、滑坡分類      滑坡分類的目的，是對(duì)滑坡作用的各種環(huán)境和現(xiàn)象特征以及產(chǎn)生滑坡的各種因素進(jìn)行概括，以反映各類滑坡的特征和發(fā)生、發(fā)展演化的規(guī)律并有效地防治它們。&#

43、160;     迄今為止國(guó)內(nèi)外滑坡分類的方案很多，其原因是分類依據(jù)各異。下面介紹幾種常用的分類。      （一）按滑面與巖層層面關(guān)系的分類      這種分類應(yīng)用很廣。可分之為無(wú)層（均質(zhì)）滑坡、順層滑坡和切層滑坡三類。      （1）無(wú)層滑坡 這是發(fā)生在均質(zhì)、無(wú)明亞層理的巖土體中的滑坡?；瑒?dòng)面不受層面控制，一般呈圓弧狀。在粘土巖、粘性土和黃土中較常見(jiàn)。如陜西省陽(yáng)（平關(guān)）安（康）鐵路中段的西鄉(xiāng)路塹滑坡即

44、屬之（圖816）。      （2 ）順層滑坡 沿巖層面發(fā)生滑動(dòng)的滑坡。這類滑坡多發(fā)生在巖層傾向與斜坡傾向一致、但傾角小于坡角的條件下；特別是在有原生的或次生的軟弱夾層存在時(shí)，該夾層易成為滑動(dòng)面（帶）。順著殘坡積物與其下部基巖面下滑的滑坡，也屬順層滑坡。順層滑坡的滑動(dòng)面形態(tài)視巖層面的情況而定它可以是平直的，也可以是圓弧狀或折線狀的。順層滑坡在自然界分布較廣而且規(guī)模也較大。意大利瓦依昂水庫(kù)左岸的巨型滑坡即屬此類滑坡，滑坡發(fā)生在向斜谷中，滑面呈圓弧狀（圖817）。我國(guó)三峽工程庫(kù)區(qū)云陽(yáng)一奉節(jié)段也有多處這種類型的大型滑坡。  

45、60;   （3）切層滑坡 滑動(dòng)面切過(guò)巖層面的滑坡。多發(fā)生在巖層面近乎水平的平迭坡條件下?；瑒?dòng)面一般呈圓弧狀或?qū)?shù)螺旋曲線（圖818）。      （二）按滑坡始滑部位的分類      這種分類對(duì)防治滑坡有很大的實(shí)際意義。一般可分為推動(dòng)式滑坡、牽引式滑坡、混合式滑坡和平移式滑坡。      （1）推動(dòng)式滑坡 始滑部位位于滑坡的后緣（圖819（a。這類滑坡的發(fā)生，主要是因?yàn)槠马敹演d重物或進(jìn)行建筑等引起坡頂部不穩(wěn)所致。 

46、     （2）牽引式滑坡 始滑部位位于滑坡的前緣（圖819（b。這類滑坡的發(fā)生，主要是因?yàn)槠履_受河流沖刷或人工開(kāi)挖，以至坡腳部位應(yīng)力集中過(guò)大所致。      （3）混合式滑坡 始滑部位前、后緣均有（圖819（C。這種情況比較多。      （4）平移式滑坡 始滑部位分布于滑動(dòng)面的許多部位，同時(shí)局部滑移，然后貫通為整體滑移（圖 819（d）。      （三）按巖土類型的分類  

47、0;   按巖土類型來(lái)劃分滑坡，能夠綜合反映滑坡的特點(diǎn)。因?yàn)樾逼碌奈镔|(zhì)成分不同，其滑坡的形態(tài)和滑動(dòng)力學(xué)特征均不相同，滑坡體結(jié)構(gòu)和滑動(dòng)面形狀也各異。按巖土類型可將滑坡首先分為基巖滑坡和土體滑坡兩大類，隨后再將這兩大類滑坡細(xì)分之。但目前尚無(wú)確切的細(xì)分方案。我國(guó)鐵道部門(mén)分為堆積層滑坡、黃土滑坡、粘土滑坡和基巖滑坡等四類。第六節(jié) 影響斜坡穩(wěn)定性的因素      影響斜坡穩(wěn)定性的因素復(fù)雜多樣，有自然的和人為的其中主要是斜坡巖土類型和性質(zhì)、巖體結(jié)構(gòu)和地質(zhì)構(gòu)造、風(fēng)化、水的作用、地震和人類工程活動(dòng)等。正確分析各因素的作用。是斜坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)的

48、基礎(chǔ)工作之一，且可為預(yù)測(cè)斜坡變形破壞的發(fā)生、發(fā)展演化趨勢(shì)以及為有效的防治措施提供依據(jù)。      各種因素主要從三方面影響著斜坡的穩(wěn)定。第一方面影響斜坡巖士體的強(qiáng)度，如巖性、巖體結(jié)構(gòu)、風(fēng)化和水對(duì)巖士的軟化作用等。第二方面影響著斜坡的形狀·如河流沖刷、地形和人工開(kāi)挖斜坡、填土等。第三方面影響斜坡內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)，如地震、地下水壓力、堆載和人工爆破等。它們的負(fù)影響表現(xiàn)在增大下滑力而降低抗滑力，促使斜坡向不穩(wěn)定方向轉(zhuǎn)化。      上述諸因素中，巖土類型和性質(zhì)、巖土體結(jié)構(gòu)是最主要的因素，其他因素通

49、過(guò)它才能起作用。很據(jù)各因素對(duì)斜坡穩(wěn)定性的影響程度可將它們分為兩大類：一類為主導(dǎo)因素，是長(zhǎng)期起作用的因素，有巖土類型和性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造和巖體結(jié)構(gòu)、風(fēng)化作用、地下水活動(dòng)等；另一類為觸發(fā)因素，是臨時(shí)起作用的因素，有地震、洪水、暴雨、堆載、人工爆破等。下面將分述各主要因素。      一、巖土類型和性質(zhì)      巖土類型和性質(zhì)是影響斜坡穩(wěn)定性的根本因素。在坡形（坡高和坡角）相同的情況下，顯然巖土體愈堅(jiān)硬，抗變形能力愈強(qiáng)，則斜坡的穩(wěn)定條件愈好；反之則斜坡穩(wěn)定條件愈差。所以，堅(jiān)硬完整的巖石（如花崗巖、石英砂

50、巖、灰?guī)r等）能形成穩(wěn)定的高陡斜坡，而軟弱巖石和土體則只能維持低緩的斜坡、一般來(lái)說(shuō)，巖石中含泥質(zhì)成分愈高，抵抗斜坡變形破壞的能力則愈低。近年來(lái)，我國(guó)的滑坡研究者將那些容易引起滑坡破壞的巖性組合，稱為“易滑地層”。如砂泥（頁(yè)）巖互層、灰?guī)r與頁(yè)巖互層、粘土巖、板巖、軟弱片巖及凝灰?guī)r等尤其是當(dāng)它們處于同向坡的條件下。滑坡則成群分布。上體中的裂隙粘土和黃土類土也屬“易滑地層”。      此外，巖性還制約斜坡變形破壞的型式。一般來(lái)說(shuō)，軟弱地層常發(fā)生滑坡，而堅(jiān)硬巖類形成高陡的斜坡，受結(jié)構(gòu)面控制其主要破壞型式是崩塌。順坡向高陡斜坡上的薄板狀巖石，則往往出現(xiàn)彎

51、折傾斜以至發(fā)展成為滑坡。黃土因垂直節(jié)理發(fā)育，故常有崩塌發(fā)生。    二、巖體結(jié)構(gòu)及地質(zhì)構(gòu)造      對(duì)巖質(zhì)斜坡來(lái)說(shuō)，其變形破壞多數(shù)是受巖體中軟弱面控制的。所以結(jié)構(gòu)面的成因、性質(zhì)、延展特點(diǎn)、密度以及不同方向結(jié)構(gòu)面的組合關(guān)系等的研究是相當(dāng)重要的。有關(guān)這方面的研究，已在第一篇中進(jìn)行過(guò)了，這里不再贅述。      在斜坡穩(wěn)定性研究中，主要軟弱面與斜坡臨空面的關(guān)系至關(guān)重要?？梢苑譃槿缦聨追N基本情況：      （1

52、）平迭坡 主要軟弱結(jié)構(gòu)面是水平的。這種斜坡一般比較穩(wěn)定，但厚層軟硬相間巖層會(huì)形成崩塌破壞（見(jiàn)圖89）厚層軟弱巖（如粘土巖）會(huì)發(fā)生像均質(zhì)土那樣的無(wú)層滑坡。      （2）逆向坡 主要軟弱結(jié)構(gòu)面的傾向與斜坡傾向相反，即巖層傾向坡內(nèi)。這種斜坡是最穩(wěn)定的，有時(shí)有崩塌發(fā)生，而滑坡的可能性很小。      （3）橫交坡 主要軟弱結(jié)構(gòu)面的走向與斜坡走向正交。這類斜坡的穩(wěn)定較好，很少發(fā)生滑坡。      （4）斜交坡 主要軟弱結(jié)構(gòu)面的走向與斜坡走向斜交。這類斜

53、坡當(dāng)弱面傾向坡外其交角小于40°時(shí)穩(wěn)定性較差，否則較穩(wěn)定。      （5）順向坡 主要軟弱結(jié)構(gòu)面的傾向與斜坡臨空面傾向一致。根據(jù)其傾角與坡角的相對(duì)大小，穩(wěn)定性情況是不相同的。當(dāng)坡角大于弱面傾角a時(shí)（圖820（a，斜坡穩(wěn)定性最差，極易發(fā)生順層滑坡。自然界這種滑坡最為常見(jiàn)。當(dāng)a時(shí)（圖820（b，斜坡稍穩(wěn)定。但因還有其他結(jié)構(gòu)面存在，特別是向坡外緩傾的結(jié)構(gòu)面相組合，還可能產(chǎn)生滑坡。      以上討論的僅是一組軟弱結(jié)構(gòu)面的情況。若軟弱結(jié)構(gòu)面有二組或二組以上時(shí)，要視它們的組合情況對(duì)斜坡穩(wěn)定性的

54、影響如何進(jìn)行分析，其分析就比較復(fù)雜了。      一些大的或區(qū)域性的斷層破碎帶，尤其是近期強(qiáng)烈活動(dòng)的斷裂帶，沿之崩塌、滑坡往往呈線性密集分布。我國(guó)川滇山區(qū)是南北向地震帶的南段，由于地震強(qiáng)烈活動(dòng)，巖體結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重。地貌上又處第一臺(tái)階向第二臺(tái)階過(guò)渡的邊緣山地，地面高差懸殊，谷坡陡峻。因此崩塌、滑坡叢生，常釀成災(zāi)害性事件。    三、地形地貌條件      斜坡形態(tài)對(duì)其穩(wěn)定性的影響前已述及這里一加以討論?？傊滦螌?duì)斜坡穩(wěn)定性有直接影響。   

55、;   從區(qū)域地形地貌條件看，斜坡變形破壞主要集中發(fā)育于山地環(huán)境中，尤其在河谷強(qiáng)烈切割的峽谷地帶。我國(guó)由于挽近地質(zhì)時(shí)期大洋板塊和大陸板塊相互作用的制約西部擠壓隆起，東部拉張陷落，形成了西高東低的臺(tái)階狀地形，可明顯地劃分出三個(gè)臺(tái)階。處于兩個(gè)臺(tái)階轉(zhuǎn)折地帶的邊緣山地，山谷狹窄高聳陡峻，地面高差懸殊因此斜坡變形破壞現(xiàn)象十分發(fā)育。    四、水的作用      水對(duì)斜坡穩(wěn)定性有顯著影響。它的影響是多方面的包括軟化作用、沖刷作用、靜水壓力和動(dòng)水壓力作用，還有浮托力作用等。   

56、   1水的軟化作用      水的軟化u系指由于水的活動(dòng)使巖土體強(qiáng)度降低的作用。對(duì)巖質(zhì)斜坡來(lái)說(shuō)，當(dāng)巖體或其中的軟弱夾層親水性較強(qiáng)，有易溶于水的礦物存在時(shí)浸水后巖石和巖體結(jié)構(gòu)遭到破壞，發(fā)生崩解泥化現(xiàn)象，使抗剪強(qiáng)度降低，影響斜坡的穩(wěn)定。對(duì)于土質(zhì)斜坡來(lái)說(shuō)，遇水后軟化現(xiàn)象更加明顯，尤其是粘性土和黃土斜坡。      2水的沖刷作用      河谷岸坡因水流沖刷而使斜坡變高、變陡，不利于斜坡的穩(wěn)定。沖刷還可使坡腳和滑動(dòng)面臨空，易導(dǎo)致滑

57、動(dòng)。水流沖刷也常是岸坡崩塌的原因。此外，大壩下游在高速水流沖刷下形成沖刷坑，其發(fā)展的結(jié)果會(huì)使沖坑邊坡不斷崩落，以致危及大壩的安全。      3靜水壓力      作用于斜坡上的靜水壓力主要有三種不同的情況：其一是當(dāng)斜坡被水淹沒(méi)時(shí)作用在坡面上的靜水壓力；其二是巖質(zhì)斜坡張裂隙充水時(shí)的靜水壓力；其三是作用于滑體底部滑動(dòng)面（或軟弱結(jié)構(gòu)面）上的靜水壓力。      當(dāng)斜坡被水淹沒(méi)，而斜坡的表部相對(duì)不透水時(shí)，坡面上就承受一定的靜水壓力。由于該靜水壓力指向坡

58、面且與其正交，所以對(duì)斜坡穩(wěn)定有利。在水庫(kù)蓄水的條件下，對(duì)庫(kù)岸穩(wěn)定性計(jì)算時(shí)應(yīng)計(jì)入此靜水壓力。      巖質(zhì)斜坡中的張裂隙（或陡傾節(jié)理），如果因降雨或地下水活動(dòng)使裂隙充水，則裂隙將承受靜水壓力的作用（圖821）。該裂隙靜水壓力Pw為（取單寬坡體）            Pw=0.5H.L.w.g       （86）式中：H為裂隙水的水頭高;L為充水裂隙的長(zhǎng)度；w為水的密度;g為

59、重力加速度。      這一靜水壓力對(duì)斜坡穩(wěn)定是不利的，由于它的作用使斜坡受到一個(gè)向著臨空面的側(cè)向推力，易發(fā)生失穩(wěn)。雨季時(shí)一些斜坡產(chǎn)生崩塌或滑坡，往往與裂隙靜水壓力的作用有關(guān)。      如果斜坡上部為相對(duì)不透水的巖土體則當(dāng)河水位上漲或水庫(kù)蓄水時(shí)，地下水位上升，斜坡內(nèi)不透水巖土底面將受到靜水壓力作用，削減該結(jié)構(gòu)面上的有效應(yīng)力，從而降低了抗滑力，不利于斜坡的穩(wěn)定（圖822）。顯然，地下水位愈高，則對(duì)斜坡穩(wěn)定愈不利。當(dāng)河水位或庫(kù)水位迅速消落時(shí)由于地下水的滯后效應(yīng)，結(jié)構(gòu)而卜存在較大的靜水壓力，岸坡破壞

60、就比較普遍。      4動(dòng)水壓力      如果斜坡巖上體是透水的，地下水在其中滲流時(shí)由于水力梯度作用，就會(huì)對(duì)斜坡產(chǎn)生動(dòng)力，其方向與滲流方向一致指向臨空面因而對(duì)斜坡穩(wěn)定是不利的。在河谷地帶當(dāng)洪水過(guò)后河水位迅速下降時(shí)岸坡內(nèi)可產(chǎn)生較大的動(dòng)水壓力，往往使之失穩(wěn)。同樣，當(dāng)水庫(kù)水位急劇下降時(shí)，庫(kù)岸也會(huì)由于很大的動(dòng)水壓力而致失穩(wěn)。      此外，地下水的潛蝕作用，會(huì)削弱甚至破壞應(yīng)力 士體的結(jié)構(gòu)聯(lián)結(jié)，對(duì)斜坡穩(wěn)定性也是有影響的。  

61、60;   5浮托力      處于水下的透水斜坡，將承受浮托力的作用，使坡體的有效重量減輕，對(duì)斜坡穩(wěn)定不利。一些由松散堆積物組成庫(kù)岸的水庫(kù)，當(dāng)蓄水時(shí)岸坡發(fā)生變形破壞，原因之一就是浮托力的作用。    五、地震      地震對(duì)斜坡穩(wěn)定性的影響較大。強(qiáng)烈地震時(shí)由于水平地震力的作用，常引起山崩、滑坡等斜坡破壞現(xiàn)象，國(guó)內(nèi)外都有大量實(shí)例。例如，1933年8月25日四川迭溪大地震，引起大滑坡和山崩，摧毀了迭溪鎮(zhèn)。滑坡和崩塌體將限江堵塞形成4一5

62、億立方米的堰塞湖。10月9日堵體潰決，湖水急速下泄。造成下游2500余人死亡，是迭溪鎮(zhèn)死亡人數(shù)的5倍。1965年智利84一8.6級(jí)地震，曾造成數(shù)以千計(jì)的滑坡和崩塌。      地震對(duì)斜坡穩(wěn)定性的影響是因?yàn)樗降卣鹆κ狗ㄏ驂毫ο鳒p和下滑力增強(qiáng)，促使斜坡易于滑動(dòng)（圖823）。      此外，強(qiáng)烈地震的振動(dòng)，使地震帶附近巖上體結(jié)構(gòu)松動(dòng)，也給斜坡穩(wěn)定帶來(lái)潛在威脅。第七節(jié) 斜坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法      斜坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)的目的是：合理設(shè)計(jì)人工邊坡，使之既穩(wěn)定

63、安全，又不浪費(fèi)開(kāi)挖工作量；評(píng)定、核算與工程有關(guān)的天然斜坡穩(wěn)定性現(xiàn)狀及受工程影響后的穩(wěn)定性狀況；對(duì)已建成的人工邊坡檢查其穩(wěn)定性狀況；為整治斜坡提供設(shè)計(jì)依據(jù)。      斜坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法有多種，常用的有：自然歷史分析法、力學(xué)計(jì)算法、圖解法和工程地質(zhì)類比法。大體上屬定性評(píng)價(jià)和定量評(píng)價(jià)兩大類。    一、自然歷史分析法      這是一種定性評(píng)價(jià)的方法。主要通過(guò)研究斜坡形成的地質(zhì)歷史和所處的自然地理及地質(zhì)環(huán)境、斜坡的地貌和地質(zhì)結(jié)構(gòu)、發(fā)展演化階段及變形破壞形跡，來(lái)分析主要的

64、和次要的影響因素，從而對(duì)斜坡穩(wěn)定性作出初步評(píng)價(jià)。所以這種方法實(shí)際上是通過(guò)追溯斜坡發(fā)生、發(fā)展演化的全過(guò)程，來(lái)進(jìn)行穩(wěn)定性評(píng)價(jià)的。它對(duì)研究斜坡穩(wěn)定性的區(qū)域性規(guī)律尤為適用。      自然歷史分析法主要包括三方面研究?jī)?nèi)容：      （1）區(qū)域地質(zhì)背景的研究，包括區(qū)域構(gòu)造、地層巖性分布和地形地貌特點(diǎn)以及近期地殼運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈程度（如地殼運(yùn)動(dòng)形式、地應(yīng)力狀態(tài)、有否活斷層分布及其特征等），并結(jié)合斜坡變形破壞的分布和特征，就可以建立起斜坡變形破壞現(xiàn)象與區(qū)域地質(zhì)背景間的相關(guān)關(guān)系?？捎牲c(diǎn)到面來(lái)研究斜坡變形破壞的某些規(guī)律

65、。這是一項(xiàng)基礎(chǔ)性、且?guī)в腥忠饬x的研究工作。例如，我國(guó)四川盆地主要由保羅系紅色砂、泥巖互層組成屬典型的擋式沼皺構(gòu)造，近期江河強(qiáng)烈下切。因此在處于同向坡的背、向斜轉(zhuǎn)折部位，尤其在河谷地帶，斜坡變形破壞現(xiàn)象十分發(fā)育。      （2）分析促使斜坡演變的主導(dǎo)因素及觸發(fā)因素。尤其是一些周期性因素（氣候、水文、地震）與斜坡變形破壞間的相關(guān)性。      （3）預(yù)測(cè)斜坡所處的演化階段和發(fā)展趨勢(shì)，可能的破壞方式。可通過(guò)斜坡地質(zhì)結(jié)構(gòu)、外形及變形破壞形跡來(lái)進(jìn)行，也可通過(guò)必要的監(jiān)測(cè)手段來(lái)研究。  

66、;  需要指出的是：自然歷史分析法雖屬初步的、定性的評(píng)價(jià)方法，但是它是其他各種評(píng)價(jià)方法的基礎(chǔ)；沒(méi)有這種評(píng)價(jià)方法。其他評(píng)價(jià)方法將難以進(jìn)行。    二、力學(xué)計(jì)算法      力學(xué)計(jì)算法主要適用于滑坡類破壞型式，是一種定量評(píng)價(jià)的方法。常用的是剛體極限平衡法。采用這種方法的前提條件是：只考慮破壞面上的極限平衡狀態(tài)，而不考慮巖上體的變形，即視巖土體為剛體；破壞面（滑動(dòng)面）上的強(qiáng)度由凝聚力和摩擦力（C、值）控制，即遵循庫(kù)侖判據(jù)；滑體中的應(yīng)力以正應(yīng)力與剪應(yīng)力的方式，集中作用于滑面上，即均為集中力；以平面（二維）課題來(lái)處

67、理，這是為了求解方便而對(duì)實(shí)際情況的簡(jiǎn)化。      剛體極限平衡法表面上看來(lái)是一種嚴(yán)格的定量評(píng)價(jià)方法，但是由于上述的前提條件以及邊界條件確定和計(jì)算參數(shù)的取得都還存在不少問(wèn)題。因此在實(shí)際工作中常根據(jù)斜坡或邊坡工程的重要性及具體情況，用一個(gè)安全穩(wěn)定系數(shù)K。來(lái)保證計(jì)算的安全度。一般規(guī)定K=11一15，即要求計(jì)算所得斜坡或工程邊坡的穩(wěn)定系數(shù)K大于這個(gè)數(shù)字才是安全穩(wěn)定的否則將是不安全的。      （一）土質(zhì)斜坡穩(wěn)定性計(jì)算土質(zhì)斜坡可分為無(wú)粘性土斜坡和粘性上效協(xié)對(duì)這兩種斜坡穩(wěn)定性的計(jì)算方法是不同的。

68、0;     1無(wú)粘性土斜坡      無(wú)粘性土以砂類土為代表，由于砂類土不存在凝聚力只依靠摩擦力維持自身的穩(wěn)定所以斜坡穩(wěn)定性計(jì)算比較簡(jiǎn)單。坡面單元土體的穩(wěn)定情況可代表斜坡的穩(wěn)定性。      在干燥條件下如果土坡坡角為，坡面上單元土體自重為W,則W可分解為平行坡面的力T和垂直坡面的力N，如圖824所示。其計(jì)算公式為            

69、;                              TW·sin                   

70、;                       NW·cos      T為切向力（使士體下滑的力）；由法向力N引起的抗滑力為粒間的摩擦力tg（為內(nèi)摩擦角）。則砂土坡的穩(wěn)定系數(shù)K為          K=N.tg/T=tg/tg&

71、#160;          （87）      由上式可知。如果斜坡坡角大于砂土的內(nèi)摩擦角時(shí)，斜坡的K值小于1斜坡顯然是不穩(wěn)定的。一般粗、中砂的角為34°一40°，細(xì)砂和粉砂為30°左右或更小。      2粘性士斜坡      由于粘性土具有凝聚力，所以斜坡穩(wěn)定性計(jì)算與砂類土不同。此外，在計(jì)算粘性土斜坡穩(wěn)定撥的必須先知道滑動(dòng)

72、面才行。但是困難的是滑動(dòng)面往往并不已知，常須先假定滑動(dòng)面的位置和形狀，然后求算各個(gè)假定滑動(dòng)面的穩(wěn)定系數(shù)。最后，通過(guò)一定的方法獲取穩(wěn)定系數(shù)最小值及其滑動(dòng)面。根據(jù)該最可能滑動(dòng)面的穩(wěn)定系數(shù)（Kmin）與設(shè)計(jì)的安全穩(wěn)定系數(shù)（Kc）相比較，來(lái)判定該斜坡的穩(wěn)定性。      粘性土斜坡穩(wěn)定性計(jì)算最常用的方法是圓弧法。這種方法假定滑動(dòng)面的空間形狀為一圓柱面，在剖面上則為一圓弧。因此，粘性土坡的滑坡可以看作是一種沿弧面的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其穩(wěn)定性計(jì)算是以力矩平衡條件為基礎(chǔ)的。下面介紹目前國(guó)內(nèi)外廣泛采用的瑞典條分法。    

73、60; 設(shè)一簡(jiǎn)單均質(zhì)土坡，取一假定滑弧圓心為O，半徑為R和滑弧AC。將滑動(dòng)土體沿鉛直方向分成若干土條（常將土條分為R/10R/20寬）取其中第i條進(jìn)行受力分析（圖825）。      受力分析時(shí)不考慮土條間的作用力、則第i士條作用在滑弧面上的力有：      （1）由土條自重Wi；在滑弧上引起的切向力為                Ti=Wi.s

74、inai                  =.g.bi.hi.sinai      式中：為土的密度;g為重力加速度;第i土條寬度bi;該土條平均高度hi；a為該土條底面中心鉛直線與圓弧法線間的夾角，此夾角順坡向?yàn)檎?，逆坡向?yàn)樨?fù)。      （2）由土條自重Wi在滑弧上引起的法向力所構(gòu)成的抗滑力為  

75、60;               Ffi=Ni.tg=Wi.cosai.tg=.g.bi.hi.cosai.tg      式中：為滑動(dòng)面上的摩擦角；其他符號(hào)同前式。      （3）滑動(dòng)面上的凝聚力形成的抗滑力為            

76、                 Fci=C.Li      式中C為滑動(dòng)面上的凝聚力；Li為第i土條的弧長(zhǎng)。      如果斜坡滑動(dòng)時(shí)，各土條圍繞圓心O旋轉(zhuǎn)，則斜坡的穩(wěn)定系數(shù)即為該土條的總抗滑力矩與總滑動(dòng)力矩之比，表達(dá)式為 K= K=(C.Li+(.g.b.tghi.cosai)tg).R/ (.g.bi.hi.Sinai).

77、R  (8-7)      若各土條寬度相等，則      K=( C.L+.g.b.tghi.cosai)/ .g.b.tghi.cosa   (8-9)      式中：L為滑弧全長(zhǎng)。      由上述可知，對(duì)應(yīng)于不同圓心有不同的半徑（力矩），計(jì)算出來(lái)的K值也不相同。為了確定錄小K值，必須經(jīng)過(guò)大量的試算方可找出最小的K值（Kmin）以及相應(yīng)的最危險(xiǎn)滑動(dòng)面。如果Km

78、in>Kc，認(rèn)為土坡是穩(wěn)定的；否則就不穩(wěn)定。      根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)均質(zhì)粘性上斜坡其最危險(xiǎn)滑動(dòng)面應(yīng)通過(guò)坡腳，圓心o的位置按以下步驟確定：      （1）據(jù)表81中坡角值查1和2，找出O點(diǎn)（圖826）      （2）按圖826所示確定E點(diǎn)；      （3）連接EO，在EO的延長(zhǎng)線上取一系列圓心Q1，O2，On；      （4）分別計(jì)算Q

79、1，O2，On所對(duì)應(yīng)滑動(dòng)圓弧上的穩(wěn)定系數(shù)K1，K2，Kn，通過(guò)Q1，O2，On分別以垂直O(jiān)E的不同長(zhǎng)度的線段代表K1，K2，Kn值，聯(lián)其端點(diǎn)，則所得曲線上最小的Kmin值所對(duì)應(yīng)的Om點(diǎn)，即為最危險(xiǎn)滑弧圓心。但若土層較復(fù)雜則Om不一定是最危險(xiǎn)滑動(dòng)弧圓心，為此，尚可過(guò)Om點(diǎn)作垂直O(jiān)E的線段，在該線段上再取幾個(gè)點(diǎn)作圓心，分別求其相應(yīng)的K值，用上述方法求得最小的Kmin值，即為所求。該斜坡的穩(wěn)定性系數(shù)為Kmin；n。最后比較Kmin與Kc的關(guān)系，以判斷斜坡是否穩(wěn)定。      （二：）巖質(zhì)斜坡穩(wěn)定性計(jì)算    &

80、#160;  巖質(zhì)斜坡的穩(wěn)定性一般取決于軟弱結(jié)構(gòu)面的特點(diǎn)及其組合關(guān)系。進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算時(shí)應(yīng)先確定可能的滑動(dòng)面，即巖體中存在的軟弱結(jié)構(gòu)面。其中比較簡(jiǎn)單的是單一同向結(jié)構(gòu)面的斜坡。由二組或二組以t結(jié)構(gòu)面控制的斜坡，條件就比較復(fù)雜了。這里介紹單一同向結(jié)構(gòu)面和折線形滑面兩種斜坡的穩(wěn)定性計(jì)算。      1單一同向結(jié)構(gòu)面斜坡      斜坡穩(wěn)定性受傾向與坡向一致的一組軟弱結(jié)構(gòu)面控制。其穩(wěn)定性計(jì)算可沿滑動(dòng)方向取一單寬剖面（圖827）。由滑動(dòng)巖體自重所產(chǎn)生的下滑力T和抗滑力F分別為  

81、;    TWsina      F=Ntg+C.L       =Wcosa.tg+C.L      K= (Wcosa.tg+C.L)/W.sina              (8-10)      因?yàn)?W=0.5.g.h.

82、cosa.L      K=tg/tga + 4C/(.g.h.sin2a)       (8-11)      式中:h為由坡頂至滑動(dòng)面的高度也稱為變形體高度；其他符號(hào)意義同前。    由上面的計(jì)算式可看出，這類斜坡的滑動(dòng)面長(zhǎng)度L對(duì)其穩(wěn)定性無(wú)影響，而變形體高度h和滑動(dòng)面傾角a的影響則較大即h和a愈大斜坡穩(wěn)定性愈差。而滑動(dòng)面的性質(zhì)對(duì)斜坡穩(wěn)定性影響是很大的如果該面很軟弱（如泥化夾層），而且平整光滑時(shí)，斜坡的穩(wěn)定程度則大大下降。尤其當(dāng)結(jié)構(gòu)面上的凝聚力很小，甚至接近于零時(shí)測(cè)滑體的穩(wěn)定性僅取決于摩擦阻力的大小，即