巖質高邊坡穩定性的工程地質分析的探討

（廣東省地質局第一地質大隊 廣東珠海519000）

（廣東省地質局第一地質大隊 廣東珠海519000）

本文結合我國山區特殊的地質環境條件，針對巖質高邊坡高陡、地質環境條件復雜及工程邊坡開挖規模巨大等特點，在分析影響邊坡穩定性的工程地質系統要素的基礎上，闡述了巖石高邊坡穩定性的工程地質分析與評價方法，為同類邊坡穩定性分析提供工程參考。

巖質高邊坡穩定性分析系統要素地質分析法

1 巖質高邊坡穩定性分析的基礎資料

巖質高邊坡穩定分析，應以詳細的工程地質和水文地質資料為基礎，具體內容包括以下幾個方面：

（1）地形和地貌特征；（2）地層巖性和巖土體結構特征；（3）斷層、裂隙和軟弱層的分布、產狀、充填物質以及結構面的組合與連通率；（4）邊坡巖體風化、卸荷深度；（5）各類巖土和潛在滑動面的物理力學參數以及巖體應力；（6）巖土體變形監測和地下水觀測資料；（7）坡腳淹沒、地表水位變幅和坡體透水與排水資料；（8）降雨歷時、降雨強度和凍融資料；（9）地震基本烈度和動參數；（10）邊坡施工開挖方式、開挖程序、爆破方法、邊坡外荷載、坡腳采空和開挖坡的高度和坡度等。

2 影響邊坡穩定性的工程地質系統要素

2.1 巖體類型和性質的影響

地層巖性的差異是影響邊坡穩定的主要因素。

（1）深成侵入巖、厚層堅硬沉積巖以及片麻巖、石英巖等構成的邊坡，一般穩定性較高；（2）噴出巖邊坡，如：玄武巖、凝灰巖、安山巖、火山角礫巖等，其原生節理發育時，容易形成直立坡而產生崩塌；（3）含有粘土質頁巖、泥巖、煤層、泥灰巖、石膏等夾層的沉積巖邊坡，最易產生順層滑動，或因深層蠕動而造成崩塌；（4）千枚巖、板巖及片巖，軟弱易風化，容易出現蠕動現象；（5）黃土具有垂直節理、疏松透水，浸水后容易崩解濕陷。（6）崩積物、殘坡積物，容易沿下伏基巖的接觸面產生滑動。

2.2 地質構造和巖體結構的影響

地質構造因素對邊坡穩定性，特別是巖質邊坡穩定性的影響是十分明顯。

（1）在區域構造比較復雜，褶皺比較強烈，新構造運動比較活動的地區，邊坡穩定性較差，常出現巨大型滑坡及滑坡群；（2）斷層、節理裂隙發育特征和巖體結構對邊坡穩定的影響也是十分明顯的，極易發生滑坡；（3）巖層或結構面的產狀對邊坡穩定有很大的影響。

2.3 水的作用的影響

地表水和地下水是影響邊坡穩定性的重要因素。不少滑坡的典型實例都與水的作用有關或者水是滑坡的觸發因素，水的作用主要表現在：（1）處于水下的透水邊坡將承受水的浮托力的作用；（2）而不透水的邊坡，坡面將承受靜水壓力，充水的張開裂隙也將承受裂隙水靜水壓力的作用；（3）地下水的滲流，將對邊坡體產生動水壓力；（4）水對邊坡巖土體還產生軟化或泥化作用，使巖土體的抗剪強度大為降低；（5）地表水的沖刷，地下水的溶蝕和潛蝕也直接對邊坡產生破壞作用；

2.4 地震作用的影響

地震對邊坡穩定性的影響較大。在地震的作用下，首先使邊坡巖體的結構發生破壞或變化，出現新的結構面，或使原有結構面張裂、松弛，飽水砂層出現振動液化，地下水狀態亦有較大的變化。在地震力的反復振動沖擊下，邊坡沿結構面發生位移變形，直至破壞。

3 巖質高邊坡穩定性的地質分析法

3.1 以邊坡的地貌形態演變預測和評價邊坡的穩定性

以邊坡的表部特征為基礎，定性判斷邊坡的穩定性的主要依據如下：

（1）邊坡表面比較平整順直，坡腳沒有地下水出露，樹木生長較茂盛，邊坡比較穩定；（2）邊坡表面不平整，有較多的大小臺階，樹木歪斜傾倒，坡腳有泉水出露，邊坡可能不穩定；（3）邊坡泉水較多，呈點狀不規則分布，成為高地地下水排泄面時，表明邊坡可能滑動，將地下水通道切斷；（4）當邊坡表層為松散堆積層時，可按基巖形態判斷其穩定性。當基巖的層面較陡或呈凹向地下洼槽時，易形成滑坡。（5）河流沖刷岸的邊緣易產生崩塌或滑坡。

對是否曾產生過滑坡，可根據以下的地貌特征進行判斷：

（1）在地層、構造等條件相類似的河段上，局部邊坡剖面呈上陡、中緩、下陡的地貌形態，而緩坡的高程與當地階地又不相協調；（2）在邊坡高處的陡坡下部出現洼地、沼澤及其他負地形，而又不是碳酸鹽類巖層，且陡坡的后緣出現裂縫；（3）邊坡出現獨特的簸箕形或圈椅形地貌，與上下游河段平順邊坡不相協調；在巖石外露的陡坡下，中間有一個坡度較為平緩的核心臺地(滑坡臺地)；（4）在現代河床受沖刷的凹岸，山坡反而稍微突出河中，有時形成急灘；或在古河床受沖刷的凹岸，河岸邊多有大塊孤石分布．這很可能是由于滑坡體下緣已被沖走而殘留的大孤石；（5）雙溝同源地形。一般山坡上的溝谷多是一溝數源，而在一些大的老滑坡體上，兩側為沖溝環抱，而上游同源或相距很近，有時甚至形成環谷。青年期、壯年期的滑坡地形，后部臺地清晰，其中可見陷落洼地或池沼，雙溝上游的距離相距亦較遠；而老年期的滑坡地形，表面劇烈起伏不平，形成平緩斜坡，一直延伸到河岸，地形等高線呈明顯的紊亂。

3.2 根據地層巖性、地質構造等地質條件分析邊坡變形破壞的形式

根據地層巖特特征可以定性地評價邊坡的穩定性和可能的變形破壞形式。根據邊坡的地質結構特征，應用圖解分析法(例如赤平投影方法)綜合分析坡體中起控制作用的結構面或軟弱帶的空間組合特征，即可大致確定邊坡可能的變形破壞形式。

3.3 根據邊坡變形體的外形和內部變形跡象判斷邊坡的演變階段

根據邊坡變形體的外形和內部變形跡象判斷邊坡的演變階段，具有下列標志時，可以認為滑坡處于穩定階段：

（1）邊坡滑坡地貌已不明顯，原滑坡平臺寬大且已被夷平，土體密實，無不均勻沉陷現象；（2）滑坡后壁較高，長滿樹木，壁面穩定，找不到擦痕；前緣的斜坡較緩，土體密實，無松散坍塌現象，滑坡舌迎河部分多出露含大孤石的密實土層；（3）河水目前已遠離滑坡臺地，在有些臺地外且已有漫灘階地；（4）滑坡兩側的自然溝谷切割很深，已達基巖；（5）滑坡臺地的坡腳有清晰的泉水出露。

4 結論

巖質邊坡巖體中所發育的結構面是控制邊坡穩定的關鍵因素，應根據巖層及裂隙結構面的產狀，通過赤平極射投影法分析和楔形體滑動計算，綜合判定各種結構面對該邊坡穩定性影響的大小。

［1］重慶市建設委員會.建筑邊坡工程技術規范（GB50330-2013） ［S］，中國建筑工業出版社，2014.

［2］黃潤秋.巖石高邊坡穩定性工程地質分析［M］，科學出版社，2012.

巖質高邊坡穩定性的工程地質分析的探討

■魏輝球

F407.1[文獻碼]B

1000-405X（2016）-10-50-2