岩质边坡楔形体失稳破坏的稳定性分析

改进的边坡楔形体破坏定性分析方法刘强;胡斌;蒋海飞;王新刚【摘要】楔形体破坏是岩质边坡破坏的一种常见形式,对边坡的稳定性有重要的影响.对常用的楔形体分析方法进行了改进,即先求解楔形体交线产状,再进行产状分组,最终评价楔形体对边坡稳定的影响.以青海松树南沟矿区为例对比分析可知,改进的方法能够根据实际情况调整分析范围,更加灵活实用,更能代表现场的实际情况,便于岩质边坡的定性分析,为岩质边坡工程的安全施工提供依据.【期刊名称】《人民长江》【年(卷),期】2013(044)022【总页数】4页(P69-71,78)【关键词】楔形体;交线优势产状;Dips软件;岩质边坡【作者】刘强;胡斌;蒋海飞;王新刚【作者单位】中国地质大学(武汉)工程学院,湖北武汉430074;中国地质大学(武汉)工程学院,湖北武汉430074;中国地质大学(武汉)工程学院,湖北武汉430074;中国地质大学(武汉)工程学院,湖北武汉430074【正文语种】中文【中图分类】P642随着我国交通、水利水电、矿山等行业的发展，人工岩质高陡边坡越来越多，这类边坡往往会发生规模较小但频率高的破坏[1-2]。

破坏类型主要有平面滑移破坏、倾倒破坏和楔形体破坏3种[3]，其破坏面主要受控于边坡内的结构面分布。

因此，必须通过结构面的分布情况来分析边坡的稳定性，确定潜在破坏形式和滑动面[4-5]。

目前针对岩质边坡的楔形体破坏分析主要是通过现场的结构面测量，分组得到结构面的优势产状，利用赤平投影法分析楔形体是否满足破坏的边界条件[6]，或利用商用软件Swedge来计算楔形体的稳定系数，进而分析其稳定性[7]。

但是目前的结构面统计分析并没有针对楔形体的特点进行，相同产状的楔形体可能由不同的结构面产生，先进行结构面分组，再分析楔形体破坏情况[8]，并不能完全反映岩质边坡中楔形体的实际分布。

本文通过分析楔形体特性及目前常用方法的不足之处，并针对这些不足提出一种改进的楔形体定性分析方法，调整楔形体破坏分析步骤，即先计算楔形体交线产状再分组分析其对边坡稳定性的影响。

软硬互层顺层岩质边坡稳定性影响因素及失稳机理分析摘要：在自然界中，岩石在形成过程中因沉积物源性质差异形成软硬分层结构，因构造活动，导致岩层呈现不同成度的岩层结构斜率,这种倾斜岩层结构在工程实践中影响较大，笔者对中国西部地区工程实践中的岩石结构展开研究分析,发现软硬叠加的岩质边坡，在自身重力、自然条件、人类活动等因素下可能诱发失稳。

关键词：软硬互层；顺层岩质；边坡稳定性；影响因素；失稳机理引言随着我国西部大开发战略的逐渐实施,诸多基建工程不断加快落实,且在西南地区工程建设过程中需进行大量工程开挖，形成有大量软硬互层顺层岩质边坡,特别在重庆、云南、贵州等地大量分布层状碳酸盐岩，且碳酸盐岩层间发育富含红泥岩层、泥质砂岩层，形成软硬互层的岩质边坡。

在高速公路、铁路等建设过程中开挖形成的软硬互层顺层岩质边坡也十分常见,该类型的边坡常易失稳产生滑塌、崩落等灾害，对工程施工的正常进行及人员生命财产安全造成了极大威胁。

然而，软硬互层顺层岩质边坡的变形破坏受到诸多因素影响,尤其是边坡坡体结构和岩体结构的特殊组合,导致软硬互层顺层岩质边坡的失稳机理和变形破坏特征变的十分复杂。

本文通过边坡失稳因素及数值模拟方式，分析不同岩层岩层厚度比和软硬互层顺层岩质边坡的位移变化规律,揭示软硬互层顺层岩质边坡的失稳机理,为该类型边坡事故的防治提供了理论依据。

1软硬互层顺层岩质边坡稳定性影响因素分析1.1地下水对软硬互层顺层岩质边坡的影响软硬互层顺层岩质边坡由于岩层性质存在差异性，软质岩层常富含年粘土矿物(如蒙脱石、高岭石、伊利石、绿泥石等)，粘土矿物因其特殊的遇水膨胀性在地下水的作用下，软质岩层部分力学性质极易发生变化，导致岩层软化、崩解，岩层间的凝聚力降低，在上层岩层重力作用下，下层软质岩层抗滑力低于上层岩层岩层面的下滑力，岩层将发生失稳滑动。

在地下水的参与下，软岩中的粘土矿物（如蒙脱石、高岭石、伊利石、绿泥石等）发生化学反应，产生物质交换，从岩石中交换的物质被水流代谢或者地下水作用力对岩石软弱部分机械冲击，导致岩石形成孔洞或空洞,从而加速地下水在岩石中的运动速率，提高岩石的渗透率和孔隙率滤，降低岩石中矿物间的凝聚力。

（三）楔形滑动岩坡稳定分析前面所研究的岩坡稳定分析主意，都是适用于走向平行或临近平行坡面的滑动破坏。

前已说明，只要滑动破坏面的走向是在坡面走向的±200范围以内，则用这些分析主意就是有效的。

本节研究另一种滑动破坏，这时沿着发生滑动的结构刚强面的走向都交切于坡顶线，而分离的楔形体沿着两个这样盼平面的交线发生错动，即楔形滑动，见图（19-80a)。

七、岩质边坡的加固与治理（一）整治原则岩质边坡之所以失稳，普通认为是因为岩体下滑力增强，或是因为岩体抗滑力降低。

因而岩质边坡的加固措施要针对这两方面的实际情形来改善边坡的安全系数。

整治滑坡大体原则上分两种情况：一是针对病因采取的措施，以制止滑动或控制滑坡发展为主；一是针对危害采取的措施，要经历住滑坡的作用或避免危害。

两者均须对滑坡变形产生的基本条件、主要缘故和变形过程了解清晰，然后才干针对病因采取整治措施。

滑坡整治总的原则是以预防为主，治理为辅，力求做到防患于未然。

(二)整治措施针对不同情况，边坡变形破坏的防治措施大致可分为以下几类。

1．支挡工程支挡工程是改善边坡力学平衡条件。

提高边坡抗滑力最常用的措施，主要有挡墙、抗滑桩、锚杆（索）和支撑工程等。

挡墙也叫挡土墙，是目前较普遍使用的一种抗滑工程。

它位于滑体的前缘，借助于自身的分量以支挡滑体的下滑力，且与排水措施联合使用。

按建造材料和结构形式不同，有抗滑片石垛、抗滑片石竹笼、浆砌石抗滑挡墙、混凝土或钢筋混凝土抗滑挡墙等。

挡墙的特点是结构比较容易，可以就地取材，而且能够较快地起到稳定滑坡的作用。

但一定要把挡墙的基础设置于最低滑动面之下的稳固层中，墙体中应预留泄水孔，并与墙后的盲沟延续起来。

抗滑桩是用以支挡滑体的下滑力，使之固定于滑床的桩柱。

它的优点是施工安全、方便、省时、省工、省料。

且对坡体的扰动少，所以也是国内外广为应用的一种支挡工程。

它的材料有木、钢、混凝土及钢筋混凝土等。

施工时可灌注，也可锤击贯人。

岩质边坡稳定性影响因素分析摘要：岩质边坡稳定性影响因素众多，主要包括坡体结构特征、工程地质条件、结构面、水、荷载及外部扰动等，务必对上述因素对岩质边坡的影响认识清楚，并采取合理的控制措施，才能保证岩质边坡的稳定性。

基于此，本文就以岩质边坡稳定性概述为出发点，而后探讨了岩质边坡稳定性影响的主要因素，以期为边坡稳定性分析提供支撑。

关键词：岩质边坡；稳定性；影响因素；分析前言随着我国西部大开发的战略的深入推进，西部地区在工程建设中出现了一大批人工高切坡，其中，大部分为岩质边坡。

因此，对岩质边坡的稳定性影响因素进行分析，对于工程建设具有极其重要的意义。

通过分析了解这些因素对岩质边坡稳定性影响的作用机理，采取合理的控制措施，保证岩质边坡的稳定性，可以确保工程建设的顺利开展，并最大限度地保障人民群众的生命财产安全。

一、岩质边坡稳定性概述岩质边坡的物质组成为岩体，因为坡体结构特征、工程地质条件、结构面、水、荷载、外部扰动等千差万别，岩质边坡的破坏形式也非常多样，主要包括滑移型和崩塌型。

滑移型：①外倾结构面控制，沿外倾结构面单面或多面滑移；②不受外倾结构面控制或无外倾结构面，沿极软岩、强风化岩、碎裂结构或散体状岩体中最不利滑动面滑移。

崩塌型：①受结构面切割控制，沿陡倾、临空的结构面塌滑;由内、外倾结构不利组合面切割,块体失稳倾倒;岩腔上岩体沿结构面剪切或坠落破。

②无外倾结构面控制，陡立边坡,因卸荷作用产生拉张裂缝导致岩体倾倒[1]。

边坡岩体破坏与否，取决于岩体的强度与应力分布情况的关系。

当应力变化在岩体的容许强度之内，则应力调整不会带来边坡的破坏，否则，将导致边坡的变形甚至破坏。

研究表明，影响边坡岩体应力状态因素主要包括内因和外因。

本文分别从坡体结构特征、工程地质条件、结构面、水、荷载及外部扰动等因素进行简要分析论述。

二、岩质边坡稳定性影响因素分析（一）坡体结构特征边坡结构特征主要包括边坡岩体类型、边坡高度、坡角、岩层产状、边坡倾向与岩层倾向夹角等。

贵州某高速公路顺层岩质边坡稳定性分析与支护措施探讨随着西部地区大规模工程建设的开展，在施工过程中不可避免的形成了大量的路堑顺层岩质边坡，文章将从地层岩性、岩体结构、工程环境等方面对贵州某高速公路顺层岩质边坡的稳定性进行分析，并结合工程实际提出支护措施，结论对顺层边坡的开挖防护有一定的参考价值。

标签：顺层边坡；岩体结构；稳定性近年来，随着我国加大对西部地区高速公路建设的步伐，在建设过程中出现了大量的顺层岩质路堑边坡，如何评价其稳定性对公路的顺利建设至关重要。

但由于边坡的变形破坏模式与地层岩性、岩体结构、地质构造、地形地貌、水文地质特征及人类工程活动等密切相关。

根据前人的研究经验，顺层岩质边坡可分为缓倾角顺层边坡（岩层倾角40°）。

缓倾角顺层边坡开挖后边坡的自稳性较好，在贵州的山区道路建设中，较多出现的是以中等倾角的顺层边坡，偶尔会出现“夹心饼干”式的边坡结构，而陡倾角顺层边坡由于岩层倾角大于坡角，常发生弯折-溃曲破坏。

文章选取贵州某高速公路某段顺层岩质边坡，在对其工程地质环境条件及边坡基本特征分析的基础上，对边坡稳定性进行分析并提出支护措施。

1 某高速公路工程地质条件1.1 地形地貌该高速公路场区为低中山溶蚀洼地地貌，东南高，北西低，边坡范围内地形标高889.23～968.75m，相对高差79.52m，地形坡度较陡，一般为20～45°，最大坡度54°。

1.2 地层岩性根据地质调绘、钻探、物探资料，该段公路出露的地层为第四系灰褐色耕植土，结构松散；第四系残坡积粉质粘土，褐黄色，硬塑，含砾石5%～11%；寒武系牛蹄塘组页岩，强-中风化，泥质结构，块状构造，局部节理发育，见有方解石充填；震旦系灯影组白云岩，强-中风化，隐晶质结构，中厚层构造，节理发育，裂隙面见水质侵染。

1.3 水文地质条件边坡区位于溶蚀洼地，地表无长年性水流，仅在雨季有短暂地表径流；地下水由上部土层孔隙潜水和深部基岩裂隙水组成，含水量较小，其补给来源主要靠大气降水的入渗补给，排泄基准面为两岔河河面，根据现场钻孔测得地下水位0.5m。