岩石高边坡的时效变形分析及其工程地质意义

第34卷增1 岩石力学与工程学报V ol.34 Supp.1 2015年5月Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering May，2015大光包滑坡岩体碎裂特征及其工程地质意义裴向军，黄润秋，崔圣华，杜野，张伟锋(成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室，四川成都 610059)摘要：“5·12”汶川地震发生六年以来，对地震诱发最大的大光包滑坡开展了工程地质测绘、声波检测、钻孔取芯、电镜扫描等一系列工作，研究表明该滑坡滑带产生于震旦系灯影组三段(Zd3)白云岩的层内错动带。

综合研究揭示滑床岩体碎裂化宏观特征如下：滑面以下0～1 m岩体呈砂土状，砂粒含量占到60%以上；1 m以下岩体平均声波波速2 500～3 000 m/s，完整性指数趋于0.15～0.77，岩体损伤程度总体上随滑床深度增加而减小，而滑面下同一深度岩体损伤程度随滑床高程的增加而增大，局部有差异性破碎。

另一方面，微观研究揭示滑带岩体压剪晶体沿解理面折扭断裂，穿晶裂纹发育，表现为部分晶体松动架立，晶间连接丧失。

研究揭示的工程地质意义：(1) 滑带岩体性质主要受控于层内挤压错动的泥质花斑状白云岩，该层成分复杂，风化程度高，节理发育，完整性差；(2) “5·12”地震使滑带岩体产生强烈的剪切破坏(拉张和压剪破坏)和翼裂纹扩展，岩体的抗剪强度指标及完整性系数剧降，岩体质量劣化，在启动后巨厚滑体的碾压与揉搓作用下，滑带岩体的摩阻力进一步降低。

综上，大光包滑坡滑带岩体损伤碎裂化是地震荷载作用下岩体内部缺陷动态演化的累进过程，滑带所在的地层岩性及岩体结构特征为其主要内因，强震荷载是其关键的外在诱因。

关键词：边坡工程；大光包滑坡；层内错动带；地震动作用；岩体碎裂化；摩阻力剧降中图分类号：P 642文献标识码：A 文章编号：1000–6915(2015)增1–3106–10THE ROCK MASS CATACLASTIC CHARACTERISTICS OF DAGUANGBAO LANDSLIDE AND ITS ENGINEERING GEOLOGICALSIGNIFICANCEPEI Xiangjun，HUANG Runqiu，CUI Shenghua，DU Ye，ZHANG Weifeng (State Key Laboratory of Geohazard Prevention and Geoenvironment Protection，Chengdu University of Technology，Chengdu，Sichuan610059，China)Abstract：Over the past six years after“5·12”Wenchuan earthquake，we have carried out engineering geological surveying，acoustic detection，coring-drilling，electron microscope scanning and other works to the Daguangbao landslide，which is the largest landslide induced by Wenchuan earthquake. Studies showed that the sliding zone of this landslide occurred in dolomite intraformational disturbed zone which was located in the third section of Denying group of Sinian system(Zd3). Comprehensive studies reveal the macroscopic characteristics of the fragmentation rock of slide bed as follows：the rock presents sandy soil within the 0–1 m depth below sliding surface，which the sand content occupy more than 60%；1m below the sliding surface，the average rock acoustic velocity is range in 2 500–3 000 m/s，in addition the integrity index of the rock tends to 0.15–0.77.收稿日期：2013–12–16；修回日期：2014–07–09基金项目：国家自然科学基金资助项目(40972195)；“十二五”国家科技支撑计划项目(2011BAK12B03)；四川省科技创新团队项目(2011JTD012)作者简介：裴向军(1970–)，男，2003年于吉林大学地质工程专业获博士学位，现任教授，主要从事地质灾害、工程边坡稳定性评价与工程治理方面的教学与研究工作。

Ｄ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｒ ｏ ｃ ｋ ｓ ｌ ｏ ｐ ｅ ｄ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ ｍｏ ｕ ｎ ｔ ａ ｉ ｎ ｏ ｕ ｓ ｈ ｉ ｇ ｈ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ｒ ａ ｉ ｌ ｗａ ｙ
（ Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｕ ｒ ｂ ａ ｎ Ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ， Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ３ ０ ０ ３ ８ １ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ａｉ ｍｉ ｎ ｇ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｈ ｉ ｇ ｈ ｓ ｌ ｏ ｐ ｅ ｏ ｆ ｈ ｉ ｇ ｈ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ｒ ａ ｉ ｌ ｗａ ｙ， ｔ ｈ ｅ ｈ ｏ ｉ ｒ ｚ ｏ ｎ ｔ ａ ｌ ａ ｎ ｄ ｖ ｅ ｒ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｄ ｉ ｓ ｐ ｌ ａ ｃ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｒ ａ ｉ ｌ ｗ ａ ｙ ｒ ｏ ｃ ｋ ｓ ｌ ｏ ｐ ｅ ｗａ ｓ ｃ ｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ ｅ ｄ ｄ ｕ ｉ ｒ ｎ ｇ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ．Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｔ ｏ ｔ ａ ｌ ｄ ｉ ｓ ｐ ｌ ａ ｃ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｉ ｓ ｎ ｏ ｔ ｇ ｒ ｅ ａ ｔ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ
刘 克玲
（ 天 津城 市建设 学 院 ， 天津 ３ ０ ０ ３ ８ １ ）
摘 要： 针对 某高速铁路 高边坡 ， 计 算了施 工过程 中水平位 移与垂直位移。研 究结果表 明 ： 边坡总位移 不大 ， 主要 为垂 直位
移（ 由于开挖 卸荷 引起 的回弹） 。位移最大值发 生在 最后施 工阶段 ； 地 下水存在使 向坡 外水平位移增 大 ， 向坡 内位移 减 小；

边坡是指线路近旁的天然斜坡或经过施工开挖形成的路堑斜坡、填筑形成的方坡等等。

一、边坡的变形特征1、公路边坡是将地质体的一部分改造成人为工程设施，因此其稳定性取决于自然山坡的稳定状况(稳定、不稳定、极限平衡)、地质条件(地层岩性、地质构造、坡体结构、岩体结构、水文地质条件、风化程度等)和人为改造的程度(开挖深度、坡形、坡率等)。

2、人工边坡是对自然坡体的改造，改变了自然坡体的应力状态和地下水的渗流条件，而且是在短短几个月内改造完成的。

自然坡体的应力调整有一个过程，强度低的软弱岩层调整较快，常在施工期就发生变形；强度高的坚硬岩层调整较慢，或可自身稳定，或在1～3年后发生变形。

只有当人工边坡对其改变不大时，才可保持稳定，否则就会发生失稳，甚至引起自然坡体的破坏。

3、自然山坡和人工边坡都处在各种自然营力的作用之下，如阳光照射、降雨冲刷和下渗、风化和地震等。

但人工边坡所造成的自然状态的改变使这种作用更强烈，如开挖暴露风化加剧、破坏植被地表水容易下渗、坡体松弛、爆破震动等都使边坡更容易发生变形。

4、自然条件千差万别，所以边坡设计也变得十分复杂，每个高边坡工点都需单独分析和计算，这也是目前高边坡设计尚无规范可循的原因。

二、高边坡形成的原因分析（一）主观原因：1、公路选线时对地质工作重视不够，没有将“地质选线”落实到实处，对已经存在的古老滑坡和潜在滑坡认识不足，将线路布设在这些地段，甚至大填、大挖，造成老滑坡复活或新生滑坡。

2、对高边坡的危害认识不够，强调节约工程投资，本来可以内移作隧道或外移作桥或半路半桥的，为节省投资而造成大挖方，结果造成高边坡变形破坏，有时其治理费用比桥、隧还多。

（二）客观方面：1.山区公路（特别是高等级公路）对线形和道路走向有特定的要求，也不可能一味强求优良的工程地质条件，而回避不良地质、高边坡等岩土工程问题，因此就不可避免的在近于极限平衡的天然山坡上或其内开拓修建。

2、自然陡边坡本应该作工点针对性勘察设计的，因工作量大、工期紧、勘察基础资料不足，设计依据不充分，因坡形坡率设计不符合场地岩土条件，或排水与加固工程不完善，不足以保证稳定，造成挖方坡口不断向山体移动，形成高边坡。

⼯程地质专业滑坡灾害设计毕业论⽂⽬录第⼀章绪论 (3)1.1滑坡研究⽬的及意义 (3)1.2滑坡研究国内、外现状 (4)1.2.1国内研究现状 (4)1.2.2国外研究现状 (5)1.2.3滑坡的常⽤治理⽅法 (6)1.3研究内容和研究思路 (9)1.3.1研究内容 (9)1.3.2研究思路 (10)1.4 滑坡防治技术理论 (10)第⼆章熊家梁1#隧道左线出⼝段滑坡⼯程概况 (12)2.1⼯程简介 (12)2.2场地条件 (12)2.2.1 区域⾃然地理、地质条件 (12)2.2.2⾏政地理位置、公⾥桩号位置 (13)2.2.3 ⽓象、⽔⽂ (13)2.2.4 地形地貌 (14)2.2.5地层及岩性 (14)2.2.6地质构造 (15)2.2.7地震 (15)2.2.8⽔⽂地质条件 (16)2.3滑坡形成条件 (19)2.3.1 滑坡特征 (19)2.3.2 滑坡成因 (21)2.3.3滑坡的滑动机理 (22)2.3.4 滑坡危害性 (23)第三章滑坡稳定性计算 (24)3.1稳定性定性评价 (24)3.2极限平衡法计算稳定性 (24)第四章⽀挡结构设计 (36)4.1 设计原则 (36)4.2 设计标准 (36)4.3滑坡推⼒计算 (36)第五章结论 (37)致谢 (38)主要参考资料 (38)第⼀章绪论1.1滑坡研究⽬的及意义滑坡是⼀定地质地形条件下，斜坡部分岩、⼟在⾃重作⽤下，受⾃然因素或⼈为因素影响失去稳定，沿着内部某⼀软弱⾯(或带)产⽣滑动变形的现象。

滑坡是在⼭区兴建公路、铁路、⽔利、矿⼭和⼯⼚时经常遇到的⼀种⼭坡变形现象，它威胁着各种⼯程的顺利建成。

我国是世界上滑坡⽐较严重的国家之⼀，幅员辽阔，地质构造复杂，三分之⼆的国⼟为⼭地，从客观上决定了我国有⼤量的⾃然滑坡。

因此每年⾬季我国都会发⽣若⼲滑坡，它⼏乎遍布各省区，特别在我国西南地区，滑坡更为频繁。

随着我国经济的快速发展，国家加⼤了基础设施的发展⼒度，如⽔电⼯程、⼤型矿⼭、铁路、公路交通⼯程等向复杂环境、复杂地质条件推进，与之相关的滑坡稳定问题变的愈发突出，这些滑坡的稳定性将会对⼯程的可⾏性决策起到控制性的作⽤，并在很⼤程度上影响到⼯程的投资和经济效益,同时滑坡的稳定性与崩塌等地质灾害密切相关，给国民经济建设造成重⼤损失，甚⾄危及⼈民的⽣命和财产安全。