巖質(zhì)高邊坡穩(wěn)定性的工程地質(zhì)分析的探討

（廣東省地質(zhì)局第一地質(zhì)大隊(duì) 廣東珠海519000）

（廣東省地質(zhì)局第一地質(zhì)大隊(duì) 廣東珠海519000）

本文結(jié)合我國山區(qū)特殊的地質(zhì)環(huán)境條件，針對(duì)巖質(zhì)高邊坡高陡、地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜及工程邊坡開挖規(guī)模巨大等特點(diǎn)，在分析影響邊坡穩(wěn)定性的工程地質(zhì)系統(tǒng)要素的基礎(chǔ)上，闡述了巖石高邊坡穩(wěn)定性的工程地質(zhì)分析與評(píng)價(jià)方法，為同類邊坡穩(wěn)定性分析提供工程參考。

巖質(zhì)高邊坡穩(wěn)定性分析系統(tǒng)要素地質(zhì)分析法

1 巖質(zhì)高邊坡穩(wěn)定性分析的基礎(chǔ)資料

巖質(zhì)高邊坡穩(wěn)定分析，應(yīng)以詳細(xì)的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)資料為基礎(chǔ)，具體內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：

（1）地形和地貌特征；（2）地層巖性和巖土體結(jié)構(gòu)特征；（3）斷層、裂隙和軟弱層的分布、產(chǎn)狀、充填物質(zhì)以及結(jié)構(gòu)面的組合與連通率；（4）邊坡巖體風(fēng)化、卸荷深度；（5）各類巖土和潛在滑動(dòng)面的物理力學(xué)參數(shù)以及巖體應(yīng)力；（6）巖土體變形監(jiān)測(cè)和地下水觀測(cè)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(shí)、降雨強(qiáng)度和凍融資料；（9）地震基本烈度和動(dòng)參數(shù)；（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(wěn)定性的工程地質(zhì)系統(tǒng)要素

2.1 巖體類型和性質(zhì)的影響

地層巖性的差異是影響邊坡穩(wěn)定的主要因素。

（1）深成侵入巖、厚層堅(jiān)硬沉積巖以及片麻巖、石英巖等構(gòu)成的邊坡，一般穩(wěn)定性較高；（2）噴出巖邊坡，如：玄武巖、凝灰?guī)r、安山巖、火山角礫巖等，其原生節(jié)理發(fā)育時(shí)，容易形成直立坡而產(chǎn)生崩塌；（3）含有粘土質(zhì)頁巖、泥巖、煤層、泥灰?guī)r、石膏等夾層的沉積巖邊坡，最易產(chǎn)生順層滑動(dòng)，或因深層蠕動(dòng)而造成崩塌；（4）千枚巖、板巖及片巖，軟弱易風(fēng)化，容易出現(xiàn)蠕動(dòng)現(xiàn)象；（5）黃土具有垂直節(jié)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(chǎn)生滑動(dòng)。

2.2 地質(zhì)構(gòu)造和巖體結(jié)構(gòu)的影響

地質(zhì)構(gòu)造因素對(duì)邊坡穩(wěn)定性，特別是巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性的影響是十分明顯。

（1）在區(qū)域構(gòu)造比較復(fù)雜，褶皺比較強(qiáng)烈，新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)比較活動(dòng)的地區(qū)，邊坡穩(wěn)定性較差，常出現(xiàn)巨大型滑坡及滑坡群；（2）斷層、節(jié)理裂隙發(fā)育特征和巖體結(jié)構(gòu)對(duì)邊坡穩(wěn)定的影響也是十分明顯的，極易發(fā)生滑坡；（3）巖層或結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀對(duì)邊坡穩(wěn)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(wěn)定性的重要因素。不少滑坡的典型實(shí)例都與水的作用有關(guān)或者水是滑坡的觸發(fā)因素，水的作用主要表現(xiàn)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(duì)邊坡體產(chǎn)生動(dòng)水壓力；（4）水對(duì)邊坡巖土體還產(chǎn)生軟化或泥化作用，使巖土體的抗剪強(qiáng)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(duì)邊坡產(chǎn)生破壞作用；

2.4 地震作用的影響

地震對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響較大。在地震的作用下，首先使邊坡巖體的結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞或變化，出現(xiàn)新的結(jié)構(gòu)面，或使原有結(jié)構(gòu)面張裂、松弛，飽水砂層出現(xiàn)振動(dòng)液化，地下水狀態(tài)亦有較大的變化。在地震力的反復(fù)振動(dòng)沖擊下，邊坡沿結(jié)構(gòu)面發(fā)生位移變形，直至破壞。

3 巖質(zhì)高邊坡穩(wěn)定性的地質(zhì)分析法

3.1 以邊坡的地貌形態(tài)演變預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)邊坡的穩(wěn)定性

以邊坡的表部特征為基礎(chǔ)，定性判斷邊坡的穩(wěn)定性的主要依據(jù)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(zhǎng)較茂盛，邊坡比較穩(wěn)定；（2）邊坡表面不平整，有較多的大小臺(tái)階，樹木歪斜傾倒，坡腳有泉水出露，邊坡可能不穩(wěn)定；（3）邊坡泉水較多，呈點(diǎn)狀不規(guī)則分布，成為高地地下水排泄面時(shí)，表明邊坡可能滑動(dòng)，將地下水通道切斷；（4）當(dāng)邊坡表層為松散堆積層時(shí)，可按基巖形態(tài)判斷其穩(wěn)定性。當(dāng)基巖的層面較陡或呈凹向地下洼槽時(shí)，易形成滑坡。（5）河流沖刷岸的邊緣易產(chǎn)生崩塌或滑坡。

對(duì)是否曾產(chǎn)生過滑坡，可根據(jù)以下的地貌特征進(jìn)行判斷：

（1）在地層、構(gòu)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(tài)，而緩坡的高程與當(dāng)?shù)仉A地又不相協(xié)調(diào)；（2）在邊坡高處的陡坡下部出現(xiàn)洼地、沼澤及其他負(fù)地形，而又不是碳酸鹽類巖層，且陡坡的后緣出現(xiàn)裂縫；（3）邊坡出現(xiàn)獨(dú)特的簸箕形或圈椅形地貌，與上下游河段平順邊坡不相協(xié)調(diào)；在巖石外露的陡坡下，中間有一個(gè)坡度較為平緩的核心臺(tái)地(滑坡臺(tái)地)；（4）在現(xiàn)代河床受沖刷的凹岸，山坡反而稍微突出河中，有時(shí)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(shù)源，而在一些大的老滑坡體上，兩側(cè)為沖溝環(huán)抱，而上游同源或相距很近，有時(shí)甚至形成環(huán)谷。青年期、壯年期的滑坡地形，后部臺(tái)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(yuǎn)；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(jù)地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造等地質(zhì)條件分析邊坡變形破壞的形式

根據(jù)地層巖特特征可以定性地評(píng)價(jià)邊坡的穩(wěn)定性和可能的變形破壞形式。根據(jù)邊坡的地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征，應(yīng)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(jié)構(gòu)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(jù)邊坡變形體的外形和內(nèi)部變形跡象判斷邊坡的演變階段

根據(jù)邊坡變形體的外形和內(nèi)部變形跡象判斷邊坡的演變階段，具有下列標(biāo)志時(shí)，可以認(rèn)為滑坡處于穩(wěn)定階段：

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

4 結(jié)論

巖質(zhì)邊坡巖體中所發(fā)育的結(jié)構(gòu)面是控制邊坡穩(wěn)定的關(guān)鍵因素，應(yīng)根據(jù)巖層及裂隙結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀，通過赤平極射投影法分析和楔形體滑動(dòng)計(jì)算，綜合判定各種結(jié)構(gòu)面對(duì)該邊坡穩(wěn)定性影響的大小。

［1］重慶市建設(shè)委員會(huì).建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范（GB50330-2013） ［S］，中國建筑工業(yè)出版社，2014.

［2］黃潤(rùn)秋.巖石高邊坡穩(wěn)定性工程地質(zhì)分析［M］，科學(xué)出版社，2012.

巖質(zhì)高邊坡穩(wěn)定性的工程地質(zhì)分析的探討

■魏輝球

F407.1[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-10-50-2