岩土工程师

斜坡变形破坏工程地质研究

1.斜坡重应力分布的特点

(1)斜坡周围主应力迹线发生明显偏转

(2)在临空面附近造成应力集中，但在坡脚区和坡顶及坡肩附近情况有所不同：

①坡脚附近形成最大剪应力增高带，往往产生与坡面或坡底面平行的压致拉裂面。

②在坡顶面和坡面的某些部位形成张力带，易形成与坡面平行的拉裂面。

(3)坡体内最大剪应力迹线由原来的直线变成近似圆弧线，弧的下凹方向朝着临空方向

(4)坡面处由于侧向压力趋于零，实际上处于两向受力状态，而向坡内逐渐变为三向受力状态。

2.影响斜坡应力分布的因素有哪些

(1)岩体初始应力的影响：

水平剩余应力的大小使坡体中主应力迹线的分布形式有所不同，明显改变了各应力值的大小，使应力分异现象加剧,尤其对坡脚应力集中带和张力带的影响最大。

(2)坡形的影响：

① 坡高：坡高不改变应力等值线图象，但应力值随坡高↑ 而线性↑ 。

② 坡角：坡角变化明显改变了应力分布图象。随坡角变陡，张力带的范围有所扩大，坡脚应力集中带最大剪应力值也随之增高。

③ 坡底宽度：当W<0.8H 时,坡脚最大剪应力随底宽缩小而急剧增高。当W>0.8H 时，则保持为一常值(称为“残余坡角应力”)。

④ 坡面形态：平面上的凹形坡，应力集中明显减缓。

(3)斜坡岩土体特性和结构特征的影响：

① 岩土体的变形模量对均质坡体的应力分布无明显影响

② 泊松比(可改变主应力和剪应力的分布,引起张力带变化。随着泊松比增大，坡面和坡顶的张力带逐渐扩展，而在坡底则反之，泊松比增大时，张力带收缩。

③ 结构面的产状、性质的差别，使斜坡中的应力分布出现了不连续性，在不连续面或软弱面的周边形成应力集中带或发生应力滞。

3.斜坡变形破坏的概念、变形破坏的实质及变形破坏的基本形式

概念：

斜坡变形：是一种动力地质现象，是指地表斜坡岩体、土体在自重应力和其他外力作用下所产生的向坡下的快速运动。

斜坡破坏：斜坡变形进一步发展，破裂面不断扩大并互相贯通，使斜坡岩土体的一部分分离开来，发生较大位移，这就是斜坡的破坏。

变形破坏的实质

斜坡受到侵蚀卸荷作用和开挖卸荷等作用所产生的应力释放效应，而引起的斜坡表层岩土体的弹塑性回弹和蠕变位移。

变形破坏的基本形式

斜坡变形的形式：拉裂(回弹)、蠕滑、弯曲倾倒。

斜坡破坏的形式：崩塌、滑坡。

(补充)

(1)拉裂：斜坡岩土体在局部拉应力集中部位和张力带内，形成张裂隙的变形形式称为拉裂。

(2)蠕滑：斜坡岩土体沿软弱面(层)局部向临空方向的缓慢剪切变形称为蠕滑。

(3)弯曲倾倒：由陡倾或直立板状岩体组成的斜坡，当岩层走向与坡面走向大致相同时，在自重的

长期作用下，由前缘开始向临空方向弯曲、折裂，并逐渐向坡内发展，这种变形通常称为弯曲倾倒。

(4)崩塌：斜坡岩土体中被陡倾的张性破裂面分割的块体突然脱离母体并以垂直运动为主，翻滚跳

跃而下，这种现象和过程称为崩塌。

(5)滑坡：斜坡上的岩土体，沿着贯通的剪切破坏面(带)，产生以水平运动为主的现象，称为滑坡。

4.崩塌的概念、形成条件及基本特征

概念：

斜坡岩土体中被陡倾的张性破裂面分割的块体，突然脱离母体并以垂直运动为主，翻滚跳跃而下，这种现象或运动称为崩塌。(按崩塌的规模，可分为山崩和坠石。按物质成分，可分为岩崩和土崩)

条件：

(1)地层岩性条件——厚层状硬脆性岩体。灰岩、砂岩、石英岩等厚层硬脆性岩石常能形成高陡的斜坡，其前缘常由于卸荷裂隙的发育而形成陡而深的张裂缝，并与其它结构而组合，逐渐发展而形成连续贯通的分离面，在触发因素作用下发生崩塌。

(2)岩体结构条件——节理裂隙(二组或二组以上陡倾节理)。硬脆性岩石中往往发育两组或两组以上陡倾节理，其中与坡面平行的一组常演化为张裂缝。

(3)地形条件——地形切割强烈，高差大，发生崩塌的地面坡度一般大于45o，而大部分分布在大于60o的斜坡上。

(4)外力条件——风化作用、静水压力、震动、冻胀作用等。

基本特征

(1)一般发生在高陡斜坡的坡肩部位

(2)质点位移矢量铅直方向较水平方向要大得多

(3)崩塌发生时无依附面

(4)往往是突然发生的，运动快速

(5)崩塌具有多发性的特点，即发生过崩塌的地方，仍可能再次发生崩塌。

5.崩塌与滑坡的差异性和共同点

一、差异性

(1)滑坡沿滑动面滑动，滑体的整体较好，有一定外部形态。而崩塌则无滑动面，堆积物结构零乱，多呈锥形。

(2)崩塌以垂直运动为主，滑坡多以水平运动为主。

(3)崩塌的破坏作用都是急剧的，短促的和强烈的。滑坡作用多数也很急剧、短促、猛烈，有的则相对较缓慢。

(4)崩塌一般都发生在地形坡度大于50度，高度大于30米以上的高陡边坡上，滑坡多出现在坡度50度以下的斜坡上。

二、共同点和联系

(1)崩塌与滑坡均为斜坡上的岩土体遭受破坏而失稳向坡脚方向的运动。

(2)常在相同的或近似的地质环境条件下伴生。

(3)崩塌、滑坡可以相互包含或转化，如大滑坡体前缘的崩塌和崩塌堆载而形成的滑坡。

6.滑坡的概念、形态要素

概念：

斜坡岩土体在重力等因素作用下，依附滑动面(带)产生的向坡外以水平运动为主的运动或现象。

形态要素：

滑动面(带)、滑坡体、滑坡周界、滑床、滑坡前缘(滑坡舌)、滑坡壁、主滑线、 滑坡台阶、滑坡洼地、滑坡裂缝

7.识别滑坡的方法与标志

识别方法：

利用遥感资料，如航片、彩虹外照片来解释;通过地面调查测绘来解决;采用勘探方法来查明。

识别标志：

(1)地形地貌方面：滑坡形态特征、阶地、夷平面高程对比。

(2)地质构造方面：滑体上产生小型褶曲和断裂现象;滑体结构松散、破碎。

(3)水文地质方面：结构破碎→ 透水性增高→ 地下水径流条件改变→ 滑体表面出现积水洼地或

湿地，泉的出现。

(4)植被方面：马刀树、醉汉林。

(5)滑动面的鉴别：a.勘探：钻探 b.变形监测：钻孔倾斜仪。

8.滑坡的分类 (重点：一、二类)

一、按滑坡动力学性质

可分为：推动式、牵引式、平移式、混合式。

推动式滑坡：始滑部位位于上部。主要是由斜坡上部张裂隙发育或因堆积重物和在坡上进行建筑，引起上部失稳滑动而推动下部滑动。

平移式滑坡：滑动面较平缓，始滑部位分布于滑动面的许多点。

牵引式滑坡：始滑部位位于下部，首先是下部开始滑动，然后向上扩展，引起由下而上的滑动，主要是由于坡底受到河水冲刷或人工开挖引起的。

混合式滑坡：始滑部位上下结合，共同作用。其比较常见。

二、按滑动面和层面的关系

可分为：均质滑坡(无层滑坡)、顺层滑坡、切层滑坡

均质滑坡：发生在均质或没有明显层理的岩体或土体中的滑坡，滑动面不受层面的控制。

顺层滑坡：沿着岩层层面发生滑动，尤其是有软弱岩层存在时。

切层滑坡：滑坡面切过岩层面。

三、按时代分：新滑坡，老滑坡，古滑坡，始滑坡

四、按岩土体类型分：粘性土滑坡，黄土滑坡，堆填土滑坡，堆积土滑坡，破碎岩石滑坡，岩石滑坡。

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