前 言

前 言

边坡包括天然斜坡和人工边坡，是自然界或工程活动场所具有露天侧向临空面的一类地质体。边坡的稳定性评价问题是工程地质学、岩石力学和土力学领域的经典命题之一。我国是一个多山的国家，山地面积约占整个国土面积的70%，尤其是中西部地区，如秦巴山区、三峡库区和黄土高原区。这些地区地质环境脆弱，随着人类工程活动规模的日益加大，各类斜坡地质灾害（滑坡和崩塌）亦频繁出现，很大程度上制约了中西部地区的发展。据统计，仅1996～2000年间，因各类斜坡地质灾害平均每年造成死亡1 156人，所造成的经济损失达到200亿元/年。

以滑坡、崩塌为代表的斜坡失稳地质灾害，已经有100多年的研究历史。早期对边坡稳定性的研究主要是从两方面进行的：一是借用土力学中极限平衡的概念，根据三个静力平衡条件计算边坡极限平衡状态下的总稳定性（Fellenius，Peterson，1916；Karl，Terzaghi，1926；Bishop，1955）；二是从边坡所处的地质条件及滑坡现象上对滑坡发生的环境及机制进行分析，但基本上都是定性单因素的。然而从20世纪60年代以来，更多的学者已经注意到，崩滑地质灾害的力学机制只有用近代岩石力学理论才能解释，从而使有关边坡稳定性研究进入了模式机制研究或内部作用过程研究的新阶段。20世纪80年末以来，工程地质学及边坡科学研究进入了蓬勃发展的新时期。一方面,计算理论和数值模拟技术已广泛应用于边坡稳定性研究；另一方面，学科之间的相互渗透使许多与现代科学有关的一系列理论方法，如系统论方法、信息论方法、模糊数学、灰色理论、数量化理论及现代概率统计等被引入边坡科学研究，从而大大促进了理论的更新和应用研究及决策水平的提高。

作者早在1999年长安大学硕士学习阶段起，就在门玉明教授的启蒙下开始钻研边坡稳定性问题，并逐渐深入到塑性力学的极限分析理论领域。之后进入中国科学院地质与地球物理研究所，在著名工程地质专家伍法权教授的指导下完成了博士论文《边坡工程的极限分析上限法》。2009年以来，作者在博士后流动站工作期间，又完成了博士后研究工作报告《崩塌地质灾害机理及评价方法研究》。回想过去艰难的岁月，真是“路漫漫其修远兮”，然而终成此书，可谓“梅花香自苦寒来”。全书以崩滑地质灾害稳定性评价问题为主线，共分两篇，全面介绍了崩滑地质灾害稳定性评价的国内外研究现状，系统阐述了边坡（滑坡）稳定性分析评价的极限分析上限法，以及崩塌地质灾害机理和评价方法。

第一篇边坡（滑坡）稳定性评价极限分析上限法。在极限分析理论体系框架下，构建了岩土质堆积体折线型滑面边坡垂直条分法，推导了稳定计算的极限分析上限解。提出了顺层岩质边坡极限分析上限法，得出了考虑岩体内部的薄层软岩和层面产生剪切错动的稳定系数极限分析上限解。提出了加锚岩质边坡稳定分析计算模型，得到了加锚岩质边坡的极限分析上限法稳定系数计算公式。

第二篇崩塌地质灾害机理及评价方法。从受力机制角度将崩塌划分为三大类：第一大类是因合力矩不为零而导致的倾倒式崩塌；第二大类是因受力不平衡导致的拉裂式崩塌，共又可以分为四个亚类，分别是卸荷-拉裂式崩塌、塑流-拉裂式崩塌、滑移-压致拉裂式崩塌和悬臂-拉裂式崩塌；第三大类是因受力不平衡导致的剪切-滑移式崩塌。提出了计算塑流-拉裂式崩塌的软弱层不均匀变形稳定性分析法、悬臂-拉裂式崩塌的最大拉应力-抗拉强度比值分析法和剪切-滑移式崩塌极限分析上限法。提出了崩塌危险性分级系统（RFRS）和公路崩塌易发区评价理论和评价方法。

本书的出版获得了国家自然科学基金面上项目（编号：41172262）、第45批中国博士后科学基金项目（编号：20090450565）和陕西省青年科技新星项目（编号：2012KJXX-37）的资助。本书在撰写过程中承蒙长安大学陈志新教授、门玉明教授、彭建兵教授，中国科学院地质与地球物理研究所秦四清研究员、胡瑞林研究员、李晓研究员、刘大安研究员、祁生文副研究员、张路青副研究员、李丽慧副研究员、李守定副研究员、常中华博士后，《工程地质学报》副主编宋玉环老师，中国地质调查局西安地质调查中心张茂省研究员，西北大学雷祥义教授，中国地震局工程力学研究所刘红帅副研究员，防灾科技学院李巨文教授，山东建筑科技大学祝介旺教授，中国矿业大学（北京）崔芳鹏副教授，华北水利水电学院董金玉副教授等都为本书提供了指导和部分宝贵资料。在此，对他们给予的关怀、鼓励与帮助表示衷心的感谢！

本书由中国地质调查局西安地质调查中心王根龙博士、西安科技大学叶万军教授、中国科学院地质与地球物理研究所伍法权研究员和公路科学研究院苏天明副研究员共同撰写而成，王根龙博士负责大部分章节的撰写及全书的编纂与定稿工作。由于作者水平有限，书中存在纰漏甚至错误，敬请读者批评和指正。

作 者

2012年10月于西安