岩质高边坡稳定性的工程地质分析的探讨

2016-04-14广东省地质局第一地质大队广东珠海519000

地球 2016年10期

关键词：岩质工程地质滑坡

（广东省地质局第一地质大队广东珠海519000）

本文结合我国山区特殊的地质环境条件，针对岩质高边坡高陡、地质环境条件复杂及工程边坡开挖规模巨大等特点，在分析影响边坡稳定性的工程地质系统要素的基础上，阐述了岩石高边坡稳定性的工程地质分析与评价方法，为同类边坡稳定性分析提供工程参考。

岩质高边坡稳定性分析系统要素地质分析法

1 岩质高边坡稳定性分析的基础资料

岩质高边坡稳定分析，应以详细的工程地质和水文地质资料为基础，具体内容包括以下几个方面：

（1）地形和地貌特征；（2）地层岩性和岩土体结构特征；（3）断层、裂隙和软弱层的分布、产状、充填物质以及结构面的组合与连通率；（4）边坡岩体风化、卸荷深度；（5）各类岩土和潜在滑动面的物理力学参数以及岩体应力；（6）岩土体变形监测和地下水观测资料；（7）坡脚淹没、地表水位变幅和坡体透水与排水资料；（8）降雨历时、降雨强度和冻融资料；（9）地震基本烈度和动参数；（10）边坡施工开挖方式、开挖程序、爆破方法、边坡外荷载、坡脚采空和开挖坡的高度和坡度等。

2 影响边坡稳定性的工程地质系统要素

2.1 岩体类型和性质的影响

地层岩性的差异是影响边坡稳定的主要因素。

（1）深成侵入岩、厚层坚硬沉积岩以及片麻岩、石英岩等构成的边坡，一般稳定性较高；（2）喷出岩边坡，如：玄武岩、凝灰岩、安山岩、火山角砾岩等，其原生节理发育时，容易形成直立坡而产生崩塌；（3）含有粘土质页岩、泥岩、煤层、泥灰岩、石膏等夹层的沉积岩边坡，最易产生顺层滑动，或因深层蠕动而造成崩塌；（4）千枚岩、板岩及片岩，软弱易风化，容易出现蠕动现象；（5）黄土具有垂直节理、疏松透水，浸水后容易崩解湿陷。（6）崩积物、残坡积物，容易沿下伏基岩的接触面产生滑动。

2.2 地质构造和岩体结构的影响

地质构造因素对边坡稳定性，特别是岩质边坡稳定性的影响是十分明显。

（1）在区域构造比较复杂，褶皱比较强烈，新构造运动比较活动的地区，边坡稳定性较差，常出现巨大型滑坡及滑坡群；（2）断层、节理裂隙发育特征和岩体结构对边坡稳定的影响也是十分明显的，极易发生滑坡；（3）岩层或结构面的产状对边坡稳定有很大的影响。

2.3 水的作用的影响

地表水和地下水是影响边坡稳定性的重要因素。不少滑坡的典型实例都与水的作用有关或者水是滑坡的触发因素，水的作用主要表现在：（1）处于水下的透水边坡将承受水的浮托力的作用；（2）而不透水的边坡，坡面将承受静水压力，充水的张开裂隙也将承受裂隙水静水压力的作用；（3）地下水的渗流，将对边坡体产生动水压力；（4）水对边坡岩土体还产生软化或泥化作用，使岩土体的抗剪强度大为降低；（5）地表水的冲刷，地下水的溶蚀和潜蚀也直接对边坡产生破坏作用；

2.4 地震作用的影响

地震对边坡稳定性的影响较大。在地震的作用下，首先使边坡岩体的结构发生破坏或变化，出现新的结构面，或使原有结构面张裂、松弛，饱水砂层出现振动液化，地下水状态亦有较大的变化。在地震力的反复振动冲击下，边坡沿结构面发生位移变形，直至破坏。

3 岩质高边坡稳定性的地质分析法

3.1 以边坡的地貌形态演变预测和评价边坡的稳定性

以边坡的表部特征为基础，定性判断边坡的稳定性的主要依据如下：

（1）边坡表面比较平整顺直，坡脚没有地下水出露，树木生长较茂盛，边坡比较稳定；（2）边坡表面不平整，有较多的大小台阶，树木歪斜倾倒，坡脚有泉水出露，边坡可能不稳定；（3）边坡泉水较多，呈点状不规则分布，成为高地地下水排泄面时，表明边坡可能滑动，将地下水通道切断；（4）当边坡表层为松散堆积层时，可按基岩形态判断其稳定性。当基岩的层面较陡或呈凹向地下洼槽时，易形成滑坡。（5）河流冲刷岸的边缘易产生崩塌或滑坡。

对是否曾产生过滑坡，可根据以下的地貌特征进行判断：

（1）在地层、构造等条件相类似的河段上，局部边坡剖面呈上陡、中缓、下陡的地貌形态，而缓坡的高程与当地阶地又不相协调；（2）在边坡高处的陡坡下部出现洼地、沼泽及其他负地形，而又不是碳酸盐类岩层，且陡坡的后缘出现裂缝；（3）边坡出现独特的簸箕形或圈椅形地貌，与上下游河段平顺边坡不相协调；在岩石外露的陡坡下，中间有一个坡度较为平缓的核心台地(滑坡台地)；（4）在现代河床受冲刷的凹岸，山坡反而稍微突出河中，有时形成急滩；或在古河床受冲刷的凹岸，河岸边多有大块孤石分布．这很可能是由于滑坡体下缘已被冲走而残留的大孤石；（5）双沟同源地形。一般山坡上的沟谷多是一沟数源，而在一些大的老滑坡体上，两侧为冲沟环抱，而上游同源或相距很近，有时甚至形成环谷。青年期、壮年期的滑坡地形，后部台地清晰，其中可见陷落洼地或池沼，双沟上游的距离相距亦较远；而老年期的滑坡地形，表面剧烈起伏不平，形成平缓斜坡，一直延伸到河岸，地形等高线呈明显的紊乱。

3.2 根据地层岩性、地质构造等地质条件分析边坡变形破坏的形式

根据地层岩特特征可以定性地评价边坡的稳定性和可能的变形破坏形式。根据边坡的地质结构特征，应用图解分析法(例如赤平投影方法)综合分析坡体中起控制作用的结构面或软弱带的空间组合特征，即可大致确定边坡可能的变形破坏形式。

3.3 根据边坡变形体的外形和内部变形迹象判断边坡的演变阶段

根据边坡变形体的外形和内部变形迹象判断边坡的演变阶段，具有下列标志时，可以认为滑坡处于稳定阶段：

（1）边坡滑坡地貌已不明显，原滑坡平台宽大且已被夷平，土体密实，无不均匀沉陷现象；（2）滑坡后壁较高，长满树木，壁面稳定，找不到擦痕；前缘的斜坡较缓，土体密实，无松散坍塌现象，滑坡舌迎河部分多出露含大孤石的密实土层；（3）河水目前已远离滑坡台地，在有些台地外且已有漫滩阶地；（4）滑坡两侧的自然沟谷切割很深，已达基岩；（5）滑坡台地的坡脚有清晰的泉水出露。