第八章工程地质灾害 第一节边坡的变形和破坏 在地表标髙发生突变处,较高的一侧被称为边坡。按边坡体的形成原因,边坡 被分为天然边坡和人工边坡,前者也称为自然山体边坡,指在自然地质作用下形 成的山体斜坡、河谷岸坡、冲沟岸坡、海岸陡崖等,而后者、般简称工程边坡, 是指在人类的工程活动中形成的斜坡,例如基坑边坡、路堤边坡、路堑边坡、露 天采矿场边坡、堆料边坡、土石坝边坡、以及在水利工程中常见的渠道、船闸、 溢洪道、坝肩边坡等。按边坡体介质的构成情况,边坡又被分为石质边坡和土质 边坡。 斜坡上的土石体在自身重力作用下,有自动降低其重力势能的趋势。在自然降 低其势能的长期地质变化过程中,边坡土石体会不断产生变形,并促使边坡土石 体从逐渐出现一些微观破坏发展到最后出现许多断裂、裂隙面,使原有边坡体的 稳定性大大降低。这些低稳定性的边坡体如果受到诸如地震、地表水和地下水冲 刷、水动力作用以及某些人为因素影响时,就可能会在极短的时间内失去平衡和 稳定,并发生突然滑塌或其它形式的破坏,形成严重的地质灾害
第八章 工程地质灾害 第一节边坡的变形和破坏 在地表标高发生突变处，较高的一侧被称为边坡。按边坡体的形成原因，边坡 被分为天然边坡和人工边坡，前者也称为自然山体边坡，指在自然地质作用下形 成的山体斜坡、河谷岸坡、冲沟岸坡、海岸陡崖等，而后者一般简称工程边坡， 是指在人类的工程活动中形成的斜坡，例如基坑边坡、路堤边坡、路堑边坡、露 天采矿场边坡、堆料边坡、土石坝边坡、以及在水利工程中常见的渠道、船闸、 溢洪道、坝肩边坡等。按边坡体介质的构成情况，边坡又被分为石质边坡和土质 边坡。 斜坡上的土石体在自身重力作用下，有自动降低其重力势能的趋势。在自然降 低其势能的长期地质变化过程中，边坡土石体会不断产生变形，并促使边坡土石 体从逐渐出现一些微观破坏发展到最后出现许多断裂、裂隙面，使原有边坡体的 稳定性大大降低。这些低稳定性的边坡体如果受到诸如地震、地表水和地下水冲 刷、水动力作用以及某些人为因素影响时，就可能会在极短的时间内失去平衡和 稳定，并发生突然滑塌或其它形式的破坏，形成严重的地质灾害
自然界大、中型边坡的滑动或崩塌是人类经常遇到的自然地质灾害之 目前人们还难以完全控制它们。自然边坡的破坏常是各种地质因 素长期综合作用的结果,整个作用过程是一个缓慢、渐进的过程,但 其最后的破坏却具有突发的特点,并常常具有很大的毁坏性和灾难性。 边坡体的最后破坏常是由其它因素触发引起的,如暴雨、地震及人类 的不当工程活动等。以下是边坡变形、破坏的类型和一些实例。 边坡体松弛、开裂 除人工堆填式边坡外,开挖及切削式的边坡(如地壳升降、河谷深切 岸坡侵蚀及人工开挖等形成的边坡)在形成过程中,必然有一个侧向 力的消减或解除的过程。而侧向力的消减或解除必然会使坡体内的岩 土体受力状况发生改变, 向应力的松弛现象,在坡脚处出现较 大的剪应力,而在坡顶部位及临空面附近,则会出现拉应为。在拉应 力作用下,岩土体向临空面方向移动,并造成岩土体开裂而形成许多 微裂隙。卸荷张拉裂隙一般与沟谷岸坡平行发育或迁就已有的髙角度 构造结构面发育,随着河谷的进一步深切,松弛张拉裂隙进一步向岩 体内部及深处延伸,并使裂隙扩展,这些裂隙严重时发育深度可达百 米以上。发育在边坡岩土体上的裂隙慢慢在各种外力地质作用下进 步扩大,并造成边坡岩土体的进一步风化、开裂和破坏。失去完整性 的边坡岩土体稳定性下降,并有可能在一些偶然因素诱发下产生边坡 失稳破坏。图8-1所示是边坡体开裂的常见情况示意
⚫ 自然界大、中型边坡的滑动或崩塌是人类经常遇到的自然地质灾害之 一，目前人们还难以完全控制它们。自然边坡的破坏常是各种地质因 素长期综合作用的结果，整个作用过程是一个缓慢、渐进的过程，但 其最后的破坏却具有突发的特点，并常常具有很大的毁坏性和灾难性。 边坡体的最后破坏常是由其它因素触发引起的，如暴雨、地震及人类 的不当工程活动等。以下是边坡变形、破坏的类型和一些实例。 ⚫ 一、 边坡体松弛、开裂 ⚫ 除人工堆填式边坡外，开挖及切削式的边坡（如地壳升降、河谷深切、 岸坡侵蚀及人工开挖等形成的边坡）在形成过程中，必然有一个侧向 力的消减或解除的过程。而侧向力的消减或解除必然会使坡体内的岩 土体受力状况发生改变，产生侧向应力的松弛现象，在坡脚处出现较 大的剪应力，而在坡顶部位及临空面附近，则会出现拉应力。在拉应 力作用下，岩土体向临空面方向移动，并造成岩土体开裂而形成许多 微裂隙。卸荷张拉裂隙一般与沟谷岸坡平行发育或迁就已有的高角度 构造结构面发育，随着河谷的进一步深切，松弛张拉裂隙进一步向岩 体内部及深处延伸，并使裂隙扩展，这些裂隙严重时发育深度可达百 米以上。发育在边坡岩土体上的裂隙慢慢在各种外力地质作用下进一 步扩大，并造成边坡岩土体的进一步风化、开裂和破坏。失去完整性 的边坡岩土体稳定性下降，并有可能在一些偶然因素诱发下产生边坡 失稳破坏。图8-1所示是边坡体开裂的常见情况示意
(a) (b) 图8-1边坡岩体开裂示意
图8-1 边坡岩体开裂示意
崩塌 陡峻的山崖或岸坡上方的剧烈风化岩土体在水和重力的作用下,或在地震及工程 振动等其它荷载作用下,从边坡髙处突然崩落、塌跨的现象称为崩塌。崩塌以自 由坠落为其主要运动形式,岩块在斜坡上滑动、滚动并在运动过程中相互碰撞破 碎,最终塌落在山脚下形成岩堆。规模巨大的崩塌称为山崩,小型崩塌一般被称 为坠石。风化严重的岩质边坡常会发生危石坠落、柱状或层状岩体倾倒以及大量 岩土体沿着其内部的结构面或裂隙面脱离母体的崩塌现象,黄土高原地区的高陡 土坡也常因人为的掏挖、水的冲刷或浸泡而产生崩塌 我国长江三峡区段,由于川东山地地壳上升,长江垂直侵蚀强烈,河谷深切,岸 坡陡峭。在湖北西部西陵峡江段有一处著名的急流险滩叫新滩,该处在北宋天圣 4年(公元1026年)发生了一次大规模的山体崩塌,数亿立方的土石体落入江中 堵塞江道近15km,严重影响通航达25年之久。公元1523年(明嘉靖2年)该处 又一次发生大崩塌,巨量土石方再次落入江中。1985年6月,新滩再度发生崩塌 和滑坡,滑动和崩落的岩土体总量约为3×107m3。船只被迫停航。图82为陕西境 内蓝田至商洛公路某段路边岩坡的情况,有崩落、滑动危险的巨石位于公路的斜 上方,为了防止危石对公路安全的影响,公路在该段采用了半明洞防护
二、崩塌 陡峻的山崖或岸坡上方的剧烈风化岩土体在水和重力的作用下，或在地震及工程 振动等其它荷载作用下，从边坡高处突然崩落、塌跨的现象称为崩塌。崩塌以自 由坠落为其主要运动形式，岩块在斜坡上滑动、滚动并在运动过程中相互碰撞破 碎，最终塌落在山脚下形成岩堆。规模巨大的崩塌称为山崩，小型崩塌一般被称 为坠石。风化严重的岩质边坡常会发生危石坠落、柱状或层状岩体倾倒以及大量 岩土体沿着其内部的结构面或裂隙面脱离母体的崩塌现象，黄土高原地区的高陡 土坡也常因人为的掏挖、水的冲刷或浸泡而产生崩塌。 我国长江三峡区段，由于川东山地地壳上升，长江垂直侵蚀强烈，河谷深切，岸 坡陡峭。在湖北西部西陵峡江段有一处著名的急流险滩叫新滩，该处在北宋天圣 4年（公元1026年）发生了一次大规模的山体崩塌，数亿立方的土石体落入江中 ，堵塞江道近15km，严重影响通航达25年之久。公元1523年（明嘉靖2年）该处 又一次发生大崩塌，巨量土石方再次落入江中。1985年6月，新滩再度发生崩塌 和滑坡，滑动和崩落的岩土体总量约为3×107m3。船只被迫停航。图8-2为陕西境 内蓝田至商洛公路某段路边岩坡的情况，有崩落、滑动危险的巨石位于公路的斜 上方，为了防止危石对公路安全的影响，公路在该段采用了半明洞防护
图8-2山坡上方有崩落和滑动危险的巨石
图8-2 山坡上方有崩落和滑动危险的巨石