1、山地斜坡工程地質區的不穩定斜坡變形破壞因素及特點    摘要：在山地斜坡工程地質區中，不穩定斜坡變形破壞在地質工程設計、地質災害防治工程設計以及環境地質效應評價中是最普遍存在的一種破壞性地質作用。斜坡工程地質區獨特的地質歷史過程和現狀控制影響因素，使得不穩定斜坡具有非常獨特的特點，研究之變形趨勢、預測之最終結果、防治之不利過程和災難，是人類生存環境的發展過程研究和工程建設場地趨利避害的首要前提。 關鍵詞：斜坡工程地質區；不穩定斜坡；變形破壞 中圖分類號：TU413.6+2 文獻標識碼： A 文章編號： 1. 不穩定斜坡分類概述 斜坡系指地殼表部一切具有側

2、向臨面的地質體，分為自然斜坡和人工邊坡兩種。不穩定斜坡包含有：土質斜坡、巖體斜坡和土質巖質二元結構斜坡。 土質斜坡在人類活動地域的自然地質環境中是最普遍出現的不穩定斜坡 土質巖質二元結構斜坡，山區斜坡工程地質區中最普遍的是這一類的斜坡。 2. 不穩定斜坡變形破壞的類型和方式 2.1斜坡碎屑流 包括碎屑流和土滑。地質剝蝕力（重力、凍脹力、風力、體積力等）將斜坡塊體由基巖拆離開來，這些巖塊、土石體在重力作用下落滑，在斜坡中部、凹型坡體部形成體積大小不一、高度較大的倒石錐或土流體。這些松散堆積的碎塊石倒石錐體，極不穩定。 2.2斜坡塊體運動（崩塊或滾石） 包括滾石和塊體崩落，斜坡地質作用力（水平分力

3、、垂直分力）將斜坡塊體由基巖拆離開來，這些巖塊、土石體在重力作用下沿著斜坡快速崩落、崩滑，表現為巖落、巖滑、碎屑落、碎屑滑。危害表現為有的位于人類活動場所地斜坡的中上部形成威脅。 2.3崩塌 崩塌是指陡峻山坡上巖土體在自重作用下，向臨空面突然崩落的現象。山地斜坡工程地質區崩塌現象是普遍存在的，斜坡崩塌變形體數量約占斜坡變形體總數的90%以上。山地斜坡地形復雜，溝谷縱橫，分布崩塌點密度高。 2.4滑坡 滑坡斜坡土體或巖體在重力作用下失去原有的穩定狀態，沿著斜坡內一個或多個破裂滑動面整體向下滑動的過程與現象。這些滑坡變形體有著形成周期慢、現狀欠穩定或較穩定和隱蔽性強的特點。 滑坡變形體：滑坡體整體

4、特征不明顯，滑坡平面形態呈條狀形態?；w巖性為含碎石粘土、碎石土。由于不均勻滑動，滑體上鼓脹（地表上鼓）、縱張裂縫形成，泉水或濕地出現等。 山地斜坡工程地質區的滑坡以部分滑體崩滑、溜滑地質作用因素為主。后緣的弧形拉張裂隙、下錯階梯狀陡坎（一級或多級）出現、滑體兩側出現平行的羽狀張裂隙（斜列式）。 2.5次生沉積物流（泥石流） 次生沉積物流（泥石流）是斜坡上或溝谷中松散碎屑物質被暴雨或積雪、冰川消融水所飽和，在重力作用下，沿斜坡或溝谷流動的一種特殊洪流。特點是爆發突然，歷時短暫，來勢兇猛和巨大的破壞力。泥石流預警是與降雨強度明顯相關，特別是陣雨強度是預測泥石流發生的基本要素。 3. 影響不穩定斜

5、坡變形破壞的因素 3.1坡體形態 坡體形態不同，應力分布是不一樣的。陡坡腳處產生應力集中，坡頂出現拉應力。另外，斜坡形成和發展中，隨著坡體形態的逐漸或快速的變化，應力分布場也是變化的。 不穩定斜坡形態的形成、發展乃至破壞是一個逐漸變化、發展的過程。隨著坡頂殘積物逐漸下移和下部坡體的蠕變，坡體的應力狀態逐漸轉移和變化。 3.2巖性和巖體結構 軟弱巖體和粘聚力很低的松散土體斜坡較堅硬巖石和固結高粘聚力土體明顯不穩定；此外，就表現在斜坡巖體結構上的各種形式結構面上，這種結構面有時表現在力學差異分布的力學結構面上，結構面使得巖土體不均一和不連續，就形成了沿結構面周邊出現應力集中或應力阻滯現象，構成斜坡

6、變形與破壞的控制性條件。坡體易沿結構面發生剪切滑移，同時出現折線型蠕滑裂隙系統；尤其在結構面相互交匯處或轉折處，形成高壓應力和拉應力集中，變形破壞劇烈。 3.3水體的作用 在斜坡工程地質區在經歷不同程度降水或水體入滲至斜坡體，由于斜坡體水體的滲入，引起以下幾種斜坡體工程地質性質的驟變： 動水壓力的增加；靜水壓力的增加；增加滑動體的重度；粘聚力的降低；改變巖土體的性質和結構：由于坡體中水體的加入，一些單層結構的巖土體就可能轉變為雙層結構或多層結構斜坡體；水體還改變巖土體性質，表現在塑性增強和膨脹力、崩解性質上，這些在斜坡破壞變形是普遍存在的。 3.4外動力作用 荷載的增加 斜坡體中、上部，有時分

7、布著建筑物或公路道路等工程設施，和民居地，這些一方面增加不穩定斜坡的下滑力；一方面增加水體的入滲斜坡體的現象。 地震力作用 地震力（瞬時水平分力、垂直分力、“巖土體似地震液化”和地震波效應）將斜坡塊體由基巖拆離開來；地震力對斜坡的變形破壞表現為致使原有斜坡地質變形體滑動、成災和地震過程產生新的斜坡地質變形體。 3.5地質構造和新構造運動的影響作用 一方面使得斜坡巖土體破碎和移動，以及斜坡體高度的加大；另一方面斜坡體應力分布的增高和應力場分布的改變。 4. 不穩定斜坡變形破壞的特點 4.1淺表性滑移 山地斜坡工程地質區，外動力水營生作用較弱，以風力和冷凍作用為主，所形成風化殼較薄，強風化帶厚度較

8、小。表現在過程變形體淺表性的多次變形完成或滑落的過程。變形體變形后，表現有后緣有多條拉張裂縫，裂縫平行于變形圈椅邊界線，中部錯裂縫明顯，裂縫延伸長，可見深度大，位移明顯；變形體兩翼剪裂縫呈雁行式排列，裂縫延伸較長；變形后緣壁明顯，較高高。部分斜坡變形體還具有繼續變形的趨勢上，高或較高的后緣壁危巖體，由于應力松弛帶的形成，極易崩落；較厚的變形體前緣，逐漸形成斜坡變形體下滑，在暴雨或持續降雨過程中，部分破壞變形了的變形體，隨時下滑強變形或突然變形的可能。 4.2外部水體增加期（雨季為主）斜坡變形破壞 山地斜坡工程地質區多數不穩定斜坡的變形過程：隨著斜坡松散土石體下落，不穩定斜坡的逐漸加大，變形體極

9、限平衡的接近；變形體后緣拉張裂隙發育，雨季或水體滲入期，降雨直接入滲至變形體后緣發育的拉張裂縫和松散狀態坡體土，至滑帶（滑面），降低滑帶土的抗剪強度；增加孔隙水靜水壓力和動水壓力；入滲至坡體的水體增加了滑體自重，上述條件促使斜坡不穩定變形體變形，乃至崩滑、滑移和強烈變形。這些不穩定斜坡產生的巨大松散巖土體堆積在谷坡斜地上，為次生泥石流的發生提供了充足的物源，導致泥石流災害發生。 綜上所述，雨季來臨前不穩定斜坡多呈現蠕滑狀態，變形緩慢；暴雨或持續降雨時，土體飽和，斜坡變形體突然劇烈變形。降雨條件下，不穩定斜坡位移加速度與相應的位移速度的平方成正比6。 式中，A、為常數，=1.52.2； 滑動速度； t初始時間； tr斜坡破壞時間。 結論 總體來說，不穩定斜坡變形發展過程多呈漸變的、緩慢的、蠕滑的特點。不穩定斜坡隨著變形體體積的增長、厚度加大，斜坡地應力的聚集，向不穩定斜坡或臨界趨勢