斜坡稳定性影响因素

斜坡稳定性的影响因素斜坡的稳定性受多种因素的影响，主要可分为内在因素和外部因素。内在因素包括：地形地貌、岩土体类型和性质、地质构造等。外部因素包括水、地震、人类活动等。内因是最根本的因素，决定着斜坡变形破坏的形式和规模，对斜坡稳定性起控制作用；外因是变化的条件，是通过内因而起作用，促使斜坡变形破坏的发生和发展，外因常常成为斜坡变形破坏的触发因素。1、地形地貌地貌条件决定了边坡的形态，对边坡稳定性有直接的影响。例如：对于均质斜坡，其坡度越陡，坡高越大则稳定性越差。对边坡的临空条件来讲，工程地质条件相类似的情况下，凹形坡较凸形坡稳定。从区域地形地貌条件看，斜坡变形破坏主要集中发育于山地环境中，尤其在河谷强烈切割的峡谷地带。我国由于挽近地质时期大洋板块和大陆板块相互作用的制约，西部挤压隆起，东部拉张陷落，形成了西高东低的台阶状地形，可明显地划分出三个台阶。处于两个台阶转折地带的边缘山地，山谷狭窄、高耸陡峻，地面高差悬殊。因此斜坡变形破坏现象十分发育。2、岩土体类型和性质斜坡岩土体的类型与性质是影响斜坡稳定性的根本因素。包括岩土体的成因类型、组成矿岩土体的矿物成分、岩土体的结构和强度。在坡形（坡高和坡角）相同的情况下，显然岩土体愈坚硬，抗变形能力愈强，则斜坡的稳定条件愈好；反之则斜坡稳定条件愈差。所以，坚硬完整的岩石（如花岗岩、石英砂岩、灰岩等）能形成稳定的高陡斜坡，而软弱岩石和土体则只能维持低缓的斜坡。由岩浆岩组成的斜坡较好，但原生节理发育也常发生崩塌，特别在风化强度强烈地区，由于风化营力的作用，使风化带内的岩石强度降低，常导致斜坡崩塌。沉积岩组成的斜坡由于具有层理结构，而层理面常常控制斜坡的稳定性。沉积岩层常夹有软弱夹层，如厚层灰岩中夹泥灰岩，砂岩中夹泥岩等，这些软弱面常易构成滑动面。变质岩组成的斜坡，尤其深变质岩，如片麻岩、石英岩等其性质与岩浆岩相-1--1-近，所以斜坡稳定性一般比沉积岩好。由黄土和粘性土组成的斜坡，强度较低，所以滑坡、崩塌较发育。特别是由膨胀土组成的斜坡，当边坡很平缓时仍能发生破坏。黄土斜坡的稳定性取决于黄土的密实度和结构特征，因其垂直节理发育，其斜坡破坏形式主要为崩塌。3、岩体结构和地质构造3.1岩质斜坡中的软弱结构面对斜坡的稳定性的影响3.1.1软弱结构面与斜坡临空面的关系：①平叠坡：主要软弱结构面为水平的，斜坡一般比较稳定；②顺向坡：主要指软弱结构面的走向与斜坡的走向平行或比较接近，且倾向一致的斜坡。当结构面倾角α小于斜坡坡角β时，斜坡稳定性最差，极易发生顺层滑坡。当α大于β时，斜坡稳定性较好。③逆向坡：主要软结构面的倾向与坡面倾向相反，这种坡最稳定。④斜交坡：主要软弱结构面与坡向走向成斜交关系，其交角越小，稳定性就越差。⑤横交坡：主要软弱结构面的走向与坡面走向近于直交，这类斜坡稳定性好，很少发生滑坡。3.1.2结构面的组数和数量：边坡受多组结构面切割时，切割面、临空面和滑动面就相对多些，组成滑动块体的机会也大些；结构面较多时，为地下水的运动提供了较多的通道，从而降低了结构面的抗剪强度，对边坡稳定不利。3.1.3结构面的连续性、粗糙程度及结构面的胶结情况、充填物的性质和厚度等方面也影响着斜坡的稳定性。3.2地质构造对斜坡的稳定性影响地质构造对斜坡的稳定性影响也较大，它包括：区域构造特点、斜坡地段的褶皱形态、岩层产状、断层与节理裂隙的发育程度及分布规律、区域构造运动等。在区域构造较复杂、褶皱较强烈、新构造运动较活跃地区，斜坡的稳定性较差。例如我国西南部横断山脉地区、金沙江地区的深切峡谷，边坡的崩塌、滑动、流动及其发育，常出现超大型滑坡及滑坡群。此外，斜坡地段的褶皱形态、岩层产状、断层及节理等本身就是软弱结构面，经常构成滑动面，直接控制斜坡变形破坏的形式和规模。-2--2-4、水每到雨季，崩塌和滑坡就频繁发生，很多滑坡都是发生在地下水比较丰富的斜坡地带。水库蓄水后，库岸斜坡因浸水而多有滑动。这些事实说明水对斜坡稳定性的影响十分明显。水的作用主要表现在以下方面：4.1软化作用水的软化作用主要指水降低了岩土体的强度。对岩质斜坡而言，当岩体或其中的软弱夹层亲水性较强、含有易溶性矿物时，浸水后发生崩解、泥化、溶解的作用，岩体的结构遭受破坏，抗剪强度降低，导致斜坡稳定性降低。页岩、凝灰岩、粘土岩等亲水性很强，水对其软化作用很强，其斜坡浸水后，很容易发生变形破坏。对于粘性土和黄土斜坡，浸水后软化作用更显著，极易发生滑坡。4.2冲刷作用水的冲刷作用使坡脚和滑动面临空，从而滑坡发生提供条件。4.3静水压力作用于斜坡上的静水压力主要有三种不同的情况：其一是当斜坡被水淹没时，作用在坡面上的静水压力；其二岩质斜坡张裂隙充水时的静水压力；其三是作用于滑体底部的静水压力。当斜坡被水淹没，而斜坡表层为弱透水岩土体时，坡面就承受一定的静水压力。由于该静水压力指向坡面且与其正交，所以对斜坡稳定性有利。岩质斜坡中的张裂隙，如果因降雨和地下水的活动使裂隙充水，裂隙两侧的岩土体将承受静水压力。由于此力是一个作用于滑体的指向临空面的侧向推力，对斜坡的稳定性是不利的。如果斜坡上部为相对不透水的岩土体，测当河水位上涨或者库区蓄水时，地下水位上升，斜坡内的不透水岩土底面将受到静水压力的作用。此力削减该结构面上的有效应力，从而降低了滑体的抗滑力，不利于斜坡的稳定。显然，地下水位越高，对斜坡稳定性越不利。4.4动水压力作用如果斜坡岩土体是透水的，当地下水从斜坡岩土体中渗流排出时，由于水力梯度作用，就会对斜坡产生动水压力，其方向与渗流方向一致，指向临空面，因而对斜坡稳定性是不利的。在河谷地带，当洪水过后，河水迅速回落时，岸坡内-3--3-可产生较大的动水压力，往往会导致斜坡失稳。4.5浮托力作用处于水下的透水斜坡将承受浮托力的作用，使坡体的有效重量减轻，抗滑力降低，对斜坡稳定性不利。一些由松散堆积体组成的岸坡在水库蓄水后发生变形破坏，原因之一就是浮托力的作用。5、地震地震对边坡稳定性的影响较大。地震的横波在地表引起周期性晃动，破坏力最大；纵波在地表引起上下颠簸，破坏力较小。在地震的作用下，首先使边坡岩体的结构发生破坏或变化，出现新结构面，或使原有结构面张裂、松弛，然后，在地震力的反复振动冲击下，边坡岩体沿结构面发生位移变形，直至破坏。地震对边坡稳定性的影响表现为累积和触发（诱发）等两个方面效应。5.1累积效应震动可通过松动斜坡岩体结构，造成破裂面和引起弱面错位等多种方式，留下降低斜坡稳定性的痕迹。反复作用所造成的后果的累积，则可能最终导致斜坡失稳。这种累积效应可用震动力所造成的潜在滑移面的错位加以说明。5.2触发（诱发）效应发裂缝中的孔隙水压力激增而导致破坏，也可因晃动造成岩层根部岩体破碎而失稳。震动可通过松动斜坡岩体结构，造成破裂面和引起弱面错位等多种方式，留下降低斜坡稳定性的痕迹。反复作用所造成的后果的累积，则可能最终导致斜坡失稳。这种累积效应可用震动力所造成的潜在滑移面的错位加以说明。6、人类活动由于人类工程活动引起的边坡失稳相当多，随着国民经济和交通事业的迅速发展，人类工程活动已愈来愈成为造成斜坡失稳的重要因素。就其作用机制而言，与上述自然营力的改造作用相类似。但人类工程活动的改造作用，相对于自然过程通常要快得多。主要表现在以下方面：6.1人工削坡岩质边坡变形，多数是由于开挖没有考虑到岩体结构的特点，或者切断了控-4--4-制边坡稳定性的主要结构面，形成滑动临空面，使边坡岩体失去支撑而发生变形的，多见于基坑、厂房隧洞进出口，路堑及渠道边坡的开挖。6.2施工方法在生产中，常常由于施工程序安排不当，排水不良，或者开挖没有考虑岩体结构特点等不适当的施工方法引起边坡破坏。6.3工程作用因修建工程，破坏了自然稳定边坡的平衡状态或未考虑水文地质条件等自然因素而引起边坡破坏。如水库蓄水后，地下水位升高，或原有边坡岩体存在有不利于稳定的结构面和夹层，由于水的作用，抗滑力很快降低，最易发生边坡变形。6.4爆破作用爆破作用对岩质边坡的稳定性影响和地震作用相似，使岩土体的结构松动，强度降低，只是影响深度较小，范围不大。