浅析地震边坡稳定性的工程地质分析

浅析地震边坡稳定性的工程地质分析

【摘要】边坡稳定性一直以来都是边坡研究的重点，对工程地质进行系统分析对于研究地质复杂性以及边坡稳定性具有重要的意义和价值。以往的边坡稳定性研究涉及到的工程地质因素很少，但现今，随着人们对工程地质复杂性的认识，逐渐开始从工程地质方面来分析地震边坡的稳定性，达到了良好的工程效果。本文对地震对边坡稳定性的影响因素，确定边坡的动力的破坏类型、破坏形式以及边坡动力失稳的探讨和结论等问题作了详细的分析和系统的阐述。

【关键词】地震边坡稳定性；工程地质；影响因素；破坏形式；破坏类型

由于地震因素造成的边坡不稳定是一种常见的、破坏力较强的自然灾害。我国是一个地震频发的国家，地震次数和地震强度都很大。我国的地震一般具有震源浅、频率高、强度大的特点，地震主要集中在南部和中西部地区。我国地震边坡的工程地质模型主要有两类：一类是有明显控制性结构面的，另一类是无明显控制性结构面的。在实际生活中，做好地震边坡稳定性工作对于保障人民的生命财产安全具有重要的意义[1]。

一、地震对边坡稳定性的影响因素

（一）地质因素对边坡稳定型的影响

地质因素是影响边坡稳定性的基础，地质背景主要包括边坡所处的地形构造以及断裂带等。地质背景会对遭遇地震的可能性以及地质构造的活跃程度造成影响，断裂带的地质构造是地震波的反射界面，处在断裂带上的边坡存在很大的结构不稳定性，其失稳的几率就会大大增加。

（二）岩性组合对边坡稳定型的影响

不同的岩性组合会对地震边坡滑坡造成不同程度的影响，例如亲水性较强、膨胀性较高以及崩解性较高的易风化的岩石组合，其风化产物的抗剪性能一般较差，抗剪的强度一般较低，这种岩层地质一般比较容易造成滑坡问题，这种岩石地质本身就容易产生滑坡，再加上岩石风化作用，产生滑坡的可能性就会大大增加[2]。

（三）水文地质条件对边坡稳定性的影响

水文地质条件对边坡稳定性的影响主要表现在地下水位的埋深以及边坡中地下水的补给、排水量、径流量等。当地下水埋深较浅时，地震作用会使缝隙内的水压突然剧增，使得边坡发生永久性位移，倘若位移不断加大，就会造成边坡的稳定性大大降低，滑坡的几率就会变大。再者，地下水的补给、排水量以及径流量等也会造成地震缝隙中水压的变化，如果地下水排流不畅会使得地震缝隙中的水压不断升高，也会造成边坡稳定性大大降低。

（四）岩体结构类型对边坡稳定性的影响

岩体结构主要有六种类型，第一种是块状结构，第二种是层状结构，第三种是镶嵌结构，第四种是层状碎裂结构，第五种是散体结构，第六种是碎裂结构。块状岩体结构具有强度较高的特点，因此在地震发生时不会产生太大的岩体变化；层状岩体结构因其具有的层状岩体特点，在地震作用下容易产生层面滑动，造成岩体稳定性降低，滑坡问题较易产生；碎裂岩体结构具有较强的震感反应，可能会在地震的作用下造成岩体崩塌；散体岩体结构由于结构的松散性，在地震发生时容易造成大规模的滑坡问题[3]。

二、确定边坡的动力的破坏类型、破坏形式

根据地震边坡的工程地质模型，能够对边坡破坏的形式进行确定。一般的，在不考虑边坡受动力载荷作用变形破坏的情况下，边坡变形破坏可分为五类：第一类是曲面滑动，第二类是平面滑动，第三类是双平面滑动，第四类是多平面滑动，第五类是倾覆破坏；倘若考虑边坡的动力载荷作用，又可将边坡的变形破坏形式分为四类：第一类是滑动性，第二类是崩塌性，第三类是塑性变形破坏，第四类是层体弯折。下面对考虑边坡动力载荷的四种边坡破坏的类型进行简单的介绍：

滑动型边坡破坏的基本特征是变形沿某滑面进行，滑动后的滑体受较小的扰动，一般可视为刚体。此时的岩石结构条件是滑面一般是规模较大的岩体结构面，软弱结构面。亚类是平面滑动，包括层间错动；曲面滑动，包括圆弧和非圆弧滑动；楔形体滑动。在边坡动力载荷作用下的特点主要是非蠕变性滑动，沿多个平面进行同时滑动，一般滑动发生在较为平缓的边坡[4]。

崩塌性边坡破坏的基本特征是变形体受明显扰动，以致成松散分离状，并不沿沿某一画面滑动。此时的岩石结构条件是任何结构类型的边坡都有可能发生，无明显整体滑动的控制性结构面，开裂变形却明显受到结构面的控制。亚类是落石型、松动型或崩落型。在边坡动力载荷作用下的特点主要是岩体的开裂非常普遍，在坡度大于四十度到五十度以上的陡坡中较易发生崩落。

塑性变形边坡破坏的基本特征是无明显的滑动面，只发生较大的塑性变形，由于变性较大，可能会产生整体滑动。此时的岩石结构条件是一般发生在散体边坡，或者是被结构面进行严重切割却无明显控制面滑动的碎裂结构的边坡中。亚类是塑性流动和液化流滑。在边坡动力载荷作用下的特点主要是孔隙水压力不断累积，使塑性流动或液化流滑发生。

层体弯折边坡破坏的基本特征是主要岩层弯曲倾倒或是折裂。此时的岩石结构条件是在薄层状结构边坡或是似层状结构的边坡中。亚类是倾倒弯折或是溃屈弯折。在边坡动力载荷作用下的特点主要是可在短期内同时发生局部相对弯折或是整体倾倒，而静力载荷下的倾倒、弯曲一般有蠕动性[5]。

三、边坡动力失稳的探讨和结论

地震对边坡稳定性的影响主要表现在两个方面：累积效应和触发效应。累积效应主要表现在地震作用造成的边坡岩体结构逐渐松动以及弱面错位、破裂面、孔隙水压力因累积而上升等；触发效应主要表现在地震作用造成临界状态的边坡瞬间失稳以及边坡中软层触变液化等。

在地震作用下，边坡会产生地震惯性力作用和地震超静力空隙水压逐渐累积的作用，这两种作用会使得边坡沿某滑面的下滑力逐渐增大，而抗滑力却逐渐减小。再者，一些土质边坡会由于孔隙水压的作用导致出现液化流滑，产生永久位移，造成边坡的失稳。所以，导致边坡动力失稳的只要原因是地震的惯性力作用以及地震的超静孔隙水压作用。不同的边坡破坏类型，边坡动力失稳的主要影响因素也不相同。一般的，地震惯性力作用会产生层体弯折型或是崩塌型破坏类型；孔隙水压累积作用会产生塑性流动的失稳破坏；地震累积造成的边坡岩体力学参数变小是引发后发型边坡失稳的主要原因，这些原因都会导致边坡失稳问题的产生[6]。

四、结语

随着国家经济的不断发展和人们生活水平的不断提高，人民对于自身生命财产安全的重视程度也在不断地提高。地震作为不可抗拒的自然灾害，对人们的生命财产安全造成了极大的威胁。因此，在实际的地震边坡防治过程中，应不断了解地震边坡防治的基本原则，并采取相应的措施进行地震边坡的加固，防止地震发生时由于边坡不稳定性造成的人员伤亡和财产损失。

参考文献：

[1]杨松林. 地震边坡稳定性的工程地质分析[J]. 中华民居（下旬刊），2013，03：243-244.

[2]郝建斌. 地震作用下边坡稳定性研究进展[J]. 世界地震工程，2014，01：145-153.

[3]赵晓明，才永军. 地震边坡稳定性的工程地质解析[J]. 知识经济，2014，10：98.

[4]张应能.影响岩质边坡稳定性的工程地质因素浅析[J]. 中国新技术新产品，2011，15：57-58.

[5]郑光，许强，杜宇本. 高陡岩质桥隧工程边坡稳定性评价及工程支护措施[J]. 成都理工大学学报（自然科学版），2011，04：430-437.

[6]唐善婷，江一舟. 边坡失稳和稳定性分析方法的探讨[J]. 淮海工学院学报（自然科学版），2011，03：58-62.