1引言

 

　　随着我国经济建设迅的速发展，西部大开发战略的实施，在资源开发和基础设施建设中，产生了许多岩质边坡。由于工程中的施工工艺制及地质条件限制，高大型岩质边坡越来越多，边坡是否稳定安全的问题日益突出。由于边坡失稳产生的安全事件，会带来大量的生命和财产损失，并由此带来的工期延误从而导致的不可估量的间接损失更是让人痛心。由此可见，岩石工程中的边坡的稳定性问题事关着工程建设和建筑服役期间的安全和经济效益【1-5】。

 

　　岩石边坡设计完全不同于土坡。岩石和土不同，其中土是由非胶结颗粒构成的连续较均匀介质；而岩体是非连续介质，其由不均质的具有不连续面分割的分离岩块构成。岩体内部的空间几何形态和岩石与土的组分的联结性质是完全不同的。土的破坏往往发生在土体内部，其破裂面的方向与土的性质无关，因为岩体的强度和变形性质是各向异性的，除非岩性很弱，坚硬岩石中的破裂面则沿预先存在的不连续面，并不完全贯穿完整的岩体【6-7】。故岩体的抗剪强度很大程度上是由不连续面这一构面所制约的，如何对岩体结构科学合理的分类，是确定不同岩质边坡稳定性的前提条件，是涉及岩质边坡工程中出现的问题研究基础，同时也是针对性的对岩质边坡工程进行加固防护的基础。

 

　　2岩石边坡分类

 

　　根据岩石边坡的不同特质对岩石边坡进行了多种类型划分。其中，根据岩质边坡的岩体结构进行划分是与岩质边坡稳定性分析结合得最紧密的方法。谷德振（1979）按此方法将岩体边坡分为：完整岩体、块状边坡、层状边坡、碎裂边坡、散体边坡【8-9】。

 

　　2.1完整岩体

 

　　完整岩体边坡的拉压强度较高，稳定性强，其中的完整结构节理裂隙不贯通。由于在自然界中受风化、构造应力长期作用，完整岩体边坡存在少。

 

　　2.2块状边坡

 

　　块状边坡整体稳定性较好，容易形成高陡边坡；常出现松弛，张裂，变形，失稳形态。多沿某一结构面滑动或复合结构面滑动。其是由两组及其两组以上不同产状的原生或次生节理面共同切割，块状边坡组成单位为块体。

 

　　2.3层状边坡

 

　　层状岩体又称板裂岩体，是指分布有一组占绝对优势结构面（如层面、片理面等）的岩体。层状结构边坡的岩石强度相对较高，破坏发生在已有的贯通结构面。

 

　　2.4散体边坡

 

　　散体结构在工程被视为是最薄弱的部位，其变形破坏类似于土质边坡，滑动面和滑动线近似于圆弧形。岩体边坡的结构面非常复杂密集，方向不规则散乱，并且表面粗糙，常是夹杂粘土、碎屑的张开裂隙。结构体呈颗粒状、碎屑粉状、角砾状、块状。近松散介质具有明显的塑性或流变特征。

 

　　3岩石边坡破坏类型

 

　　不论什么类型的滑坡，其发生的原因是与岩土体的结构密不可分的，不同结构类型的岩体中发生的滑坡类型是不一样的，也就是话说，岩体结构类型很大程度上决定了破坏模式。我们在实际中最常见到的破坏类型主要有：平面滑动、圆弧滑动、楔体破坏、倾倒破坏以及溃屈破坏等【9】。

 

　　3.1平面滑动

 

　　一般来说，平面滑动破坏是滑体沿着单一滑面移动与山坡倾向相近，滑面一般是岩体内发育的构造结构面，如层间软弱夹层、岩层层面和长大断层节理裂隙等，地形坡度大于其倾角。实际工程中会碰到平面破坏的非典型，其滑面是复合滑面。

 

　　3.2圆弧滑动

 

　　边坡的尺寸远大于岩体中单个的块体，这些块体咬合性差，于是，大型岩质边坡破坏会以圆弧形的形式出现。在碎裂或者在高风化、高蚀变的岩体中发生的大多是圆弧形滑坡。

 

　　3.3楔体破坏

 

　　楔体破坏在岩质边坡失稳事故中最常见。它是由两条及其以上构造面切割岩体形成的，滑体沿着这两个面同时发生滑动，它的滑移方向是该两个结构面的组合交线方向。

 

　　3.4倾倒破坏

 

　　倾倒破坏于反向层状结构边坡岩体常常可见。Goodman和Bray于1976年将弯曲倾倒变形破坏归纳为三种，即弯曲倾倒、块体倾倒以及块体弯曲倾倒。

 

　　3.5溃屈破坏

 

　　溃屈破坏常常可见于在坡高大于200m以上的边坡内，并发生在具板裂结构的顺层岩质边坡中。组板条在自身重力的作用下，沿着某一软弱结构面滑动，同时板条产生弯曲、折断，进而导致溃屈破坏。

 

　　4岩质边坡稳定性的影响因素

 

　　不同类型的岩石边坡，起主导作用的影响因素不同。岩质边坡稳定性通常由（I）结构面力学性质；（2）岩石力学性质；（3）环境因素（地下水和地应力的作用）；（4）岩体结构力学效应所决定的。同时，在影响特定的岩石边坡稳定性的一个主要因素的变化会引发其他次要因素产生相应的变化。

 

　　5岩石边坡稳定性分析的方法

 

　　目前岩石边坡的稳定性分析方法中主要有两大类方法。一种是像极限平衡法、关键块理论一样的，先确定边坡滑面，后通过滑裂面上的抗滑力和下滑力直接计算得出边坡安全性系数（抗滑力和下滑力可由滑体的静力平衡求解）。第二种是先运用数值分析方法（如有限元、离散元、块体元、边界元和DDA等）先确定边坡的应力场和位移场，后再通过强度储备法、超载法等方法使边坡达到极限状态，间接得到安全系数。

 

　　在我国，治理岩石边坡的最有效措施就是锚固，岩石锚固是把一种结构埋入地层，锚固在岩土中进行预加应力，使其互相连接以传递拉力和剪力的施工技术.主要应用于抵抗竖向位移（如抗浮问题）、抵抗倾倒和沿基础线位移（如大坝）、抵抗沿地层临界面剪切破坏和岩体稳定（如边坡）以及结构抗震稳定和加固地基。

 

　　岩土锚固理论的发展大概经历了三个阶段：（1）结构工程概念阶段，其代表理论有：悬吊理论、成拱理论、组合梁理论及销钉理论等。这个阶段采用结构力学建立起来的支撑理论，当岩体破坏或较大变形时它才起作用。。（2）岩土工程概念阶段，这个阶段通过预应力的施加，将锚固体系由主动加固替换了被动承载，充分发挥内部岩土体的自稳能力和强度，使锚固体系由支撑概念转变为加固概念。代表技术有锚喷支护技术和预应力锚索技术技。（3）工程地质概念阶段，主要通过研究环境因素，岩土锚固及与结构工程三者之间的相互作用，使岩体，环境，工程措施三方面达到稳定的新平衡的综合处理技术，这种锚固理论将加固概念由阻为主变成为边阻边导。

 

　　综上所述，在岩质边坡加固的研究领域，虽然许多学者做了大量的工作，但是，由于锚杆作用机制的复杂性，至今仍然有很多问题有待解决，如何将现有最新研究成果应用于工程实际设计与施工也还有较长的路要走。

 

　　参考文献：

 

　　[1]钟正雄.岩石边坡稳定性分析研究方法及讨论[J].河海大学学报，2001（12）.

 

　　[2]孙红月，汪会帮，等.边坡加固锚索预应力变化规律分析[J].岩石力学与工程学报，2004，23（16）：2756-2760.

 

　　[3]朱玉平，莫海鸿.顺倾边坡岩层滑移弯曲临界长度及其影响因素分析[[J].岩土力学，2004，25（2）：283-286.

 

　　[5]陈祖煌.土质边坡稳定分析—原理、方法、程序[M].北京：中国水利水电出版社，2003.

 

　　[6]陈祖煌，汪小刚，杨健等.岩质边坡稳定分析—原理、方法、程序[M].北京：中国水利水电出版社，2005.

 

　　[7]郑颖人，陈祖煌，王恭先，凌天清.边坡与滑坡工程治理[M].北京：人民交通出版社，2007.

 

　　[8]赵炼恒.边坡稳定性与加固设计的能量分析方法[D].中南大学博士学位论文2009.

 

　　[9]孙玉科，牟会宠，姚宝魁.边坡岩体稳定分析北京：地质出版社，1988.