陈特 陈光海

摘要 在岩土工程之中，边坡的稳定性，一直是一个重要的课题。其中，岩质边坡由于其内部结构复杂程度高，影响因素多，尤其在地震作用下影响其边坡稳定的因素更加复杂，因此一直都受到广大学者的关注和研究。岩质边坡在地震作用下，影响其稳定的主要因素可分为内因和外因两大类，两大因素的共同作用，是导致边坡失稳的主要原因。本文分别从内因和外因这两个方面进行介绍。

关键词 地震荷载 岩质边坡 稳定性

1、引言

在当前，岩质边坡在地震条件下的稳定性分析仍然是岩土工程界与地震工程界的热点研究课题之一。受我国是多山地区这一特殊地理环境的影响，我国存在着大量的自然边坡[1]，这些边坡的稳定问题严重威胁着国家和人民的财产和人身安全。但因其复杂性也给人们的研究带来了困难，尽管如此，仍受到大量学者的重视，并取得了丰硕的成果。本文从内因和外因两个方面总结归纳了岩质边坡在地震条件下的稳定性影响因素。

2、内因分析[1-7]

2.1断层的影响

断层按照地震时是否能放出能量分类，有发震断层和非发震断层两类。对于边坡稳定性，断层的影响，主要体现在以下方面：一是对边坡的整体性及连续性产生了破坏;二是断层带内的岩石一般破碎严重，风化程度也较高，这就为地下水活动提供了较好的场所，降低了边坡岩体的强度及抗变形能力;三是断层可以对地震波进行反射拉伸，从而在反射波的影响下，岩体可能会受到破坏，引起边坡的失稳。

2.2 岩体结构的影响

在地震条件下，结构不同的岩体，它们呈现的反应往往是不一样的。比如强度较高、整体性较好的块状结构的岩体，它们的力学特性与均质弹性体较为相近，地震发生时通常不易产生稳定破坏。但如果边坡岩体中存在影响边坡稳定的结构面时，在发生较大强度地震时，可能会导致范围较大的崩塌的发生;当岩体结构为镶嵌型时，在地震的作用下，可能会导致边坡局部产生落石和崩塌，但大规模的失稳一般不会发生;边坡坡度及岩体的内摩擦角，是影响层状岩体结构边坡稳定性的重要因素，当层状岩体中发育有影响其稳定性的节理时，在地震发生时，边坡可能发生沿层面的崩塌或滑动现象;对于碎裂结构的岩体，其抗剪强度一般较低，在地震发生时，可能会产生局部的落石和崩塌，但大规模的失稳一般不会发生;稳定性很差的散体结构的岩体，极容易在地震的作用下发生破坏，通常表现为在烈度较高的区域内会发生岩石滑落及规模较小的滑动，更有甚者可能会发生大规模的滑坡。[4]

2.3地层岩性的影响

地层岩性对边坡的稳定、坡度及高度都起着决定性的作用。受地层岩性的影响，地层岩性不同的岩体，其抗剪强度一般也不同，发生失稳的可能性也往往不同。對于完整坚硬的块状或厚度较大的层状岩体，其抗剪强度一般很高，它们能在很大的剪切力作用下保持稳定而不发生变形。当边坡由这类岩体组成时，边坡坡度往往较大，同时其稳定性也较高。发生地震时，这些边坡通常不会发生破坏;反之，由风化程度高、抗剪强度低的泥灰岩及页岩等岩体组成的边坡在地震作用下就非常容易发生失稳和滑坡现象。[4]

2.4地形地貌的影响

地形和地貌的影响主要有以下两个方面。

（1）边坡坡度和高度的影响

地震条件下，边坡高度对边坡稳定的影响，主要是表现在随着边坡高度的变化，地震的振幅和频率会相应地变化。大量的工程实例表明，地震条件下，边坡的稳定性受边坡坡度的影响程度很大。地震为烈度6度时，是触发边坡稳定破坏的下限，当坡角在30°～50°时，边坡一般发生滑动破坏;而当坡角在50°～70°时边坡一般发生崩塌破坏。

（2）边坡坡形和地形的影响

地震条件下，坡形主要从两个方面影响边坡的稳定。一是对地震波的传播造成影响，表现为放大或者减弱传播;二是由于自由面的增加，以及岩体自重的变化，使岩体产生破坏，在两者的共同作用下，岩体将更快以及更大程度的发生损伤及破坏，这将决定岩体破坏的形式及程度。鉴于以上的影响，往往会有表现出不同的破坏形式，比如：岩体在地形较为规则的平原地区，边坡破坏的形式往往是破坏深度较小的表层破裂;而在山区、峡谷等地区，其地形起伏通常比较大，地震导致的边坡破坏往往是崩塌、滑坡或剥皮等形式。[4]

2.5地应力的影响

边坡内的地应力对边坡的稳定性影响很小，一般不会直接引起边坡的失稳。同时在边坡开挖过程中，由于边坡的卸荷回弹，边坡地应力往往得以一定程度的释放。

3、外因分析[1-6]

3.1地震荷载的影响

实际工程中，除了天然地震可以产生地震波，人工爆破、崩岸、物理冲击及水库诱发地震等都可以产生地震波。地震从以下两个方面影响边坡稳定性：一是累积效应，二是触发或诱发效应。相当多的研究和大量的工程实例表明，地震强度和震动的次数共同决定着边坡的位移，而边坡累积性破坏主要取决于频繁的小地震，当变形累积到一定程度时岩体结构将发生松动，从而使得结构面的强度下降。触发效应相对于累积效应，它的影响形式往往更多种多样：在地震强度较高的区域，因地震引起的塌陷、滑坡通常和断裂活动密切相关;在震动作用下，会增加高陡层状边坡结构面（裂缝）的扩展，并造成陡立岩体的晃动。在强烈的震动作用下，可能会使得碎块状或碎裂状边坡发生整体溃散，从而造成滑坡。

3.2水的影响

水的影响主要分为地表及地下水。地表及地下水对边坡坡稳定性有着重要的影响，其主要体现在以下三个方面：一是在水的作用下，降低了岩体（特别是滑动面岩体）的抗剪强度;二是由于地下水静压力的存在，不仅使滑面上的有效法向应力得到了降低，而且还使切割面上的滑坡体的滑动力得到了增加，从而进一步加快了边坡失稳;三是因为地表水的冲涮，边坡稳的稳定性也会受到影响。

3.3人工干预的影响

在大量的工程实例中，对边坡进行的过度开挖和土石填筑，通常会增加边坡的下滑力、降低边坡的阻滑力，导致开挖边坡上方原始边坡的失稳。同时，因在边坡顶部区域内修建人工建筑物或构筑物而增加的边坡荷载;因有压隧道中的高压水经过裂隙传递到边坡岩体上，使岩体边坡承受其内水压力的作用;进行边坡加固时设置的预应力锚索等所产生的力，都会对边坡稳定产生影响。

4、结语

本文归纳总结了地震条件下岩质边坡稳定性的影响因素。断层、岩体结构、地层岩性、地形地貌、地下水等都不同程度影响着地震荷载作用下岩质边坡的稳定性。同时，将断层、岩体结构、地层岩性归结为内因，对岩体边坡的具体破坏类型和程度起决定作用;地震荷载、地表及地下水、人工干预归结为外因，它们为地震条件下岩质边坡发生失稳提供了外力。内因和外因并不是相互独立的，而是协同作用，共同对岩质边坡稳定性产生影响。

参考文献：

[1]范昭平，张丽华.地震作用下边坡稳定性分析[J].西北地震学报，2010，32（04）：339-342.

[2]刘佳，鲁海，崔颖辉，吕霁.边坡稳定性的动力影响因素分析[J].北方工业大学学报，2009，21（01）：90-94

[3]陈云，岩质边坡动力稳定性分析[D].南京，河海大学，2004

[4] 杜晓丽. 地震荷载作用下岩质边坡稳定性研究[D].西安科技大学，2008

[5]徐莉.浅议影响边坡稳定性的因素[J].黑龙江科技信息，2015，（14）：240-240.

[6]吴振宇，毕聪.某岩质高陡边坡工程治理设计[J].中国科技投资，2016，（7）：137-138.