岩质边坡稳定性的工程地质研究

杨才水

中铁第一勘察设计院集团有限公司 陕西省西安市 710043

【摘要】：现代工程地质学研究表示，岩质边坡的稳定性需要结合工程地质施工条件为主要前提，工程人员可以仔细分析和把控影响岩质边坡稳定性的各个要素，及时对工程的地质要素等内容进行综合分析和评价，进而确定边坡的稳定性和有效性。本文采用案例分析的方法，对某公路的岩质边坡工程进行分析，并获得了边坡稳定性的相关结论，希望能够为岩质边坡的稳定性分析评价提供一些更为科学、合理的思路。

【关键词】：岩质边坡稳定性的工程地质研究

对于现代的工程建设内容而言，岩质边坡的稳定性分析评价工作的内容较多，其涉及了工程地质学、岩体力学和计算科学等多种方法，属于多学科的交汇问题，也是岩土工程研究的关键内容。目前，影响我国的岩质边坡的稳定性因素和评价方法较多，其中突出的问题在于忽略地质环境条件，没有结合边坡的内在结构和外在触发因素等，现采用案例分析的方式，探讨边坡的地形地貌以及环境的影响问题，希望能够提升边坡稳定性提供更加合理的分析思路。

1.工程概况研究

本工程案例选取A项目a段标段的开挖内容，在区域中存在一系列的岩质边坡问题，其中起止里程的最大开挖深度为21.5m，存在一处深挖高路堑边坡，且属于互通立交的起点以及高速公路的左侧等。整体上，边坡的内部节理发育较为理想，其中有一条挤压破碎带，两组节理面和层面也被切割层坡体岩石，整体坡面呈现出碎块状。

首先可以观察整体的地形地貌，本区域中的地貌属于中低山地貌形态，且地势较为平缓，植被发育不差，仅存在少量的植被。边坡段为山脊部分，后缘的地势逐渐下降，且边坡的走向和山脊走向也呈现出35°的斜交角，整个中间地势较高，而且两侧为小型的冲沟，坡面的角度小于45°。

其次，观察地层的岩性，整个岩土体属于变质泥岩、砂岩和页岩等，三种岩体相互交错发育（图1所示）。其中变质泥岩为弱风化、褐黄色，岩体较为破碎，呈现出薄层状，整个层理面的局部清洗，可以看见光滑丝绸，内部也含有大量的黏土矿物；变质页岩的为棕褐色、弱风化，岩石较为破碎，且页理构造理想，其中含有大量的碳化有机质；变质砂岩属于灰黄色，岩石破碎，在岩石的断口处有砂感。

（图1 边坡工程的地质立面图）

再者，观察地质构造，其中边坡为大角度倾斜坡，且坡体属于一侧倾斜的单斜构造，整个岩层的产状态为25-78°；岩体的节理发育显著，而且分布均匀，大小的贯通性强，间距多集中在10-15cm，整个节理面也呈现出微张型。

最后，观察水文地质条件。因为边坡所处的位置的地势较高，整个位置附近都没有河流，且边坡都处在地下水位上方，属于饱气带，而会接受大气降水补给。在边坡的坡后位置形态为中间高两侧低，山体表面的降水有很大部分为地表片流，流向山体的两侧，而野外调查附近的边坡也没有发现渗水、泉水等不良的地质情况。

2.分析边坡稳定性工程地质要素系统

目前，影响岩质边坡稳定性的工程地质要素内容包括了岩土的特性，地质构造特性和水文地质条件等，这些影响因素并不是孤立的，在综合影响的情况下对整个结构边坡稳定性造成影响。对此，可综合分析边坡地质要素的内容。

2.1分析岩土特性对边坡稳定性的影响

目前，岩土体在边坡分布的情况和物理学性质有所差异，因此对边坡的稳定性影响也有不同，可结合岩土的特性对边坡的稳定性影响进行以下分析。首先，弱风化变质泥岩的岩石裂隙生长较为密集且岩石被切割得较为破碎，整体可呈现博层状，整体的强度不高；此外，岩石中有大量的黏土类矿物，遇水软化后的岩石强度会降低，进而影响边坡的稳定性；其次，弱风化变质页岩属于薄层状，整个裂隙发育且存在大量碳化的有机质，整个岩土的强度不高，稳定性不足，对边坡稳定性会造成影响。最后是弱风化变质的砂岩，整体岩石新鲜，强度高，遇水不容易风化，一般分布在岩体的边坡中部位置，起到了骨架支撑的作用，可保证边坡的稳定性。

2.2分析地质构造对边坡稳定性的影响

首先分析结构面的特点，岩层的边坡发育有四组结理面，且经过统计分析后可以绘制出节理面的倾向玫瑰图以及赤平极射投影等密度图，也可结合岩质边坡的综合优势确定各个理论内容，进而控制边坡稳定性。

其次进行赤平极射投影分析，可结合岩样的试验结果进行分析，整体的坡度发育的变质岩的内摩擦角需要控制在35-40度，可取35度作为摩擦角，并将以上内容进行规划，确定边坡的稳定性，实现整体的定性分析评价。与此同时，结合赤平极射的投影分析可知，根据岩样的试验结果可了解边坡的稳定性影响，而破碎带的所在面和坡面之间也呈现反向斜交，等对整个边坡的稳定性不会有直接影响。以上分析可知，坡体不存在滑动楔形体风险，不会出现大规模的整体滑动问题。

2.3水文地质条件对整个边坡稳定性的影响

实际上边坡范围内仅有少量的大气降雨垂直渗入地下，而且整个地下水发育也不健全，如岩石的裂隙发育理想而且较为密集，这些都可能形成潜在的贯通面，导致地下水贯通流入基岩的内部。此时，边坡所发育的变质泥岩和变质页岩的整体强度也不大，遇到水后强度也会降低，整个地表以及地下水也会受到岩质边坡的影响，但是大规模的失稳定性的风险较低。此外，岩体基岩层属于隔水层类型，整体的透水性较差，多通过裂隙渗入地下水的方式转化为基岩裂隙水脉状渗流，整体对边坡的稳定性也可能造成影响，但是不会因为降水产生水压力而影响边坡的稳定性。

3.结语

综上所述，在工程地质研究中，岩质边坡稳定性受到多方面的因素影响，如水文地质、岩土特性、地质构造等，本次研究通过赤平极射投影法分析A岩层边坡案例，该岩质边坡结构面切割岩体对该边坡稳定性影响较小。建议相关单位做好实地勘察，加强边坡的整体性管控，保证项目建设的综合质量。

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作者简介：杨才水（1992-8—），地质工程，男，汉族，陕西西安人，本科学历，助理工程师，研究方向：工程地质。