地质灾害调查评价技术要求(试用版)

2014年4月地质灾害调查评价技术要求（试用2014年4月地质灾害调查评价技术要求（试用版）附录B.5斜坡结构类型划分方案1、一级划分按照组成斜坡的岩土体工程地质类型，将斜坡划分为四大类：Ⅰ：土质斜坡：岩性以第四系松散堆积物为主，强度较低；Ⅱ：岩质斜坡：主要由碎屑岩、碳酸盐岩、岩浆岩、变质岩组成；Ⅲ：崩、滑堆积体斜坡：斜坡主要为土质、岩质滑坡堆积物，或土石混合体组成；Ⅳ：岩土复合斜坡：下部为基岩，上覆松散堆积物的二元结构。2、二级划分Ⅰ类土质斜坡可根据物质组成分为粘性土类斜坡、碎石类斜坡、黄土类斜坡，亦可根据各类土土体性质进一步划分。Ⅱ类岩质斜坡可根据基岩层面倾向与地形坡向组合关系可进一步划分为以下6个亚类：顺向坡：岩层倾角与坡向夹角小于30°的斜坡类型。其根据岩层倾角和坡度的关系，顺向坡进一步分为飘倾坡、伏倾坡和层面坡；伏倾坡：岩层倾角与坡向夹角小于30°的斜坡类型；层面坡：岩层倾角等于坡度的顺向坡；飘倾坡：岩层倾角小于坡度的顺向坡；顺斜坡：岩层倾向与坡向交角在30-60°的斜坡类型；横向坡：岩层倾向与坡向交角大于60°的斜坡类型；逆斜坡：岩层倾向与坡向交角在120-150°的斜坡类型；逆向坡：岩层倾向与坡向交角小于150°的斜坡类型；近水平层状坡：岩层倾角小于5°的斜坡类型；块状岩体斜坡：没有明显的层理构造，主要受节理控制的岩石斜坡类型。例如黄陵花岗岩体。Ⅳ类岩土复合斜坡又可根据下伏基岩的岩层面倾向与地形坡向之间的夹角进一步划分，其划分方法与Ⅱ岩质斜坡二级划分相同。

附录B.6土的类型与结构（资料性附录）B.6.1根据地质成因，可划分为残积土、坡积土、洪积土、冲积土、淤积土、冰积土和风积土等。B.6.2根据土的颗粒组成分析结果和塑性指数，可将土分为：碎石土、砂土、粉土、粘性土等四大类型，并可进一步细分如下表：土的颗粒组成分类类型分类指标大类细类颗粒组成塑性指数碎石土漂石（块石）粒径大于200mm的颗粒质量超过总质量50%无卵石（碎石）粒径大于20mm的颗粒质量超过总质量50%圆砾（角砾）粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量50%砂土砾砂粒径大于2mm的颗粒质量占总质量25%～50%粗砂粒径大于0.5mm的颗粒质量超过总质量50%中砂粒径大于0.25mm的颗粒质量超过总质量50%细砂粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量85%粉砂粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量50%粘性土粉土粒径大于0.075mm的颗粒质量不超过总质量的50%≤10粉质粘土10～17粘土>17注：定名时应根据颗粒级配由大到小以最先符合者确定。B.6.3土层的结构1）当土层厚度大于0.5m时，宜单独分层。对同一土层中相间呈韵律沉积，当薄层与厚层的厚度比大于1/3时，宜定为“互层”；厚度比为1/10～1/3时，宜定为“夹层”；夹层厚度比小于1/10的土层，且多次出现时，宜定为“夹薄层”。2）根据土层中粘性土层、砂土层、碎石土层的组合情况，划分土层结构类型:单层结构、双层结构、多层结构。a.单层结构：土层由一种类型的土组成，常见的有砂土、粉质粘土、粘土；b.双层结构：土层分上下两层并由不同类型的土组成，从上到下常见的有“粘性土-砂土”、“砂土-粘性土”；c.多层结构：土层由三层以上不同类型土组成，从上到下常见的有“粘性土-粘性土砂土互层-粘性土”。

附录B.7斜坡稳定性常规评价方法斜坡稳定性评价的方法可概括为定性评价和定量评价两大类。

定性评价方法有自然历史分析法、工程地质比拟法和图解法。

定量评价方法有刚体极限平衡计算法、数值计算法和概率分析法等。一、自然历史分析法斜坡是处在一定的自然环境中，斜坡的变形破坏有其自身的规律性，经历一定的过程，受一系列自然因素的影响和控制，只有掌握了这种规律，才能预测斜坡稳定的现状及其发展趋势，才能对斜坡的稳定性做出正确的评价。自然历史分析法就是通过研究斜坡形成的地质历史和所处的自然地质环境，它的外形和地质结构，变形破坏迹象，以及对斜坡稳定性有影响的各种因素特征和相互关系，从而对斜坡的演变阶段和稳定状况做出评价和预测。自然历史分析法主要包括三方面研究内容：（1）区域地质背景的研究包括区域构造、地层岩性分布和地形地貌特点以及近期地壳活动（地壳运动形式、地应力状态、有否活断层分布及其特征等），结合对斜坡变形破坏分布和特征的分析，建立斜坡变形破坏现象与区域地质背景间的相关关系。（2）分析促使斜坡演变的主导因素及触发因素，尤其是根据周期性因素的变化规律，判定促进斜坡演化的主导因素。（3）预测斜坡所处的演化阶段、发展趋势和可能的破坏方式根据斜坡变形体的外形和内部变形迹象，判定斜坡的演化阶段。根据斜坡变形破坏迹象和周期性变化的主导因素，判定斜坡发展趋势。根据斜坡外形特征、地质结构及所处环境，判定斜坡可能的变形形式和破坏方式。二、工程地质比拟法1、工程地质比拟法也叫工程地质类比法，是目前通用一种斜坡稳定性评价方法。2、这种方法是将所要研究的斜坡或拟设计的人工边坡与已经研究过的或已有经验的边坡进行类比，以评价斜坡的稳定性或确定边坡的坡高和坡角。3、这种方法的实质是把已有的天然斜坡研究和人工边坡的设计经验应用到条件相似的新斜坡的研究及人工边坡设计中去。比拟法首先是对已有大量的稳定和不稳定斜坡进行调查研究，查明所处的各种条件基础上，然后把调查的结果用来判断条件相似斜坡的稳定性。4、工程地质比拟法的原则是相似性，它主要包括两个方面的相似性，一是斜坡岩性和岩体结构的相似性，其次是斜坡类型的相似性。比拟的相似性愈高，所得的结果愈可靠。三、刚体极限平衡计算法刚体极限计算法是主要适用于滑坡类破坏型式的一种定量评价方法，是采用极限平衡理论进行滑动面上的抗滑力与滑动力的力学分析，计算斜坡稳定系数。采用这种方法的前提条件是：①只考虑滑动面上的极限平衡状态，而不考虑岩土体的变形，即视岩土体为刚体；②破坏面（滑动面）上的强度由凝聚力和摩擦力控制，即遵循库仑判据；③滑体中的应力以正应力与剪应力的方式集中作用于滑面上，即均为集中力；④以平面（二维）课题来处理，这是为了求解方便而对实际情况的简化。斜坡稳定系数（K）是滑面上的抗滑力与滑动力的比值。理论上：K＞1时，斜坡是稳定的；K＝1时，斜坡处于极限平衡状态；K＜1时，斜坡不稳定。

但是，由于上述的前提条件，以及边界条件确定和计算参数的选取都有存在问题的可能。因此，在实际工作中，常根据斜坡或边坡工程的重要性及具体情况，用一个安全系数Kc来保证计算的安全度。一般规定Kc=1.1～1.5，即计算所得的斜坡和人工边坡的稳定系数K大于安全系数才是安全稳定的，否则将是不安全的。1、细粒土斜坡稳定性计算细粒土斜坡稳定性计算最常用的方法是圆弧法。这种方法假定滑动面为圆柱面，滑动面通过坡脚，土体滑动类似刚体旋转动。目前国内外广泛采用的瑞典条分法。

2、单一同向结构面岩质斜坡稳定性计算

3、折线形滑动面的斜坡稳定性计算基本假定①平行滑面方向取1m土条作为计算的基本断面，其两侧的阻力不计；②滑坡每一计算段为整体滑动；③滑坡每一计算段的滑动面为直线，即整个滑动面在剖面上为折线；④滑坡推力方向平行于滑动面。

四、数值计算数值计算被广泛地应用于斜坡稳定性评价中，比较成熟的三大数值方法是有限元法、边界单元法和离散单元法。有限元法：斜坡稳定性评价中有限元法的基本原理和步骤就是通过离散化，将坡体变换成离散的单元组合体，假定各单元为均匀、连续、各向同性的完全弹性体，各单元由节点相互连接，内、外力由节点来传递，单元所受的力，按静力等效原则移置到节点，成为节点力。当按位移求解时，取各节点的位移作为基本未知数，按照一定的函数关系求出各节点位移后，即可进一步求得单元的应力和应变，分析评价斜坡的变形破坏机制，进而对其稳定性作出评价边界单元法：采用在区域内部满足控制条件，但不满足边界条件的近似函数逼近原问题解的数值方法。它与有限单元法相比，具有方程个数少，所需数据量小等特点。由于岩坡的地质构造复杂，一些斜坡呈碎裂结构和层状碎裂结构，构成非连续性力学介质，利用有限单元法和边界单元法求解遇到了困难，取而代之的是离散单元法，一些学者称其为散体元法。离散单元法：

由Cundall于1971年提出，该方法充分考虑了节理岩体的非连续性，以分离的块体为出发点，将岩块假定为刚体的移动或转动，并允许块体有较大的位移，甚至脱离母体而自由下落，特别适用于节理化岩体或碎裂结构的岩质斜坡。由于其原理明了，并且容易结合CAD技术仿真斜坡变形破坏的演变过程，因此倍受人们的青睐。五、概率分析法刚体极限平衡理论引入了稳定系