（一）危岩-崩塌灾害稳定性评价概述

1.崩塌稳定性评价的目的

稳定性评价是地质灾害成灾可能性判断及决策的基础。危岩-崩塌体稳定性评价的目的是为崩塌成灾的可能性和危险性评价提供依据，为防灾防灾和编制防治工程可行性报告提供依据。

2.稳定性评价的内容

①进行危岩-崩塌体稳定性现状评价。

②进行危岩-崩塌体发展趋势及稳定性预测评价。

a.崩塌稳定性发展趋势及破坏产生时段的预测。

b.主要致灾外动力作用（暴雨、地震、库水位升降、人工振动等及其叠加作用）的致灾强度、灵敏度分析与概率预测。

c.崩塌方式、规模及运动特征预测。

d.派生灾害的预测。

（二）危岩-崩塌灾害稳定性评价方法

危岩-崩塌稳定性评价方法可概略分为地质分析、数理分析、概率（可靠度）分析、模型和模拟试验，以及利用动态监测资料分析判断，其中，地质分析、模拟试验为定性评价。

由于致灾地质体的复杂性和认识的局限性，对致灾地质体仅仅采用某一种分析方法即定论是有较大风险性的，应该采用多种方法进行综合分析判断。由于地质灾害的地质属性，地质结构是控制地质灾害的主控因素，因此，地质分析是一切稳定性分析的基础，具有决策意义。

1.地质分析法

地质分析法是根据勘察和其他方法所获得的资料，运用工程地质学等多学科知识对危岩-崩滑地质体进行稳定性分析评价的一种方法。

地质分析包容了岩体稳定的结构分析法（含图解分析法）、工程地质类比法、变形史分析法及其他一些分析方法，将其系统地归属于地质灾害分析的统一范畴。在分析中应确立地质灾害研究的系统观，即地质灾害系统内部的相互有机联系原则、整体性原则、有序性原则和动态原则。地质灾害的地质分析是稳定性评价的基础，是最重要的分析方法，具有宏观决策的重要意义。

地质分析法的内容包括：

（1）岩体稳定的结构分析法

岩体稳定的结构分析法主要基于岩体结构及其特性，依据岩体中结构体之间相互依存、相互制约的关系，抓住主要结构面并根据结构面之间、结构面与临空面之间的组合关系，确定可能失稳的结构体的形态、规模与空间分布，同时，判定不稳定块体可能移动的方向和破坏方式。

结构分析法主要采用图解分析法——主要有边坡稳定摩擦圆法、赤平极射投影法、玫瑰图法、节理统计极点图与等密度图、平面投影法和实体比例投影法等（图6.5、图6.6）。

图6.5　水平球面小圆的赤平投影和节理极点图

图6.6　节理走向玫瑰花图和节理倾向、倾角玫瑰花

（2）类比分析法

依据相似性原则将已经发生过的崩滑灾害的地质体特征、成灾条件、成灾动力、成灾因素、成灾类型和成灾机制等先验实例与被勘察对象进行类比分析，评价其稳定性。其实质是把集成经验（理论）应用到条件相似的勘察中去。

类比的相似性原则，包含以下4个方面：

①崩滑体岩体性质、主控结构面、岩土体结构、斜坡结构和崩滑体介质结构条件等的相似性。

②崩滑体赋存条件的相似性。

③孕灾因素、动力因素的相似性。

④发育阶段的相似性等。

集成经验具有地域性、实践性和实践者的差异性等不确定性，为提高其水平，勘察单位可建立地质灾害稳定性评价的专家系统，进行多因素（多参数）数值化（权值）稳定性评价。

（3）变形史分析法

变形史分析法主要依据地质灾害自身发育规律中的生长周期性和阶段性特征，追溯演化崩滑体的变形发育史，评价其现今发育阶段，进而评价其稳定性。分析内容如下：

①崩滑体发育的区域性规律，包括周期性、阶段性、时段性、动力因素及诱发因素的统一性。

②根据被勘察崩滑体的变形形迹和变形速率（监测资料），分析崩滑体现今所处的发育阶段。

③调查了解其变形历史，包括访问和搜集地方志和有关的资料。

（4）地质综合分析评价

在上述各项分析的基础上，依据灾害地质学的理论，对被勘察的崩滑体的形体特征、地质构成、成灾条件、成灾动力、成灾因素、成灾机理、变形破坏形式和特征、失稳条件和机制等进行全面系统的分析，进而评价崩滑体现阶段的稳定性，并预测其发展趋势，评价其失稳的必要条件、相关因素、失稳的可能性和失稳的规模、方式、方向，预测失稳的时间等。

灾害地质学是研究地质灾害的固有属性和特征、成灾条件、成灾动力、成灾因素、成灾机理、变形破坏形式和特征、突变失稳条件和过程，进而对其监测预报、防范治理的一门边缘科学。

2.危岩稳定性系数（F）计算法

在进行危岩稳定性计算之前，应根据危岩范围、规模、地质条件，危岩破坏模式及已经出现的变形破坏迹象，采用地质类比法对危岩的稳定性作定性判断。

危岩稳定性评价应给出危岩在设计工况下的稳定系数（F）和稳定状态。具体规定如下：

（1）设计工况的划分

①危岩稳定性计算所采用的工况可分为现状工况（工况1）、枯季工况（工况2）、暴雨工况（工况3）和地震工况（校核工况）。

上述各工况组成因素中，“现状”应是勘察期间的状态，“暴雨”应是强度重现期为20年的暴雨。

②危岩稳定性计算中各工况考虑的荷载组合应符合下列规定：

a.对工况1、工况2和工况3，应考虑自重，同时，对滑移式危岩和倾倒式危岩应分别考虑现状裂隙水压力、枯季裂隙水压力和暴雨时裂隙水压力；

b.对校核工况，应考虑自重和地震力，同时，对滑移式危岩和倾倒式危岩应考虑暴雨时裂隙水压力。

（2）危岩稳定性计算荷载的确定

危岩稳定性计算所采用的荷载可分为危岩自重、裂隙水压力和地震力（图6.7）。

图6.7　滑移式危岩稳定性计算（后缘无陡倾裂隙）

①危岩自重可参考式（6.1），计算。

②裂隙水压力应按式（6.3），计算，裂隙充水高度对现状裂隙水压力应根据调查资料确定。对暴雨时裂隙水压力应根据汇水面积、裂隙蓄水能力和降雨情况确定。当汇水面积和蓄水能力较大时，可取裂隙深度的1/3～1/2。

考虑降雨对危岩稳定性的影响，除应计算暴雨时裂隙水压力外，还应分析降雨引起的土体物质的迁移及上覆土层重度的增加。

③地震力可参考式（6.5）计算。

（3）不同破坏模式的危岩稳定性计算的规定

①滑移式危岩稳定性计算应符合下列规定：

a.后缘无陡倾裂隙时按下式计算：

(www.daowen.com)

式中　F——危岩稳定性系数；

V——裂隙水压力，kN/m，根据不同工况按式（6.3）计算；

Q——地震力，kN/m，按式（6.5）确定，式中地震水平作用系数取0.05；

C——后缘裂隙黏聚力标准值，kPb，当裂隙未贯通时，取贯通段和未贯通段黏聚力标准值按长度加权的加权平均值，未贯通段黏聚力标准值取岩石黏聚力标准值的0.4倍；

ϕ——后缘裂隙内摩擦角标准值，（°），当裂隙未贯通时，取贯通段和未贯通段内摩擦角标准值按长度加权的加权平均值，未贯通段内摩擦角标准值取岩石内摩擦角标准值的0.95倍；

α——滑面倾角，（°）；

W——危岩体自重，kN/m；

其余符号意义同前。

b.后缘有陡倾裂隙、滑面缓倾时，滑移式危岩稳定性按式（6.17）计算。

②倾倒式危岩稳定性计算应符合下列规定：

a.由后缘岩体抗拉强度控制时，按下式计算（图6.8）：

图6.8　倾倒式危岩稳定性计算示意图（由后缘岩体抗拉强度控制）

危岩体重心在倾覆点之外时：

危岩体重心在倾覆点之内时：

式中　h——后缘裂隙深度，m；

hw——后缘裂隙充水高度，m；

H——后缘裂隙上端到未贯通段下端的垂直距离，m；

a——危岩体重心到倾覆点的水平距离，m；

b——后缘裂隙未贯通段下端到倾覆点之间的水平距离，m；

h0——危岩体重心到倾覆点的垂直距离，m；

flk——危岩体抗拉强度标准值，kPb，根据岩石抗拉强度标准值乘以0.4的折减系数确定；

α——危岩体与基座接触面倾角，（°），外倾时取正值，内倾时取负值；

β——后缘裂隙倾角，（°）。

其余符号意义同前。

b.由底部岩体抗拉强度控制时，按下式计算（图6.9）：

图6.9　倾倒式危岩稳定性计算示意图（由底部岩体抗拉强度控制）

式中各符号意义同前。

③坠落式危岩稳定性计算应符合下列规定：

a.对后缘有陡倾裂隙的悬挑式危岩按下列二式计算（图6.10），稳定性系数取两种计算结果中的较小值：

图6.10　坠落式危岩稳定性计算示意图（后缘有陡倾裂隙）

式中　ζ——危岩抗弯力矩计算系数，依据潜在破坏面形态取值，一般可取1/12～1/6，当潜在破坏面为矩形时可取1/6；

a0——危岩体重心到潜在破坏面的水平距离，m；

b0——危岩体重心到过潜在破坏面形心的铅垂距离，m；

flk——危岩体抗拉强度标准值，kPb，根据岩石抗拉强度标准值乘以0.20的折减系数确定；

C——危岩体黏聚力标准值，kPb；

ϕ——危岩体内摩擦角标准值，（°）；

其余符号意义同前。

b.对后缘无陡倾裂隙的悬挑式危岩按下列二式计算，稳定性系数取两种计算结果中的较小值（图6.11）：

式中　H0——危岩体后缘潜在破坏面高度，m；

flk——危岩体抗拉强度标准值，kPb，根据岩石抗拉强度标准值乘以0.30的折减系数确定；

图6.11　坠落式危岩稳定性计算示意图（后缘无陡倾裂隙）

其余符号意义同前。

（4）当危岩破坏模式难以确定时，应同时进行各种可能破坏模式的危岩稳定性计算。

（5）当危岩断面尺寸变化较大时，危岩稳定性计算应按空间问题进行。

（6）按危岩稳定系数（Ft）判断危岩稳定状态时，应符合表6.3的规定。

表6.3　危岩稳定状态

注：（1）危岩稳定状态应根据定性分析和危岩稳定性计算结果综合判定。
（2）表中“Ft”为危岩稳定性安全系数。

（7）危岩稳定性安全系数应根据危岩崩塌防治工程等级和危岩类型按表6.4确定。

表6.4　危岩稳定性安全系数