岩质边坡赤平投影分析

1）单一结构面岩质边坡的赤平投影分析

结构面走向与边坡坡面走向相同的条件下，单一结构面岩质边坡的稳定性分为下列4种情况：

情况1：结构面倾向与坡面相同，且结构面的倾角α小于坡角β，结构面将在临空面上出露，岩体易于滑动，边坡处于不稳定状态。在赤平投影上表现为：结构面与坡面的弯曲方向相同，但结构面的投影圆弧更靠近圆周，如图4.7（a）所示。

情况2：结构面倾向与坡面相同，且结构面的倾角α等于坡角β，沿结构面不易出现滑动现象，边坡处于基本稳定状态。在赤平投影上表现为：结构面与坡面的投影圆弧重合，如图4.7（b）所示。

情况3：结构面倾向与坡面相同，且结构面的倾角α大于坡角β，结构面与坡面在临空面上不会相交，边坡处于稳定状态。在赤平投影上表现为：结构面与坡面的弯曲方向相同，但坡面的投影圆弧更靠近圆周，如图4.7（c）所示。

情况4：结构面倾向与坡面相反，结构面倾向坡内，岩体不会发生沿结构面滑动的破坏，边坡处于最稳定状态，但存在倾倒破坏的可能。在赤平投影上表现为：软弱结构面与坡面的弯曲方向相反，如图4.7（d）所示。

对结构面走向与边坡坡面走向斜交的情况，边坡的稳定性同结构面倾向与坡面坡向之间的夹角γ有关。若γ<40°，边坡不太稳定，如图4.7（e）所示；若γ>40°，边坡比较稳定，如图4.7（f）所示。

图4.7　单一结构面岩质边坡的赤平投影

2）两组结构面岩质边坡的赤平投影分析

具有两组结构面的岩质边坡，通常出现楔形滑动破坏，可根据两组结构面的交线与边坡坡面的关系，分为下列5种情况来分析边坡的稳定性：

情况1：结构面J1与结构面J2的交线的倾伏向与边坡的坡向相同，两组结构面交线的倾伏角小于开挖边坡面Sc的坡角，大于自然边坡面Sn的坡角，若两组结构面的交线在边坡面与坡顶面均有出露，则边坡处于不稳定状态。在赤平投影上表现为：结构面J1与结构面J2的投影圆弧的交点I，位于开挖边坡面Sc的投影圆弧与自然边坡面Sn的投影圆弧之间，如图4.8（a）所示。(www.xing528.com)

情况2：结构面J1与结构面J2的交线的倾伏向与边坡的坡向相同，两组结构面交线的倾伏角小于边坡面的坡角，但两组结构面的交线在坡顶面没有出露，则边坡处于较不稳定状态。在赤平投影上表现为：结构面J1与结构面J2的投影圆弧的交点I，位于开挖边坡面投影圆弧与自然边坡面投影圆弧的外侧，如图4.8（b）所示。

情况3：结构面J1与结构面J2的交线的倾伏向与边坡的坡向相同，两组结构面交线的倾伏角等于开挖边坡面的坡角，则边坡处于基本稳定状态。在赤平投影上表现为：结构面J1与结构面J2的投影圆弧的交点I，位于开挖边坡面投影圆弧上，如图4.8（c）所示。

情况4：结构面J1与结构面J2的交线的倾伏向与边坡的坡向相同，两组结构面交线的倾伏角大于边坡面的坡角，则边坡处于稳定状态。在赤平投影上表现为：结构面J1与结构面J2的投影圆弧的交点I，位于开挖边坡面投影圆弧与自然边坡面投影圆弧的内侧，如图4.8（d）所示。

情况5：结构面J1与结构面J2的交线的倾伏向与边坡的坡向相反，则边坡处于最稳定状态。在赤平投影上表现为：结构面J1与结构面J2的投影圆弧的交点I，位于与开挖边坡投影圆弧相对的半圆内，如图4.8（e）所示。

图4.8　两组结构面岩质边坡的极射赤平投影

上述分析是在两组结构面交线的倾伏向与边坡的坡向位于同一条直线上时进行的，对不在同一条直线上的情况，也可按上述方法进行边坡的稳定性分析。

例4.2　某岩质边坡坡向为95°，坡度为60°，边坡岩体节理发育，岩体被切割成块状。岩层产状为70°∠30°（J1），主要发育2组节理，产状分别为195°∠75°（J2），305°∠65°（J3），试对该边坡的稳定性进行分析。

解　将边坡坡面及3组结构面（J1，J2，J3）作赤平投影，如图4.9所示。结构面J1与结构面J2交线倾向坡外，倾伏角小于坡角，J1与J2的切割体不稳定，容易发生滑动；结构面J1与结构面J3交线倾向坡外，倾伏角小于坡角，J1与J3的切割体不稳定，容易发生滑动；结构面J2与J3交线倾向坡内，J2与J3的切割体稳定。因此，边坡具有沿结构面J1与结构面J2的交线、J1与J3的交线产生滑移破坏的可能，稳定性较差。

图4.9　赤平投影