我国是滑坡灾害最严重的国家之一，地质环境脆弱的西南山区更是滑坡灾害的高发区。近年来，人类活动和全球气候变化加剧，加之多次强震的影响，崩塌、滑坡、落石等高陡岩质边坡灾害发生的频率更高、规模更大。高陡岩质边坡灾害往往具有隐蔽性、突发性以及巨大破坏性等特点，防治难度巨大，因此提升其风险防控水平是国家重大需求。
岩质边坡由尺度各异的岩体构成，而岩体则由完整岩块以及切割完整岩块的结构面组成，复杂的岩体结构致使岩质边坡灾害从孕育到成灾过程的研究极具挑战。研究与工程实践均表明岩体的演化过程常常受控于内部结构面的产状、连通性、粗糙程度和充填物性质，如层面、断层、节理、裂隙等，致使岩质边坡的演化过程更具“生命体”特质，即其孕育、发展、失稳到最终的运动堆积取决于地质作用下岩体内部结构面的发育和演化性状。
典型岩质边坡与结构面
本书立足于西南特殊的工程地质背景，依托锦屏一级水电站左岸特高边坡、长河坝水电站环境边坡等大型工程边坡以及2014年云南鲁甸地震红石岩滑坡、2017年四川茂县滑坡、2018年金沙江白格滑坡等特大滑坡灾害，从岩质边坡的孕育、发展和破坏演化过程出发，在边坡结构面特征及强度估算、可靠性分析、三维稳定计算、补强加固以及综合治理等方面开展了较为系统性的研究，其中部分研究成果已在国内外学术期刊上发表，且已成功应用于工程实践。主要研究成果如下：
01
基于结构面性状和规模特征研究了结构面的表面形态、填充状况、水文地质条件、软弱夹层等因素对结构面物理力学性能的影响，并系统性总结归纳了结构面分类和质量评价方法，重点介绍了基于三维激光扫描的震损边坡岩体质量评价技术。在此基础上介绍了基于Mohr-Coulomb准则、Hoek-Brown准则的岩体结构面强度参数估算方法，同时分析了岩质边坡失稳的几种主要模式，为边坡稳定分析奠定了基础。
岩体结构面特征
02
研究了岩质边坡可靠性分析方法，并且建立了基于平面破坏和楔形破坏两种典型破坏模式的岩质边坡可靠性计算方法。进一步，在边坡稳定性计算的二维极限平衡法的基础上，基于Morgenstern-Price条间力假定，建立了边坡三维极限平衡分析方法，并且开发了相关算法程序，该方法理论体系严密，能满足6个平衡条件且考虑了所有的条间剪力，计算确定的安全系数更为可靠合理，且该法采用的直接迭代法计算效率高，具有更好的实用价值。
可靠性分析方法在锦屏一级左岸特高边坡稳定分析中的应用
03
综合运用现场调查、理论分析、物理模型试验和数值计算等手段，阐明了地质环境、水文活动以及人类活动等因素的长期作用在边坡岩体强度劣化及滑坡孕育过程中的关键作用，揭示了降雨、库水位波动以及地震动力作用下岩质斜坡失稳机理，为滑坡的稳定性评价、预警预报和滑坡防治措施的制定提供了理论依据。
多因素叠加作用下岩质边坡渐进失稳破坏机理
04
在大量工程实践的基础上，系统梳理了清坡、挂网、喷锚等浅表层处置措施以及灌浆、预应力锚索、抗剪洞等深层补强加固的力学机理。在边坡浅表层处置方面，主要探讨了开挖边坡或者环境边坡表层孤块石、危岩体的失稳破坏模式，重点研究了三维滚石运动概率路径模拟，并且形成了块体失稳风险评价和拦挡措施优化设计方法。在边坡深层补强加固方面，重点研究了基于Hoek-Brown准则的灌浆效果评价方法和基于传压原理的边坡安全系数计算方法，并结合锦屏一级左岸特高边坡和长河坝环境边坡的处置实例，论证了岩质边坡补强加固与稳定提升的效果。
落石三维运动概率路径模拟与致灾风险评估
本文摘编自《岩质边坡稳定评价与安全治理》一书，作者为四川大学周家文、戚顺超、李海波、蒋楠、范刚等。责任编辑：韩鹏 张井飞。扫描以上二维码或点击阅读原文即可购买本书。
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