邊坡巖體應(yīng)力分布特征

1、邊坡巖體應(yīng)力分布特征 邊坡形成后應(yīng)力狀態(tài)的變化斜坡周?chē)闹鲬?yīng)力跡線(xiàn)發(fā)生明顯的偏轉(zhuǎn) （愈接近邊坡，原為鉛直方向的 愈接近平行于斜坡臨空面，而原為水平方向的則與斜坡臨空面正交）在坡角與河谷谷底形成應(yīng)力集中帶假設(shè)：邊坡巖體處于白重應(yīng)力場(chǎng)的理想狀況邊坡巖體為均質(zhì)巖體 影響邊坡巖體應(yīng)力分布的主要因素 原始應(yīng)力狀態(tài)的影響在坡頂或坡面的靠近地表部位，由于水平應(yīng)力顯著降低，可成為拉應(yīng)力，形成拉應(yīng)力帶 原始水平剩余應(yīng)力越高，越易形成拉應(yīng)力區(qū)滑坡的形成機(jī)制當(dāng)滑動(dòng)面受最大剪應(yīng)力控制時(shí)的滑 坡 形 成過(guò) 程a. 破壞前無(wú)既定的軟弱面b. 當(dāng)剪應(yīng)力超過(guò)巖石的強(qiáng)度極限，大致沿著最大剪應(yīng)力面而發(fā)生剪切滑動(dòng)c.滑動(dòng)面形狀呈圓

2、弧形并在斜坡上緣轉(zhuǎn)為陡傾的拉裂面d.巖石的強(qiáng)度在此對(duì)邊坡穩(wěn)定起決定性作用2.地下洞室位置選擇的工程地質(zhì)評(píng)價(jià)地形條件洞室選線(xiàn)應(yīng)注意山形完整（沿線(xiàn)盡可能無(wú)沖溝、山洼、滑坡、塌方）洞口地段應(yīng)下陡上緩，無(wú)滑注意邊坡整體穩(wěn)定性注意傍山隧洞或地下廠(chǎng)房的山坡側(cè)應(yīng)有一定厚度的圍巖（對(duì)水工隧洞尤為重要）巖性條件盡可能避開(kāi)不良圍巖軟弱巖層破碎巖層松散巖層堅(jiān)硬完整巖層中施工的好處 安全度高掘進(jìn)速度快構(gòu)造條件洞室軸線(xiàn)應(yīng)盡量與巖層走向垂直圍巖穩(wěn)定，對(duì)高邊墻穩(wěn)定更為有利順傾向開(kāi)挖較反傾向有利 若洞室軸線(xiàn)與巖層走向平行在水平或緩傾巖層中在傾斜巖層中 不宜將軟弱層作為邊墻或底部 褶皺的影響盡可能避開(kāi)核部或轉(zhuǎn)折端部位 斷層的影

3、響坍塌（冒頂）大規(guī)模地下水涌入地下水對(duì)地下工程可能產(chǎn)生的影響以靜水壓力的形式作用于洞室襯砌；以動(dòng)水壓力的形式作用于圍巖體及襯砌；使粘土質(zhì)巖石軟化，降低其強(qiáng)度； 使易溶巖類(lèi)溶解，使膨脹巖類(lèi)膨脹；突然的大量涌水造成人員傷亡、施工機(jī)械受損。 地應(yīng)力對(duì)地下工程可能產(chǎn)生的影響洞室選線(xiàn)原則當(dāng)巖體中水平主應(yīng)力值較大時(shí)，洞室軸線(xiàn)最好平行最大水平主應(yīng)力方向布置關(guān)于圍巖穩(wěn)定指：在一定時(shí)間內(nèi)，在一定的地質(zhì)力和工程力作用下巖體不產(chǎn)生破壞和失穩(wěn)。 圍巖變形破壞的特點(diǎn)堅(jiān)硬完整巖體的脆性破裂巖爆 塊體滑移層狀彎折和拱曲平緩巖層，層次薄或軟硬相間時(shí) 傾斜層狀圍巖 彎曲折斷 滑動(dòng) 陡傾或直立層狀圍巖一一 凸邦彎曲碎裂巖體（結(jié)構(gòu)

4、面間距一般小于10cm）的松動(dòng)解脫松軟巖體圍巖的白穩(wěn)時(shí) 間指：未對(duì)洞壁米取任何支護(hù)措施，圍巖由變形發(fā)展至破壞的時(shí)間6.提周?chē)鷰r穩(wěn)定性的措施盡量少擾動(dòng)圍巖采用先進(jìn)的隧道工程設(shè)計(jì)和施工方法 （NATM）盡可能采用控制爆破 和全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)開(kāi)挖（TBM）用連續(xù)支護(hù)（柔性支護(hù)）代替?zhèn)?統(tǒng)支護(hù)（剛性支護(hù)） 傳統(tǒng)支護(hù)方法支撐木支撐 鋼支撐臨時(shí)性支護(hù)措施襯砌砌磚漿砌條石混凝土或鋼筋混凝土永久性支護(hù)措施缺點(diǎn)：支護(hù)措施未能全面地與圍巖緊密而連續(xù)接觸錨固：利用穿過(guò)軟弱結(jié)構(gòu)面、深入至完整巖體內(nèi)一定深度的鉆孔，插 入鋼筋、鋼棒、鋼索、預(yù)應(yīng)力鋼筋及回填混凝土借以提高巖體的磨擦阻力、整體性與抗剪強(qiáng)度的措施。錨桿：鉆鑿巖

5、孔，然后在巖孔中灌入水泥沙漿并插入一根鋼筋，當(dāng)砂 漿凝結(jié)硬化后鋼筋便錨固在圍巖中，借助于這種錨固在圍巖中鋼筋能 有效地控制圍巖或淺部巖體變形，防止其滑動(dòng)和坍塌，這種插入巖孔， 錨固在圍巖中從而使圍巖或上部巖體起到支護(hù)作用的鋼筋稱(chēng)為“錨 桿”巖爆是指在高地應(yīng)力區(qū)地下洞室開(kāi)挖過(guò)程中，由于巖體應(yīng)力釋放導(dǎo)致 巖塊驟然以爆裂形式，從洞室周邊巖體內(nèi)飛射出巖塊的現(xiàn)象。一般認(rèn)為地溫隨深度的增加而增加，增加的幅度約為3C /100m,此即為初始地溫梯度。拱端推力N作用方向：斜向岸里偏下游分解為平行于拱端切線(xiàn)方向的軸向推力 H 沿半徑方向的切向力 V壩基巖體抗滑穩(wěn)定計(jì)算及計(jì)算參數(shù)的選定 參數(shù)不同f值是摩擦試驗(yàn)（抗

6、剪試驗(yàn)）的結(jié)果f'、c'是抗剪斷試驗(yàn)的結(jié)果 適 用對(duì)象不同K的計(jì)算適用于光滑平整滑動(dòng)面 K'的計(jì)算適用于混凝土與基巖的膠結(jié)面較完整的基巖地下水循環(huán)滲流條件主要表現(xiàn)在滲入的地下水對(duì)滑動(dòng)面力學(xué)參數(shù)的降低上 不均勻巖土壩基的影響.面積加權(quán)法求平均的f、c值 應(yīng)力加權(quán)法求平均的f、c值 變形一致原則求f、c值滲透水流對(duì)壩基巖體穩(wěn)定性的作用滲透壓力：滲透到壩基下的水流在上下游水頭差的作用下對(duì)可能滑動(dòng)巖體產(chǎn)生的水壓力，其大小等于該作用點(diǎn)的水頭高度乘以水的容重作用橫切面上起到滑移的推動(dòng)作用滑動(dòng)面上起到抵消正應(yīng)力從而降低抗滑力的作用工程地質(zhì)勘察工程地質(zhì)勘察是運(yùn)用工程地質(zhì)理論和各種勘察測(cè)

7、試技術(shù)手段和方法，為解決工程建設(shè)中地質(zhì)問(wèn)題而進(jìn)行的調(diào)查研究工。階段 劃分預(yù)可行性勘察預(yù)可行性研究 選址勘察可行性研究 初步勘察初步設(shè)計(jì)詳細(xì)勘察施工圖設(shè)計(jì)施工勘察有特殊施工要求的重要建筑物地基工程地質(zhì)勘探的主要方式鉆探坑探物探現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試在巖土層原來(lái)所處的位置基本保持的天然結(jié)構(gòu)、天然含水量以及天然應(yīng)力狀態(tài)下，測(cè)定巖土的工程力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)滲透系數(shù)K達(dá)西定律：V=KIV 滲透速度(m/d, cm/s) I 水力坡度K 滲透系數(shù)(m/d, cm/s)達(dá)西定律適用范圍：雷諾數(shù)v 10雷諾數(shù)：表示慣性力與粘滯力之間關(guān)系的一個(gè)數(shù)，Re=慣性力/粘滯力K的確定方法抽水實(shí)驗(yàn)法主要用途巖土層透水性評(píng)價(jià)、描述、分類(lèi)

8、地下水出水量、流量計(jì)算透 水率q指：1MPa壓力下每米試段、每分鐘壓入巖層中的水量，單位：L/min （呂榮Lu）確定方法壓水實(shí)驗(yàn)法主要用途巖土層透水性評(píng)價(jià)、描述、分類(lèi)防滲設(shè)計(jì)的依據(jù)之一防滲效果評(píng)價(jià) 指標(biāo)之一和單位吸水量3的關(guān)系：1Lu q0.01L/min - m - 104Pa K與q的異同相同之處：都可作為巖土層透水性的評(píng)價(jià)指標(biāo) 不同之處 測(cè)試方法不 同 測(cè)試的對(duì)象不同 結(jié)果的精度不同 結(jié)果的使用不同 地下水與工 程1. 浮托作用指：地下水對(duì)水位以下的巖土體有靜水壓力的作用，并產(chǎn)生浮托力確定：可由阿基米德原理確定，即地下水位以下巖石、土顆粒以及水 位以下建筑物體積的浮力2. 潛蝕作用潛蝕

9、：指巖土體中由于滲透水流的沖刷作用， 將其中細(xì)小顆粒沖走帶出的現(xiàn)象。潛蝕分類(lèi)機(jī)械潛蝕指：由滲透水流的動(dòng)水壓力沖走細(xì)小顆粒 產(chǎn)生條件單位動(dòng)水壓力A潛蝕處的細(xì)小顆粒的浮重度滲透水流的水力坡度產(chǎn)生潛蝕的臨界水力坡度 化學(xué)潛蝕管涌形成過(guò)程滲流 滲流力 土顆粒被帶走潛蝕發(fā)生巖土體滲透變形（結(jié)構(gòu)變松、強(qiáng)度降低）滲流出口處侵蝕成孔洞滲透途徑減短、水力梯度增大的水流向其集中孔洞不斷溯源發(fā)展水流集中管道形成 管涌形成流砂現(xiàn)象一般現(xiàn)象一粉細(xì)砂土層被水飽和后產(chǎn)生整體流動(dòng) 產(chǎn)生條件水力坡降 > 臨界水力坡降土的孔隙度越大，越易產(chǎn)生流砂現(xiàn)象滲透系數(shù)越小，排水性能越低，愈易形成流砂 砂土液化與流砂現(xiàn)象的異同相同或相

10、似處均容易發(fā)生在飽水的粉細(xì)砂土層中 機(jī)理上均與土層的瞬時(shí)排水不暢 有關(guān) 結(jié)果上均造成了地基土層承載力的降低 不同點(diǎn) 迫使土層瞬時(shí)排水的原因不同 形成臨空面 受到強(qiáng)烈振動(dòng)現(xiàn)象發(fā)生時(shí)流體壓力狀態(tài)不同基坑突涌產(chǎn)生原因一一基坑下部有承壓水一般現(xiàn)象一基坑開(kāi)挖引起承壓水頭壓力沖毀基坑底板庫(kù)區(qū)滲漏發(fā)生滲漏的地貌條件對(duì)于山區(qū)水庫(kù)：庫(kù)水位高于鄰谷谷底水位 對(duì)于平原水庫(kù)：有河曲發(fā)育或有古河床分水嶺或河灣地帶有巖溶通道寬大的斷層破碎帶、褶曲轉(zhuǎn)折部位分水嶺地區(qū)有古河道或冰河沉積的砂石礫層分布分水嶺地帶為潛 水建庫(kù)前，地下分水嶺高于正常庫(kù)水位，不漏 低于時(shí)當(dāng)庫(kù)水的頂托作用明顯，不漏低得太多，分水嶺消失，漏 低于原河水位，加劇漏為承壓水一透水層在鄰谷出露高程低于庫(kù)水位 ，則可能滲漏 活動(dòng)性 斷層判定標(biāo)志最新沉積層被錯(cuò)斷（Q3以來(lái)的地層直接測(cè)量數(shù)據(jù)） 地形地貌標(biāo)志（古建筑被錯(cuò)斷山地、平原地貌突變等） 斷層物質(zhì)絕對(duì)年齡測(cè)試結(jié)果常用地震烈度術(shù)語(yǔ)基本烈度：50年期限內(nèi)，一般場(chǎng)地土條件下，場(chǎng)區(qū)可能遭遇超越概率為10%的烈度值，即達(dá)到和超過(guò)中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖上烈度值的概率為10%50年超