邊坡破壞模式精編版

1、摘自我國巖質(zhì)邊坡變形破壞的主要地質(zhì)模式一般來說邊坡變形破壞的地質(zhì)模式應(yīng)該包括以下主要內(nèi)容:1、邊坡的基本地質(zhì)條件，諸如區(qū)域地質(zhì)背景，巖體結(jié)構(gòu)及巖體介質(zhì)結(jié)構(gòu)特性，巖體的力學(xué)特性等，它們是決定邊坡變形破壞地質(zhì)模式的地質(zhì)基礎(chǔ)或物質(zhì)基礎(chǔ);2、影響邊坡穩(wěn)定的各種人為動力因素(地下開采、坡腳切層開挖、爆破震動)及天然動力因素( 大氣降雨及地下水狀態(tài)的變化、區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力特征);3、邊坡結(jié)構(gòu)形式 (順傾邊坡、反傾邊坡等 );4、邊坡巖體變形發(fā)展的過程及其特點;5、邊坡的失穩(wěn)破壞方式 .應(yīng)該指出， 巖體結(jié)構(gòu)、 巖體介質(zhì)結(jié)構(gòu)以及邊坡結(jié)構(gòu)相互之間既有聯(lián)系又有明顯差別的不同概念.巖體結(jié)構(gòu)主要決定于巖體中結(jié)構(gòu)面及結(jié)構(gòu)體

2、的組合特征.巖體介質(zhì)結(jié)構(gòu)則指不同力學(xué)性質(zhì)的巖體在空間的組合特性 .邊坡結(jié)構(gòu)則主要反映了邊坡與巖層產(chǎn)狀之間的空間組合關(guān)系.影響邊坡穗定性的因素是多方面的，不但包括邊坡巖體的介質(zhì)結(jié)構(gòu)、邊坡結(jié)構(gòu)、巖體結(jié)構(gòu)、區(qū)域性地質(zhì)背景、 構(gòu)造應(yīng)力特征及構(gòu)造條件等地質(zhì)因素，而且包括各種人為的及自然的動力因素 .這些動力因素主要是地下開采的擾動及坡腳切層開挖、爆破震動及地下水的作用等.地質(zhì)條件雖然是決定或影響邊坡定性的基礎(chǔ)，但邊坡的急劇變形或破壞都與各種人為的、天然的動力因素，有著密切的關(guān)系.大氣降雨及水庫蓄水是主要的自然動力因素，導(dǎo)致地下水狀態(tài)的變化，減少了滑面的法向應(yīng)力，降低了巖體的強度，改變了邊坡巖體的穩(wěn)定狀態(tài)

3、.就人為的動力因素來看， 地下開挖顯然有重要的影響，不但擾動破壞了上復(fù)巖體，且增加了巖體的滲透性， 對邊坡的變形破壞起到加速作用對于礦山邊坡來說，爆破的動態(tài)效應(yīng)對邊坡的穩(wěn)定亦有重要的影響， 不但直接損害了巖體的完整性，且在重復(fù)爆破條件下，邊坡巖體可能產(chǎn)生疲勞破壞，從而加速邊坡破壞的過程.摘自霍克布朗巖石邊坡工程為了使滑動沿單一平面發(fā)生，必須滿足以下的幾何條件:a.滑動面的走向必須與坡面平行或接近平行(約在 +-20 °的范圍之內(nèi))。k7。破壞面必須在邊坡面露出，就是說它的傾角必須小于坡面的傾角C。破壞面的傾角必須大于該面的摩擦角d.巖體中必須存在對于滑動僅有很小阻力的解離面，它規(guī)定了

4、滑動的側(cè)面邊界。另一種可能的情況是，破壞在穿通邊坡的凸出的“鼻部”的破壞平面上發(fā)生。分析二維邊坡問題時，通常是考慮與邊坡面正交的一個單位厚度的巖片。這就是說，滑動面的面積可用穿過邊坡垂直斷面上可見的滑動線長度來代表，而滑動塊的體積可用在垂直斷面卜表示該塊體圖形的面積來代表。摘自基于 RS 理論的巖質(zhì)路塹邊坡穩(wěn)定性研究邊坡變形破壞模式RS 判定邊坡變形破壞模式的確定，主要分兩步進(jìn)行:首先是對邊坡巖體結(jié)構(gòu)類型的確定;在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行邊坡變形破壞模式的判定。其主要過程如圖4一 1所示。14.21 邊坡巖體結(jié)構(gòu)模型RS 預(yù)測(l)RS 預(yù)測指標(biāo)當(dāng)前，在我國尚沒有統(tǒng)一的巖體結(jié)構(gòu)類型的劃分標(biāo)準(zhǔn)，各部門、各

5、行業(yè)，根據(jù)各自勘察、設(shè)計、施工及研究的需要， 提出了各自的巖體結(jié)構(gòu)分類，國外也有不少分類方法。本研究是針對邊坡地質(zhì)工程模型研究而進(jìn)行巖體結(jié)構(gòu)類型的劃分，故本文選擇了考慮巖體的地質(zhì)成因及巖體地質(zhì)特性的中國科學(xué)院地質(zhì)研究所谷德振教授的分類方法，將巖體結(jié)構(gòu)分為四大類八亞類。在此標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上略作改動，根據(jù)邊坡工程分析的需要，將第m 大類中的第2、3 亞類并為一類，即共分為 5 類，其具體分類標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)見表 4 一 10 所示。在選擇了巖體結(jié)構(gòu)類型劃標(biāo)準(zhǔn)以后，確定待分類巖體的結(jié)構(gòu)類型。 其實質(zhì)上就是把每一類型的標(biāo)準(zhǔn)視作一個標(biāo)準(zhǔn)樣本，然后將待分類的樣本的實測值與標(biāo)準(zhǔn)樣本進(jìn)行比較、分析、判斷與哪一標(biāo)準(zhǔn)更接近。因

6、此，巖體結(jié)構(gòu)類型劃分是屬于模式識別問題。當(dāng)前，迅速發(fā)展的RS 模型己在其它領(lǐng)域的模式識別中獲得廣泛的應(yīng)用，本文把RS 理論引入邊坡穩(wěn)定性研究領(lǐng)域，嘗試把RS 理論用于巖體結(jié)構(gòu)類型劃分。2(2)RS 預(yù)測模型根據(jù) RS 理論要求，要進(jìn)行模式判別，首先要確定判別對象的條件屬性和決策屬性。在巖體結(jié)構(gòu)類型論域中的對象根據(jù)條件屬性的不同，被劃分到具有不同決策屬性的決策類。對于巖體結(jié)構(gòu)而言，決策層有5 個屬性 (見表 4 一 11)。條件屬性有5 個，其特征和RS 表示方法分別見表 412。于是便可得到巖體結(jié)構(gòu)類型標(biāo)準(zhǔn)的RS 預(yù)測模型，見表4 一 13，然后，根據(jù)樣本中各條件的屬性，建立實例的粗糙集模型。

7、3(3) 實例應(yīng)用根據(jù)文獻(xiàn) l3 提供的實例 (見表 4 一 14)，用上述方法建立的巖體結(jié)構(gòu)RS 預(yù)測模型見表 4 一15，具體步驟如下 : 策表簡化以上建立了巖體結(jié)構(gòu)類型RS 判別模型。但要進(jìn)行 RS 判別，還須對決策表中的條件屬性進(jìn)行簡化，鑒別出那些不必要的或者說是多余的條件屬性。去除這些不影響原來的分類效果的屬性過程，這就是求條件屬性的約簡和核，一個決策表可能同時存在幾個約簡， 這些約簡的交集就是決策表的核，核中的屬性是分類的重要屬性，求約簡的方法很多，最簡單的就是去除法，即去掉某一屬性，看是否影響整個決策結(jié)果。在表4一 15 中去掉屬性 a 后得表 4 一 16，從表 4 一 16

8、可得 :45顯然結(jié)果之間是協(xié)調(diào)的，沒有發(fā)生矛盾， 說明屬性a 是可以省略的。 省略后出現(xiàn)第3 行與第9 行重復(fù)。同理，從4一 15 中分別去掉屬性 b， e， d， e 后得表 4 一 17， 4 一 18， 4 一 19， 4 一 20。顯然，表4一 174 一 20 都是協(xié)調(diào)的，因此，屬性b， c， d， e 都可以省略。故，該判別模型有多種最小解模式。 從表 4 一 164 一 20 中可以看出去掉屬性e 后出現(xiàn)的冗余最多， 因此，由該簡化后的決策表所得的是該判別模型的最小解。由表4 一 20 消去冗余后得表4 一 21。6決策分析對上述決策簡化表逐一條塊去掉冗余后，得到?jīng)Q策規(guī)則的最終簡

9、化表，如表4一 22 所示，由此可見，巖體結(jié)構(gòu)主要是受結(jié)構(gòu)面級別控制，只要結(jié)構(gòu)面的級別確定，巖體結(jié)構(gòu)類型就可以確定，并非象以往的判別中需要許多參數(shù)才能確定。4.22 邊坡變形破壞模式RS 判定依照同樣的原理， 在巖體結(jié)構(gòu)類型判別后，就可以結(jié)合邊坡工程結(jié)構(gòu)與巖體結(jié)構(gòu)的關(guān)系建立不同巖體結(jié)構(gòu)下的邊坡變形破壞RS 識別模式，然后進(jìn)一步判別邊坡變形破壞模式，具體如下:(1) 整體結(jié)構(gòu)巖體邊坡變形破壞模式的 RS 識別一般說來，整體結(jié)構(gòu)與邊坡工程的關(guān)系比較簡單，此類邊坡穩(wěn)定性主要取決于巖體強度，根據(jù)現(xiàn)有的研究成果，整體結(jié)構(gòu)巖體邊坡變形破壞模式識別網(wǎng)絡(luò)如圖4一 2所示。7根據(jù)上述網(wǎng)絡(luò)圖，就可以得到整體結(jié)構(gòu)巖

10、體邊坡變形破壞模式的RS 識別模型。具體見表 4 一 23。由上表便可以建立整體結(jié)構(gòu)巖體邊坡變形破壞模式RS 識別模型，見表4 一 24。實際識別時取若干工程實例，按它們所屬的條件屬性和決策屬性分別輸入Rs 模型中，便可得到訓(xùn)練模型，然后對模型通過約簡、去余等決策分析后，就可用于模式判別。(2) 層狀結(jié)構(gòu)巖體邊坡變形破壞RS 識別模型層狀結(jié)構(gòu)是邊坡中最常遇的巖體結(jié)構(gòu)類型，是一種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)模式，由其組成的邊坡工程結(jié)構(gòu)也十分復(fù)雜。故，該結(jié)構(gòu)是邊坡穩(wěn)定性變形破壞類型最多、原因最復(fù)雜的類型。研究表明，影響該結(jié)構(gòu)的邊坡穩(wěn)定性因素有巖性、邊坡結(jié)構(gòu)、巖體強度、巖層產(chǎn)狀和坡高與坡角。 其可能產(chǎn)生的邊坡變形破壞

11、模式識別網(wǎng)絡(luò)如圖4 一 3 所示。 利用該識別網(wǎng)絡(luò)便可建立層狀結(jié)構(gòu)邊坡變形破壞模型的RS 識別模型。見表4 一 25。89(3)塊裂結(jié)構(gòu)巖體邊坡變形破壞RS 識別模型塊裂結(jié)構(gòu)的巖質(zhì)邊坡，一般而言，穩(wěn)定性較好。受邊坡結(jié)構(gòu)的影響，可能的變形破壞模式主要有楔形破壞和單平面滑動等。塊裂結(jié)構(gòu)巖體邊坡可能變形破壞模式如圖4 一4 所示。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)識別圖便可建立RS 識別模型，見表 4 一 26。(4)碎裂結(jié)構(gòu)巖體邊坡變形破壞模式RS 判別模型由碎裂結(jié)構(gòu)巖體組成的邊坡，其穩(wěn)定性一般較差，可能產(chǎn)生的變形破壞模式主要有圓弧滑動和折線滑動破壞，其識別網(wǎng)絡(luò)如圖4 一 5 所示。由此，可以建立碎裂結(jié)構(gòu)邊坡破壞模式的 RS 判別模型，見表4一 27。(5)散體結(jié)構(gòu)邊坡變形破壞模式RS 識別模型散體結(jié)構(gòu)的巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性極差，其破壞模式