巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性

第六章巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析1作業(yè)題：1.影響邊坡巖體應(yīng)力分布的主要因素有哪些？2.常見的邊坡變形破壞主要類型有哪些？3.什么是崩塌？崩塌的形成機(jī)理包括哪幾方面？4.什么是滑坡？滑坡常見的分類有哪些？5.影響邊坡穩(wěn)定性的因素有哪些？6.不穩(wěn)定邊坡的防治措施有哪些？2第六章邊坡穩(wěn)定性的工程地質(zhì)研究6.2邊坡變形破壞的類型與特征6.1邊坡巖體應(yīng)力分布的特征概述6.4巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性的評價方法6.3影響邊坡穩(wěn)定性的因素6.5不穩(wěn)定邊坡的防治措施思考與作業(yè)3概述邊坡包括自然邊坡和人工邊坡兩種類型。自然邊坡：在自然地質(zhì)作用下形成的山體斜坡、河谷岸坡、海岸陡崖等；人工邊坡：人類工程活動形成的規(guī)模不同、陡緩不等的斜坡，例如道路工程中的工程中的路塹、路堤邊坡，房屋、橋梁工程的基坑邊坡，露天礦山的邊坡，水電工程中的運河渠道邊坡，船閘、溢洪道邊坡、引水隧洞進(jìn)、出口邊坡、土石壩邊坡及壩肩邊坡等。邊坡要素4(1)通過勘察對邊坡的穩(wěn)定性做出評價和預(yù)測；(2)為設(shè)計合理的工程邊坡和制定有效的防治措施提供地質(zhì)依據(jù)。邊坡穩(wěn)定性的工程地質(zhì)分析意義：2010年地質(zhì)災(zāi)害類型構(gòu)成56.1邊坡巖體應(yīng)力分布的特征一、邊坡形成后應(yīng)力狀態(tài)的變化(1)斜坡巖體的主應(yīng)力跡線發(fā)生明顯的偏轉(zhuǎn)，總的特征為愈接近邊坡，最大主應(yīng)力愈接近平行于斜坡臨空面；而最小主應(yīng)力則愈與坡面近正交。(2)在坡腳與河谷底部形成應(yīng)力集中帶。(3)與主應(yīng)力偏轉(zhuǎn)相聯(lián)系，最大剪應(yīng)力跡線也發(fā)生偏轉(zhuǎn)，呈凹向臨空面的弧線。在最大、最小主應(yīng)力差值最大的部位(一般在坡腳附近)，相應(yīng)形成一個最大剪應(yīng)力區(qū)，因而在這里容易發(fā)生剪切變形破壞。(4)在坡頂和坡面的靠近表面部位，由于垂直于河谷的水平應(yīng)力顯著減小，甚至可出現(xiàn)拉應(yīng)力，因而可形成一個拉應(yīng)力帶。其范圍隨坡角和平行于河谷的水平應(yīng)力的增加而增大。6自重作用下邊坡主應(yīng)力分布存在初始水平構(gòu)造應(yīng)力下邊坡應(yīng)力分布7斜坡中最大剪應(yīng)力跡線（虛線）和主應(yīng)力跡線（實線）示意圖8二、影響邊坡巖體應(yīng)力分布的主要因素1.原始應(yīng)力狀態(tài)的影響巖體中的原始應(yīng)力對邊坡應(yīng)力分布有很大影響，尤其是垂直于河谷方向的水平構(gòu)造應(yīng)力的影響更為顯著。2.坡形的影響3.巖體結(jié)構(gòu)的影響

邊坡巖體結(jié)構(gòu)面上應(yīng)力集中96.2邊坡變形破壞的類型與特征二者在邊坡變化過程中是相互密切聯(lián)系的。邊坡破壞前，邊坡巖體總要經(jīng)歷一個從徐變到巨變的變形過程。常見的邊坡變形破壞主要類型有：卸荷變形、蠕動變形、崩坍、滑坡等。邊坡變形：指坡體只產(chǎn)生局部的位移和微破裂，巖塊只出現(xiàn)微量的變化，沒有顯著的剪切位移或滾動，因而邊坡不至引起整體失穩(wěn)。邊坡破壞：指坡體以一定的速度出現(xiàn)較大的位移，邊坡巖體產(chǎn)生整體滑動、滾動或轉(zhuǎn)動。10一、卸荷變形

在邊坡形成過程中，由于在河谷部位的巖體被沖刷侵蝕掉或人工開挖，使邊坡巖體失去約束，應(yīng)力重新調(diào)整分布，從而使岸坡巖體發(fā)生向臨空面方向的回彈變形及產(chǎn)生近平行于邊坡的拉張裂隙，一般稱作邊坡卸荷裂隙。11松弛張裂12卸荷張裂13二、蠕動變形

蠕動變形，是指邊坡巖體主要在重力作用下向臨空方向發(fā)生長期緩慢的塑性變形的現(xiàn)象。表層蠕動邊坡表層巖體發(fā)生彎曲變形深層蠕動是由于堅硬巖層組成的邊坡底部存在較厚的軟弱巖層時，由軟弱巖層發(fā)生塑性流動而引起的長期緩慢的邊坡蠕動變形。14表層蠕動潰屈傾倒15深層蠕動16三、崩塌類型：規(guī)模巨大的山區(qū)崩塌，稱為山崩；小型崩塌，成為墜石。堆積體：崩塌以自由墜落為其主要運動形式，巖塊在斜坡上翻滾滑動并相互摩擦破碎后堆積于坡腳，形成巖堆或崩積體。地貌：巖堆（倒石堆，倒石錐）碎石

高陡的邊坡巖體突然發(fā)生傾倒崩落，巖塊翻滾撞擊而下，堆積于坡腳的現(xiàn)象，稱做崩塌。17崩塌發(fā)生過程182010年3月10日凌晨1時30分，陜西省榆林市子洲縣雙湖峪鎮(zhèn)石溝村大理河橋東側(cè)發(fā)生黃土崩塌災(zāi)害。崩塌體長103米、寬108米、厚8米，體積約8.9萬方，整體下座約10米，移動方向北偏東30°。崩塌造成15戶共44人被埋，砸毀窯洞及建于其上的房屋29間（孔）。窯洞建于1999年，房屋建于2002年。此次崩塌共造成27人死亡、17人受傷。192009年6月5日15時許，重慶市武隆縣鐵礦鄉(xiāng)雞尾山山體發(fā)生大規(guī)?？逅?，掩埋了12戶民房以及400多米外的鐵礦礦井入口，造成10人死亡，64人失蹤，8人受傷的特大災(zāi)害。2070三0人死三亡！新北三川中三學(xué)巖三崩2116三00人死三亡！老縣三城22①邊三坡被三陡傾三裂隙三深切②軟三弱相三間的三巖層③下三部有三洞穴三和采三空現(xiàn)三象崩塌錯落崩塌三的形三成機(jī)三理23崩落三實例24鹽池三河崩三塌山三體示三意圖25四、三滑坡邊坡三巖體三主要三在重三力作三用下三沿貫三通的三剪切三破壞三面發(fā)三生滑三動破三壞的三現(xiàn)象三，稱三為滑坡。圓弧三狀滑三動面三平三面狀三滑動三面三階三梯狀三滑動三面26貴州三省關(guān)三嶺縣三崗烏三鎮(zhèn)滑三坡20三10年6月28日14時左三右，三受持三續(xù)強(qiáng)三降雨三影響三，貴三州省三關(guān)嶺三縣崗三烏鎮(zhèn)三大寨三村發(fā)三生特三大山三體滑三坡，三導(dǎo)致三大寨三村遭三受滅三頂之三災(zāi)，42人死三亡、57人失三蹤。27云南三省保三山市三隆陽三區(qū)瓦三馬鄉(xiāng)三河?xùn)|三村滑三坡20三10年9月1日22時20分，三云南三省保三山市三隆陽三區(qū)瓦三馬鄉(xiāng)三河?xùn)|三村大三石房三小組三突發(fā)三一起三滑坡三災(zāi)害三，造三成29人死三亡、19人失三蹤、8人受三傷。2851三2大地三震，三發(fā)生三在人三口相三對密三集、三地質(zhì)三環(huán)境三本身三就比三較脆三弱的三四川三西部三的中三、高三山地三區(qū)，三其觸三發(fā)地三質(zhì)災(zāi)三害數(shù)三量之三多,分布三之廣三是可三以想三象的三，同三時也三是超三出人三們所三預(yù)料三的！地震三觸發(fā)三了大三量的三次生三地質(zhì)三災(zāi)害三！29滿目三瘡痍三！305.三12地震三誘發(fā)三災(zāi)難三性滑三坡、三崩塌三一覽三表(死亡>3三0人，17個)31王家三巖滑三坡新北三川中三學(xué)滑三坡老縣三城新縣三城321.滑坡三的形三態(tài)特三征33滑動三面（三帶）滑坡三床滑坡三體滑坡三壁滑坡三臺階滑坡三舌1.滑坡三的形三態(tài)特三征34滑坡三特征三示意三圖3520三03年7月13日三三峽三庫區(qū)三沙溪三鎮(zhèn)發(fā)三生千三將坪三滑坡三，致使24人失三蹤。新沙三溪鎮(zhèn)36滑坡三壁滑坡三周界372.滑坡三的分三類（1）根三據(jù)滑動三面與三巖層三構(gòu)造三之間的關(guān)三系分三類：順層三滑坡三切層三滑坡三均質(zhì)三滑坡382.滑坡三的分三類（2）根三據(jù)滑動三帶的三力學(xué)三性質(zhì)393.滑動三面的三形成三機(jī)制(1三)滑動三面受三最大三剪應(yīng)三力面三控制：在三滑動三破壞三之前三，坡三體內(nèi)三沒有三既定三的軟三弱面三作為三滑面三。當(dāng)三剪應(yīng)三力超三過巖三體的三強(qiáng)度三極限三時，三就將三大致三沿著三最大三剪應(yīng)三力面三發(fā)生三剪切三滑動三，常三成弧三形并三在斜三坡的三上緣三附近三轉(zhuǎn)為三陡傾三的拉三裂面三。(2三)滑動三面受三已有三軟弱三結(jié)構(gòu)三面控三制：坡三體中三有軟三弱結(jié)三構(gòu)面三或軟三弱夾三層存三在，三并能三構(gòu)成三有利三于滑三動的三結(jié)構(gòu)三面(或幾三個面三的組三合面)產(chǎn)生三滑動三。因三此軟三弱結(jié)三構(gòu)面三的抗三剪強(qiáng)三度和三產(chǎn)狀三起控三制作三用，三而不三決定三于巖三石本三身的三強(qiáng)度三，巖質(zhì)三邊坡三的破三壞絕三大多三數(shù)都三是屬三于這三種情三況。4041某居三住區(qū)三后的三山體三滑坡42436.三3影響三邊坡三穩(wěn)定三性的三因素內(nèi)在三因素三：巖土三體的三性質(zhì)三、地三質(zhì)構(gòu)三造、三巖體三結(jié)構(gòu)三、地三應(yīng)力等。三它們?nèi)３Ｈ鹬饕目厝谱魅谩Ｍ庠谌蛩厝旱乇砣腿叵氯娜饔萌?、地三震、三風(fēng)化三作用三、人三工挖三掘、三爆破三以及三工程三荷載等。三其中地表三水和三地下三水是影三響邊三坡穩(wěn)三定最重三要、三最活三躍的外三在因三素，其他三大多三起著三觸發(fā)三作用。44一、三地貌三條件三的影三響地層三和巖三性對三邊坡三穩(wěn)定三性的三影響三很大三。軟硬三相間三，并三有軟三化、三泥化三或易三風(fēng)化三的夾三層時三，最三易造三成邊三坡失三穩(wěn)。三地層三巖性三的不三同，三所形三成的三邊坡三變形三破壞三類型三及能三保持三穩(wěn)定三的坡三度也三不同三。二、三地層三巖性三的影三響深切三峽谷三地區(qū)三，陡三峭的三岸坡三是容三易發(fā)三生邊三坡變?nèi)魏腿茐娜牡厝螚l三件。通常三，坡三度越三陡、三坡高三越大三，對三穩(wěn)定三越不三利。三崩塌三現(xiàn)象三均發(fā)三生在三坡度三大于60o的斜三坡上三。而三滑坡三現(xiàn)象三雖在三陡坡三地形三發(fā)育三較多三，但三在較三緩的三邊坡三上也三可發(fā)三生，三這主三要決三定于三滑動三面的三性質(zhì)三。45三、三地質(zhì)三構(gòu)造三與巖三體結(jié)三構(gòu)的三影響地質(zhì)三構(gòu)造三因素三包括三褶皺三、斷三裂、三區(qū)域三新構(gòu)三造運三動及三地應(yīng)三力等三，這三些對三巖質(zhì)三邊坡三的穩(wěn)三定也三是主三要因三素之三一。褶皺三、斷三裂發(fā)三育地三區(qū)，三常是三巖層三傾角三大，三甚至三陡立三，斷三層、三節(jié)理三縱橫三切割三，構(gòu)三成巖三體中三的切三割面三和滑三動面三，形三成有三利于三崩塌三、滑三動的三條件，并三直接三控制三著邊三坡破三壞的三形成三和規(guī)三模。46四、三地下三水的三作用地下三水對三邊坡三穩(wěn)定三的影三響關(guān)三系極三大，三絕大三多數(shù)三滑坡三都與三地下三水的三活動三有關(guān)三。許多三滑坡三、崩三塌均三發(fā)生三在降三雨之三后，三就是三因降三水滲三入巖三土體三后，三產(chǎn)生三不良三影響三所致三。地三下水三的作三用主三要表三現(xiàn)為三：(1三)使巖三石軟三化或三溶蝕三。(2三)產(chǎn)生三靜水三壓力三或動三水壓三力。(3三)增加三巖體三重量三。(4三)凍脹三作用三。(5三)浮托三力。47風(fēng)化三作用三、暴三雨、三水流三沖刷三坡腳三，人三工挖三掘采三空、三振動三等，都三可能三構(gòu)成三促使三巖體三失穩(wěn)三破壞三的因三素。五、三其他三因素三的影三響48河流三掏蝕三導(dǎo)致三邊坡三失穩(wěn)49因公三路開三挖影三響邊三坡穩(wěn)三定50邊坡三變形三、破三壞誘三發(fā)因三素統(tǒng)三計511.滑動三面為三一平三面時三的計三算一、三極限三平衡三理論三計算三法6.三4巖質(zhì)三邊坡三穩(wěn)定三性的三評價三方法522.滑動三面為三折線三時的三計算53二、三赤平三極射三投影三法54三、三工程三地質(zhì)三類比三法工程三地質(zhì)三類比三法是在對三已有三的邊三坡破三壞現(xiàn)三象進(jìn)三行仔三細(xì)的三調(diào)查三研究三的基三礎(chǔ)上三，了三解其三形成三原因三，影三響因三素，三發(fā)展三規(guī)律三等，三然后三再和三需要三進(jìn)行三穩(wěn)定三分析三的邊三坡進(jìn)三行對三比，三從而三得出三穩(wěn)定三性的三分析三和評三價。這種三方法三也常三用在三人工三開挖三邊坡三的設(shè)三計中。進(jìn)三行類三比時三，必三須全三面分三析研三究工三程地三質(zhì)因三素的三相似三性和三差異三性。三同時三要分三清主三要因三素和三次要三因素三。55邊坡三變形三破壞三的防三治原三則：以防三為主三、綜三合治三理、三及時三處理對大三型復(fù)三雜的三、穩(wěn)三定性三差、三治理三難度三大的三邊坡三，一三般都三采取三使工程三繞避的原三則。三對于三確實三無法三繞避三的病三害邊三坡，三經(jīng)技三術(shù)經(jīng)三濟(jì)比三較，三應(yīng)采三取綜三合治三理的三措施三。首三先采三取有三效措三施消三除或三防止三控制三邊坡三變形三破壞三的主三要因三素，三然后三再針三對各三種次三要因三素，三修建三各種三治理三工程三和輔三助措三施。三對于三因水三庫蓄三水或三其他三工程三因素(如開三挖坡三腳、三爆破三、表三層剝?nèi)恋?的影三響，三有可三能使三邊坡三穩(wěn)定三性惡三化的三邊坡三，應(yīng)三預(yù)先三采取三措施三，及三時治三理，三以防三工程三邊坡三的失三穩(wěn)。6.三5不穩(wěn)三定邊三坡的三防治三措施56消除三和減三輕地三表水三和地三下水三的危三害改善三邊坡三巖土三體的三力學(xué)三強(qiáng)度截、三排水三溝漿砌三片石三鋪砌水平三鉆孔三疏干垂直三孔排三水豎井三抽水巷道三疏干支撐三盲溝削坡三減載邊坡三人工三加固邊坡三變形三破壞三的防三治措三施地表三水地下三水57一、三防滲三與排三水58擋土三墻+排水三孔59二、三削坡三、減三重和三反壓削坡是將三陡傾三的邊三坡上三部的三巖體三挖除三，一三部分三使邊三