斜坡巖(土)體穩(wěn)定性及工程地質(zhì)分析

《斜坡巖(土)體穩(wěn)定性及工程地質(zhì)分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、斜坡巖（土）體穩(wěn)定性的工程地質(zhì)分析1基本要領(lǐng)及研究意義斜坡或邊坡在形成過(guò)程中，其內(nèi)部的應(yīng)力狀態(tài)也將發(fā)生變化，引起應(yīng)力重分布→應(yīng)力集中→斜坡變形、破壞→危及安全。斜坡變形、破形或多樣：崩、滑為主要、劇烈的形式。斜巖土體穩(wěn)定工程地質(zhì)分析的重要任務(wù)是：*斜坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)*設(shè)計(jì)合理的邊坡及制定有泖的斜坡整治措施2斜坡巖體應(yīng)力分布特征2.1斜坡應(yīng)場(chǎng)的基本特征斜坡形成后引起斜坡臨空面周圍卸荷回彈，在坡面附近造成應(yīng)力重分布，其特點(diǎn)如下：（1）最大重應(yīng)力近于平行臨空面，最小重應(yīng)力近于與坡面正交。（2）坡腳剪應(yīng)力集中形成剪應(yīng)力增高帶，坡頂附近出現(xiàn)拉應(yīng)力。（3）最大剪應(yīng)力跡殘由原來(lái)的直線變?yōu)?/p>

2、近似圓弧線，并凹向臨空面（4）坡面的實(shí)際徑向壓力為零。遠(yuǎn)離斜坡面的巖體內(nèi)，地應(yīng)力逐漸恢復(fù)狀態(tài)。2.2影響斜坡巖體應(yīng)力分布的重要因素a.原始應(yīng)力狀態(tài)b.坡形c.巖體特征和結(jié)構(gòu)特征對(duì)均質(zhì)體而言，巖體彈模，泊松比對(duì)斜坡應(yīng)力分布影響不大。對(duì)斜坡應(yīng)力分布影響最大的是巖體結(jié)構(gòu)特征，斜坡附近的結(jié)構(gòu)面往往是應(yīng)力集中的部位。易于變形或破壞。3斜坡的變形與破壞斜坡破壞：系指斜坡巖體內(nèi)已形成貫通性的破壞面從而使分割的巖體整體破壞。在此之前的斜坡演進(jìn)過(guò)程稱為變形。變形→破壞→繼續(xù)運(yùn)動(dòng)3.1斜坡變形的主要方式a.卸荷回彈使原有結(jié)構(gòu)松馳產(chǎn)生殘余應(yīng)力形成卸荷帶：斜坡經(jīng)卸荷回彈松馳，殘余應(yīng)力形成一系列的表生

3、結(jié)構(gòu)面，包含回彈松馳和表生結(jié)構(gòu)面的巖帶稱為卸荷帶。b.蠕變斜坡應(yīng)力長(zhǎng)期作用下發(fā)生的一種緩慢而持續(xù)的變形，包括坡體內(nèi)的局部破裂和產(chǎn)生的表生結(jié)構(gòu)面。3.2斜坡破壞的基本類型斜坡破壞分類方案很多，按破壞物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)方式分崩塌和滑坡。3.2.1崩塌包括撒落、落石（墜落）、巖崩、山崩等多種形式。規(guī)模大小不一。脫離母體的巖體在重力作用下自由下落，這一過(guò)程叫崩塌。a.崩塌的發(fā)生條件①坡形。高陡山坡，一般55o以上。②巖性。堅(jiān)硬巖體，抗風(fēng)化能力較強(qiáng)，巖體中有規(guī)模大，間隔大的節(jié)理發(fā)育。軟硬相間巖體易形風(fēng)化凹醋，上覆堅(jiān)硬巖體易崩塌。③坡體結(jié)構(gòu)。即巖層產(chǎn)狀與坡面的關(guān)系，反向坡一般易形成陡坡，利于崩塌

4、產(chǎn)生。④地質(zhì)構(gòu)造。節(jié)理、斷裂對(duì)斜坡巖體分割、易于形成分離巖體，形成崩塌。b.崩落體的繼續(xù)運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)軌跡根據(jù)跳躍的運(yùn)動(dòng)軌跡，可以設(shè)計(jì)欄網(wǎng)位置及欄網(wǎng)高度。當(dāng)條件合適時(shí)，崩塌體可形成碎屑流（氣墊效應(yīng)）。3.2.2滑坡a.滑坡要素斜坡的部分巖體沿貫通的剪切破壞面（或帶）以一定的加速度下滑，這一過(guò)程叫滑坡?；碌慕M成部分（要素）為：b.滑坡的分類有許多分類方案。按滑坡物分：覆蓋層滑坡基巖滑坡特殊滑坡——融凍、陷落按滑坡體厚度：淺層6m以內(nèi)中層6~20m深層20~30m超深層>30m接規(guī)模：小型30萬(wàn)m3以內(nèi)中型3萬(wàn)~50萬(wàn)m3大型50萬(wàn)~300萬(wàn)m3巨型>300萬(wàn)m3按形成年代：新滑坡滑

5、坡按力學(xué)條件：牽引式、推移式c.斜坡變形、破壞的地質(zhì)力學(xué)模式主要根據(jù)斜坡變形破壞的力學(xué)機(jī)制，其變形、破壞可概括為五種地質(zhì)力學(xué)模型，即：蠕滑（滑移）——拉裂式滑移——壓致拉裂式彎曲——拉裂式塑流——拉裂式滑移——彎曲式稱為斜坡變形破壞的地質(zhì)力學(xué)模式，它表達(dá)了斜坡巖（土）體結(jié)構(gòu)類型之間的內(nèi)在聯(lián)系，揭示了斜坡發(fā)展變化的內(nèi)在力學(xué)機(jī)制，并在很大程度上確定了斜坡最終破壞的可能方式與特征，達(dá)到系統(tǒng)評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)斜坡穩(wěn)定性的目的。4斜坡變形破壞機(jī)制與演化一、蠕滑——拉裂形成條件：中等坡度的均質(zhì)斜坡，（似均質(zhì)斜坡）碎裂巖中也可能發(fā)生此種類型的變形和破壞。變形發(fā)展過(guò)程：自坡面向斜坡內(nèi)，由重力作用形成一

6、剪切蠕變帶，其中坡面位移最大，向深度逐漸遞減。至位移逆減為零的位置，剪應(yīng)力高度集中，此位置即為潛在滑移面位置。當(dāng)剪應(yīng)力集中達(dá)到巖體的拉剪強(qiáng)度時(shí)，該面剪切破壞形成滑面。在剪切蠕變形帶發(fā)展過(guò)程中，坡頂出現(xiàn)自上而下擴(kuò)展地拉裂縫。演變過(guò)程（以反傾斜坡為例）a.表層蠕滑巖（土）體向坡下蠕變，后緣拉應(yīng)力產(chǎn)生。b.巖緣拉裂通常形成反坡臺(tái)坎，由于后緣拉應(yīng)力釋放，潛在剪切面上的剪應(yīng)力集中程度加大。此外，外營(yíng)力進(jìn)入后緣拉裂縫，使斜坡條件進(jìn)一步惡化，更加促進(jìn)剪切面的變形。c.潛在剪切面剪切擾動(dòng)。隨剪切變形進(jìn)一步發(fā)展，中部剪切帶擾動(dòng)擴(kuò)容，變形體下半部隆起，隨變形體沿剪切攏動(dòng)帶轉(zhuǎn)動(dòng)滑移，上部下沉，后緣

7、拉裂縫閉合，巖體進(jìn)入累進(jìn)性破壞階段，一旦剪切面被剪切貫通，滑坡發(fā)生。這種類型的滑坡可按瑞典圓弧法計(jì)算其穩(wěn)定系數(shù)。二、滑移——壓致拉裂形成條件：中等——陡的平緩層狀斜坡，坡體內(nèi)有水平向殘余應(yīng)力。演變過(guò)程：a.卸荷回彈階段，坡體內(nèi)殘余應(yīng)力開(kāi)始釋放，巖層沿緩傾結(jié)構(gòu)面緩回彈滑移，坡面形成齒狀剪出。巖層內(nèi)領(lǐng)固段或錯(cuò)段附近因拉應(yīng)力集中而產(chǎn)生自下而上擴(kuò)展的拉裂隙。b.壓致拉裂面自下布上擴(kuò)展階段在大致平行坡面的重壓應(yīng)力作用下，拉裂隙端部被壓致拉裂，裂紋擴(kuò)展方向逐漸趨向于主壓應(yīng)力方面一致。這種壓致拉裂縫向上擴(kuò)展，直至達(dá)到