第七章边坡变形及防治课件.ppt

第七章 斜坡的工程地质研究 §7－1 岩体结构 §7－2 斜坡的变形与破坏 §7－3 影响斜坡稳定性的因素 §7－4 斜坡稳定分析与评价 §7－5 不稳定斜坡的处理措施 §7－1 岩体结构 岩体内存在的层理、层面、断层、节理、劈理、层间错动面等各种类型的地质界面统称结构面。由结构面切割成的大小、形状不同的岩石块称结构体。结构面和结构体的组合称岩体结构。 岩体结构的突出特点是不连续性。这种不连续性使岩体在力学性质上的各向异性更加增强。在受到力的作用时，岩体结构控制着岩体的变形和破坏。 岩体的变形和破坏，多沿结构面剪切、滑移或开裂。所以，研究岩体的关键在于研究岩体结构，其重点在于结构面。 一、岩体结构面 按结构面成因分为原生结构面和次生结构面两类。 原生结构面：岩石形成时生成的结构面。如沉积岩的层理面、不同岩类的接触面、岩浆冷凝时生成的裂隙面、变质岩的片理面等。 次生结构面：岩石在内、外营力的作用下所形成的结构面。 内力作用而成的断层面、褶皱错动面、节理面，叫做构造结构面。 由外动力地质作用形成的风化面、应力释放后的卸荷裂隙面、人为爆破而成的破裂面等，又叫非构造结构面。 二、岩石结构体 结构体是被不同形状结构组合切割形成的大小不一形态各异的单元岩块。 三、岩体结构类型 P123表6-5给出了岩体结构类型及特征。 §7－2 边坡的变形与破坏 斜坡包括天然斜坡和人工开挖的边坡。它具有一定的坡度和高度，在重力和其它地质营力作用下不断地发展变化着。 自然界的山坡、谷壁、河岸等各种斜坡之形成，正是这些地质营力作用的结果。 人类工程活动也经常开挖出人工边坡，如路堑边坡，运河渠道、船闸、溢洪道边坡，房屋基坑边坡和露天矿坑的边帮等。 一、斜坡变形 坡斜变形以坡体末出现贯通性的破坏面为特点，但在坡体各个局部，特别是在结构面附近出现了一定程度的破裂与松动，而从整体看，并末产生滑动破坏。它表现为松动和蠕动。 (一)松动 斜坡形成初始阶段，坡体表面往往出现一系列与坡向近于平行的陡倾角张开裂隙，被这种裂隙切割的岩体向临空方向松开，移动。这种过程和现象称为松动。它是一种斜坡卸荷回弹的过程和现象。 (二)蠕动 斜坡岩土体在以自重应力为主的坡体应力长期作用下，向临空方向的缓慢而持续的变形，称为蠕动。 蠕动可划分为表层蠕动和深层蠕动两种基本类型。 1．表层蠕动 斜坡浅部岩土体在重力的长期作用下，向临空方向缓慢变形，向坡体内部逐渐降低直至消失，这便是表层蠕动。 破碎的岩质斜坡及松散的土质斜坡，表层蠕动甚为典型。 2．深层蠕动 深层蠕动主要发育在斜坡下部或坡体内部。按形成机制特点，深层蠕动有软弱基座蠕动和坡体蠕动两类。 二、斜坡的破坏 (一) 崩塌 主要发生于裂隙发育的岩质斜坡以及垂直节理发育的黄土斜坡上，当开挖形成高度大、坡度陡的斜坡时，斜坡前缘的岩土体突然脱离母体，发生崩落或滚动，规模大小不等。 根据崩塌岩石性质，可分为岩崩和土崩。 大小不等，零乱无序的岩块(土块)呈锥状堆积在坡脚的堆积物称崩积物，也可称为岩堆或倒石堆。 §7－4 斜坡稳定分析与评价 一、不稳定斜坡的简易识别方法 不稳定斜坡体常具有下列迹象：①滑坡体表面总体坡度较陡；②有滑坡平台、面积不大，且有向下缓倾现象；③滑坡表面有泉水、湿地，且有新生冲沟； ④滑坡表面有不均匀沉陷的局部平台，参差不齐；⑤滑坡前缘土石松散，小型坍塌时有发生，并面临河水冲刷的危险；⑥崩塌滑坡体上有裂缝、房屋倾斜、开裂和出现醉汉林、马刀树等。 1.地质分析法 也称历史成因分析法,是根据边坡的地形地貌形态、地质条件和边坡变形破坏的基本规律，追溯边坡演变的全过程，预测边坡稳定性发展的总趋势及其破坏方式，从而对边坡的稳定性做出评价，对已发生过滑坡的边坡，则判断其能否复活或转化。 2.工程地质类比法 其实质是把已有的自然边坡或人工边坡的研究设计经验应用到条件相似的新边坡的研究和人工边坡的研究设计中去。 它虽然是一种经验方法，但在边坡设计中，特别是在中小型工程的设计中是很通用的方法。 3.图解法 常用的是赤平极射投影分析法及实体比例投影法。 是利用图形的方法求解边坡变形破坏的边界条件或边坡的稳定性系数，由此评价边坡的稳定程度或求出稳定坡角或极限坡高。 4.斜坡稳定专家系统 专家系统使得一般工程技术人员在解决工程地质问题时能象有经验的专家给出比较正确的判断并做出结论，因此，专家系统的应用为工程地质的发展提供了一条新思路。 （二）定量评价方法 其实是半定量的方法，虽然评价结果表现为确定的数值，但最终判定仍依赖人为的判断。目前，所有定量的计算方法都是建立定性分析的基础之上。 1. 极限平衡法 极限平衡法在工程中应用最为广泛，这个方法是将滑坡体划分为若干条块，建立作用在这些条块上的力的平衡方程式，求解安全系数。该方法的关键