岩质边坡稳定性分析课件.ppt

第三节?岩质边坡稳定性分析;斜坡(slope)统指地表一切具有侧向临空面的地质体，包括天然斜坡和人工边坡。 天然斜坡(简称斜坡）是指自然地质作用形成未经人工改造的斜坡。 人工边坡(简称边坡）是指经人工开挖或改造形成的斜坡。 研究目的：研究边坡变形破坏的机理(包括应力分布及变形破坏特征)与稳定性，为边坡预测预报及整治提供岩体力学依据。其中稳定性计算是岩体边坡稳定性分析的核心。;（一）、应力分布特征;边坡面附近的主应力迹线发生偏转。最大主应力与坡面近于平行，最小主应力与坡面近于正交，向坡体内逐渐恢复初始应力状态。 坡面上径向应力为零，为双向应力状态，向坡内逐渐转为三向应力状态。;坡面附近产生应力集中带。在坡脚附近，最大剪应力增高，最易发生剪切破坏。在坡肩附近，常形成拉应力带。边坡愈陡，则此带范围愈大，因此，坡肩附近最易拉裂破坏。 最大剪应力迹线为凹向坡面的弧线。;二、影响边坡应力分布的因素;(3)岩体性质及结构特征 岩体变形模量对边坡应力影响不大，泊松比对边坡应力影响较大。这是由于泊松比的变化，可以使水平自重应力发生改变。 (4)结构面 结构面的存在使坡体中应力发生不连续分布，并在结构面周边或端点形成应力集中带或阻滞应力的传递，这种情况在坚硬岩体边坡中尤为明显。;二、 边坡岩体的变形与破坏;（一）、边坡岩体变形的基本类型?;2、蠕变变形 边坡岩体中的应力对于人类工程活动的有限时间来说，可以认为是保持不变的。在这种近似不变的应力作用下，边坡岩体的变形也将会随时间不断增加，这种变形称为蠕变变形。 当边坡内的应力未超过岩体的长期强度时，则这种变形所引起的破坏是局部的。反之，这种变形将导致边坡岩体的整体失稳。 这种破裂失稳是经过局部破裂逐渐产生的，几乎所有的岩体边坡失稳都要经历这种逐渐变形破坏过程。;（二）、边坡破坏的基本类型;崩塌：斜坡岩土体被结构面分割的块体，突然脱离母体以垂直运动为主、翻滚跌跃而下的现象与过程 滑坡：斜坡岩土体沿着贯通的剪切破坏面（带），产生以水平运动为主的现象，称为滑坡。 倾倒破坏：由陡倾或直立板状岩体组成的斜坡，当岩层走向与坡面走向近平行时，在自重应力的长期作用下，由前缘开始向临空方向弯曲、折裂，并逐渐向坡内发展的现象称为倾倒破坏（弯曲倾倒）。;元艺睹瞳御涂花术仪吴阐逃寐拢勿橙樟丈紧腋捶奇雍赢昧耶林助烤踌糟渐岩质边坡稳定性分析课件岩质边坡稳定性分析课件;糖佣唤贪播她详鲍舜弗乡烩峪册晃醒恶歇疏锥杖辽俗臣瑟牙钎龙闯铰孩幼岩质边坡稳定性分析课件岩质边坡稳定性分析课件;（三）、影响岩体边坡变形破坏的因素;5、地形地貌 直接影响边坡内的应力分布特征，进而影响边坡的变形破坏形式及边坡的稳定性。 6、地震 产生地震惯性力 7、天然应力 8、人为因素;三、 边坡岩体稳定性分析的步骤;块体极限平衡法;块体极限平衡法步骤;（一）、几何边界条件分析;几何边界条件分析的内容是查清岩体中的各类结构面及其组合关系，确定出可能的滑移面、切割面。 几何边界条件分析的目的是确定边坡中可能滑动岩体的位置、规模及形态，定性地判断边坡岩体的破坏类型及主滑方向。 几何边界条件的分析可通过赤平投影、实体比例投影等图解法或三角几何分析法进行。;（二）、受力条件分析;2.水压力：包括渗透静水压力和渗透动水压力。 静水压力——水对岩体的静压力，数值上等于岩体受到的浮力。 动水压力——与水力梯度有关，数值上等于岩体受到的渗流阻力。 ;（三）、确定计算参数;（四）、稳定性系数的计算和稳定性评价;（五）、确定安全系数，进行稳定性评价;四、 边坡岩体稳定性计算;滑动体极限高度Hcr为;2、有水压力作用;3、有水压力作用与地震作用;（二）、同向双平面滑动;1.滑动体为刚体的情况 ABCD为可能滑动体，根据滑动面产状分为Ⅰ、Ⅱ两个块体。 FⅠ为块体Ⅱ对块体Ⅰ的作用力，FⅡ为块体Ⅰ对块体Ⅱ的作用力，FⅠ和FⅡ大小相等，方向相反，其作用方向的倾角为θ。 滑动面AB以下岩体对块体Ⅰ的反力R1(摩阻力) 与AB面法线的夹角为φ1。;2.滑动体内存在结构面的情况 在滑动过程中，滑动体除沿滑动面滑动外，被结构面分割开的块体之间还要产生相互错动。 采用分块极限平衡法和不平衡推力传递法进行稳定性计算。;块体Ⅰ;（三）、多平面滑动;楔形体滑动的滑动面由两个倾向相反、且其交线倾向与坡面倾向相同、倾角小于边坡角的软弱结构面组成。;首先将滑体自重G分解为垂直交线BD的分量N和平行交线的分量(即滑动力Gsinβ)，然后将N投影到两个滑动面的法线方向，求得作用于滑动面上的法向力N1和N2，最后求得抗滑力及稳定性系数。 可能滑动体的滑动力为Gsinβ，垂直交线的分量为N＝Gcosβ。将Gcosβ投影到△ABD和△BCD面的法线方向上，得法向力N1、N2;边坡的稳定性系数;作业： 1