工程地质学--第八章 斜坡变形破坏工程地质研究.ppt

中国地质大学工程学院 贾洪彪 第八章 斜坡变形破坏工程地质研究 第一节 概述 第二节 斜坡及斜坡中的应力 第三节 斜坡运动的基本形式 第四节 崩塌 第五节 滑坡 第六节 影响斜坡稳定性的因素 第七节 斜坡稳定性评价方法 第八节 斜坡变形破坏预测预报 第九节 斜坡变形破坏的防治 洒勒山滑坡 洒勒山滑坡位于甘肃省东乡族自治区的洒勒山。 1983年3月7日发生，仅数十秒就使3个村庄荡然无存，死237人，伤22人，压死牲畜数百头，大牲畜仅存4头。滑下岩土近4亿立方米，使一个水库被填，一个水库进水渠道被淤，三千亩农田被毁。 该滑坡滑动速度之快、规模之大、灾害之重，在中外滑坡史上均为罕见。 洒勒山滑坡 物质基础－－垂直节理及裂隙发育的新老黄土 动力基础－－山高坡陡 触发因素－－降雨、融雪 触发因素－－不科学的水利建设 斜坡的类型很多：自然斜坡、矿山边坡、河岸及 库岸岸坡、铁路边坡、公路边坡、基坑边坡…… 地质灾害中斜坡灾害仅次于地震，据统计，80年代各国损失： 美国：15亿＄/年 日本：150亿＄/年 意大利：114亿＄/年 印度：10亿＄/年 中国：30－50亿人民币/年 仅1981年四川省普降暴雨,造成大小滑坡数万处,直接经济损失3亿人民币。 发育情况 特大型崩塌51处、滑坡140处、泥石流149 较大型崩塌2984处以上、滑坡2212处以上、泥石流2277处以上 分布—滑坡、泥石流 危害较大的省区有：四川、云南、陕西、宁夏、甘肃、贵州、湖北、辽宁、北京、河北、江西和福建 主要危害 平均每年死亡达928.15人 有400多个市、县、区、镇受到严重侵害 山区干线铁路受到严重危害：宝成线、成昆线、宝兰线 第二节 斜坡及斜坡中的应力 一、斜坡（slope） 1.斜坡的基本要素 (1)坡面AC (2)坡肩A (3)坡顶AB (4)坡脚C (5)坡高H (6)坡角? (7)坡体M 二、斜坡中的应力 1、斜坡周围主应力迹线发生明显偏转：愈接近临空面,最大主应力?1愈接近平行于临空面，?3与之正交,向坡内逐渐恢复到原始状态。 (1)坡脚附近最大主应力显著增高,且愈近表面愈高;最小主应力显著降低,于表面处降为零,甚至转化为拉应力。这一带是坡体中应力差或最大剪应力最高的部位，形成最大剪应力增高带，往往产生与坡面或坡底面平行的压致拉裂面。 (2)在坡顶面和坡面的某些部位,坡面的径向应力和坡顶面的切向力可转化为拉应力,形成张力带,易形成与坡面平行的拉裂面。 4.与主应力迹线偏转相联系,坡体内最大剪应力迹线由原来的直线变成近似圆弧线,弧的下凹方向朝着临空方向。 第三节 斜坡运动的基本形式 一、斜坡的变形（deformation ) 1、实质 斜坡受到侵蚀卸荷作用和开挖卸荷等作用所产生的应力释放效应，而引起的斜坡表层岩土体的弹塑性回弹和蠕变位移。 2、类型 (1)拉裂(回弹) tensile crack (2)蠕滑 creep slip (3)弯曲倾倒 (1)拉裂(回弹) tensile crack A、斜坡形成过程中，在坡面和坡顶形成的张力带中拉应力集中形成拉张裂缝。 B、卸荷回弹或初始应力释放时产生拉裂面。 三、斜坡变形破坏的地质模型 1、建立地质模型的目的 把握斜坡变形破坏的基本规律，预报斜坡变形的发展趋势及可能的破坏方式，进行稳定性评价。 是影响斜坡稳定性各种因素的综合体现，能反映斜坡变形破坏的整个过程。 2、地质模型 二、崩塌的类别 滑移式崩塌 ψφ,b/htg ψ 倾倒式崩塌 ψφ,b/htg ψ 滑移倾倒式混合崩塌ψφ,b/htg ψ 第五节 滑坡 10.滑坡裂缝：滑坡体在滑动过程中各部位受力性质和移动速度不同，受力不均匀而产生的力学性质不同的各种裂缝。 拉张裂缝 剪切裂缝 2.识别方法： 航片解译 地面调查 勘探 面 ?线?点 (2)地质构造方面: 滑体上产生小型褶曲和断裂现象 滑体结构松散、破碎 (3)水文地质方面 结构破碎 → 透水性增高 → 地下水径流条件改变→ 滑体表面出现积水洼地或湿地，泉的出现 2.按滑动面与层面的关系分类 (1)无层滑坡：均质、无层理的岩土体 (2)顺层滑坡：原生、次生的软弱夹层存在，上部松散堆积物与下部基岩接触带 (3)切层滑坡：多发生在岩层近于水平的平迭坡 4.按滑动面深度分类 (1)浅层滑坡(6m) (2)中层滑坡(6~20m) (3)厚层滑坡(20~50m) (4)巨厚层滑坡(50m) 5.按滑动次数分类 (1)初生滑坡 (2)再次滑坡 第六节 影响斜坡稳定性要素分析 一、内在因素 1.岩土类型及性质－－决定抗滑力的根本因素 坡形相同的情况下：坚硬岩石斜坡半坚硬岩石松散土坡 沉积岩：层理－－软弱夹层 岩