工程地质课件6.ppt

斜坡定义：指地壳表部一切具有侧向临空面的地质体。其特点是具有一定的坡度和高度。 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。 2.在坡脚及坡肩附近形成应力集中区 (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。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裂面。 3. 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 岩质边坡变形破坏的防治措施 滑坡 滑坡 第四节 土质边坡的工程地质问题 土质边坡稳定性分析方法-极限平衡法 坡面术语 平面滑面 弧形滑面 毕晓普法 瑞典条分法 三.土质边坡的防治措施 支撑跺 支撑跺 浆砌片石护坡 框梁护坡 拱型护坡 拱型护坡 窗型护坡 拦石网 拦石栅栏 布鲁克网 布鲁克网 布鲁克网和锚索 被破坏的布鲁克网 布鲁克网及明洞 明洞 明洞 棚洞 棚洞 锚杆、锚索： 岩质边坡和崩塌，提高滑动面上的法向应力，提高抗滑力 锚杆的方向和深度视斜坡的结构而定 锚杆挡墙：只用于小型的基岩滑坡整治 香港大学边坡锚固工程 护坡： 岸坡、高陡边坡 灰浆抹面、浆砌石、草皮护坡等 第四节 土质边坡的工程地质问题 一. 土质边坡变形破坏类型 溜坍 滑坡 第一节 岩质边坡的工程地质问题 二. 影响岩质边坡稳定性的因素 1. 影响岩质边坡稳定性的因素 2. 边坡变形破坏的触发因素 斜 坡 应 力 分 布 特 征 原始应力状态： H ?1 ?3 一、重分布应力的特点： ?1 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. 坡面处由于侧向压力趋于零,实际上处于两向受力状态,而向坡内逐渐变为三向受力状态。 二 影响斜坡应力分布的因素 岩体初始应力的影响 初始应力场、尤其水平剩余应力使坡体中主应力迹线的分布形式有所不同，明显改变了各应力值的大小；使应力分异现象加剧,尤其对坡脚应力集中带和坡面张力带的影响最大。 2. 坡形的影响 (1) 坡高：不改变应力等值线图象，应力随坡高而增高。 (2) 坡角：坡角变化明显改变了应力分布图象。随坡角变陡，张力带的范围有所扩大，坡脚应力集中带最大剪应力值也随之增高。 (4)坡面形态：平面上的凹形坡，应力集中明显减缓。 圆形和椭圆形边坡，坡脚最大剪应力仅为一般斜坡的1/2。 当水平应力坡形于椭圆形矿坑长轴时，应力集中较缓和。 (3) 坡底宽度：当W0.8H时,坡 脚最大剪应力随底宽增大 而急剧减小 。当W0.8H时， 则保持为一常值（称为“残余 坡角应力”） 3. 斜坡岩土体特性和结构特征的影响: ?1 ?1 岩土体的变形模量对均质坡体的应力分布无明显影响. 泊松比可改变主应力和剪应力的分布,引起张力带变化。随着? 增高，坡面和 坡顶的张力带逐渐 扩展；而在坡底则反之，? 增高，张力带收缩。 结构面的产状、性质的差别，使斜坡中的应力分布出现了不连续性，在不连续面或软弱面的周边形成应力集中或发生应力阻滞。 第二节 岩质边坡稳定性分析方法 一. 工程地质分析法：（工程类比法） 将新开挖边坡与已有老边坡对比，确定条件相似情况 下的稳定性。 相似条件： 第二节 岩质边坡稳定性分析方法 二. 力学计算方法 单滑面—坡顶无裂缝 c 单滑面—坡顶有裂缝 台阶滑面——条分法 根据滑面纵剖面的起伏情况，取单位宽度考虑， 把滑体划分成若干块段，1，2，……n 第i条块的受力情况分析： 折线滑面——剩余推力法 滑块两侧的摩擦力和滑体自身挤压力不考虑 自重 Wi、水平地震力 KcWi、侧水压力 PW、上一条块的剩余下滑力 Ei-1、本条的剩余下滑力 Ei 的反力、扬压力 Ui、法向反力 Ni、切向反力 Ti 基本荷载（仅考虑重力）计算如下： 有地下水时，需要考虑边界上的水压力： 稳定性计算——编程迭代过程： 楔形体—双滑面 楔形体滑动 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。 稳定性系数计算 的基本思路 首先，将滑体自重 W 分解为垂直交线 BD 的分量 N 和平行交线的分量 T， 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