第五章 斜坡变形破坏工程地质研究.ppt

提 要 概 述 斜 坡 应 力 分 布 特 征 斜坡变形破坏的基本形式 滑 坡 崩 塌 影响斜坡稳定性的因素 斜坡稳定性评价 滑 坡 预 测 预 报 滑 坡 防 治 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。 (2)顺层滑坡： 原生、次生的软弱夹层 ，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，构造面控制 第五节 崩塌 一、 崩塌的类型及形成条件： 崩塌一般发生在厚层坚硬岩体中。灰岩、砂岩、石英 岩等厚层硬脆性岩石常能形成高陡的斜坡，其前缘常由 于卸荷裂隙的发育而形成陡而深的张裂缝，并与其它结 构而组合，逐渐发展而形成连续贯通的分离面，在触发 因素俺用下发生崩塌。此外，由缓倾角软硬相间岩层组 合的陡坡，由于软弱岩层被风化剥蚀而形成凹龛，使上 部的坚硬岩层失去依托，故也常发生局部崩塌。 岩质边坡,软夹层结构， 坚硬块状体。因脚下软层等 掏空而成悬臂式拉断。破坏方式，可能为拉断下坠，也可能稍后部拉断， 部分依托软面而翻转下坠， 常见于河谷岸坡以及脚下 开采条件。 对这个单一的岩块而言，滑动与倾倒的条件如图5.7所示。图中的四个区段为： 区段l： ψφ以及b／htgψ，岩块是稳定的，不滑动也不倾倒。 区段2： ψφ以及b／htgψ，岩块将滑动，但不倾倒。 区段3： ψφ以及b／htgψ，岩块将倾倒，但不滑动。 区段4： ψφ以及b／htgψ，岩块能够同时滑动和倾倒。 通过以上分析，可看出即将崩落的块体相当于斜面上的岩 块，同时由于其在变形-破坏的演变过程中沿斜面总有一定的 剪切位移，所以可视其凝聚力已丧失。那么根据岩块的运动条 件，可将崩塌分为：滑移式崩塌、倾倒式崩塌和滑移倾倒混合 式崩塌(也可简称为混合式崩塌)三种类型。 归纳崩塌的形成条件 （1） 地质条件 一个陡坡，尤其是大于600的坡，坡高几米到几百米。大型自然崩塌多见于江河峡谷陡峻地段，以岩石大型崩塌居多，或者人工路堑、矿山等边坡。 一般坡度大于400～500时，对于裂隙发育的岩体，尤其发育高倾角裂隙时，在裂隙下部有软层配合下，易产生较大崩塌。 （2）崩塌的诱发条件 1.高陡坡，重力作用，引起拉裂变形，导致崩塌。 2.坡脚开挖，掏空，坡脚软岩压裂，因此失去支撑作用。 3.长时间降水，产生水压力或震动等。 4.冻胀后解冻，使土体饱水段强度降低，或产生涨缩现象。 二 崩塌运动学特点 1 运动规律 崩塌的运动规律特别复杂，根据抛石试验及 现象研究，崩塌落石在不同坡度上，其总体服从 的运动规律。如图5.7。 （1） 缓坡段（00 α≤ 270～ 310）：只在初速V0时可以运动，减速运动形式，若石块高处滚下，可转为滚动－滑动－停止。否则不运动。 （2） 较陡坡段（ 270～ 310 α≤ 400）：当具有V0时，运动形式同(1)；无V0时，可不运动，而无V0也运动时，运动形式同(3)。 （3） 陡坡段（ 400 α≤ 600）：无V0也可运动，加速运动。运动形式随坡形及块石形状有关，多是滚动，也可为滑动。有较大的冲击力。 （4） 陡峻段（ 600 α≤ 900）：无V0也可运动，自由坠落，有很大的冲击力。 抛石试验： 对不规则石块，当α﹤400时，按照下式运动：跳跃－滚动－滑动－停止。其运动形式十分复杂，常非纯某种运动，真正的崩塌常以跳跃、滚动居多.而陡峻坡则以坠落形式。通常某种条件确定某种运动形式。 第七节 斜坡稳定性评价  绕、避工程 削坡、压载工程 排水工程 拦截系统 防治指的是预防与治理两方面： ① 滑坡预防：指的是滑坡灾害没有产生以前，人们已经了解其存在的危险性和危害性，并采取相应的措施加以防范，使滑坡损失降至最小程度。预防是以勘察分析、预测预报、动态监测为基础，同时提出有效的预防措施及相应的设计施工工作。 ② 滑坡治理：指的是对潜在不稳定体采取有针对性的工程措施，确保其稳定，从根本上消除隐患。治理是一项工程，它包括对灾害体的勘察、评价，提出经济合理的工