岩体结构与稳定性分析(6).pptVIP

第六章岩体结构与稳定性分析;1.岩体概述;1.岩体概述;1.岩体概述;2.岩体结构特性;所谓岩体结构就指结构面和结构体两个要素的组合特征。岩体结构既表达岩体结构面的发育程度及组合，又反映结构体的大小、几何形状及排列。

岩体的工程性质主要由结构面尤其是软弱结构面的性质控制。

;2.2结构面;2.2.1结构面成因类型;层面;火成结构面;裂隙;断裂面;裂隙面;层间错动面;风化裂隙1;风化裂隙2;泥化夹层;卸荷裂隙;断裂面;2.2.2结构面特征;软弱夹层;2.3结构体;柱状结构体;块状结构体;板状、块状结构体;2.4岩体结构类型;块状结构;层状结构;碎裂、散体结构;3.岩体稳定性分析;边坡稳定性分析方法;3.2赤平极射投影

通过图解分析，确定边坡是否具备失稳的条件。;3.2赤平极射投影;投影要素

1、投影球

2、赤平面:过投影球球心的水平面

3、基圆:赤平面与球面相交的大圆〔赤平大圆〕。凡过球心的平面与球面相交的大圆，统称为大圆，不过球心的平面与球面相交所成的圆统称小圆。

4、极射点:球上两极发射点〔视点〕，发出射线，称为极射。分上半球投影和下球投影，即南极射和北极射。

射线与赤平面的交点，称为赤平极射投影。

5.实质：把物体置于球体中心，将物体的几何要素投影于赤平面上，化立体为平面的一种投影。;吴氏网的结构及成因原理

吴氏网的结构：基圆、径向大圆弧、纬向小圆弧、东西、南北经纬线，间距2°，误差±0.5°。

〔1〕、基圆：赤平大圆，代表水平面，0°-360°方位角刻度。

〔2〕、两条直径：EW，SN。

〔3〕、经向大圆弧：由一系列走向SN的，向东或西倾斜，倾角不同〔0°-90°〕，间隔2°的投影大圆弧〔代表倾斜平面〕组成。

〔4〕、纬向小圆“为一系列走向东西、直立小圆的投影小圆弧组成。他们将SN直径、经向大圆和基圆等分，每小格为2°。;

一般操作步骤：

①将透明纸蒙在吴氏网上，

②画“+”中心，

③标出E、S、W、N方位〔顺钟向〕。

④利用投影网，在圆周上经过圆心绘制走向，并标注，转动透明纸，使走向与投影网的南北相合，在投影网的东西线上找出倾角，倾向在反方向找，获得投影弧。

;求两平面交线的产状。

求220°∠35°和300°∠55°两平面的交线的产状。;稳定性分析;3.3一组结构面切割的边坡;3.3一组结构面切割的边坡;稳定性分析;稳定性分析;多组结构面切割的边坡;公路路基设计标准JTGD30-2004标准中的相关规定;建筑边坡工程技术标准GB50330-2002标准中的相关规定;;6.3?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。;天然斜坡;天然斜坡;人工边坡;人工边坡;人工边坡;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。;(3)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，那么此带范围愈大，因此，坡肩附近最易拉裂破坏。

(4)最大剪应力迹线为凹向坡面的弧线。在坡面处径向压力为零。;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。;§6.3.2边坡岩体的变形与破坏;斜坡破坏;一、边坡岩体变形的根本类型?;松动; 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。;1〕表层蠕动;表层蠕动;2〕深层蠕动;坡体沿缓倾软弱结构面向临空方向缓慢变形，称为坡体蠕动。它在卸荷裂隙较发育并有缓倾结构面的坡体中比较普遍。〔P130图6-19〕。;;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