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10/24/202217巖巖石石邊邊坡坡工工程程7.1概概述述(1))概概念念1.邊邊坡坡(slope)也也叫叫斜斜坡坡統(tǒng)指指地地表表一一切切具具有有側(cè)側(cè)向向臨臨空空面面的的地地質(zhì)質(zhì)體體,,包包括括天天然然邊邊坡坡和和人人工工邊邊坡坡。。2.天天然然邊邊坡坡是指自然然地質(zhì)作作用形成成未經(jīng)人人工改造造的斜坡坡。3.人工工邊坡是指經(jīng)人人工開(kāi)挖挖或改造造后形成成的斜坡坡。10/24/202224.邊邊坡組成成的要素素圖7-1邊坡坡示意圖圖10/24/20223(2)研究邊坡坡的目的的和意義義1.研究目目的研究邊坡變變形破壞的的機(jī)理(包包括應(yīng)力分分布及變形形破壞特征征)與穩(wěn)定定性,為邊邊坡預(yù)測(cè)預(yù)預(yù)報(bào)及整治治提供巖體體力學(xué)依據(jù)據(jù)。其中穩(wěn)穩(wěn)定性計(jì)算算是巖體邊邊坡穩(wěn)定性性分析的核核心。10/24/202242.研究的的意義1)研究邊邊坡工程對(duì)對(duì)露天礦建建設(shè)的意義義從露天礦的的生產(chǎn)能力力規(guī)模來(lái)看看,鐵礦已已約占90%,有色色金屬約占占46%。。煤礦露天天開(kāi)采的比比例相對(duì)要要少些,但但是在我國(guó)國(guó)也占有一一定的比例例。從確定露天天礦合理邊邊坡角來(lái)看看,它對(duì)減減少剝離量量和生產(chǎn)安安全有著巨巨大影響。。實(shí)踐和理論論證明,從從減少剝離離量和降低低開(kāi)采成本本來(lái)看,邊邊坡角應(yīng)該該盡量陡一一些,而從從生產(chǎn)安全全來(lái)考慮,,則邊坡角角緩些為好好,所以,,研究邊坡坡穩(wěn)定性的的實(shí)質(zhì)就是是確定最優(yōu)優(yōu)的邊坡角角問(wèn)題。10/24/202252)研究邊邊坡工程對(duì)對(duì)鐵路、公公路、水利利建設(shè)也有有重要的意意義;圖7-2滑滑坡對(duì)公公路橋梁的的損壞10/24/202263))研研究究邊邊坡坡工工程程對(duì)對(duì)市市政政建建設(shè)設(shè)和和防防災(zāi)災(zāi)救救災(zāi)災(zāi)的的意意義義是是關(guān)關(guān)系系民民生生長(zhǎng)長(zhǎng)期期安安全全穩(wěn)穩(wěn)定定發(fā)發(fā)展展的的大大事事。。圖7-3滑滑坡坡對(duì)對(duì)建建筑筑物物的的損損壞壞(3))邊坡坡應(yīng)應(yīng)力力分分布布特特征征1.在在巖巖體體中中進(jìn)進(jìn)行行開(kāi)開(kāi)挖挖,,形形成成人人工工邊邊坡坡后后,,由由于于開(kāi)開(kāi)挖挖卸卸荷荷,,在在近近邊邊坡坡面面一一定定范范圍圍內(nèi)內(nèi)的的巖巖體體中中,,發(fā)發(fā)生生應(yīng)應(yīng)力力重重分分布布作作用用,,使使邊邊坡坡巖巖體體處處于于重重分分布布應(yīng)應(yīng)力力狀狀態(tài)態(tài)。。2.邊坡巖體體為適應(yīng)重分分布應(yīng)力狀態(tài)態(tài),將發(fā)生變變形和破壞。。因此,研究究邊坡巖體重重分布應(yīng)力特特征是進(jìn)行穩(wěn)穩(wěn)定性分析的的基礎(chǔ)。3.邊坡面附附近的主應(yīng)力力跡線發(fā)生偏偏轉(zhuǎn)。最大主主應(yīng)力與坡面面近于平行,,最小主應(yīng)力力與坡面近于于正交,向坡坡體內(nèi)逐漸恢恢復(fù)初始應(yīng)力力狀態(tài)。如圖圖7-4所示示。10/24/2022710/24/20228圖7-4邊邊坡坡面面附附近近應(yīng)應(yīng)力力跡跡線線的的偏偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)4.坡坡面面上上徑徑向向應(yīng)應(yīng)力力為為零零,,為為雙雙向向應(yīng)應(yīng)力力狀狀態(tài)態(tài),,向向坡坡內(nèi)內(nèi)逐逐漸漸轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)為為三三向向應(yīng)應(yīng)力力狀狀態(tài)態(tài)。。5.坡坡面面附附近近產(chǎn)產(chǎn)生生應(yīng)應(yīng)力力集集中中帶帶。。在在坡坡腳腳附附近近,,最最大大剪剪應(yīng)應(yīng)力力增增高高,,最最易易發(fā)發(fā)生生剪剪切切破破壞壞。。在在坡坡肩肩附附近近,,常常形形成成拉拉應(yīng)應(yīng)力力帶帶。。邊邊坡坡愈愈陡陡,,則則此此帶帶范范圍圍愈愈大大,,因因此此,,坡坡肩肩附附近近最最易易拉拉裂裂破破壞壞。。10/24/202297.2邊邊坡的的破壞壞形式式及其其影響響因素素(1))邊坡坡巖體體的變變形特特征1.巖巖石邊邊坡的的變形形以坡坡體未未出現(xiàn)現(xiàn)貫通通性的的破壞壞面為為特點(diǎn)點(diǎn),但但在坡坡體的的局部部區(qū)域域,特特別在在坡面面附近近也可可能出出現(xiàn)一一定程程度的的破裂裂與錯(cuò)錯(cuò)動(dòng),,但整整體而而言并并未產(chǎn)產(chǎn)生滑滑動(dòng)破破壞。。2.邊坡坡變形的的主要形形式1)松動(dòng)動(dòng)坡體表面面出現(xiàn)一一系列與與坡面近近于平行行的陡傾傾角張開(kāi)開(kāi)裂隙,,被這些些張開(kāi)裂裂隙切割割的巖體體便向臨臨空面方方向松開(kāi)開(kāi)、移動(dòng)動(dòng),這種種過(guò)程和和現(xiàn)象稱(chēng)稱(chēng)為松動(dòng)動(dòng)。10/24/202210松動(dòng)裂隙隙形成原原因:①①是巖體體剝脫時(shí)時(shí),由于于卸除載載荷,應(yīng)應(yīng)力重新新分布出出現(xiàn)的卸卸荷回彈彈裂隙;;②是沿沿原有的的陡傾角角裂隙經(jīng)經(jīng)風(fēng)化、、剝蝕后后發(fā)育而而成的。。2)蠕動(dòng)動(dòng)邊坡巖體體在自重重應(yīng)力為為主的坡坡體剪應(yīng)應(yīng)力長(zhǎng)期期作用下下,向臨臨空面方方向緩慢慢而持續(xù)續(xù)的變形形。蠕動(dòng)的形形成機(jī)制制:①是是巖土的的粒間滑滑動(dòng);②②是沿巖巖石裂紋紋微錯(cuò),,或由于于巖體中中一系列列裂隙擴(kuò)擴(kuò)展所致致。10/24/202211(2))邊邊坡坡巖巖體體的的破破壞壞形形式式1.崩崩塌塌1))定定義義崩塌塌是是指指塊塊狀狀巖巖體體與與巖巖坡坡分分離離向向前前翻翻滾滾而而下下的的一一種種破破壞壞方方式式。。2))現(xiàn)現(xiàn)象象在崩崩塌塌過(guò)過(guò)程程中中,,巖巖體體無(wú)無(wú)明明顯顯滑滑移移面面,,同同時(shí)時(shí)下下落落巖巖塊塊未未經(jīng)經(jīng)阻阻擋擋而而直直接接墜墜落落于于坡坡腳腳,,或或經(jīng)經(jīng)過(guò)過(guò)斜斜坡坡面面上上滾滾落落、、滑滑移移、、碰碰撞撞后后堆堆積積于于坡坡腳腳。。3)原因因巖體在重重力與其其他外力力共同作作用下超超過(guò)巖體體強(qiáng)度而而引起的的破壞現(xiàn)現(xiàn)象。這這里所說(shuō)說(shuō)的外力力是指由由于裂隙隙水的凍凍結(jié)而產(chǎn)產(chǎn)生的楔楔開(kāi)效應(yīng)應(yīng)、裂隙隙水的靜靜水壓力力、植物物根莖的的膨脹壓壓力以及及地震引引起的坡坡體晃動(dòng)動(dòng)、雷擊擊等的動(dòng)動(dòng)力載荷荷。10/24/202212圖7-5邊坡坡巖體崩崩塌示意意圖堅(jiān)硬巖石石組成的的邊坡前前緣軟軟硬硬巖性互互層的陡陡坡局部部卸載裂隙隙導(dǎo)致崩崩塌示意意圖崩崩塌塌示意圖圖10/24/2022132.滑滑坡1)定定義滑坡是是指巖巖體在在重力力作用用下,,沿坡坡內(nèi)軟軟弱結(jié)結(jié)構(gòu)面面產(chǎn)生生的整整體滑滑動(dòng)。。2)現(xiàn)現(xiàn)象滑坡通通常是是邊坡坡深層層的破破壞形形式,,有明明顯的的滑動(dòng)動(dòng)面,,且往往往深深入邊邊坡內(nèi)內(nèi)部,,甚至至延伸伸到坡坡腳以以下,,滑動(dòng)動(dòng)速度度主要要取決決于滑滑動(dòng)面面的物物理、、力學(xué)學(xué)性質(zhì)質(zhì)。3)滑滑動(dòng)形形式根據(jù)滑滑動(dòng)面面形狀狀,可可分為為平面面剪切切滑動(dòng)動(dòng)和旋旋轉(zhuǎn)剪剪切滑滑動(dòng)兩兩種。。10/24/202214①平平面面剪剪切切滑滑動(dòng)動(dòng)特點(diǎn)點(diǎn)::巖巖塊塊沿沿著著平平面面滑滑移移;原因因::由由于于這這一一平平面面上上的的剪剪切切抗抗力力與與邊邊坡坡形形狀狀不不相相適適應(yīng)應(yīng),,剪剪切切抗抗力力小小于于重重應(yīng)應(yīng)力力引引起起的的下下滑滑力力而而形形成成的的。。平面面剪剪切切滑滑坡坡的的類(lèi)類(lèi)型型::簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單平平面面剪剪切切滑滑動(dòng)動(dòng)、、階階梯梯式式滑滑坡坡、、三三維維楔楔體體滑滑坡坡和和多多塊塊滑滑動(dòng)動(dòng)幾幾種種破破壞壞模模式式,,如如圖圖7-6所所示示。。產(chǎn)生平面剪切切滑動(dòng)所必備備的條件巖體中必須存存在可供滑移移的節(jié)理面;;滑動(dòng)面的走向向近似平行或或平行坡面;;破壞面必須在在邊坡面上露露頭;破壞面的傾角角必須大于該該面的摩擦角角。10/24/202215圖7-6平平面剪切滑坡坡及其分類(lèi)10/24/202216②旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)剪切切滑動(dòng)動(dòng)特點(diǎn)::巖塊塊滑動(dòng)動(dòng)面通通常成成弧形形,如如圖7-7所示示;產(chǎn)生圓圓弧形形剪切切滑動(dòng)動(dòng)的條條件當(dāng)巖體體中的的單個(gè)個(gè)顆粒粒與邊邊坡尺尺寸相相比是是極小小的,,且這這些顆顆粒由由于它它們的的形狀狀關(guān)系系不是是相互互咬合合的。。圖7-7邊邊坡坡的旋旋轉(zhuǎn)剪剪切滑滑動(dòng)示示意圖圖10/24/2022173.滑滑塌1)定義是指邊邊坡松松散巖巖土的的邊坡坡角大大于該該邊坡坡巖石石的內(nèi)內(nèi)摩擦擦角時(shí)時(shí),因因表層層蠕動(dòng)動(dòng)進(jìn)一一步發(fā)發(fā)展,,使它它沿著著剪變變帶表表現(xiàn)為為順坡坡滑移移、滾滾動(dòng)與與坐塌塌,從從而重重新達(dá)達(dá)到穩(wěn)穩(wěn)定邊邊坡腳腳的斜斜坡破破壞過(guò)過(guò)程,,其示示意簡(jiǎn)簡(jiǎn)圖如如圖7-8所示示。2)原原因是一種種松散散巖體體或巖巖、土土混合合體的的淺層層破壞壞形式式,與與風(fēng)化化、地地表水水、邊邊坡角角及震震動(dòng)有有關(guān)。。圖7-8邊邊坡滑滑塌示示意圖圖10/24/2022184.巖巖塊流流動(dòng)1)特特點(diǎn)通常發(fā)發(fā)生在在均質(zhì)質(zhì)的硬硬巖層層中,,沒(méi)有有明顯顯的滑滑動(dòng)扇扇形體體,其其破壞壞面極極不規(guī)規(guī)則,,沒(méi)有有一定定形狀狀,如圖7-9所示。2)原因是在巖層內(nèi)內(nèi)部某一應(yīng)應(yīng)力集中點(diǎn)點(diǎn)上的巖石石遭到高應(yīng)應(yīng)力的作用用而開(kāi)始破破裂或破碎碎,于是所所增加的荷荷載傳給鄰鄰近的巖石石,從而又又使鄰近巖巖石受到超超過(guò)某本身身強(qiáng)度的荷荷載,又導(dǎo)導(dǎo)致了進(jìn)一一步的破裂裂。這一過(guò)過(guò)程的不斷斷進(jìn)行,直直至巖層出出現(xiàn)全面破破裂而崩塌塌為止。這這樣,巖塊塊像流體一一樣地沿坡坡面向下流流動(dòng),而成成巖塊流動(dòng)動(dòng)。10/24/202219圖7-9邊邊坡的巖巖塊流動(dòng)破破壞示意圖圖10/24/2022205.巖塊曲曲折當(dāng)巖層成層層狀沿坡面面分布時(shí),,由于巖層層本身的重重力作用,,或由于裂裂隙水的冰冰脹作用,,增加了巖巖層之間的的張拉應(yīng)力力,使邊坡坡面巖層曲曲折,導(dǎo)致致巖層破壞壞,巖塊沿沿坡向下崩崩落,如圖圖7-10所示。圖7-10邊坡巖巖層曲折破破壞示意圖圖10/24/202221(3)邊坡坡穩(wěn)定性的的主要影響響因素1.不連續(xù)續(xù)結(jié)構(gòu)面的的影響因素素巖體中存在在各種各樣樣的結(jié)構(gòu)面面,它們降降低了巖體體的整體強(qiáng)強(qiáng)度,增大大了巖體的的變形性能能和流變性性質(zhì),加深深了巖體的的不均勻性性、各向異異性和非連連續(xù)性。2.風(fēng)化化作用的的影響因因素風(fēng)化作用用使邊坡坡巖體強(qiáng)強(qiáng)度減小小,坡體體的穩(wěn)定定性降低低,促進(jìn)進(jìn)邊坡巖巖體變形形與破壞壞。3.水對(duì)對(duì)邊坡巖巖體穩(wěn)定定性的影影響因素素1)巖體體中的水水形成靜靜水壓力力和動(dòng)水水壓力作作用于巖巖體,成成為一種種推動(dòng)巖巖體向下下滑動(dòng)的的力。10/24/2022222)水對(duì)對(duì)邊坡巖巖體的物物理化學(xué)學(xué)作用,,造成邊邊坡巖體體膨脹、、收縮而而導(dǎo)致巖巖體松散散、破碎碎或使其其軟化、、泥化或或崩解,,導(dǎo)致邊邊坡變形形與破壞壞。3)水還還是一種種潤(rùn)滑劑劑,使巖巖體的內(nèi)內(nèi)凝聚力力、內(nèi)摩摩擦角減減小,使使巖體的的強(qiáng)度參參數(shù)弱化化,而導(dǎo)導(dǎo)致邊坡坡的破壞壞。4.直接接受各種種外力影影響的因因素區(qū)域性構(gòu)構(gòu)造應(yīng)力力的變化化、地震震、爆破破以及施施工載荷荷等,都都使邊坡坡直接受受力,對(duì)對(duì)邊坡穩(wěn)穩(wěn)定性的的影響直直接而迅迅速。7.3邊邊坡坡巖體穩(wěn)穩(wěn)定性分分析7.3.1概述述(1)邊邊坡穩(wěn)定定性分析析方法1.定性性分析是是在工程程地質(zhì)勘勘察工作作的基礎(chǔ)礎(chǔ)上,對(duì)對(duì)邊坡巖巖體變形形破壞的的可能性性及破壞壞形式進(jìn)進(jìn)行初步步判斷。。2.定量量分析是是在定性性分析的的基礎(chǔ)上上,應(yīng)用用一定的的計(jì)算方方法對(duì)邊邊坡巖體體進(jìn)行穩(wěn)穩(wěn)定性計(jì)計(jì)算及定定量評(píng)價(jià)價(jià)。評(píng)價(jià)方法法數(shù)學(xué)力學(xué)分析法模型模擬試驗(yàn)法工程類(lèi)比法圖解法塊體極限平衡法彈性力學(xué)、彈塑性力學(xué)法有限元法等數(shù)值模擬方法10/24/20222310/24/202224(2)極限平平衡分析法1.定義極限平衡分析析法是根據(jù)邊坡上上的滑體或滑滑體分塊的力力學(xué)平衡原理理,分析邊坡坡各種破壞模模式下的受力力狀態(tài),以及及滑體上的抗抗滑力和下滑滑力之間的關(guān)關(guān)系來(lái)評(píng)價(jià)邊邊坡的穩(wěn)定性性,它是邊坡坡穩(wěn)定性分析析計(jì)算的主要要方法。2.假設(shè)條件件1)滑動(dòng)面上上實(shí)際巖體提提供的抗剪強(qiáng)強(qiáng)度與與作用在在滑動(dòng)面上的的垂直應(yīng)力符符合庫(kù)侖準(zhǔn)則則或由此引申申的準(zhǔn)則,如如:或:2)穩(wěn)定系數(shù)數(shù)((即安全系數(shù)數(shù))是指沿最最危險(xiǎn)破壞面面作用的最大大抗滑力與下下滑力的比值值。3)二維極限限分析的基本本單元是單位位寬度的分塊塊滑體。10/24/20222510/24/202226(3)極限平平衡分析法分分析計(jì)算步驟驟1.在斷面面上繪制滑面面形狀,這主主要是根據(jù)滑滑坡外形、滑滑坡中段滑面面深度、坍塌塌情況、破壞壞方式等,推推測(cè)幾個(gè)可能能的滑動(dòng)面形形狀;2.推定滑滑坡后裂縫即即塌陷帶的深深度,計(jì)算確確定其產(chǎn)生的的影響范圍;;3.對(duì)滑坡坡的滑體進(jìn)行行分塊,分塊塊數(shù)目要根據(jù)據(jù)滑坡的具體體情況確定。。一般來(lái)說(shuō),,分塊數(shù)目越越多,計(jì)算結(jié)結(jié)果越精確。。4.計(jì)算滑滑動(dòng)面上的孔孔隙水壓力,,可采用地下下水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)據(jù)確定;5.采用合合適的計(jì)算方方法,計(jì)算穩(wěn)穩(wěn)定系數(shù)。但但一般要采用用兩種或兩種種以上的不同同計(jì)算方法進(jìn)進(jìn)行計(jì)算,然然后進(jìn)行結(jié)果果比較。10/24/2022277.3.2平平面破壞計(jì)計(jì)算法(1)計(jì)算模模型平面破壞計(jì)算算法是針對(duì)邊邊坡上滑體只只沿單一結(jié)構(gòu)構(gòu)面或軟弱面面產(chǎn)生平面滑滑動(dòng)的分析方方法。其力學(xué)學(xué)模型如圖7-11所示示。圖7-11平平面破壞計(jì)計(jì)算法分析模模型10/24/202228(2)假設(shè)設(shè)條件1.滑動(dòng)面面及張裂隙隙的走向平平行于坡面面;2.張裂隙隙是直立的的,其中充充有高度為為的水柱;;3.水沿張張裂隙的底底進(jìn)入滑動(dòng)動(dòng)面并沿滑滑動(dòng)面滲透透;4.滑體沿沿滑動(dòng)面做做剛體下滑滑。(3)力學(xué)學(xué)分析及方方程1.滑體上上的受力分分析滑體上的作作用力有::滑體重力力;;滑面面上的法向向力;滑動(dòng)面上上的裂隙水水壓(該力只在在庫(kù)侖準(zhǔn)則則中考慮));抗滑力力;;作用用在滑體重重心處的水水平外力((可以是是地震產(chǎn)生生的作用力力);張裂裂隙孔隙水水壓力等等。10/24/2022292.方程1)滑動(dòng)面面法向方向向有,,得:2)滑動(dòng)面面切向方向向有,,得::3)由庫(kù)侖侖準(zhǔn)則及安安全系數(shù)定定義得:4)安全系系數(shù)的表達(dá)達(dá)式為:(7-1))(7-2))(7-3))(7-4))10/24/202230其中::式中::—滑動(dòng)動(dòng)面的的粘結(jié)結(jié)力;;—滑動(dòng)動(dòng)面的的內(nèi)摩摩擦角角;—滑動(dòng)動(dòng)面的的長(zhǎng)度度。(4))主要要特點(diǎn)點(diǎn)及適適用條條件1.適適用條條件::適用用于均均質(zhì)砂砂性土土、順順層巖巖質(zhì)邊邊坡以以及沿沿基巖巖產(chǎn)生生平面面破壞壞的穩(wěn)穩(wěn)定性性分析析;2.優(yōu)優(yōu)點(diǎn)::力學(xué)學(xué)模型型和計(jì)計(jì)算公公式簡(jiǎn)簡(jiǎn)單;;3.缺缺點(diǎn)::要求求滑體體做整整體剛剛體運(yùn)運(yùn)動(dòng),,如果果滑體體內(nèi)產(chǎn)產(chǎn)生剪剪切破破壞的的邊坡坡穩(wěn)定定性分分析誤誤差較較大。。10/24/2022317.3.3簡(jiǎn)化化Bishop法(1))計(jì)算算模型型Bishop法法是一一種適適合于于圓弧弧形破破壞滑滑動(dòng)面面的邊邊坡穩(wěn)穩(wěn)定性性分析析方法法,但但它不不要求求滑動(dòng)動(dòng)面為為嚴(yán)格格的圓圓弧,,而只只需要要是近近似圓圓弧即即可。。其力力學(xué)計(jì)計(jì)算模模型如如圖7-12所所示。。圖7-12Bishop法法計(jì)算算力學(xué)學(xué)模型型10/24/202232(2))假設(shè)設(shè)條件件1.滑滑動(dòng)動(dòng)面為為圓弧弧形或或近似似圓弧弧形;;2.條條塊塊側(cè)側(cè)面面的的垂垂直直剪剪力力(3))力力學(xué)學(xué)分分析析與與計(jì)計(jì)算算公公式式1.條條塊塊的的力力學(xué)學(xué)分分析析滑塊塊的的條條塊塊上上的的作作用用力力有有::重重力力;;作作用用在在條條塊塊上上的的上上部部外外載載荷荷;作用在條條塊上的的水平作作用外載載荷(如如地震作作用);;條條間作用用力的水水平分量量;;條條間作用用力的垂垂直分量量;;條條塊底面面的抗剪剪力;條塊底底面的法法向力。。10/24/2022332.計(jì)算算公式1)條塊塊上垂直直方向靜靜力平衡衡條件,,得得:2)由庫(kù)庫(kù)侖準(zhǔn)則則得:3)由((7-5)式和和(7-6)式式可求得得的表達(dá)達(dá)式為::式中:(7-5)(7-6)(7-7)10/24/2022344)由滑體繞繞圓弧中心列列力矩平衡方方程,,得得:若取,,聯(lián)立立(7-5))式、(7-6)式和((7-7)式式,可得穩(wěn)定定系數(shù)表達(dá)式式:利用假設(shè)條件件簡(jiǎn)簡(jiǎn)化,則:(7-8)(7-8)10/24/202235(4)主要特特點(diǎn)及應(yīng)用條條件1.特點(diǎn):Bishop法穩(wěn)定系數(shù)數(shù)的計(jì)算考慮慮了條塊間的的作用力,是是Fellenius法法的改進(jìn),計(jì)計(jì)算較為準(zhǔn)確確,但要采用用迭代法,分分割條塊時(shí)要要求垂直條分分。2.適應(yīng)性::適用于均質(zhì)質(zhì)粘性及碎石石堆土等斜坡坡形成的圓弧弧形或近似圓圓弧形滑動(dòng)滑滑坡的計(jì)算。。此法當(dāng)時(shí)時(shí)計(jì)算較為準(zhǔn)準(zhǔn)確,當(dāng)時(shí)時(shí)計(jì)算誤差較較大。10/24/2022367.3.4Janbu法(1)計(jì)算算模型對(duì)于松散均均質(zhì)的邊坡坡,由于受受基巖的限限制而產(chǎn)生生兩端為圓圓弧、中間間為平面或或折線的復(fù)復(fù)合滑動(dòng),,分析具有有這種復(fù)合合破壞面的的邊坡穩(wěn)定定性可用Janbu法,其力力學(xué)模型如如圖7-13所示。。圖7-13Janbu法法力學(xué)分析析模型10/24/202237(2)假設(shè)設(shè)條件1.垂直條條塊側(cè)面上上的作用力力位于滑面面之上條條塊高處;;2.作用于于條塊上的的重力、反反力通過(guò)條條塊底面的的中點(diǎn)。(3)力學(xué)學(xué)分析與計(jì)計(jì)算公式1.條塊的的力學(xué)分析析條塊上的作作用力有::重力;;作作用在條塊塊上的上部部外載荷;作用在條塊塊上的水平平作用外載載荷(如地地震作用));;條間作作用力的水水平分量;;條間作用用力的垂直直分量;;條條塊底面的的抗剪力;條條塊塊底底面面的的法法向向力力。。10/24/2022382.計(jì)計(jì)算算公公式式推推導(dǎo)導(dǎo)1))條條塊塊上上垂垂直直方方向向靜靜力力平平衡衡條條件件,,得得::2))條條塊塊上上水水平平方方向向靜靜力力平平衡衡條條件件,得得::3))由由庫(kù)庫(kù)侖侖準(zhǔn)準(zhǔn)則則可可得得::(7-9))(7-10))(7-11))10/24/2022394)由由((7-9))式式、、((7-10))式式和和((7-11))式式聯(lián)聯(lián)合合可可解解得得穩(wěn)穩(wěn)定定系系數(shù)數(shù)為為:其中::5)若若令,,并引引入修修正系系數(shù),,將上上式化化簡(jiǎn)為為:(7-13)式式稱(chēng)為為簡(jiǎn)化化的Janbu法,,其中中符號(hào)號(hào)的物物理意意義同同Bishop法。。(7-12)(7-13)10/24/202240從上式式(7-13))可以以看出出與Bishop法法的計(jì)計(jì)算式式是一一樣的的,只只是多多了一一個(gè)修修正系系數(shù)。。在在時(shí)時(shí)可用用下式式求得得:當(dāng)時(shí)時(shí),,即為為Bishop法,,因此此簡(jiǎn)化化Bishop法只只是Janbu法的的一個(gè)個(gè)特例例。d和L的取取法如如圖7-14所所示。。圖7-14Janbu法法修正正系數(shù)數(shù)中d和L的測(cè)測(cè)量方方法10/24/202241的圖解解法如如圖7-15所所示。。Janbu法的的精確確解法法見(jiàn)教教材P385的的推導(dǎo)導(dǎo)(略略)。。圖7-15Janbu法f0與d/L的的關(guān)系曲線線10/24/202242(4)主要要特點(diǎn)及適適用條件Janbu法計(jì)算穩(wěn)穩(wěn)定系數(shù)的的特點(diǎn)是計(jì)計(jì)算準(zhǔn)確但但很復(fù)雜。。主要適用用于復(fù)合破破壞面的邊邊坡,既可可用于圓弧弧滑動(dòng),也也可用于非非圓弧滑動(dòng)動(dòng),但要求求條塊分割割時(shí)垂直條條分。7.3.5Sarma法7.3.6三維楔楔形體法((選學(xué))10/24/2022437.4滑滑坡的防治治與監(jiān)測(cè)(1)滑坡坡的類(lèi)型1.巖塊流流動(dòng)滑坡由于邊坡巖巖石內(nèi)部的的變形而使使堅(jiān)硬、脆脆性巖石的的塊狀巖體體破壞而形形成的滑坡坡;2.平面剪剪切滑坡由于破內(nèi)危危險(xiǎn)方位軟軟弱面的存存在,從而而使邊坡呈呈相當(dāng)大的的扇形體順順著這些結(jié)結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)動(dòng);3.旋轉(zhuǎn)剪剪切滑坡由于在軟巖巖和土內(nèi)出出現(xiàn)了屈服服與剪應(yīng)力力的重新分分布,使巖巖石在粘性性破壞之前前就形成一一個(gè)近呼圓圓形的破壞壞面,且沿沿著此面旋旋轉(zhuǎn)形成的的滑動(dòng)。10/24/202244(2)滑坡的監(jiān)監(jiān)測(cè)1.監(jiān)測(cè)測(cè)的目的的1)在滑滑坡整治治之前,,配合地地面調(diào)查查和勘探探工作,,收集各各種位移移、變形形數(shù)據(jù),,為整治治、設(shè)計(jì)計(jì)提供資資料;2)研究滑坡坡的主要影響響因素;3)研究抗滑滑構(gòu)筑物的受受力狀態(tài);4)研究滑坡坡的預(yù)報(bào)方法法;5)在整治過(guò)過(guò)程中,監(jiān)視視滑坡的發(fā)展展變化情況,,預(yù)測(cè)發(fā)展動(dòng)動(dòng)向,作出危危險(xiǎn)預(yù)報(bào),以以防事故發(fā)生生;6)整治完成成后,可以通通過(guò)一定時(shí)期期的觀測(cè),了了解邊坡發(fā)展展趨勢(shì),檢驗(yàn)驗(yàn)整治效果。。10/24/2022452.監(jiān)測(cè)方法法1)滑坡地面面位移觀測(cè)——建網(wǎng)觀測(cè)滑坡觀測(cè)網(wǎng)是是指設(shè)置在滑滑坡體及周界界附近穩(wěn)定區(qū)區(qū)地表的各個(gè)個(gè)位移觀測(cè)樁樁,以及設(shè)置置在滑坡體外外穩(wěn)定區(qū)地面面的置鏡樁、、照準(zhǔn)標(biāo)、護(hù)護(hù)樁等輔助樁樁組成的觀測(cè)測(cè)系統(tǒng)。布置置方法有:十十字交叉網(wǎng)法法、方格網(wǎng)法法、任意交叉叉網(wǎng)法、橫排排觀測(cè)網(wǎng)法、、射線網(wǎng)和基基線交點(diǎn)網(wǎng)法法等六種。建立觀測(cè)網(wǎng)雖雖然費(fèi)時(shí)長(zhǎng)和和工作量大,,但它能較全全面了解滑坡坡的動(dòng)態(tài),是是研究滑坡的的傳統(tǒng)方法之之一,也是其其他觀測(cè)方法法的基礎(chǔ),因因此,目前仍仍然是一種主主要的觀測(cè)方方法。10/24/2022462)地表裂縫縫簡(jiǎn)易觀測(cè)法法由于滑坡變形形過(guò)程中,在在滑體的不同同部位所產(chǎn)生生的裂縫,隨隨著滑坡變形形的發(fā)展有明明顯變化規(guī)律律的特點(diǎn),并并能及時(shí)對(duì)地地表及建筑物物上的裂縫進(jìn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀測(cè)測(cè),擴(kuò)大觀測(cè)測(cè)范圍,準(zhǔn)確確地了解滑動(dòng)動(dòng)體變形的全全過(guò)程,既方方便易行又能能直觀反映滑滑坡變形的一一系列特征,,能及時(shí)掌握握滑坡災(zāi)害發(fā)發(fā)生、發(fā)展的的變化規(guī)律。。它對(duì)已建立立觀測(cè)網(wǎng)的滑滑坡能提供補(bǔ)補(bǔ)充和局部校校正資料,對(duì)對(duì)那些不能設(shè)設(shè)立觀測(cè)樁的的地方就更為為重要。3)建建筑物物裂縫縫簡(jiǎn)易易觀測(cè)測(cè)法對(duì)滑坡坡體上上及其其附近近的所所有建建筑物物的開(kāi)開(kāi)裂、、沉陷陷、位位移和和傾斜斜等變變形均均應(yīng)進(jìn)進(jìn)行觀觀測(cè)。。因?yàn)闉檫@些些建筑筑物對(duì)對(duì)滑坡坡變形形反映映敏感感、表表現(xiàn)清清楚,,據(jù)此此能詳詳細(xì)掌掌握山山體穩(wěn)穩(wěn)定程程度、、發(fā)展展趨勢(shì)勢(shì),為為采取取防護(hù)護(hù)措施施提供供確切切的參參考參參數(shù)。。建筑筑物變變形觀觀測(cè)方方法有有:灰灰塊側(cè)側(cè)標(biāo)、、標(biāo)釘釘側(cè)標(biāo)標(biāo)、金金屬板板側(cè)標(biāo)標(biāo)等方方法。。10/24/2022474)地地面傾傾斜變變化觀觀測(cè)觀測(cè)地地面傾傾斜度度一方方面對(duì)對(duì)未確確定邊邊界的的滑坡坡,可可以通通過(guò)觀觀測(cè)確確定滑滑坡的的邊界界,另另一方方面對(duì)對(duì)已確確定邊邊界的的滑坡坡體,,可以以通過(guò)過(guò)觀測(cè)測(cè)確定定滑體體是處處于穩(wěn)穩(wěn)定狀狀態(tài)還還是活活動(dòng)狀狀態(tài)。。5)滑滑坡深深部位位移觀觀測(cè)由于滑滑坡在在滑動(dòng)動(dòng)過(guò)程程中,,地表表與深深部位位移常常常表表現(xiàn)出出局部部差異異,因因此,,在進(jìn)進(jìn)行地地表位位移觀觀測(cè)時(shí)時(shí),必必須進(jìn)進(jìn)行滑滑體內(nèi)內(nèi)部深深層位位移觀觀測(cè),,這樣樣就可可以了了解滑滑體內(nèi)內(nèi)部不不同深深度各各點(diǎn)的的位移移方向向、數(shù)數(shù)量和和速度度,結(jié)結(jié)合地地面位位移觀觀測(cè)和和地下下應(yīng)力力測(cè)定定,研研究滑滑坡發(fā)發(fā)生的的機(jī)理理和動(dòng)動(dòng)態(tài)過(guò)過(guò)程,,為滑滑坡治治理提提供可可靠的的依據(jù)據(jù)。6)滑動(dòng)動(dòng)面位置置的測(cè)定定(通過(guò)過(guò)鉆孔埋埋入物體體的方法法測(cè)定))7)滑坡坡滑動(dòng)力力觀測(cè)((通過(guò)構(gòu)構(gòu)筑物上上的壓力力盒觀測(cè)測(cè))10/24/202248(3))滑坡坡的防防治1.邊邊坡坡變形形破壞壞的防防治原原則1)以以防為為主::正確確地選選擇建建筑場(chǎng)場(chǎng)地,,合理理地制制訂人人工邊邊坡的的布置置和開(kāi)開(kāi)挖方方案。。2)及時(shí)處處理:對(duì)已已出現(xiàn)的變變形的具體體情況,及及時(shí)采取必必要的增強(qiáng)強(qiáng)穩(wěn)定性的的措施。3)考慮工工程的重要要性:對(duì)于于威脅到重重大永久性性工程安全全的邊坡變變形和破壞壞,應(yīng)采取取全面的、、嚴(yán)密的整整治措施,,以保證邊邊坡具有較較高的安全全系數(shù)。對(duì)對(duì)于一般性性工程或臨臨時(shí)性工程程,則可采采取較簡(jiǎn)易易

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