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文檔簡介
專題六
斜坡巖(土)體穩(wěn)定性的工程地質(zhì)分析(2)1專題六
斜坡巖(土)體穩(wěn)定性的工程地質(zhì)分析(2)1本專題內(nèi)容研究意義邊坡的應力分布特征邊坡的變形與破壞邊坡變形破壞的基本特征崩塌與滑坡邊坡變形與破壞的平面問題邊坡變形與破壞的空間問題邊坡工程2本專題內(nèi)容2§6.3滑坡與崩塌本節(jié)主要內(nèi)容:
滑坡的定義及構(gòu)造滑坡的分類滑坡的發(fā)育過程滑坡的影響因素滑坡的野外識別崩塌3§6.3滑坡與崩塌31滑坡的定義及構(gòu)造滑坡的定義是斜坡土體和巖體在重力作用下失去原有的穩(wěn)定狀態(tài),沿著斜坡內(nèi)某些滑動面(或滑動帶)作整體向下滑動的現(xiàn)象。
41滑坡的定義及構(gòu)造滑坡的定義4特點
1.滑動的巖土體具有整體性;
2.斜坡上巖土體的移動方式為滑動,不是傾倒或滾動;
3.規(guī)模大的滑坡一般是緩慢地往下滑動,其位移速度多在突變加速階段才顯著。5特點5667788991010構(gòu)造特征
(1)滑坡體(2)滑動面、滑動帶和滑坡床(3)滑坡后壁(滑坡圈谷)(4)滑坡臺地(5)滑坡鼓丘(6)滑坡舌(7)滑坡裂縫:
1)拉張裂縫
2)鼓張裂縫
3)剪切裂縫
4)扇形張裂縫(8)滑坡主軸11構(gòu)造特征1112122滑坡的分類滑坡體的主要物質(zhì)組成和滑坡與地質(zhì)構(gòu)造關(guān)系劃分:(1)覆蓋層滑坡:本類滑坡有粘性土滑坡、黃土滑坡、碎石滑坡、風化殼滑坡。(2)基巖滑坡:本類滑坡與地質(zhì)結(jié)構(gòu)的關(guān)系可分為:均質(zhì)滑坡、順層滑坡、切層滑坡。(3)特殊滑坡:本類滑坡有融凍滑坡、陷落滑坡等。132滑坡的分類滑坡體的主要物質(zhì)組成和滑坡與地質(zhì)構(gòu)造關(guān)系14142.按滑坡體的厚度劃分:(1)淺層滑坡:小于6米(2)中層滑坡;6—20米(3)深層滑坡;20—30米(4)超深層滑坡:大于30米152.按滑坡體的厚度劃分:153.按滑坡的規(guī)模大小劃分:
(1)小型滑坡;小于3萬立方(2)
中型滑坡;3—50萬立方
(3)
大型滑坡;50—300萬立方(4)巨型滑坡:大于300萬立方163.按滑坡的規(guī)模大小劃分:164.按形成的年代劃分:
(1)新滑坡;
(2)古滑坡:
5.按力學條件劃分。
(1)牽引式滑坡;
(2)推動式滑坡。174.按形成的年代劃分:1718183滑坡的發(fā)育過程(一)蠕動變形階段:
在自然條件和人為因素作用下,造成斜坡的穩(wěn)定狀況受到破壞;在斜坡內(nèi)部某一部分因抗剪強度小于剪切力而首先變形,產(chǎn)生微小的移動;往后變形進一步發(fā)展,直至坡面出現(xiàn)斷續(xù)的拉張裂縫;隨著拉張裂縫的出現(xiàn),滲水作用加強,變形進一步發(fā)展,后緣拉張,裂縫加寬,兩側(cè)剪切裂縫也相繼出現(xiàn)。斜坡在整體滑動之前出現(xiàn)的各種現(xiàn)象,叫做滑坡的前兆現(xiàn)象,盡早發(fā)現(xiàn)和觀測滑坡的各種前兆現(xiàn)象,對于滑坡的預測和預防都是很重要的。
193滑坡的發(fā)育過程(一)蠕動變形階段:19(二)滑動破壞階段:滑坡在整體往下滑動的時候,滑坡后緣迅速下陷,滑坡壁越露越高,滑坡體分裂成數(shù)塊,并在地面上形成階梯狀地形,滑坡體上的樹木東倒西歪地傾斜,形成“醉林”?;麦w上的建筑物(如房屋、水管、渠道等)嚴重變形以致倒塌毀壞。隨著滑坡體向前滑動,滑坡體向前伸出,形成滑坡舌?;瑒訒r往往伴有巨響并產(chǎn)生很大的氣浪,有時造成巨大災害。20(二)滑動破壞階段:20
(三)漸趨穩(wěn)定階段:由于滑坡體在滑動過程中具有動能,所以滑坡體能越過平衡位置,滑到更遠的地方,滑動停止后,除形成特殊的滑坡地形外,在巖性、構(gòu)造和水文地質(zhì)條件等方面都相繼發(fā)生了一些變化。在自重的作用下,滑坡體上松散的巖土逐漸壓密,地表的各種裂縫逐漸被充填,滑動帶附近巖土的強度由于壓密固結(jié)又重新增加,這時對整個滑坡的穩(wěn)定性也大為提高。經(jīng)過若干時期后,滑坡體上的東倒西歪的“醉林”又重新垂直向上生長,但其下部已不能伸直,因而樹干呈彎曲狀,有時稱它謂“馬刀樹”,這是滑坡趨于穩(wěn)定的一種現(xiàn)象。21
(三)漸趨穩(wěn)定階段:2122222323(1)斜坡外形:斜坡的存在,使滑動面能在斜坡前緣臨空出露。這是滑坡產(chǎn)生的先決條件。同時,斜坡不同高度、坡度、形狀等要素可使斜坡內(nèi)力狀態(tài)變化,內(nèi)應力的變化可導致斜坡穩(wěn)定或失穩(wěn)。當斜坡愈陡、高度愈大以及當斜坡中上部突起而下部凹進,且坡腳無抗滑地形時,滑坡容易發(fā)生。(2)巖性:滑坡主要發(fā)生在易親水軟化的上層中和一些軟巖中。例如粘質(zhì)土、黃土和黃土類土、山坡堆積、風化巖以及遇水易膨脹和軟化的土層。軟巖有頁巖、泥巖和泥灰?guī)r、干枚巖以及風化凝灰?guī)r等。4滑坡的影響因素24(1)斜坡外形:斜坡的存在,使滑動面能在斜坡前
(3)構(gòu)造:斜坡內(nèi)的一些層面、節(jié)理、斷層、片理等軟弱面若與斜坡坡面傾向近于一致,則此斜坡的巖土體容易失穩(wěn)成為滑坡。(4)水:水的作用可使巖土軟化、強度降低,可使巖土體加速風化。若為地表水作用還可以使坡腳侵蝕沖刷;地下水位上升可使巖土體軟化、增大水力坡度等。不少滑坡有“大雨大滑、小雨小滑、無雨不滑”的特點,說明水對滑坡作用的重要性。(5)地震:地震可誘發(fā)滑坡發(fā)生,此現(xiàn)象在山區(qū)非常普遍。地震首先將斜坡巖土體結(jié)構(gòu)破壞,可使粉砂層液化,從而降低巖土體抗剪強度;同時地震波在巖土體內(nèi)傳遞,使巖土體承受地震慣性力,增加滑坡體的下滑力,促進滑坡的發(fā)生。25(3)構(gòu)造:斜坡內(nèi)的一些層面、節(jié)理、斷層、
(6)人為因素
1)破壞坡角。在興建土建工程時,由于切坡不當,斜坡的支撐被破壞,
2)堆載不當?;蛘咴谛逼律戏饺我舛烟顜r土方、興建工程、增加荷載,部會破壞原來斜坡的穩(wěn)定條件
3)破壞排水。人為地破壞表層覆蓋物,引起地表水下滲作用的增強,或破壞自然排水系統(tǒng),使坡體水量增加。
4)排水不當。引水灌溉或排水管道漏水將會使水滲人斜坡內(nèi),促使滑動因素增加。
5)爆破施工。26265滑坡的野外識別從地貌形態(tài)上識別滑坡
1.淺洼地
2.雙溝同源
3.圈椅地貌
4.植物特征
5.河谷地貌:下落錯段改道275滑坡的野外識別從地貌形態(tài)上識別滑坡27
從地層巖性對比識別滑坡
1.順坡向軟弱夾層存在
2.有遇水易軟化巖層存在
3.局部層序變化從水文地質(zhì)條件上認識滑坡
1.溝谷交匯或分流的陡坡地段
2.斜坡下部地下水露頭發(fā)育地段2828從滑坡裂縫特征分析滑坡
1.滑坡自上而下出現(xiàn)拉張裂縫---牽引式滑坡
2.上部剪切裂縫明顯,下部不明顯---推動式滑坡
3.地表裂縫少—深部滑動地表裂縫多----淺部滑動扇形張裂縫存在---速度快淺層塑性滑坡
4.滑坡裂縫發(fā)育與滑床之間關(guān)系29297、崩塌
(一)概述(二)崩塌發(fā)生條件和發(fā)育因素(三)崩塌的防治
307、崩塌(一)概述30(一)概述崩塌:陡峻或極陡斜坡上,某些大塊或巨塊巖塊,突然崩落或滑落,順山坡猛烈地翻滾跳躍,巖塊相互撞擊破碎,最后堆積于坡腳,這一過程稱為崩塌。規(guī)模極大的崩塌可稱為山崩,而僅個別巨石崩落稱墜石。危害:(1)崩塌會使建筑物,有時甚至使整個居民點遭到毀壞,使公路和鐵路被掩埋。(2)崩塌有時還會使河流堵塞形成堰塞湖,這樣就會將上游建筑物及農(nóng)田淹沒,(3)在寬河谷中,由于崩塌能使河流改道及改變河流性質(zhì),而造成急湍地段。31(一)概述31323233333434353536363737(二)崩塌發(fā)生條件和發(fā)育因素
(1)山坡的坡度及其表面的構(gòu)造其坡度往往達55~75;
山坡表面凹凸不平,則沿突出部分可能發(fā)生崩塌。(2)巖石性質(zhì)和節(jié)理程度巖石性質(zhì)不同,其強度、風化程度、抗風化和抗沖刷的能力及其滲水程度都是不同的。如果陡峻山坡是由軟硬巖層互層組成,由于軟巖層屬易于風化,硬巖層失去支持而引起崩塌。38(二)崩塌發(fā)生條件和發(fā)育因素38
(3)地質(zhì)構(gòu)造巖層傾斜方向和山坡傾向相反,其穩(wěn)定程度較巖層順山坡傾斜的大。巖層順山坡傾斜其穩(wěn)定程度的大小還取決于傾角大小和破碎程度。一切構(gòu)造作用,正斷層、逆斷層,逆掩斷層,特別在地震強烈地帶對山坡的穩(wěn)定程度有著不良影響,而其影響的大小又決定于構(gòu)造破壞的性質(zhì)、大小、形狀和位置。393940404141
(三)崩塌的防治只有小型崩塌,才能防止其不發(fā)生,對于大的崩塌只好繞避。1.爆破或打楔。將陡崖削緩,并清除易墜的巖石。2.堵塞裂隙或向裂隙內(nèi)灌漿,以提高有崩塌危險巖石的穩(wěn)定性。3.調(diào)整地表水流。在崩塌地區(qū)上方修截水溝,以阻止水流流入裂隙。42(三)崩塌的防治424.為了防止風化將山坡和斜坡鋪砌覆蓋起來?;蛟谄旅嫔蠂姖{。
5.筑明峒或御塌棚。
6.筑護墻及圍護棚(木的、石的、鐵絲網(wǎng))以阻擋墜落石塊,并及時清除圍護建筑物中的堆積物。
7.在軟弱巖石出露處修筑擋土墻,以支持上部巖石的質(zhì)量(這種措施常用于修建鐵路路基而需要開挖很深的路塹時)。434.為了防止風化將山坡和斜坡鋪砌覆蓋起來。或在坡面上噴漿。444445454646
附錄:瓦恩斯的滑坡分類斜坡破壞的分類,國內(nèi)外已有許多不同的方案。近年來,國際工程地質(zhì)協(xié)會(IAEG)滑坡委員會建議(D.M.Cruden,1989)采用瓦恩斯的滑坡分類(D.Varnes,1978)作為國際標準方案。分類綜合考慮了斜坡的物質(zhì)組成和運動方式。按物質(zhì)組成分為巖質(zhì)和土質(zhì)斜坡;按運動方式劃分為崩落(塌)(faIls)、傾倒(topples)、滑動(落)(slides)、側(cè)向擴離(1ateralspreads)和流動(flows)等5種基本類型還可組合成多種復合類型,如崩塌—碎屑流、滑坡—泥石流等。4747
瓦恩斯的分類實際上是將斜坡變形、破壞和破壞后的繼續(xù)運動三者綜合在一起。如分類中的“流動”包括了斜坡巖體的蠕變(creep),又包括了碎屑流(debrisflow)和泥流(mudflow)等。前者屬斜坡變形,實際上斜坡發(fā)生滑坡、崩塌等破壞之前,都可能經(jīng)歷過蠕變;后者作為一種與斜坡破壞相聯(lián)系的現(xiàn)象,則大多是由崩塌或滑坡體在繼續(xù)運動過程中發(fā)展而成的運動方式。又如分類中的“傾倒”,實際上也是一種變形方式,其最終破壞可表現(xiàn)為崩塌或滑坡。4848
鑒于以上原因,可將崩落(塌)(falls)、滑落(坡)(s1iding)和(側(cè)向)擴離(1ateralspreading)作為三種基本破壞方式,也是斜坡失穩(wěn)的基本方式。就巖體破壞機制而言,崩塌以拉斷破壞為主、滑坡以剪切破壞為主、擴離則主要是由塑性流動破壞所致。
(1)崩塌崩塌包括了小規(guī)模塊石的墜落(freefall)和大規(guī)模的山(巖)崩(rockavalanches).崩塌體通常破碎成碎塊堆積于坡腳,形成具有一定天然休止角的巖堆。在一定條件下,可在繼續(xù)運動過程中發(fā)展為碎屑流。49鑒于以上原因,可將崩落(塌)(falls)、滑5050(2)滑坡滑坡可按滑動面或破壞面(surfaceofrupture)縱剖面形態(tài)劃分為平滑型(順層)(translationalsliding)和弧形或轉(zhuǎn)動型(切層)滑(slump或rotationalsliding)兩種類型。
(3)擴離擴離是由于斜坡巖(土)體中下伏平緩產(chǎn)狀的軟弱曾塑性破壞或流動引起的破壞,軟層上覆巖(土)體或做整體,或被解體為系列塊體向坡前方向“漂移”。這種破壞方式與塊狀滑坡類似。但由于呈塑性流動狀態(tài)的軟巖,可因塊體重力壓縮而被擠入被解體的塊體之間,造成塊體“東倒西歪”,這是它區(qū)別于一般滑坡的重要特征。51(2)滑坡51崩塌滑坡52崩塌滑坡52類型主要特征主要模式可能破壞方式結(jié)構(gòu)及產(chǎn)狀外形Ⅰ均質(zhì)或似均質(zhì)體斜坡均質(zhì)的土質(zhì)或半巖質(zhì)斜坡,包括碎裂狀或碎塊體斜坡決定于土、石性質(zhì)或天然休止角蠕滑-拉裂轉(zhuǎn)動型滑坡或滑塌Ⅱ?qū)訝铙w斜坡Ⅱ1
平緩層狀體坡
α=0-±φrα<β滑移-壓致拉裂平推式滑坡,轉(zhuǎn)動型滑坡Ⅱ2
緩傾外層狀體坡
α=φr
-φpα≈β滑移-拉裂順層滑坡,或塊狀滑坡Ⅱ3中傾外層狀體坡
α=φp
-40°α≥β滑移-彎曲順層-切層滑坡Ⅱ4陡傾外層狀體坡
α=40°-60°α≥β彎曲-拉裂崩塌或切層轉(zhuǎn)動型滑坡Ⅱ5陡立-傾內(nèi)層狀斜體坡
α>60°-傾內(nèi)彎曲-拉裂(淺部)蠕滑-拉裂(深部)崩塌,深部切層轉(zhuǎn)動型滑坡Ⅱ6變角傾外層狀體坡上陡,下緩(α<φr)α≤β滑移-彎曲順層轉(zhuǎn)動型滑坡Ⅲ塊狀體斜坡可根據(jù)結(jié)構(gòu)面組合線產(chǎn)狀按Ⅱ類方案細分滑移-拉裂為多見Ⅳ軟弱基座體斜坡Ⅳ1
平緩軟弱基座體斜坡Ⅳ2
緩傾內(nèi)軟弱基底體斜坡一般情況上陡下(軟弱基底)緩塑流-拉裂擴離,塊狀滑坡崩塌,轉(zhuǎn)動型滑坡(深部)表斜坡巖體結(jié)構(gòu)類型與變形破壞方式對照表注:φr
、φp軟弱面的殘余(或起動)和基本摩擦角;α軟弱面傾角,β斜坡坡角。53類型主要特征主要模式可能破壞方式結(jié)構(gòu)及產(chǎn)狀外形Ⅰ均質(zhì)8邊坡巖體穩(wěn)定性分析的步驟定性分析是在工程地質(zhì)勘察工作的基礎(chǔ)上,對邊坡巖體變形破壞的可能性及破壞形式進行初步判斷。定量分析是在定性分析的基礎(chǔ)上,應用一定的計算方法對邊坡巖體進行穩(wěn)定性計算及定量評價。評價方法數(shù)學力學分析法模型模擬試驗法工程類比法圖解法塊體極限平衡法彈性力學、彈塑性力學法有限元法等數(shù)值方法第九章
邊坡巖體穩(wěn)定性分析548邊坡巖體穩(wěn)定性分析的步驟定性分析是在工程地質(zhì)勘察工作塊體極限平衡法假設(shè)條件(1)邊坡巖體將沿某一結(jié)構(gòu)面(滑動面)產(chǎn)生滑移剪切破壞;(2)滑體在滑動過程中相對位置不變化,即為剛體;(3)滑動面上的應力分布均勻;(4)不考慮滑體兩側(cè)的抗滑力。穩(wěn)定性系數(shù)=滑動面上可能利用抗滑力/滑動力>1
穩(wěn)定≦1不穩(wěn)定在多數(shù)情況下,計算的穩(wěn)定性系數(shù)都有一定誤差,因此,為保險起見,引入安全系數(shù)的概念。第九章
邊坡巖體穩(wěn)定性分析55塊體極限平衡法假設(shè)條件第九章
邊坡巖體穩(wěn)定性分析55塊體極限平衡法步驟可能滑動巖體幾何邊界條件的分析受力條件分析確定計算參數(shù)計算穩(wěn)定性系數(shù)確定安全系數(shù),進行穩(wěn)定性評價第九章
邊坡巖體穩(wěn)定性分析56塊體極限平衡法步驟可能滑動巖體幾何邊界條件的分析受力條件分析一、幾何邊界條件分析幾何邊界條件是指構(gòu)成可能滑動巖體的各種邊界面及其組合關(guān)系,包括滑動面、切割面和臨空面三種?;瑒用媸侵钙鸹瑒?即失穩(wěn)巖體沿其滑動)作用的面,包括潛在破壞面。切割面是指起切割巖體作用的面,由于失穩(wěn)巖體不沿該面滑動,因而不起抗滑作用,如平面滑動的側(cè)向切割面。臨空面指臨空的自由面,它的存在為滑動巖體提供活動空間,臨空面常由地面或開挖面組成。第九章
邊坡巖體穩(wěn)定性分析57一、幾何邊界條件分析幾何邊界條件是指構(gòu)成可能滑動巖體的各種邊幾何邊界條件分析的內(nèi)容是查清巖體中的各類結(jié)構(gòu)面及其組合關(guān)系,確定出可能的滑移面、切割面。幾何邊界條件分析的目的是確定邊坡中可能滑動巖體的位置、規(guī)模及形態(tài),定性地判斷邊坡巖體的破壞類型及主滑方向。幾何邊界條件的分析可通過赤平投影、實體比例投影等圖解法或三角幾何分析法進行。一、幾何邊界條件分析第九章
邊坡巖體穩(wěn)定性分析58幾何邊界條件分析的內(nèi)容是查清巖體中的各類結(jié)構(gòu)面及其組合關(guān)系,二、受力條件分析在工程使用期間,可能滑動巖體或其邊界面上承受的力的類型及大小、方向和合力的作用點統(tǒng)稱為受力條件。邊坡巖體上承受的力常見有:巖體重力、靜水壓力、動水壓力、建筑物作用力及震動力等等。1.地震作用水平地震作用:FEK=1G第九章
邊坡巖體穩(wěn)定性分析59二、受力條件分析在工程使用期間,可能滑動巖體或其邊界面上承受2.水壓力:包括滲透靜水壓力和滲透動水壓力。靜水壓力——水對巖體的靜壓力,數(shù)值上等于巖體受到的浮力。動水壓力——與水力梯度有關(guān),數(shù)值上等于巖體受到的滲流阻力。第九章
邊坡巖體穩(wěn)定性分析602.水壓力:包括滲透靜水壓力和滲透動水壓力。第九章
邊坡巖體三、確定計算參數(shù)從偏安全的角度起見,一般選用的計算參數(shù),應接近于殘余強度。研究表明:殘余強度與峰值強度的比值,大多變化在0.6~0.9之間,因此,在沒有獲得殘余強度的條件下,建議摩擦系數(shù)計算值在峰值摩擦系數(shù)的60%~90%之間選取,內(nèi)聚力計算值在峰值內(nèi)聚力的10%~30%之間選取。經(jīng)驗數(shù)據(jù)極限狀態(tài)下的反算數(shù)據(jù)試驗數(shù)據(jù)第九章
邊坡巖體穩(wěn)定性分析61三、確定計算參數(shù)從偏安全的角度起見,一般選用的計算參數(shù),應接四、穩(wěn)定性系數(shù)的計算和穩(wěn)定性評價穩(wěn)定性系數(shù)=可供利用的抗滑力/滑動力第九章
邊坡巖體穩(wěn)定性分析62四、穩(wěn)定性系數(shù)的計算和穩(wěn)定性評價穩(wěn)定性系數(shù)=可供利用的抗滑力五、確定安全系數(shù),進行穩(wěn)定性評價安全系數(shù):根據(jù)各種因素規(guī)定的允許的穩(wěn)定性系數(shù)。大小是根據(jù)各種影響因素人為規(guī)定的,必須大于1。影響因素:①巖體工程地質(zhì)特征研究的詳細程度;②各種計算參數(shù)誤差的大??;③計算穩(wěn)定性系數(shù)時,是否考慮了全部作用力;④計算過程中各種中間結(jié)果的誤差大?。虎莨こ痰脑O(shè)計年限、重要性以及邊坡破壞后的后果。安全系數(shù)一般=1.05~1.5
第九章
邊坡巖體穩(wěn)定性分析63五、確定安全系數(shù),進行穩(wěn)定性評價安全系數(shù):根據(jù)各種因素規(guī)定的§9邊坡巖體穩(wěn)定性計算一、單平面滑動1、僅有重力作用時滑動面上的抗滑力Fs=Gcosβtgφj+CjL
滑動力
Fr=Gsinβ穩(wěn)定性系數(shù)第九章
邊坡巖體穩(wěn)定性分析64§9邊坡巖體穩(wěn)定性計算一、單平面滑動第九章
邊坡巖體穩(wěn)滑動體極限高度Hcr為∴當Cj=0,φj<β時,η<1,Hcr=0忽略滑動面上內(nèi)聚力(Cj=0)時
第九章
邊坡巖體穩(wěn)定性分析65滑動體極限高度Hcr為∴當Cj=0,φj<β時,η<1,Hc2、有水壓力作用作用于CD上的靜水壓力V作用于AD上的靜水壓力U為邊坡穩(wěn)定性系數(shù)為第九章
邊坡巖體穩(wěn)定性分析662、有水壓力作用作用于CD上的靜水壓力V作用于AD上的靜水壓3、有水壓力作用與地震作用邊坡的穩(wěn)定性系數(shù)FEK=1G水平地震作用第九章
邊坡巖體穩(wěn)定性分析673、有水壓力作用與地震作用邊坡的穩(wěn)定性系數(shù)FEK=1G水平二、同向雙平面滑動第一種情況為滑動體內(nèi)不存在結(jié)構(gòu)面,視滑動體為剛體,采用力平衡圖解法計算穩(wěn)定性系數(shù)第二種情況為滑動體內(nèi)存在結(jié)構(gòu)面并將滑動體切割成若干塊體的情況,這時需分塊計算邊坡的穩(wěn)定性系數(shù)第九章
邊坡巖體穩(wěn)定性分析68二、同向雙平面滑動第一種情況為滑動體內(nèi)不存在結(jié)構(gòu)面,視滑動體1.滑動體為剛體的情況
ABCD為可能滑動體,根據(jù)滑動面產(chǎn)狀分為Ⅰ、Ⅱ兩個塊體。FⅠ為塊體Ⅱ?qū)K體Ⅰ的作用力,F(xiàn)Ⅱ為塊體Ⅰ對塊體Ⅱ的作用力,F(xiàn)Ⅰ和FⅡ大小相等,方向相反,其作用方向的傾角為θ?;瑒用鍭B以下巖體對塊體Ⅰ的反力R1(摩阻力)與AB面法線的夾角為φ1。第九章
邊坡巖體穩(wěn)定性分析691.滑動體為剛體的情況
第九章
邊坡巖體穩(wěn)定性分析692.滑動體內(nèi)存在結(jié)構(gòu)面的情況
在滑動過程中,滑動體除沿滑動面滑動外,被結(jié)構(gòu)面分割開的塊體之間還要產(chǎn)生相互錯動。采用分塊極限平衡法和不平衡推力傳遞法進行穩(wěn)定性計算。AB面BC面BD面第九章
邊坡巖體穩(wěn)定性分析702.滑動體內(nèi)存在結(jié)構(gòu)面的情況
AB面第九章
邊坡巖體穩(wěn)定性分塊體Ⅰ塊體Ⅱ塊體Ⅰ塊體Ⅱ塊體Ⅱ第九章
邊坡巖體穩(wěn)定性分析71塊體Ⅰ塊體Ⅱ塊體Ⅰ塊體Ⅱ塊體Ⅱ第九章
邊坡巖體穩(wěn)定性分析71三、多平面滑動邊坡巖體的多平面滑動,分為一般多平面滑動和階梯狀滑動兩個亞類。階梯狀滑動,破壞面由多個實際滑動面和受拉面組成,呈階梯狀,坡穩(wěn)定性的計算思路與單平面滑動相同,即將滑動體的自重(僅考慮重力作用時)分解為垂直滑動面的分量和平行滑動面的分量。第九章
邊坡巖體穩(wěn)定性分析72三、多平面滑動邊坡巖體的多平面滑動,第九章
邊坡巖體穩(wěn)定性分楔形體滑動的滑動面由兩個傾向相反、且其交線傾向與坡面傾向相同、傾角小于邊坡角的軟弱結(jié)構(gòu)面組成。四、楔形體滑動第九章
邊坡巖體穩(wěn)定性分析73楔形體滑動的滑動面由兩個傾向相反、且其交線傾向與坡面傾向相同首先將滑體自重G分解為垂直交線BD的分量N和平行交線的分量(即滑動力Gsinβ),然后將N投影到兩個滑動面的法線方向,求得作用于滑動面上的法向力N1和N2,最后求得抗滑力及穩(wěn)定性系數(shù)。可能滑動體的滑動力為Gsinβ,垂直交線的分量為N=Gcosβ。將Gcosβ投影到△ABD和△BCD面的法線方向上,得法向力N1、N2穩(wěn)定性系數(shù)計算的基本思路第九章
邊坡巖體穩(wěn)定性分析74首先將滑體自重G分解為垂直交線BD的分量N和平行交線的分量(邊坡的穩(wěn)定性系數(shù)邊坡的抗滑力第九章
邊坡巖體穩(wěn)定性分析75邊坡的穩(wěn)定性系數(shù)邊坡的抗滑力第九章
邊坡巖體穩(wěn)定性分析75上機實習題目右圖所示的同向雙平面滑體,滑體尺寸見各點坐標(單位:m),巖體天然密度=2300kg/m3,巖體強度m=25°,Cm=40kPa,結(jié)構(gòu)面強度j=20°,Cj=25kPa。試計算存在結(jié)構(gòu)面BD和不存在結(jié)構(gòu)面BD兩種情況下滑體的穩(wěn)定性系數(shù)。ABCDA(0,0)B(280,100)C(400,260)D(100,260)第九章
邊坡巖體穩(wěn)定性分析76上機實習題目右圖所示的同向雙平面滑體,滑體尺寸見各點坐標(單寫在最后成功的基礎(chǔ)在于好的學習習慣Thefoundationofsuccessliesingoodhabits77寫在最后成功的基礎(chǔ)在于好的學習習慣77結(jié)束語當你盡了自己的最大努力時,失敗也是偉大的,所以不要放棄,堅持就是正確的。WhenYouDoYourBest,FailureIsGreat,SoDon'TGiveUp,StickToTheEnd演講人:XXXXXX時間:XX年XX月XX日
78結(jié)束語78專題六
斜坡巖(土)體穩(wěn)定性的工程地質(zhì)分析(2)79專題六
斜坡巖(土)體穩(wěn)定性的工程地質(zhì)分析(2)1本專題內(nèi)容研究意義邊坡的應力分布特征邊坡的變形與破壞邊坡變形破壞的基本特征崩塌與滑坡邊坡變形與破壞的平面問題邊坡變形與破壞的空間問題邊坡工程80本專題內(nèi)容2§6.3滑坡與崩塌本節(jié)主要內(nèi)容:
滑坡的定義及構(gòu)造滑坡的分類滑坡的發(fā)育過程滑坡的影響因素滑坡的野外識別崩塌81§6.3滑坡與崩塌31滑坡的定義及構(gòu)造滑坡的定義是斜坡土體和巖體在重力作用下失去原有的穩(wěn)定狀態(tài),沿著斜坡內(nèi)某些滑動面(或滑動帶)作整體向下滑動的現(xiàn)象。
821滑坡的定義及構(gòu)造滑坡的定義4特點
1.滑動的巖土體具有整體性;
2.斜坡上巖土體的移動方式為滑動,不是傾倒或滾動;
3.規(guī)模大的滑坡一般是緩慢地往下滑動,其位移速度多在突變加速階段才顯著。83特點58468578688798810構(gòu)造特征
(1)滑坡體(2)滑動面、滑動帶和滑坡床(3)滑坡后壁(滑坡圈谷)(4)滑坡臺地(5)滑坡鼓丘(6)滑坡舌(7)滑坡裂縫:
1)拉張裂縫
2)鼓張裂縫
3)剪切裂縫
4)扇形張裂縫(8)滑坡主軸89構(gòu)造特征1190122滑坡的分類滑坡體的主要物質(zhì)組成和滑坡與地質(zhì)構(gòu)造關(guān)系劃分:(1)覆蓋層滑坡:本類滑坡有粘性土滑坡、黃土滑坡、碎石滑坡、風化殼滑坡。(2)基巖滑坡:本類滑坡與地質(zhì)結(jié)構(gòu)的關(guān)系可分為:均質(zhì)滑坡、順層滑坡、切層滑坡。(3)特殊滑坡:本類滑坡有融凍滑坡、陷落滑坡等。912滑坡的分類滑坡體的主要物質(zhì)組成和滑坡與地質(zhì)構(gòu)造關(guān)系92142.按滑坡體的厚度劃分:(1)淺層滑坡:小于6米(2)中層滑坡;6—20米(3)深層滑坡;20—30米(4)超深層滑坡:大于30米932.按滑坡體的厚度劃分:153.按滑坡的規(guī)模大小劃分:
(1)小型滑坡;小于3萬立方(2)
中型滑坡;3—50萬立方
(3)
大型滑坡;50—300萬立方(4)巨型滑坡:大于300萬立方943.按滑坡的規(guī)模大小劃分:164.按形成的年代劃分:
(1)新滑坡;
(2)古滑坡:
5.按力學條件劃分。
(1)牽引式滑坡;
(2)推動式滑坡。954.按形成的年代劃分:1796183滑坡的發(fā)育過程(一)蠕動變形階段:
在自然條件和人為因素作用下,造成斜坡的穩(wěn)定狀況受到破壞;在斜坡內(nèi)部某一部分因抗剪強度小于剪切力而首先變形,產(chǎn)生微小的移動;往后變形進一步發(fā)展,直至坡面出現(xiàn)斷續(xù)的拉張裂縫;隨著拉張裂縫的出現(xiàn),滲水作用加強,變形進一步發(fā)展,后緣拉張,裂縫加寬,兩側(cè)剪切裂縫也相繼出現(xiàn)。斜坡在整體滑動之前出現(xiàn)的各種現(xiàn)象,叫做滑坡的前兆現(xiàn)象,盡早發(fā)現(xiàn)和觀測滑坡的各種前兆現(xiàn)象,對于滑坡的預測和預防都是很重要的。
973滑坡的發(fā)育過程(一)蠕動變形階段:19(二)滑動破壞階段:滑坡在整體往下滑動的時候,滑坡后緣迅速下陷,滑坡壁越露越高,滑坡體分裂成數(shù)塊,并在地面上形成階梯狀地形,滑坡體上的樹木東倒西歪地傾斜,形成“醉林”?;麦w上的建筑物(如房屋、水管、渠道等)嚴重變形以致倒塌毀壞。隨著滑坡體向前滑動,滑坡體向前伸出,形成滑坡舌?;瑒訒r往往伴有巨響并產(chǎn)生很大的氣浪,有時造成巨大災害。98(二)滑動破壞階段:20
(三)漸趨穩(wěn)定階段:由于滑坡體在滑動過程中具有動能,所以滑坡體能越過平衡位置,滑到更遠的地方,滑動停止后,除形成特殊的滑坡地形外,在巖性、構(gòu)造和水文地質(zhì)條件等方面都相繼發(fā)生了一些變化。在自重的作用下,滑坡體上松散的巖土逐漸壓密,地表的各種裂縫逐漸被充填,滑動帶附近巖土的強度由于壓密固結(jié)又重新增加,這時對整個滑坡的穩(wěn)定性也大為提高。經(jīng)過若干時期后,滑坡體上的東倒西歪的“醉林”又重新垂直向上生長,但其下部已不能伸直,因而樹干呈彎曲狀,有時稱它謂“馬刀樹”,這是滑坡趨于穩(wěn)定的一種現(xiàn)象。99
(三)漸趨穩(wěn)定階段:211002210123(1)斜坡外形:斜坡的存在,使滑動面能在斜坡前緣臨空出露。這是滑坡產(chǎn)生的先決條件。同時,斜坡不同高度、坡度、形狀等要素可使斜坡內(nèi)力狀態(tài)變化,內(nèi)應力的變化可導致斜坡穩(wěn)定或失穩(wěn)。當斜坡愈陡、高度愈大以及當斜坡中上部突起而下部凹進,且坡腳無抗滑地形時,滑坡容易發(fā)生。(2)巖性:滑坡主要發(fā)生在易親水軟化的上層中和一些軟巖中。例如粘質(zhì)土、黃土和黃土類土、山坡堆積、風化巖以及遇水易膨脹和軟化的土層。軟巖有頁巖、泥巖和泥灰?guī)r、干枚巖以及風化凝灰?guī)r等。4滑坡的影響因素102(1)斜坡外形:斜坡的存在,使滑動面能在斜坡前
(3)構(gòu)造:斜坡內(nèi)的一些層面、節(jié)理、斷層、片理等軟弱面若與斜坡坡面傾向近于一致,則此斜坡的巖土體容易失穩(wěn)成為滑坡。(4)水:水的作用可使巖土軟化、強度降低,可使巖土體加速風化。若為地表水作用還可以使坡腳侵蝕沖刷;地下水位上升可使巖土體軟化、增大水力坡度等。不少滑坡有“大雨大滑、小雨小滑、無雨不滑”的特點,說明水對滑坡作用的重要性。(5)地震:地震可誘發(fā)滑坡發(fā)生,此現(xiàn)象在山區(qū)非常普遍。地震首先將斜坡巖土體結(jié)構(gòu)破壞,可使粉砂層液化,從而降低巖土體抗剪強度;同時地震波在巖土體內(nèi)傳遞,使巖土體承受地震慣性力,增加滑坡體的下滑力,促進滑坡的發(fā)生。103(3)構(gòu)造:斜坡內(nèi)的一些層面、節(jié)理、斷層、
(6)人為因素
1)破壞坡角。在興建土建工程時,由于切坡不當,斜坡的支撐被破壞,
2)堆載不當。或者在斜坡上方任意堆填巖土方、興建工程、增加荷載,部會破壞原來斜坡的穩(wěn)定條件
3)破壞排水。人為地破壞表層覆蓋物,引起地表水下滲作用的增強,或破壞自然排水系統(tǒng),使坡體水量增加。
4)排水不當。引水灌溉或排水管道漏水將會使水滲人斜坡內(nèi),促使滑動因素增加。
5)爆破施工。104265滑坡的野外識別從地貌形態(tài)上識別滑坡
1.淺洼地
2.雙溝同源
3.圈椅地貌
4.植物特征
5.河谷地貌:下落錯段改道1055滑坡的野外識別從地貌形態(tài)上識別滑坡27
從地層巖性對比識別滑坡
1.順坡向軟弱夾層存在
2.有遇水易軟化巖層存在
3.局部層序變化從水文地質(zhì)條件上認識滑坡
1.溝谷交匯或分流的陡坡地段
2.斜坡下部地下水露頭發(fā)育地段10628從滑坡裂縫特征分析滑坡
1.滑坡自上而下出現(xiàn)拉張裂縫---牽引式滑坡
2.上部剪切裂縫明顯,下部不明顯---推動式滑坡
3.地表裂縫少—深部滑動地表裂縫多----淺部滑動扇形張裂縫存在---速度快淺層塑性滑坡
4.滑坡裂縫發(fā)育與滑床之間關(guān)系107297、崩塌
(一)概述(二)崩塌發(fā)生條件和發(fā)育因素(三)崩塌的防治
1087、崩塌(一)概述30(一)概述崩塌:陡峻或極陡斜坡上,某些大塊或巨塊巖塊,突然崩落或滑落,順山坡猛烈地翻滾跳躍,巖塊相互撞擊破碎,最后堆積于坡腳,這一過程稱為崩塌。規(guī)模極大的崩塌可稱為山崩,而僅個別巨石崩落稱墜石。危害:(1)崩塌會使建筑物,有時甚至使整個居民點遭到毀壞,使公路和鐵路被掩埋。(2)崩塌有時還會使河流堵塞形成堰塞湖,這樣就會將上游建筑物及農(nóng)田淹沒,(3)在寬河谷中,由于崩塌能使河流改道及改變河流性質(zhì),而造成急湍地段。109(一)概述31110321113311234113351143611537(二)崩塌發(fā)生條件和發(fā)育因素
(1)山坡的坡度及其表面的構(gòu)造其坡度往往達55~75;
山坡表面凹凸不平,則沿突出部分可能發(fā)生崩塌。(2)巖石性質(zhì)和節(jié)理程度巖石性質(zhì)不同,其強度、風化程度、抗風化和抗沖刷的能力及其滲水程度都是不同的。如果陡峻山坡是由軟硬巖層互層組成,由于軟巖層屬易于風化,硬巖層失去支持而引起崩塌。116(二)崩塌發(fā)生條件和發(fā)育因素38
(3)地質(zhì)構(gòu)造巖層傾斜方向和山坡傾向相反,其穩(wěn)定程度較巖層順山坡傾斜的大。巖層順山坡傾斜其穩(wěn)定程度的大小還取決于傾角大小和破碎程度。一切構(gòu)造作用,正斷層、逆斷層,逆掩斷層,特別在地震強烈地帶對山坡的穩(wěn)定程度有著不良影響,而其影響的大小又決定于構(gòu)造破壞的性質(zhì)、大小、形狀和位置。117391184011941
(三)崩塌的防治只有小型崩塌,才能防止其不發(fā)生,對于大的崩塌只好繞避。1.爆破或打楔。將陡崖削緩,并清除易墜的巖石。2.堵塞裂隙或向裂隙內(nèi)灌漿,以提高有崩塌危險巖石的穩(wěn)定性。3.調(diào)整地表水流。在崩塌地區(qū)上方修截水溝,以阻止水流流入裂隙。120(三)崩塌的防治424.為了防止風化將山坡和斜坡鋪砌覆蓋起來。或在坡面上噴漿。
5.筑明峒或御塌棚。
6.筑護墻及圍護棚(木的、石的、鐵絲網(wǎng))以阻擋墜落石塊,并及時清除圍護建筑物中的堆積物。
7.在軟弱巖石出露處修筑擋土墻,以支持上部巖石的質(zhì)量(這種措施常用于修建鐵路路基而需要開挖很深的路塹時)。1214.為了防止風化將山坡和斜坡鋪砌覆蓋起來?;蛟谄旅嫔蠂姖{。122441234512446
附錄:瓦恩斯的滑坡分類斜坡破壞的分類,國內(nèi)外已有許多不同的方案。近年來,國際工程地質(zhì)協(xié)會(IAEG)滑坡委員會建議(D.M.Cruden,1989)采用瓦恩斯的滑坡分類(D.Varnes,1978)作為國際標準方案。分類綜合考慮了斜坡的物質(zhì)組成和運動方式。按物質(zhì)組成分為巖質(zhì)和土質(zhì)斜坡;按運動方式劃分為崩落(塌)(faIls)、傾倒(topples)、滑動(落)(slides)、側(cè)向擴離(1ateralspreads)和流動(flows)等5種基本類型還可組合成多種復合類型,如崩塌—碎屑流、滑坡—泥石流等。12547
瓦恩斯的分類實際上是將斜坡變形、破壞和破壞后的繼續(xù)運動三者綜合在一起。如分類中的“流動”包括了斜坡巖體的蠕變(creep),又包括了碎屑流(debrisflow)和泥流(mudflow)等。前者屬斜坡變形,實際上斜坡發(fā)生滑坡、崩塌等破壞之前,都可能經(jīng)歷過蠕變;后者作為一種與斜坡破壞相聯(lián)系的現(xiàn)象,則大多是由崩塌或滑坡體在繼續(xù)運動過程中發(fā)展而成的運動方式。又如分類中的“傾倒”,實際上也是一種變形方式,其最終破壞可表現(xiàn)為崩塌或滑坡。12648
鑒于以上原因,可將崩落(塌)(falls)、滑落(坡)(s1iding)和(側(cè)向)擴離(1ateralspreading)作為三種基本破壞方式,也是斜坡失穩(wěn)的基本方式。就巖體破壞機制而言,崩塌以拉斷破壞為主、滑坡以剪切破壞為主、擴離則主要是由塑性流動破壞所致。
(1)崩塌崩塌包括了小規(guī)模塊石的墜落(freefall)和大規(guī)模的山(巖)崩(rockavalanches).崩塌體通常破碎成碎塊堆積于坡腳,形成具有一定天然休止角的巖堆。在一定條件下,可在繼續(xù)運動過程中發(fā)展為碎屑流。127鑒于以上原因,可將崩落(塌)(falls)、滑12850(2)滑坡滑坡可按滑動面或破壞面(surfaceofrupture)縱剖面形態(tài)劃分為平滑型(順層)(translationalsliding)和弧形或轉(zhuǎn)動型(切層)滑(slump或rotationalsliding)兩種類型。
(3)擴離擴離是由于斜坡巖(土)體中下伏平緩產(chǎn)狀的軟弱曾塑性破壞或流動引起的破壞,軟層上覆巖(土)體或做整體,或被解體為系列塊體向坡前方向“漂移”。這種破壞方式與塊狀滑坡類似。但由于呈塑性流動狀態(tài)的軟巖,可因塊體重力壓縮而被擠入被解體的塊體之間,造成塊體“東倒西歪”,這是它區(qū)別于一般滑坡的重要特征。129(2)滑坡51崩塌滑坡130崩塌滑坡52類型主要特征主要模式可能破壞方式結(jié)構(gòu)及產(chǎn)狀外形Ⅰ均質(zhì)或似均質(zhì)體斜坡均質(zhì)的土質(zhì)或半巖質(zhì)斜坡,包括碎裂狀或碎塊體斜坡決定于土、石性質(zhì)或天然休止角蠕滑-拉裂轉(zhuǎn)動型滑坡或滑塌Ⅱ?qū)訝铙w斜坡Ⅱ1
平緩層狀體坡
α=0-±φrα<β滑移-壓致拉裂平推式滑坡,轉(zhuǎn)動型滑坡Ⅱ2
緩傾外層狀體坡
α=φr
-φpα≈β滑移-拉裂順層滑坡,或塊狀滑坡Ⅱ3中傾外層狀體坡
α=φp
-40°α≥β滑移-彎曲順層-切層滑坡Ⅱ4陡傾外層狀體坡
α=40°-60°α≥β彎曲-拉裂崩塌或切層轉(zhuǎn)動型滑坡Ⅱ5陡立-傾內(nèi)層狀斜體坡
α>60°-傾內(nèi)彎曲-拉裂(淺部)蠕滑-拉裂(深部)崩塌,深部切層轉(zhuǎn)動型滑坡Ⅱ6變角傾外層狀體坡上陡,下緩(α<φr)α≤β滑移-彎曲順層轉(zhuǎn)動型滑坡Ⅲ塊狀體斜坡可根據(jù)結(jié)構(gòu)面組合線產(chǎn)狀按Ⅱ類方案細分滑移-拉裂為多見Ⅳ軟弱基座體斜坡Ⅳ1
平緩軟弱基座體斜坡Ⅳ2
緩傾內(nèi)軟弱基底體斜坡一般情況上陡下(軟弱基底)緩塑流-拉裂擴離,塊狀滑坡崩塌,轉(zhuǎn)動型滑坡(深部)表斜坡巖體結(jié)構(gòu)類型與變形破壞方式對照表注:φr
、φp軟弱面的殘余(或起動)和基本摩擦角;α軟弱面傾角,β斜坡坡角。131類型主要特征主要模式可能破壞方式結(jié)構(gòu)及產(chǎn)狀外形Ⅰ均質(zhì)8邊坡巖體穩(wěn)定性分析的步驟定性分析是在工程地質(zhì)勘察工作的基礎(chǔ)上,對邊坡巖體變形破壞的可能性及破壞形式進行初步判斷。定量分析是在定性分析的基礎(chǔ)上,應用一定的計算方法對邊坡巖體進行穩(wěn)定性計算及定量評價。評價方法數(shù)學力學分析法模型模擬試驗法工程類比法圖解法塊體極限平衡法彈性力學、彈塑性力學法有限元法等數(shù)值方法第九章
邊坡巖體穩(wěn)定性分析1328邊坡巖體穩(wěn)定性分析的步驟定性分析是在工程地質(zhì)勘察工作塊體極限平衡法假設(shè)條件(1)邊坡巖體將沿某一結(jié)構(gòu)面(滑動面)產(chǎn)生滑移剪切破壞;(2)滑體在滑動過程中相對位置不變化,即為剛體;(3)滑動面上的應力分布均勻;(4)不考慮滑體兩側(cè)的抗滑力。穩(wěn)定性系數(shù)=滑動面上可能利用抗滑力/滑動力>1
穩(wěn)定≦1不穩(wěn)定在多數(shù)情況下,計算的穩(wěn)定性系數(shù)都有一定誤差,因此,為保險起見,引入安全系數(shù)的概念。第九章
邊坡巖體穩(wěn)定性分析133塊體極限平衡法假設(shè)條件第九章
邊坡巖體穩(wěn)定性分析55塊體極限平衡法步驟可能滑動巖體幾何邊界條件的分析受力條件分析確定計算參數(shù)計算穩(wěn)定性系數(shù)確定安全系數(shù),進行穩(wěn)定性評價第九章
邊坡巖體穩(wěn)定性分析134塊體極限平衡法步驟可能滑動巖體幾何邊界條件的分析受力條件分析一、幾何邊界條件分析幾何邊界條件是指構(gòu)成可能滑動巖體的各種邊界面及其組合關(guān)系,包括滑動面、切割面和臨空面三種?;瑒用媸侵钙鸹瑒?即失穩(wěn)巖體沿其滑動)作用的面,包括潛在破壞面。切割面是指起切割巖體作用的面,由于失穩(wěn)巖體不沿該面滑動,因而不起抗滑作用,如平面滑動的側(cè)向切割面。臨空面指臨空的自由面,它的存在為滑動巖體提供活動空間,臨空面常由地面或開挖面組成。第九章
邊坡巖體穩(wěn)定性分析135一、幾何邊界條件分析幾何邊界條件是指構(gòu)成可能滑動巖體的各種邊幾何邊界條件分析的內(nèi)容是查清巖體中的各類結(jié)構(gòu)面及其組合關(guān)系,確定出可能的滑移面、切割面。幾何邊界條件分析的目的是確定邊坡中可能滑動巖體的位置、規(guī)模及形態(tài),定性地判斷邊坡巖體的破壞類型及主滑方向。幾何邊界條件的分析可通過赤平投影、實體比例投影等圖解法或三角幾何分析法進行。一、幾何邊界條件分析第九章
邊坡巖體穩(wěn)定性分析136幾何邊界條件分析的內(nèi)容是查清巖體中的各類結(jié)構(gòu)面及其組合關(guān)系,二、受力條件分析在工程使用期間,可能滑動巖體或其邊界面上承受的力的類型及大小、方向和合力的作用點統(tǒng)稱為受力條件。邊坡巖體上承受的力常見有:巖體重力、靜水壓力、動水壓力、建筑物作用力及震動力等等。1.地震作用水平地震作用:FEK=1G第九章
邊坡巖體穩(wěn)定性分析137二、受力條件分析在工程使用期間,可能滑動巖體或其邊界面上承受2.水壓力:包括滲透靜水壓力和滲透動水壓力。靜水壓力——水對巖體的靜壓力,數(shù)值上等于巖體受到的浮力。動水壓力——與水力梯度有關(guān),數(shù)值上等于巖體受到的滲流阻力。第九章
邊坡巖體穩(wěn)定性分析1382.水壓力:包括滲透靜水壓力和滲透動水壓力。第九章
邊坡巖體三、確定計算參數(shù)從偏安全的角度起見,一般選用的計算參數(shù),應接近于殘余強度。研究表明:殘余強度與峰值強度的比值,大多變化在0.6~0.9之間,因此,在沒有獲得殘余強度的條件下,建議摩擦系數(shù)計算值在峰值摩擦系數(shù)的60%~90%之間選取,內(nèi)聚力計算值在峰值內(nèi)聚力的10%~30%之間選取。經(jīng)驗數(shù)據(jù)極限狀態(tài)下的反算數(shù)據(jù)試驗數(shù)據(jù)第九章
邊坡巖體穩(wěn)定性分析139三、確定計算參數(shù)從偏安全的角度起見,一般選用的計算參數(shù),應接四、穩(wěn)定性系數(shù)的計算和穩(wěn)定性評價穩(wěn)定性系數(shù)=可供利用的抗滑力/滑動力第九章
邊坡巖體穩(wěn)定性分析140四、穩(wěn)定性系數(shù)的計算和穩(wěn)定性評價穩(wěn)定性系數(shù)=可供利用的抗滑力五、確定安全系數(shù),進行穩(wěn)定性評價安全系數(shù):根據(jù)各種因素規(guī)定的允許的穩(wěn)定性系數(shù)。大小是根據(jù)各種影響因素人為規(guī)定的,必須大于1。影響因素:①巖體工程地質(zhì)特征研究的詳細程度;②各種計算參數(shù)誤差的大小;③計算穩(wěn)定性系數(shù)時,是否考慮了全部作用力;④計算過程中各種中間結(jié)果的誤差大??;⑤工程的設(shè)計年限、重要性以及邊坡破壞后的后果。安全系數(shù)一般=1.05~1.5
第九章
邊坡巖體穩(wěn)定性分析141五、確定安全系數(shù),進行穩(wěn)定性評價安全系數(shù):根據(jù)各種因素規(guī)定的§9邊坡巖體穩(wěn)定性計算
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