高邊坡防護(hù)工程中的地質(zhì)問題Xxx2013年5月黃山概述

邊坡地質(zhì)結(jié)構(gòu)

高邊坡應(yīng)力場

高邊坡穩(wěn)定性判斷

高邊坡自穩(wěn)潛力與加固模式

實(shí)例研究一、概述高邊坡概念

邊坡防護(hù)工程中地質(zhì)工作路徑1.高邊坡概念黃潤秋：D各行業(yè)對高邊坡高度的框定并不統(tǒng)一。水電行業(yè)高邊坡高度30m高邊坡與常規(guī)邊坡的差別：規(guī)模大——高度至少大于30m；

地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜化；

穩(wěn)定性控制因素變化

——結(jié)構(gòu)控制到多因素不確定性控制

工程控制對策變化

——針對性，綜合性更強(qiáng)2.高邊坡防護(hù)工程中地質(zhì)工作路徑基本思路：邊坡地質(zhì)結(jié)構(gòu)類型－

邊坡變形破壞模式分析－

穩(wěn)定性評價(jià)方法選?。?/p>

工程措施確定邊坡工程各環(huán)節(jié)離不開地質(zhì)判斷。二、邊坡地質(zhì)結(jié)構(gòu)——邊坡工程行為的承載體層狀介質(zhì)邊坡結(jié)構(gòu)分類aδ30°～0°60°～30°120°～60°180°～120°≤30°緩傾同向坡緩傾斜向坡緩傾側(cè)向破緩傾反向坡60°～30°中傾同向坡中傾斜向坡中傾側(cè)向坡中傾反向坡α≥60°陡傾同向坡陡傾斜向坡陡傾側(cè)向坡陡傾反向坡非層狀介質(zhì)邊坡結(jié)構(gòu)分類邊坡結(jié)構(gòu)類型巖石類型巖體特征塊狀結(jié)構(gòu)巖漿巖、正變質(zhì)巖、厚層沉積、火山巖巖等巖體呈塊狀、厚層狀，結(jié)構(gòu)面不發(fā)育，多為剛性結(jié)構(gòu)面碎裂結(jié)構(gòu)各種巖石的構(gòu)造影響帶、破碎帶、蝕變帶或風(fēng)化破碎巖體巖體結(jié)構(gòu)面發(fā)育，巖體工程力學(xué)性質(zhì)基本不具備層狀各向異性特征散體結(jié)構(gòu)各種巖石的構(gòu)造破碎及其強(qiáng)烈影響帶、強(qiáng)風(fēng)化破碎帶由碎屑泥質(zhì)物夾大小不規(guī)則的巖塊組成，軟弱結(jié)構(gòu)面發(fā)育成網(wǎng)狀邊坡地質(zhì)結(jié)構(gòu)的一般分類——結(jié)構(gòu)控制α－邊坡中控制性地質(zhì)結(jié)構(gòu)面傾角；δ－控制性地質(zhì)結(jié)構(gòu)面與邊坡主臨空面的傾向夾角。1.高邊坡基本地質(zhì)結(jié)構(gòu)4/30/2023*散體結(jié)構(gòu)邊坡萬州膨脹土邊坡奉節(jié)縣回填土邊坡涪陵殘積土邊坡4/30/2023*奉節(jié)汪家包強(qiáng)風(fēng)化泥灰?guī)r邊坡碎裂結(jié)構(gòu)邊坡花崗巖邊坡(夷陵)厚層砂巖邊坡(云陽)塊狀結(jié)構(gòu)邊坡厚層砂巖邊坡(萬州)岸坡結(jié)構(gòu)：均質(zhì)片麻巖非片理控制高應(yīng)力破壞小灣水電站：壩高292m自然坡高>1000m開挖坡高680m層狀結(jié)構(gòu)邊坡開縣單斜巖層坡硬巖軟巖硬巖軟巖基巖覆蓋層2.高邊坡地質(zhì)結(jié)構(gòu)模式的復(fù)合型式上軟下硬1上軟下硬2上硬下軟介質(zhì)結(jié)構(gòu)：控制性結(jié)構(gòu)面與邊坡臨空面的組合模式反向－緩傾順傾反向陡傾順向陡傾岸坡的兩種組合模式：左岸：反傾上軟下硬型斷層順向陡傾右岸：順向中傾左岸右岸錦屏一級水電站：壩高305m自然坡高>1000m開挖坡高500m高邊坡地質(zhì)結(jié)構(gòu)對變形破壞的控制規(guī)律硬巖軟巖硬巖軟巖硬巖覆蓋層介質(zhì)結(jié)構(gòu)控制性結(jié)構(gòu)面與邊坡面組合<<不易滑較不易滑滑則為大滑坡順層滑傾倒－滑順層薄滑坡弧面大滑坡>>>三、高邊坡應(yīng)力場——邊坡工程行為的驅(qū)動因素邊坡應(yīng)力場的一般特征

高邊坡應(yīng)力場的特征

高邊坡應(yīng)力場卸荷見諸于錫教科書展的邊坡為彈性應(yīng)渣力場一裝般特征沃：1.σ1軌跡在坡叨面附近趨莊于與坡面最平行；2.坡跟肩部位各張應(yīng)力恒區(qū)；3.坡言腳剪應(yīng)禁力集中猛區(qū)；4.構(gòu)辣造應(yīng)力貸使σ1發(fā)生水貴平向偏種轉(zhuǎn)；坡善肩張應(yīng)謎力區(qū)域仿和量值贊增大；收坡腳剪貪應(yīng)力量碗值和區(qū)以域增大灘。1.悠邊坡應(yīng)興力場的形一般特窗征話題的引示出：關(guān)于錦姐屏一級臺水電站恐左岸巖輪體松動寄范圍的扶10年燈爭論：*規(guī)范盈與經(jīng)驗(yàn)列20－7牧0m;*實(shí)際扒350維m*結(jié)論托：深部裂鋪縫*我料們的意雜見：自您重＋構(gòu)造應(yīng)力霞場卸荷松探動2.高哲邊坡應(yīng)力堵場的特征邊坡應(yīng)咐力場的建尺度效嶄應(yīng)對應(yīng)點(diǎn)應(yīng)底力量值隨付邊坡尺度啦的增大而勝線性增大遼。坡肩張的應(yīng)力和治坡腳剪示應(yīng)力量支值和區(qū)細(xì)域也線間性增大邊坡應(yīng)庫力場尺閘度效應(yīng)400憑m坡高單最小主茄應(yīng)力刊8言00m報(bào)坡高最防小主應(yīng)天力400m草坡高最大須主應(yīng)力霸8食00m坡堵高最大主類應(yīng)力坡高4梨00m掙坡高尤800m邊坡尺度螞放大導(dǎo)致籃變形二次殼方增大邊坡尺度辦放大導(dǎo)致劈燕破壞范圍買的增大邊坡應(yīng)戀力場的倆構(gòu)造應(yīng)緞力增強(qiáng)殲效應(yīng)－自重應(yīng)力最大主應(yīng)誦力：自重必應(yīng)力自重＋娛水平構(gòu)璃造應(yīng)力最小主展應(yīng)力：漫自重應(yīng)卡力自重＋遣水平構(gòu)許造應(yīng)力不連續(xù)結(jié)長構(gòu)面對高露陡邊坡應(yīng)干力場的影僚響次生臨空蒸面效應(yīng)左岸谷底右岸3.晨高邊坡專應(yīng)力場勇卸荷研究的工賊程意義：裕卸荷帶劃挑分理論意詳義：卸鉗荷應(yīng)力磚場邊坡應(yīng)力列場的谷底侮約束效應(yīng)松弛變炭形導(dǎo)致裂應(yīng)力場腔調(diào)整：隔張、剪煌應(yīng)力分的布高邊坡劇變形的嬸谷底約活束效應(yīng)新與應(yīng)力鞭集中邊坡位額移的谷娛底約束血效應(yīng)四、邊稍坡穩(wěn)定車性判斷邊坡變片形破壞棟基本模育式邊坡穩(wěn)定得性判斷的刮理念

邊偏坡穩(wěn)定性妻的地質(zhì)判抄斷——工程草處理的依江據(jù)介質(zhì)類型控制性結(jié)構(gòu)面傾角θ(°)結(jié)構(gòu)面與主臨空面夾角δ(°)0～3030～6060～120120～180層狀介質(zhì)≤30一般較穩(wěn)定；下伏軟弱層差異風(fēng)化形成巖腔時(shí)易崩塌；邊坡高陡時(shí)，后部拉裂變形，易形成大型切層弧形滑面滑動；結(jié)構(gòu)面摩擦角小于θ時(shí)易順層滑動；巖層軟弱時(shí)亦可能形成切層多級滑動一般較穩(wěn)定；下伏軟弱層差異風(fēng)化形成巖腔時(shí)易崩塌；結(jié)構(gòu)面摩擦角小于θ或結(jié)構(gòu)面組合交線傾角時(shí)易產(chǎn)生楔形滑動一般穩(wěn)定；下伏軟弱層差異風(fēng)化形成巖腔時(shí)易崩塌；邊坡高陡時(shí)，后部拉裂變形、可能形成切層弧形滑面滑動（下軟上硬邊坡結(jié)構(gòu)更易）一般較穩(wěn)定；下伏軟弱層差異風(fēng)化形成巖腔時(shí)易崩塌；邊坡高陡時(shí)，后部拉裂變形，易形成大型切層弧形滑面滑動（下軟上硬邊坡結(jié)構(gòu)更易）30~60順層滑動；坡角與θ接近時(shí)可能產(chǎn)生潰屈滑動楔形滑動楔形滑動一般較穩(wěn)定；崩塌；邊坡高陡時(shí)，后部拉裂變形、易形成切層弧形滑面滑動≥60彎曲傾倒變形、強(qiáng)烈變形區(qū)滑動；坡度大于θ時(shí)順層滑動楔形滑動或不對稱潰屈滑動沿近巖層走向方向側(cè)向滑動彎曲傾倒變形、強(qiáng)烈變形區(qū)易發(fā)生切層弧形滑動塊狀介質(zhì)塊體滑動、塊體崩塌；當(dāng)邊坡規(guī)模巨大時(shí)可能產(chǎn)生弧形滑面滑動碎裂介質(zhì)或結(jié)構(gòu)面不起控制作用的介質(zhì)弧形滑面滑動、散體崩塌1.邊坡變形蒜破壞基本貓模式4/2厚4/2多023*節(jié)理控制魔的滑移破滅壞沿節(jié)理楔明型滑動沿節(jié)理墾平面滑少動破壞沿節(jié)理右平面滑推動破壞4/2仍4/2氣023*沿層理盆滑動破鐮壞切坡腳形饒成的層面導(dǎo)坡開挖切腳駕引起的順衛(wèi)層滑動沿層理楔圍型滑動破秤壞層面控摔制的滑攜移破壞千將坪趟滑坡(200運(yùn)3年7月酷13日,賠秭歸縣激,24燈人死亡)差異分認(rèn)化造成跨的崩塌層破壞上硬下軟說邊坡崩塌顫(萬州批勻把坪)快速風(fēng)化差異風(fēng)化崩塌“夾心面包”邊坡(萬州)空腔4/24綁/202態(tài)3*軟巖控制浮的崩塌結(jié)構(gòu)松弛重力背革斜泥質(zhì)灰?guī)r嚼的“重力潛背斜”與搭“墜覆體著”破壞結(jié)構(gòu)崩潰奉節(jié)魚壟復(fù)加油呆站2.懶邊坡穩(wěn)定碌性判斷的閘基本理念地質(zhì)判擁斷為主耍＋定量叔計(jì)算為弦輔的理貼念把—族常常不惡是精確湊性的問件題搖—憂判斷失丙誤與5粘％誤差醬關(guān)系問題：大型邊取坡和滑坡飄判斷困難計(jì)算K蔑>1.拘0,槍失穩(wěn)；湊K<1雪.0，健穩(wěn)定3.漢邊坡吸穩(wěn)定性血的地質(zhì)梁判斷地質(zhì)判斷竊要素邊坡地質(zhì)睬結(jié)構(gòu)與破唯壞模式味變紋形跡象及紅其成因關(guān)礦聯(lián)性緣瑞誘發(fā)企因素及與倉變形關(guān)聯(lián)華性若邊坡卸出現(xiàn)顯販著的變稱形跡象效，且變紙形不收盟斂，則摧邊坡的愿穩(wěn)定性冰系數(shù)將寬不大于脹1.0丟；若邊坡雷歷史至結(jié)今未出晶現(xiàn)顯著陰的變形染跡象，蒙則邊坡記的穩(wěn)定后性系數(shù)陜將不小宇于1.靜0。高邊坡穩(wěn)頁定性上、木下限的地淘質(zhì)判別邊坡穩(wěn)棋定性的窗誤判地面調(diào)查躺誤判——遍副地裂縫恨就畫大模滑坡熟——慰有變形生就是不其穩(wěn)定邊愿坡鉆孔誤宰判——多碗孔見界邊面就連禾滑面鏈?zhǔn)椒磻?yīng)滑坡－蛙活動－淹治理－根抗滑樁裂縫力娃學(xué)性質(zhì)懸的關(guān)聯(lián)裂性五、邊坡愧自穩(wěn)潛力著與主動加線固主動加蜻固理念天邊坡像巖體自漢穩(wěn)潛力盼與分布偉高邊香坡加固堆的基本投模式——工程姓處理的指抱導(dǎo)思想現(xiàn)有理頃念：采戶用工程技控制邊怕坡的災(zāi)昂變行為鑒，可以攪稱為被蘆動加固猛理念（剛體極谷限法）。關(guān)注邊戶坡變形增破壞消響極作用梳，忽視邊檢坡巖體嫩自承能門力積極魔作用。被動防扛護(hù)常常踐過于保篇守，耗乖資過大疲。主動加固聲理念：調(diào)鴨動巖體自耐穩(wěn)潛力，依靠巖掉體與工榮程結(jié)構(gòu)子協(xié)同作蒜用的防爹護(hù)加固截（數(shù)值法）。1.高泰邊坡主動訓(xùn)加固理念2.高制邊坡巖體慘自穩(wěn)潛力離與分布它是一薄種潛在潛能力。逆調(diào)整邊倡坡巖體染存在環(huán)折境，可窮以不同粘程度地毫激活、額調(diào)動和聲最大限船度地發(fā)遍揮這種騙潛力。具有自若組織特攻性，在旅邊界條龍件變化夕，或者辟在一定械工程結(jié)高構(gòu)支持授下，邊罵坡巖體誦會自行焦將其自絲式承能力捷調(diào)整到蒸最佳的釣平衡狀駱態(tài)。——新奧法限的成功邊坡的自斃穩(wěn)潛力主跟要決定于單邊坡地質(zhì)但結(jié)構(gòu)、邊旅坡應(yīng)力場驕，以及兩誘者的共同弱作用。邊坡巖體奴自穩(wěn)潛力競的概念：高邊坡地拌質(zhì)結(jié)構(gòu)對說自穩(wěn)潛力手的貢獻(xiàn)硬巖軟巖硬巖軟巖基巖覆蓋層介質(zhì)結(jié)烘構(gòu)控制性結(jié)渠構(gòu)面與邊評坡面組合<<不易滑站較史不易滑饞滑則為咱大滑坡順層滑澇傾倒－袋滑酸順層挪薄滑坡嗓弧面大早滑坡>>>原理庫倫強(qiáng)勸度準(zhǔn)則揮：σ3對強(qiáng)度的菌提升邊坡應(yīng)力充場對自穩(wěn)茶潛力的貢廟獻(xiàn)剖面規(guī)殖律均值邊坡乓：坡面下森1/3處牌是控制邊論坡穩(wěn)定的科要害部位訴。不同地質(zhì)汽結(jié)構(gòu)邊坡掙，自穩(wěn)潛貼力分布不驚同！自穩(wěn)潛販力：σ3實(shí)際值和雹臨界值σ3c之差自穩(wěn)潛力鋒剖面分布地應(yīng)力賺提升巖炊體性質(zhì)故的其它鵝例子巖芯波速巖體原位波速破裂巖感體還能趣用？小灣壩基籃巖體波速赤分布錦屏一融級地下隸廠房巖滅體波速華分布波速倒轎掛與結(jié)偵構(gòu)控制施弱化固腳－乏護(hù)腰的關(guān)基本模感式：對亭邊坡下課部、中牌部進(jìn)行烘加固，幸以控制網(wǎng)過量變墳形和破秋壞可能毫性。三層次琴加固模第式：山滿體－錨烏固洞、錨姨梁工程巖車體－錨熔索、長悠錨桿、闖阻滑鍵往（洞）隨機(jī)塊叔體：系收統(tǒng)錨桿末、隨機(jī)來錨桿3.高浙邊坡錨固駁的基本模導(dǎo)式自穩(wěn)潛力頌剖面分布點(diǎn)的安消全性評腿判點(diǎn)的安宏全系數(shù)末？錨固深墻度；錨固力翻：安全系溜數(shù)分布1885廊m(壩高305m稻)實(shí)例1倉：錦屏勢一級電束站左岸葉高邊坡左岸左岸勘探暫平硐布置圖自200暖0年起，6年跟蹤窄工程地間質(zhì)研究舉，對萬街余米勘蓮探平硐茅中120污0多條裂縫翼的地質(zhì)鑒作定，厘定淚裂縫細(xì)觀厚變形與錯顧動機(jī)制。PD1紗6下游額支硐S誘L14盯松動張序開寬1效0cm350m發(fā)現(xiàn)變形滿裂縫的“只靠椅狀”夢分布和收澆斂規(guī)律。結(jié)合岸坡巷上軟下硬件的地質(zhì)結(jié)握構(gòu)特征，器指出減少此坡腳開挖泥擾動是保竟護(hù)岸坡整史體穩(wěn)定性絲式的關(guān)鍵；提出“護(hù)名腳、固腰瓦”為重點(diǎn)較，巖塊、屈巖體、山葉體“三層僚次”加固雙，錨桿－溫錨索－錨羅硐多層次問組合工程慕措施建議蛋。左岸右岸實(shí)例2：小灣天水電站扎壩基邊住坡開挖谷底上笛拱張裂板狀剪港裂板狀剪怪裂蔥剝皮拱折雅巖爆拱折巖供爆巖爆張裂不破裂區(qū)σ18σt3σtσ3σ=－σtσ1=σ3-σt強(qiáng)度包絡(luò)格線純張破裂張剪破崗裂