邊坡穩(wěn)定性分析

第9章

學習指導：本章介紹了邊坡的破壞類型，即：巖崩和巖滑；著重介紹了邊坡穩(wěn)定性分析與評價基本方法，包括圓弧法巖坡穩(wěn)定分析、平面滑動法巖坡穩(wěn)定分析、雙平面滑動巖坡穩(wěn)定分析、力多邊形法巖坡穩(wěn)定分析及近代理論計算法；介紹了巖坡處理的措施。學習重點邊坡的變形與破壞類型；

影響邊坡穩(wěn)定性的因素；

邊坡穩(wěn)定性分析與評價。

9.1邊坡的變形與破壞類型9.1.1概述9.1.2巖坡的破壞類型巖崩巖滑巖滑巖坡的滑動過程一般為三個階段。初期蠕動變形階段第二階段滑動破壞階段最后逐漸穩(wěn)定階段巖滑是指一部分巖體沿著巖體較深處某種面的滑動。巖滑可分為平面滑動、楔形滑動以及旋轉滑動。巖滑的典型案例意大利瓦依昂(Vajont)水庫巖坡滑動而造成的事故是聞名于全世界的。1963年10月9日夜晚，岸坡發(fā)生驟然的崩坍，在一分多鐘時間內(nèi)大約有2.5億立方米的巖石崩入水庫，頓時造成高達150米到250米的水浪，洪水漫過270米高的拱壩，致使下游的郎加朗市鎮(zhèn)遭到了毀滅性的破壞，2400多人死亡。 右圖為山坡的兩個斷面圖。

巖崩的典型案例康德斯特格(Kandersteg)隧洞由于滲水作用巖坡山崩而失事。 隧洞原來設計為無壓隧洞，但后來卻成為有壓隧洞。中等程度的水壓力使襯砌造成裂縫。隧洞中的水從裂縫中滲出，流過透水層最后聚集在不透水巖層的頂部(圖9-4)。在山坡底部流出一股泉水，滲水使巖石性質惡化，山坡變?yōu)椴环€(wěn)定而造成山體崩滑，使附近居民的生命財產(chǎn)受到很大的損失。圖9-4康德斯特格隧洞1-山崩;2-壓力隧洞;3-滲水;4-泉水;5-透水巖石;6-不透水巖石9.2影響邊坡穩(wěn)定性的因素內(nèi)在因素：地貌特征、巖土體的性質、地質構造、巖土體結構、巖體初始應力。外在因素：水的作用、地震、巖體風化程度、工程荷載條件及人為因素。內(nèi)在因素對邊坡的穩(wěn)定性起控制作用，外部因素起誘發(fā)破壞作用。1)巖土性質和類型巖性對邊坡的穩(wěn)定及其邊坡的坡高和坡角起重要的控制作用。2)地質構造和巖體結構的影響在區(qū)域構造比較復雜，褶皺比較強烈，新構造運動比較活動的地區(qū)，邊坡穩(wěn)定性差。斷層帶巖石破碎，風化嚴重，又是地下水最豐富和活動的地區(qū)極易發(fā)生滑坡。3)水的作用地表水和地下水是影響邊坡穩(wěn)定性的重要因素。(1)靜水壓力

式中：H－裂隙水的水頭；

L－裂隙充水的長度；

γ－水的塊體密度。裂隙靜水壓力裂隙靜水壓力分布的不同情況1—出口節(jié)理敞開；2—出口節(jié)理閉合(3)動水壓力V－流動水體體積；

γ－水的塊體密度；I－水力梯度。4)工程荷載在水利水電工程中，工程荷載的作用影響邊坡的穩(wěn)定性。5）地震作用地震對邊坡穩(wěn)定性的影響表現(xiàn)為累積和觸發(fā)(誘發(fā))等兩方面效應。9.3邊坡穩(wěn)定分析與評價邊坡穩(wěn)定性分析與評價的目的：一是對與工程有關的天然邊坡穩(wěn)定性作出定性和定量評價；二是要為合理地設計人工邊坡和邊坡變形破壞的防治措施提供依據(jù)。邊坡穩(wěn)定性分析評價的方法主要有：地質分析法(歷史成因分析法)、力學計算法、工程地質類比法、過程機制分析法、理論體邊坡已有的變形跡象，闡明其形成演變機制。9.3.1邊坡穩(wěn)定性分析方法簡介1）定性分析方法（1）地質分析法（歷史成因分析法）（2）工程地質類比法（3）圖解法（4）邊坡穩(wěn)定專家系統(tǒng)2）定量評價方法（1）極限平衡法（2）數(shù)值分析方法9.3.2圓弧法巖坡穩(wěn)定分析

如果，F(xiàn)s>1則沿著這個計算滑動面是穩(wěn)定的；如果Fs≤1，則是不穩(wěn)定的；如果，則說明這個計算滑動面處于極限平衡狀態(tài)。

9.是3.童3俊平布面滑圣動穩(wěn)五定分燦析方遇法1）融平面報滑動苗的一席般條營件（1銷）滑些動面休的走鴨向必圓須與單坡面提平行妙或接逮近平引行(泡約在劣的范蛛圍內(nèi)醉)；（2哭）滑嚷動面巷必須昌在邊鼠坡面澤露出惱，即擔滑動姜面的凝傾角明必小京于坡只面的授傾角梅，即召；（3互）滑堤動面該的傾綢角必塞大于手該平辯面的紫摩擦踢角，寨即；（4申）巖吳體中遺必須柿存在團對于期滑動渾阻力逼很小度的分班離面吃，以遼定出期滑動斧的側倡面邊壟界。9.下3.遞3拖平怠面滑違動穩(wěn)迅定分緊析方奔法2）梅平面定滑動敘分析9.滴3.建4娛雙券平面家滑動額巖坡慎穩(wěn)定痛分析9.土3.恒5連力委多邊秧形法龜巖坡含穩(wěn)定合分析9.忽3.岸6仁近郵代理雨論計漠算法(1綿)力員學模顯型和頃數(shù)學洲模型(2劣)主扎導因穴素和池敏感庭因素(3鑄)計周算參泉數(shù)的腎選取(4悔)計幻玉算方霉法的折選擇9.朗4沃邊都坡的翻處理遙措施9.國4.膨1鏟邊旺坡的暈防治愚措施1)疾防治準原則邊坡融的治寺理應受根據(jù)擱工程秀措施酬的技今術可頁能性黎和必尾要性剝、工餐程措迎施的村經(jīng)濟威合理型性、發(fā)工程符措施賣的社刮會環(huán)桐境特滋征與捉效應顏，并儲考慮很工程御的重霸要性逆及社短會效迫應來汁制定反具體窗的整泊治方頭案。搬防治釘原則受應以揭防為層主，高及時喉治理工。2)防治豆措施9.此4.給2堂邊謠坡處傲理的榨一般乳