路基工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)

理論與實(shí)踐長(zhǎng)安大學(xué)李家春博士、副教授1318603817602982334443fz03@長(zhǎng)安大學(xué)5/10/20251講座主要內(nèi)容一、本理論的發(fā)展過程二、幾個(gè)基本概念三、路基工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)四、土體結(jié)構(gòu)、巖體結(jié)構(gòu)及路基結(jié)構(gòu)效應(yīng)五、路基工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)分析方法六、在工程中應(yīng)用大約需180分鐘5/10/20252公路災(zāi)害防治研究所李家春在研究公路地質(zhì)災(zāi)害的判別、評(píng)價(jià)、分析計(jì)算時(shí)，首先應(yīng)建立地質(zhì)模型。孫廣忠先生提出的巖體結(jié)構(gòu)力學(xué)是建立地質(zhì)模型的理論基礎(chǔ)。于2007年，作者提出“邊坡工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)論”，隨后改為“路基工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)論”。一、本理論的發(fā)展過程5/10/20253公路災(zāi)害防治研究所李家春一、本理論的發(fā)展過程(續(xù))在我國(guó)干線公路災(zāi)害整治工程調(diào)查與治理方案選擇中，應(yīng)用“路基工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)理論”，為工程提出了合理化建議。在多次交通部西部干部培訓(xùn)及其他培訓(xùn)中，作為培訓(xùn)內(nèi)容進(jìn)行講解，受到廣大基層人員的歡迎。本理論也在實(shí)踐中得到發(fā)展和完善。5/10/20254公路災(zāi)害防治研究所李家春常見路基地質(zhì)災(zāi)害1、滑坡：邊坡中存在傾向臨空的緩傾軟弱帶，由于開挖或填筑等原因使斜坡下部失去支撐，在重力作用下，巖土體整體沿軟弱帶向下、向前滑動(dòng)的現(xiàn)象。公路工程中出現(xiàn)最多的是堆積層沿基巖頂面滑動(dòng)的堆積土滑坡、順傾巖層的順層滑坡、斷層破碎帶的破碎巖石滑坡。此外，還有粘性土滑坡、黃土滑坡、昔格達(dá)層滑坡等。5/10/20255公路災(zāi)害防治研究所李家春常見路基地質(zhì)災(zāi)害（續(xù)）2、崩塌：風(fēng)化破碎的高陡邊坡，由于一組或多組結(jié)構(gòu)面組合，將巖體切割成大小不等的塊體，主變形結(jié)構(gòu)面陡于邊坡坡率，常在結(jié)構(gòu)面與邊坡坡面結(jié)合部首先破壞，后部巖體失去支撐時(shí)產(chǎn)生崩落、倒塌、翻滾和剪切下錯(cuò)的變形破壞現(xiàn)象。多數(shù)為局部邊坡變形。5/10/20256公路災(zāi)害防治研究所李家春常見路基地質(zhì)災(zāi)害（續(xù)）3、坍塌：介于滑坡與崩塌之間的邊坡破壞形式。沒有固定的滑動(dòng)面，主要產(chǎn)生于邊坡表面松散的風(fēng)化破碎層，在自然風(fēng)蝕、干濕循環(huán)和強(qiáng)降雨的表水作用下，或因開挖后地下水滲流條件改變，坡腳或滲水處巖土被軟化、強(qiáng)度降低而引起上部邊坡失穩(wěn)。是公路邊坡出現(xiàn)頻次最多的災(zāi)害類型。5/10/20257公路災(zāi)害防治研究所李家春常見路基地質(zhì)災(zāi)害（續(xù)）4、錯(cuò)落：陡傾斜坡地段，坡體中發(fā)育一組陡傾的結(jié)構(gòu)面，且下臥一層一定厚度的軟弱破碎帶，形成基座式坡體結(jié)構(gòu)，當(dāng)軟弱帶產(chǎn)生壓縮變形，上履巖體沿陡傾結(jié)構(gòu)面下錯(cuò)、張開，巖體以垂直位移為主，水平位移為輔。軟弱帶稱為錯(cuò)落帶。5/10/20258公路災(zāi)害防治研究所李家春常見路基地質(zhì)災(zāi)害（續(xù)）5、傾倒：陡傾的薄層狀巖層，在開挖或溝谷下切卸荷過程中，邊坡松弛，沿結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生剪切位移，向臨空面緩慢彎曲變形的現(xiàn)象。此外，還有坡面病害：落石、碎落、坡面沖刷、溜坡等邊坡病害。5/10/20259公路災(zāi)害防治研究所李家春常見路基地質(zhì)災(zāi)害（續(xù)）6、路基沉陷7、路基塌陷8、下邊坡垮塌9、路基洪水災(zāi)害（沖刷、淹沒）10、泥石流可見，災(zāi)害類型多，形態(tài)各異，成因復(fù)雜5/10/202510公路災(zāi)害防治研究所李家春二、幾個(gè)基本概念－－巖土巖石巖體巖層土壤/土土體第四紀(jì)松散堆積物堆積層巖土5/10/202511公路災(zāi)害防治研究所李家春二、幾個(gè)基本概念－－路基路基－系統(tǒng)地基基底基礎(chǔ)邊坡路基形式路基結(jié)構(gòu)邊坡結(jié)構(gòu)5/10/202512公路災(zāi)害防治研究所李家春二、幾個(gè)基本概念－結(jié)構(gòu)土體結(jié)構(gòu)－土的結(jié)構(gòu)巖體結(jié)構(gòu)－巖石結(jié)構(gòu)巖土體結(jié)構(gòu)邊坡結(jié)構(gòu)路基結(jié)構(gòu)5/10/202513公路災(zāi)害防治研究所李家春路基斷面圖式路堤低填淺挖半填半挖路塹路基沉陷與塌陷路基滑移與滑坡路基坍塌與崩塌5/10/202514公路災(zāi)害防治研究所李家春以軟土地區(qū)路堤為例最簡(jiǎn)單的形式：當(dāng)基底為軟土，厚度均勻，則路基會(huì)發(fā)生均勻的沉降，可能的破壞方式為兩側(cè)均從坡腳，路堤出現(xiàn)縱向裂縫或側(cè)向變形、下沉?？捎盟槭瘶?、擠密樁等均勻加固處理。5/10/202515公路災(zāi)害防治研究所李家春其他對(duì)稱式處理方式基底填一層卵礫石層反壓護(hù)坡?lián)Q填砂礫5/10/202516公路災(zāi)害防治研究所李家春如果地基軟土厚度變化大路基的變形破壞方式及處理與上面情況不同。地基處理必然是不對(duì)稱的方式，如下圖所示。也可在地基一側(cè)設(shè)隔墻。5/10/202517公路災(zāi)害防治研究所李家春側(cè)向約束法系桿夯石堆5/10/202518公路災(zāi)害防治研究所李家春路基的工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)決定了路基的力學(xué)性質(zhì)、變形性質(zhì)路基工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)5/10/202519三、路基工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)路基工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)：由外部形態(tài)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)面及路基巖土組合而成的系統(tǒng)。路基幾何形態(tài)內(nèi)部結(jié)構(gòu)面巖土工程性質(zhì)三個(gè)要素，一個(gè)系統(tǒng)三部分相互影響互為依存，并構(gòu)成路基結(jié)構(gòu)系統(tǒng)5/10/202520公路災(zāi)害防治研究所李家春路基工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)的性質(zhì)三要素相互依存、相互聯(lián)系和作用因結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生新的力學(xué)性質(zhì)和變形性質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性和復(fù)雜性自然結(jié)構(gòu)與人工結(jié)構(gòu)共存存在不同尺度的結(jié)構(gòu)，決定了不同的路基性能－－結(jié)構(gòu)控制性是開放的系統(tǒng)，受環(huán)境影響或制約5/10/202521公路災(zāi)害防治研究所李家春路基工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)類型巖體結(jié)構(gòu)：整體結(jié)構(gòu)塊狀結(jié)構(gòu)層狀結(jié)構(gòu)碎裂結(jié)構(gòu)土體結(jié)構(gòu)：均質(zhì)層狀透鏡體邊坡幾何形態(tài)：階梯直線折線巖石工程類型，土的工程類型組合為多種類型路基形式：路堤挖方半填半挖路塹5/10/202522公路災(zāi)害防治研究所李家春路基工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)理論框架內(nèi)部結(jié)構(gòu)水理效應(yīng)力學(xué)效應(yīng)變形效應(yīng)路基材料路基形態(tài)路基結(jié)構(gòu)地震地應(yīng)力水人類5/10/202523公路災(zāi)害防治研究所李家春路基斷面類型路塹路塹邊坡1、從半坡剪出破壞2、從坡腳剪出破壞3、崩塌路基形態(tài)5/10/202524公路災(zāi)害防治研究所李家春路基斷面類型臺(tái)口式路基臺(tái)口式挖方路基1、上邊坡滑動(dòng)破壞2、上邊坡崩塌破壞3、下邊坡垮塌或滑坡路基形態(tài)5/10/202525公路災(zāi)害防治研究所李家春路基斷面類型半填半挖基半填半挖路基1、上邊坡破壞與前述相同2、下邊坡滑移原地面線路基形態(tài)5/10/202526公路災(zāi)害防治研究所李家春路基斷面類型路堤路堤1、路堤不均勻沉降2、路堤邊坡側(cè)向滑移長(zhǎng)安大學(xué)公路災(zāi)害防治研究所李家春路基形態(tài)5/10/202527公路災(zāi)害防治研究所李家春路堤不均勻沉降及其結(jié)構(gòu)不均勻沉陷不允許變形總沉降量包括地基沉降量和填土沉降量。5/10/202528公路災(zāi)害防治研究所李家春巖土工程分類巖石：堅(jiān)硬、次硬、軟弱土：巨粒土、粗粒土、細(xì)粒土（粉性土、粘性土），特殊土（黃土、紅粘土、凍土、鹽漬土、沙漠、膨脹土、…）路基材料5/10/202529公路災(zāi)害防治研究所李家春土的分類成因分類：沖積、洪積、湖積、風(fēng)積、坡積、殘積、冰磧，等。還有復(fù)合類型。粒度分類：巨粒土、粗粒土、細(xì)粒土，特殊土。（細(xì)粒土再根據(jù)塑性圖分。）施工：松土、普通土、硬土、（軟石、次堅(jiān)石、堅(jiān)石）密實(shí)程度：密實(shí)、中密、稍密、松散路基材料5/10/202530公路災(zāi)害防治研究所李家春土體的概念土體是與一定的工程建筑物的變形和穩(wěn)定相關(guān)的新第三紀(jì)以來(lái)（通常為第四紀(jì)）的地質(zhì)體。作為土體的組成可以是單一土層的均質(zhì)土體，也可以是多種性質(zhì)的多層土層構(gòu)成的復(fù)雜土體。因此，在后一種情況下土體性質(zhì)不等于某一土層的性質(zhì)，也不等于各個(gè)土層性質(zhì)的簡(jiǎn)單疊加，而是聯(lián)合作用相互影響的有機(jī)整體。路基材料5/10/202531公路災(zāi)害防治研究所李家春土體的微結(jié)構(gòu)與宏觀結(jié)構(gòu)當(dāng)土體的規(guī)模較小或性質(zhì)較均一時(shí)，土的微結(jié)構(gòu)可以代表土體的結(jié)構(gòu)。例如，粘性土的微結(jié)構(gòu)概念中既包括土的顆粒組成、顆粒之間的相互關(guān)系，游離氧化物、有機(jī)質(zhì)、可溶鹽在土中存在形式。路基材料5/10/202532公路災(zāi)害防治研究所李家春巖石結(jié)構(gòu)與巖體結(jié)構(gòu)因?yàn)閹r體結(jié)構(gòu)面的強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于巖石材料強(qiáng)度，所以巖體的強(qiáng)度更多地依賴于巖體的宏觀結(jié)構(gòu)－－巖體結(jié)構(gòu)。當(dāng)結(jié)構(gòu)面對(duì)工程有利，如反傾，則巖石結(jié)構(gòu)發(fā)揮更大作用。路基材料5/10/202533公路災(zāi)害防治研究所李家春土體中的節(jié)理裂隙以膨脹土為例，它除了具有一般粘性土的微結(jié)構(gòu)外，土體中存在著網(wǎng)狀的收縮裂，光滑的膨脹裂隙，某些情況下還有古滑坡產(chǎn)生的滑坡裂隙，以及層間軟弱夾層，甚至有些地方有構(gòu)造裂隙和第四紀(jì)斷層。黃土中節(jié)理裂隙也很發(fā)育，特別是垂直裂隙。－結(jié)論：巖體和土體中都有節(jié)理裂隙。5/10/202534公路災(zāi)害防治研究所李家春土體結(jié)構(gòu)的含義由各種土層構(gòu)成的土體的宏觀結(jié)構(gòu)，不僅包括了土層組合，又包括了土層間和土體與巖體間的界面特征、產(chǎn)狀和相互關(guān)系。土體的結(jié)構(gòu)效應(yīng)表現(xiàn)在：力學(xué)性質(zhì)、變形性質(zhì)、水理性質(zhì)。5/10/202535公路災(zāi)害防治研究所李家春對(duì)土體結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)途徑超宏觀結(jié)構(gòu)－－宏觀結(jié)構(gòu)－－顯微結(jié)構(gòu)－－超顯微結(jié)構(gòu)宏觀結(jié)構(gòu)不是微觀結(jié)構(gòu)的疊加5/10/202536公路災(zāi)害防治研究所李家春土體的結(jié)構(gòu)效應(yīng)－膨脹土滑坡膨脹土邊坡邊坡開挖后邊坡表層的土體在干旱季節(jié)遭受強(qiáng)烈的風(fēng)干脫水，土體收縮并形成大量的收縮裂隙，向土體內(nèi)部脫水收縮程度明顯地減弱，因此它存在著風(fēng)化影響深度問題。示意圖5/10/202537公路災(zāi)害防治研究所李家春在膨脹土風(fēng)化影響深度范圍內(nèi)，由于大量裂隙的存在，土的性狀和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度均與風(fēng)化影響深度以下的土體具有顯著的區(qū)別。膨脹土滑坡幾乎全部位于風(fēng)化帶內(nèi)，受風(fēng)化帶界面的控制示意圖5/10/202538公路災(zāi)害防治研究所李家春其破壞機(jī)埋是大氣降水滲入風(fēng)化帶內(nèi)，特別是滲至風(fēng)化界面處停滯下來(lái)，使裂隙和風(fēng)化界面部位的粘土物質(zhì)發(fā)生水化和膨脹，并導(dǎo)致強(qiáng)度衰減和邊坡破壞。滑動(dòng)破壞的深度大多在6米以內(nèi)。因此對(duì)膨脹土邊坡必須采取防風(fēng)干脫水全封閉的工程措施。示意圖5/10/202539公路災(zāi)害防治研究所李家春當(dāng)土體中，有不同土層之間層面，或夾極薄軟弱土層或呈光滑界面接觸，這種軟弱土層或界面的存在，以及界面與邊坡坡向的關(guān)系，往往控制或?qū)е逻吰碌钠茐摹?/10/202540公路災(zāi)害防治研究所李家春土體的結(jié)構(gòu)效應(yīng)－黃土滑坡通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，純粹的黃土中形成滑動(dòng)面而產(chǎn)生滑坡是很少見的。5/10/202541公路災(zāi)害防治研究所李家春黃土滑坡多發(fā)于結(jié)構(gòu)面出露時(shí)不同黃土層的接觸面，新黃土與老黃土古土壤層黃土與砂礫石層黃土與下伏基巖接觸面黃土與第三紀(jì)紅粘土接觸帶（最多）5/10/202542公路災(zāi)害防治研究所李家春邊坡結(jié)構(gòu)對(duì)其穩(wěn)定性的影響主要是邊坡中存在古土壤、紅粘土、礫石層、黃土與基巖接觸面等。由于它們的存在，黃土邊坡呈層狀結(jié)構(gòu)，或“上土下巖”的二元結(jié)構(gòu)。5/10/202543公路災(zāi)害防治研究所李家春黃土邊坡結(jié)構(gòu)示意垂直節(jié)理裂隙發(fā)育，土層的垂向差異性，決定了黃土邊坡的穩(wěn)定性。5/10/202544公路災(zāi)害防治研究所李家春雖然黃土地區(qū)地下水較少，但黃土層中的砂層透鏡體與具有隔水意義的古土壤層、黃土中的礫石層或黃土高階地下的砂礫石層與下伏的第三系紅粘土或泥巖、頁(yè)巖，可以組成較好的含水系統(tǒng)，這將嚴(yán)重影響到邊坡的穩(wěn)定性。5/10/202545公路災(zāi)害防治研究所李家春土體結(jié)構(gòu)的水理效應(yīng)由多個(gè)土層構(gòu)成的土體含水、透性性不同，表現(xiàn)出的水理性質(zhì)也與土層的空間分布及相互關(guān)系密切相關(guān)。邊坡中粘土透鏡體5/10/202546公路災(zāi)害防治研究所李家春土體水力學(xué)效應(yīng)往往控制著邊坡的穩(wěn)定性土體中滑動(dòng)面往往是潛水面5/10/202547公路災(zāi)害防治研究所李家春土體的聯(lián)合作用與沉降有關(guān)的：上硬下軟，上軟下硬應(yīng)力集中和應(yīng)力擴(kuò)散現(xiàn)象5/10/202548公路災(zāi)害防治研究所李家春與地震效應(yīng)有關(guān)的：地震液化、破壞效應(yīng)當(dāng)?shù)叵滤畻l件相同，前者易液化，后者不易液化。所需覆蓋層厚度與孔隙水壓力大小有關(guān)。5/10/202549公路災(zāi)害防治研究所李家春結(jié)構(gòu)面從宏觀上，將路基范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)面分為兩種：工程結(jié)構(gòu)面和地質(zhì)結(jié)構(gòu)面。工程結(jié)構(gòu)面：填挖交界面，填方與原地表接觸面，不同填料之間的過渡面或接觸面，結(jié)構(gòu)物與巖土接觸面。地質(zhì)結(jié)構(gòu)面：原生結(jié)構(gòu)面、構(gòu)造結(jié)構(gòu)面、次生結(jié)構(gòu)面5/10/202550公路災(zāi)害防治研究所李家春巖體結(jié)構(gòu)面成因類型原生結(jié)構(gòu)面沉積結(jié)構(gòu)面：層理、軟弱夾層、不整合面、沉積間斷面巖漿結(jié)構(gòu)面：侵入體與圍巖接觸面、巖脈或巖墻接觸面、原生冷凝節(jié)理變質(zhì)結(jié)構(gòu)面：片理、片巖軟弱夾層構(gòu)造結(jié)構(gòu)面節(jié)理（X型、張性）、斷層、層間錯(cuò)動(dòng)、羽狀裂隙或劈理次生結(jié)構(gòu)面卸荷裂隙、風(fēng)化裂隙、泥化夾層、次生夾泥層5/10/202551公路災(zāi)害防治研究所李家春巖體結(jié)構(gòu)面的規(guī)律1．在均勻應(yīng)力場(chǎng)內(nèi)節(jié)理在層面和中間主應(yīng)力面上是近正交的棋盤格式分布2．在平緩巖層或輕度構(gòu)造區(qū)的巖體剖面上常存在有X形式分布的節(jié)理，它的產(chǎn)狀常呈緩傾，傾角多低于40度．5/10/202552公路災(zāi)害防治研究所李家春地質(zhì)結(jié)構(gòu)面規(guī)律3．節(jié)理共軛成組出現(xiàn)，劈理單枝成組出現(xiàn)4．位于均勻應(yīng)力場(chǎng)內(nèi)的均質(zhì)巖體或等厚巖體內(nèi)的結(jié)構(gòu)面呈等距性分布，不均勻應(yīng)力場(chǎng)內(nèi)或不等厚巖體內(nèi)結(jié)構(gòu)面不呈等距性分布，節(jié)理間距與巖層厚度成比例關(guān)系。5.不同巖性巖層內(nèi)節(jié)理不切層。5/10/202553公路災(zāi)害防治研究所李家春地質(zhì)結(jié)構(gòu)面規(guī)律6．層間錯(cuò)動(dòng)普遍存在，但多發(fā)育在軟弱夾層的頂、底板上。7．在一定巖性組成巖層內(nèi)發(fā)育的結(jié)構(gòu)面組數(shù)是有一定限度的，堅(jiān)硬巖層的節(jié)理組數(shù)少，軟弱巖層的節(jié)理組數(shù)多。可多于6組，一般來(lái)說少于8組，斷層一般少于3組5/10/202554公路災(zāi)害防治研究所李家春地質(zhì)結(jié)構(gòu)面規(guī)律8．節(jié)埋可分為顯節(jié)理和隱節(jié)理，隱節(jié)理在震動(dòng)或風(fēng)化作用下可轉(zhuǎn)化為顯節(jié)理，即開裂節(jié)埋，隱節(jié)理又可視為閉合膠結(jié)節(jié)理。9．?dāng)鄬訋挾?，斷層交匯帶的寬度與巖性、斷層的力學(xué)屬性有關(guān)。10．按力學(xué)性質(zhì)結(jié)構(gòu)面可分為堅(jiān)硬結(jié)構(gòu)面與軟弱結(jié)構(gòu)面面。5/10/202555公路災(zāi)害防治研究所李家春結(jié)構(gòu)面的特征規(guī)模形態(tài)物質(zhì)組成延展性密集程度張開度與充填膠結(jié)5/10/202556公路災(zāi)害防治研究所李家春結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)單向擠壓應(yīng)力下可形成五組結(jié)構(gòu)面：彎張結(jié)構(gòu)面壓性結(jié)構(gòu)面（不發(fā)育，少見）剪性結(jié)構(gòu)面（兩組）拉張性5/10/202557公路災(zāi)害防治研究所李家春結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)力偶作用下可形成兩組結(jié)構(gòu)面：張扭性結(jié)構(gòu)面壓扭性結(jié)構(gòu)面重力卸荷下形成結(jié)構(gòu)面5/10/202558公路災(zāi)害防治研究所李家春在工程荷載作用下，結(jié)構(gòu)面及其充填物的變形是巖體變形的主要組分，控制著工程巖體的變形特性。在工程荷載作用下，結(jié)構(gòu)面的變形將極大地改變巖體的滲透性、應(yīng)力分布及其強(qiáng)度。工程荷載作用下，巖體中應(yīng)力分布受結(jié)構(gòu)面及其力學(xué)性質(zhì)的影響。5/10/202559公路災(zāi)害防治研究所李家春巖體結(jié)構(gòu)及其力學(xué)作用（孫廣忠）5/10/202560公路災(zāi)害防治研究所李家春四級(jí):幾十厘米到20－30米，是構(gòu)造巖塊的邊界面，破壞了巖體的完整性，影響巖體的力學(xué)性質(zhì)，是結(jié)構(gòu)面統(tǒng)計(jì)分析和模擬的對(duì)象。五級(jí):數(shù)厘米到30cm，隱節(jié)理、微層理、微裂隙，不發(fā)育的片理、劈理，又稱微結(jié)構(gòu)面。包含在巖塊內(nèi)，主要影響巖塊的物理力學(xué)性質(zhì)。應(yīng)根據(jù)工程規(guī)模選擇調(diào)查重點(diǎn)。路基工程一般注重對(duì)三級(jí)、四級(jí)結(jié)構(gòu)面的調(diào)查。5/10/202561公路災(zāi)害防治研究所李家春工程結(jié)構(gòu)面填挖交界面填土與原地面界面不同填筑材料之間的界面最危險(xiǎn)破壞面結(jié)構(gòu)物與巖土接觸面5/10/202562公路災(zāi)害防治研究所李家春路基形態(tài)+結(jié)構(gòu)面+巖土類型路堤路塹挖方半填半挖水平順層反傾陡傾斜交硬質(zhì)巖石次硬巖石軟質(zhì)巖石巨粒土粗粒土細(xì)粒土至少4×5×6=120種，因?yàn)檫€有幾組結(jié)構(gòu)面和幾種巖土的組合。5/10/202563公路災(zāi)害防治研究所李家春巖體結(jié)構(gòu)與邊坡穩(wěn)定均質(zhì)的情況應(yīng)力與應(yīng)變5/10/202564公路災(zāi)害防治研究所李家春卸荷裂隙與松動(dòng)帶5/10/202565公路災(zāi)害防治研究所李家春改變應(yīng)力條件達(dá)到穩(wěn)定路基的目的σ3τσ1σ?guī)r體強(qiáng)度線邊坡預(yù)加固的力學(xué)原理5/10/202566公路災(zāi)害防治研究所李家春應(yīng)力變化與分布特點(diǎn)邊坡開挖就是卸荷，改變了主應(yīng)力方向和大小。卸荷裂隙普遍存在。邊坡穩(wěn)定的方法可以從三個(gè)途徑入手：

保持原有應(yīng)力場(chǎng)邊坡防護(hù)巖體加固－－注漿5/10/202567公路災(zāi)害防治研究所李家春路基邊坡結(jié)構(gòu)類型巖質(zhì)邊坡土質(zhì)邊坡巖質(zhì)土質(zhì)復(fù)合邊坡整體結(jié)構(gòu)塊狀結(jié)構(gòu)層狀結(jié)構(gòu)碎裂結(jié)構(gòu)散體結(jié)構(gòu)水平接觸面順傾接觸面反傾接觸面黃土膨脹土殘積坡積層巖堆沖洪積層..5/10/202568公路災(zāi)害防治研究所李家春邊坡結(jié)構(gòu)類型例舉1、巖質(zhì)水平層狀結(jié)構(gòu)（1）上硬下軟：上部主要為厚層或巨厚層塊狀結(jié)構(gòu)巖體，下部為一定厚度的軟弱破碎巖體，巖層傾角較小，近水平層狀。5/10/202569公路災(zāi)害防治研究所李家春巖質(zhì)順傾層狀結(jié)構(gòu)（1）順傾層狀結(jié)構(gòu)：由軟硬相間、互層或間層狀的砂泥巖或其他巖類組成，巖層傾向臨空，巖層傾角一般在10－30度。順層滑坡5/10/202570公路災(zāi)害防治研究所李家春巖質(zhì)反傾層狀結(jié)構(gòu)由軟硬相間、互層或間層狀的砂泥巖或其他巖類組成，傾向坡內(nèi)。主要發(fā)生錯(cuò)落、崩塌。5/10/202571公路災(zāi)害防治研究所李家春土質(zhì)圓弧滑面結(jié)構(gòu)崩積巖堆體洪積錐大型斷裂破碎帶5/10/202572公路災(zāi)害防治研究所李家春土質(zhì)圓弧滑面結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)型滑動(dòng)、坍塌5/10/202573公路災(zāi)害防治研究所李家春巖土復(fù)合順傾結(jié)構(gòu)巖石填土殘積層巖石5/10/202574公路災(zāi)害防治研究所李家春坡體結(jié)構(gòu)類型與滑坡的破壞模式（據(jù)王恭先）坡體結(jié)構(gòu)滑坡破壞模式基本類型亞類型類均質(zhì)體結(jié)構(gòu)（a）均質(zhì)黏性土結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)式滑動(dòng)（b）均質(zhì)黃土狀土結(jié)構(gòu)（c）強(qiáng)風(fēng)化殘積層結(jié)構(gòu)（d）類均質(zhì)堆填土結(jié)構(gòu)5/10/202575公路災(zāi)害防治研究所李家春坡體結(jié)構(gòu)類型與滑坡的破壞模式（據(jù)王恭先）坡體結(jié)構(gòu)滑坡破壞模式基本類型亞類型近水平層狀結(jié)構(gòu)(α＜10°)（e）河湖相沉積層結(jié)構(gòu)（f）黃土軟巖層狀結(jié)構(gòu)（g）軟、硬巖互層結(jié)構(gòu)（h）厚層硬巖下伏軟巖結(jié)構(gòu)5/10/202576公路災(zāi)害防治研究所李家春坡體結(jié)構(gòu)類型與滑坡的破壞模式（據(jù)王恭先）坡體結(jié)構(gòu)滑坡破壞模式基本類型亞類型順傾層狀結(jié)構(gòu)(α≥10°)（i）黃土順傾層狀結(jié)構(gòu)（j）堆積土順傾層狀結(jié)構(gòu)（k）巖層緩傾層狀結(jié)構(gòu)（l）巖層陡傾層狀結(jié)構(gòu)5/10/202577公路災(zāi)害防治研究所李家春坡體結(jié)構(gòu)類型與滑坡的破壞模式（據(jù)王恭先）坡體結(jié)構(gòu)滑坡破壞模式基本類型亞類型反傾層狀結(jié)構(gòu)(α≥10°)（m）緩傾層狀結(jié)構(gòu)（n）陡傾層狀結(jié)構(gòu)5/10/202578公路災(zāi)害防治研究所李家春坡體結(jié)構(gòu)類型與滑坡的破壞模式（據(jù)王恭先）坡體結(jié)構(gòu)滑坡破壞模式基本類型亞類型碎裂狀結(jié)構(gòu)（o）碎塊狀結(jié)構(gòu)（p）碎裂狀結(jié)構(gòu)5/10/202579公路災(zāi)害防治研究所李家春坡體結(jié)構(gòu)類型與滑坡的破壞模式（據(jù)王恭先）坡體結(jié)構(gòu)滑坡破壞模式基本類型亞類型塊狀結(jié)構(gòu)（q）似層狀結(jié)構(gòu)（r）眼球狀結(jié)構(gòu)5/10/202580公路災(zāi)害防治研究所李家春結(jié)構(gòu)分析的原則與步驟巖土類型及性質(zhì)、結(jié)構(gòu)面性質(zhì)及布局、環(huán)境條件5/10/202581公路災(zāi)害防治研究所李家春路基工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)分析原則巖性組合分析原則結(jié)構(gòu)面控制原則路基形態(tài)相關(guān)原則系統(tǒng)分析原則1、巖土類型、巖土性質(zhì)、各種巖土類型的規(guī)模和分布2、結(jié)構(gòu)面的類型、組數(shù)、力學(xué)性質(zhì)和變形性質(zhì)、規(guī)模和延伸性3、路基類型、橫斷面形態(tài)及幾何尺寸、支擋結(jié)構(gòu)的類型和位置4、三要素在空間上的組合和相互作用，導(dǎo)致路基性能不同。三要素分析互為前提。5/10/202582公路災(zāi)害防治研究所李家春巖性相關(guān)原則－－易滑路段1）膨脹土分布地段；2）厚層粘性土分布地段；3）黃土，特別是Q3和Q4黃土分布地段及黃土下伏泥質(zhì)巖層的地段；4）厚層山坡堆積層地段，包括坡積、崩積、洪積及它們的互層地段；（如大保路坦底磨滑坡）5）地下水發(fā)育地段；5/10/202583公路災(zāi)害防治研究所李家春6）砂、頁(yè)、泥頁(yè)分布地段；（如元磨路K335滑坡）7）煤系地層分布地段；8）變質(zhì)巖分布地段；9）構(gòu)造面發(fā)育地段，特別是緩傾角斷層傾向臨空面（開挖面）的地段；10）大斷層破碎帶分布地段；11）厚層風(fēng)化殼分布地段；（如嵩待路K110滑坡）12）山坡高陡、上部硬巖下伏軟巖的地段。5/10/202584公路災(zāi)害防治研究所李家春從宏觀到細(xì)觀山體結(jié)構(gòu)---坡體結(jié)構(gòu)---山坡結(jié)構(gòu)---邊坡結(jié)構(gòu)---路基結(jié)構(gòu)---路基的工程環(huán)境---巖土性質(zhì)、結(jié)構(gòu)面性質(zhì)（包括各種工況下的性質(zhì)）五、路基工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)分析方法5/10/202585公路災(zāi)害防治研究所李家春結(jié)構(gòu)面的調(diào)查規(guī)模形態(tài)物質(zhì)組成延展性密集程度張開度與充填膠結(jié)查閱資料：地質(zhì)圖或工程地質(zhì)圖；工程竣工資料；養(yǎng)護(hù)記錄；氣象水文資料?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)查：簡(jiǎn)單實(shí)用的工具—羅盤、卷尺。水準(zhǔn)測(cè)量。注意觀察識(shí)別。5/10/202586公路災(zāi)害防治研究所李家春結(jié)構(gòu)面調(diào)查產(chǎn)狀節(jié)理間距延伸度粗糙度巖壁抗壓強(qiáng)度隙寬充填物產(chǎn)狀及形態(tài)延伸度物質(zhì)組成抗剪強(qiáng)度厚度含水情況巖體土體5/10/202587公路災(zāi)害防治研究所李家春5/10/202588公路災(zāi)害防治研究所李家春地面測(cè)繪為施工圖設(shè)計(jì)服務(wù)的測(cè)繪，應(yīng)測(cè)出斷面圖，在地形圖上切