1、12作业题:作业题:1.1.影响边坡岩体应力分布的主要因素有哪些?影响边坡岩体应力分布的主要因素有哪些?2.2.常见的边坡变形破坏主要类型有哪些?常见的边坡变形破坏主要类型有哪些?3.3.什么是崩塌?崩塌的形成机理包括哪几方面?什么是崩塌?崩塌的形成机理包括哪几方面?4.4.什么是滑坡?滑坡常见的分类有哪些?什么是滑坡?滑坡常见的分类有哪些?5.5.影响影响边坡稳定性的因素边坡稳定性的因素有哪些?有哪些?6.6.不稳定边坡的防治措施有哪些?不稳定边坡的防治措施有哪些?3思考与作业思考与作业4概述概述边坡包括自然边坡和人工边坡两种类型。边坡包括自然边坡和人工边坡两种类型。自然边坡自然边坡:在自然
2、地质作用下形成的山体斜坡、河谷岸坡、海岸:在自然地质作用下形成的山体斜坡、河谷岸坡、海岸陡崖等;陡崖等;人工边坡人工边坡:人类工程活动形成的规模不同、陡缓不等的斜坡,例:人类工程活动形成的规模不同、陡缓不等的斜坡,例如道路工程中的工程中的路堑、路堤边坡,房屋、桥梁工程的基如道路工程中的工程中的路堑、路堤边坡,房屋、桥梁工程的基坑边坡,露天矿山的边坡,水电工程中的运河渠道边坡,船闸、坑边坡,露天矿山的边坡,水电工程中的运河渠道边坡,船闸、溢洪道边坡、引水隧洞进、出口边坡、土石坝边坡及坝肩边坡等。溢洪道边坡、引水隧洞进、出口边坡、土石坝边坡及坝肩边坡等。边坡要素5(1)(1)通过勘察对边坡的稳定性
3、做出评价和预测;通过勘察对边坡的稳定性做出评价和预测;(2)(2)为设计合理的工程边坡和制定有效的防治措施提供地质依据。为设计合理的工程边坡和制定有效的防治措施提供地质依据。边坡稳定性的工程地质分析意义:边坡稳定性的工程地质分析意义:2010年 地质灾害类型构成6 (1)(1)斜坡岩体的主应力迹线发生明显的偏转,斜坡岩体的主应力迹线发生明显的偏转,总的特征为愈接总的特征为愈接近边坡,最大主应力愈接近平行于斜坡临空面;而最小主应力近边坡,最大主应力愈接近平行于斜坡临空面;而最小主应力则愈与坡面近正交则愈与坡面近正交。(2)(2)在坡脚与河谷底部形成应力集中带在坡脚与河谷底部形成应力集中带。(3)
4、(3)与主应力偏转相联系,与主应力偏转相联系,最大剪应力迹线也发生偏转,呈凹最大剪应力迹线也发生偏转,呈凹向临空面的弧线向临空面的弧线。在最大、最小主应力差值最大的部位。在最大、最小主应力差值最大的部位(一般在一般在坡脚附近坡脚附近),相应形成一个,相应形成一个最大剪应力区最大剪应力区,因而在这里容易发生,因而在这里容易发生剪切变形破坏剪切变形破坏 。(4)(4)在坡顶和坡面的靠近表面部位,由于垂直于河谷的水平应在坡顶和坡面的靠近表面部位,由于垂直于河谷的水平应力显著减小,甚至可出现拉应力,因而力显著减小,甚至可出现拉应力,因而可形成一个拉应力带可形成一个拉应力带。其范围随坡角和平行于河谷的水
5、平应力的增加而增大。其范围随坡角和平行于河谷的水平应力的增加而增大。7自重作用下边坡主应力分布 存在初始水平构造应力下边坡应力分布8斜坡中最大剪应力迹线(虚线)和主应力迹线(实线)示意图 91.1.原始应力状态的影响原始应力状态的影响 岩体中的原始应力对边坡应力分布有很大影响,尤其是岩体中的原始应力对边坡应力分布有很大影响,尤其是垂直于河谷方向的水平构造应力的影响更为显著。垂直于河谷方向的水平构造应力的影响更为显著。2.2.坡形的影响坡形的影响 3.3.岩体结构的影响岩体结构的影响 106.2 6.2 边坡变形破坏的类型与特征边坡变形破坏的类型与特征二者在边坡变化过程中是相互密切联系的。边坡破
6、坏前,二者在边坡变化过程中是相互密切联系的。边坡破坏前,边坡岩体总要经历一个从徐变到巨变的变形过程。边坡岩体总要经历一个从徐变到巨变的变形过程。常见的边坡变形破坏常见的边坡变形破坏主要类型有:主要类型有:卸荷变形、蠕动变形、卸荷变形、蠕动变形、崩坍、滑坡崩坍、滑坡等。等。边坡变形边坡变形:指坡体只产生局部的位移和微破裂,岩块只出现:指坡体只产生局部的位移和微破裂,岩块只出现微量的变化,没有显著的剪切位移或滚动,因而微量的变化,没有显著的剪切位移或滚动,因而边坡不至引起整体失稳。边坡不至引起整体失稳。边坡破坏边坡破坏:指坡体以一定的速度出现较大的位移,边坡岩体:指坡体以一定的速度出现较大的位移,
7、边坡岩体产生整体滑动、滚动或转动。产生整体滑动、滚动或转动。11 在边坡形成过程中,由于在河谷部位的岩体被冲刷侵蚀掉或在边坡形成过程中,由于在河谷部位的岩体被冲刷侵蚀掉或人工开挖,使边坡岩体失去约束,应力重新调整分布人工开挖,使边坡岩体失去约束,应力重新调整分布,从而使岸从而使岸坡岩体发生向临空面方向的回弹变形及产生近平行于边坡的拉张坡岩体发生向临空面方向的回弹变形及产生近平行于边坡的拉张裂隙裂隙,一般称作边坡,一般称作边坡卸荷裂隙卸荷裂隙。12松弛张裂松弛张裂1314 蠕动变形蠕动变形,是指边坡岩体主要在重力作用下向临,是指边坡岩体主要在重力作用下向临空方向发生长期缓慢的塑性变形的现象。空方
8、向发生长期缓慢的塑性变形的现象。表层蠕动表层蠕动边坡表层岩体发生弯曲变形边坡表层岩体发生弯曲变形深层蠕动深层蠕动是由于是由于坚硬岩层坚硬岩层组成的边坡底部组成的边坡底部存在较厚的存在较厚的软弱岩层软弱岩层时,由软弱岩层发生塑性流动而引时,由软弱岩层发生塑性流动而引起的长期缓慢的边坡蠕动变形。起的长期缓慢的边坡蠕动变形。15溃屈倾倒1617类型类型:规模巨大的山区崩塌,称为:规模巨大的山区崩塌,称为山崩;小型崩塌,成为坠石。山崩;小型崩塌,成为坠石。堆积体堆积体:崩塌以自由坠落为其主要:崩塌以自由坠落为其主要运动形式,岩块在斜坡上翻滚滑动运动形式,岩块在斜坡上翻滚滑动并相互摩擦破碎后堆积于坡脚,
9、形并相互摩擦破碎后堆积于坡脚,形成岩堆或崩积体。成岩堆或崩积体。地貌地貌:岩堆(倒石堆,倒石锥):岩堆(倒石堆,倒石锥)高陡的边坡岩体突然发生倾倒崩高陡的边坡岩体突然发生倾倒崩落,岩块翻滚撞击而下,堆积于坡落,岩块翻滚撞击而下,堆积于坡脚的现象,称做脚的现象,称做崩塌崩塌。18192010年3月10日凌晨1时30分,陕西省榆林市子洲县双湖峪镇石沟村大理河桥东侧发生黄土崩塌灾害。崩塌体长103米、宽108米、厚8米,体积约8.9万方,整体下座约10米,移动方向北偏东30。崩塌造成15户共44人被埋,砸毁窑洞及建于其上的房屋29间(孔)。窑洞建于1999年,房屋建于2002年。此次崩塌共造成27人
10、死亡、17人受伤。202009年6月5日15时许,重庆市武隆县铁矿乡鸡尾山山体发生大规模垮塌,掩埋了12户民房以及400多米外的铁矿矿井入口,造成10人死亡,64人失踪,8人受伤的特大灾害。21700人死亡!新北川中学岩崩新北川中学岩崩221600人死亡!老县城 23v边坡被陡倾裂隙深切v软弱相间的岩层v下部有洞穴和采空现象崩塌的形成机理242526 边坡岩体主要在重力作用下沿贯通的剪切破边坡岩体主要在重力作用下沿贯通的剪切破坏面发生滑动破坏的现象,称为坏面发生滑动破坏的现象,称为滑坡滑坡。圆弧状滑动面 平面状滑动面 阶梯状滑动面27贵州省关岭县岗乌镇滑坡2010年6月28日14时左右,受持续
11、强降雨影响,贵州省关岭县岗乌镇大寨村发生特大山体滑坡,导致大寨村遭受灭顶之灾,42人死亡、57人失踪。28云南省保山市隆阳区瓦马乡河东村滑坡2010年9月1日22时20分,云南省保山市隆阳区瓦马乡河东村大石房小组突发一起滑坡灾害,造成29人死亡、19人失踪、8人受伤。29 512大地震,发生在人口相对密集、地质环境本身就比较脆弱的四川西部的中、高山地区,其触发地质灾害数量之多,分布之广是可以想象的,同时也是超出人们所预料的!地震触发了大量的次生地质灾害!30满目疮痍!315.12地震诱发灾难性滑坡、崩塌一览表地震诱发灾难性滑坡、崩塌一览表(死亡死亡30人,人,17个个)32王家岩滑坡新北川中学
12、滑坡老县城 新县城3334滑动面(带)滑坡床滑坡体滑坡壁滑坡台阶滑坡舌35362003年年7月月13日日 三峡库区沙溪镇发生千将坪滑坡,三峡库区沙溪镇发生千将坪滑坡,致使致使24人失踪。人失踪。新沙溪镇37滑坡壁滑坡壁滑坡周界滑坡周界38(1)根据)根据滑动面与岩层构造之间滑动面与岩层构造之间的关系分类:的关系分类:顺层滑坡切层滑坡均质滑坡39(2)根据)根据滑动带的力学性质滑动带的力学性质40 (1)(1)滑动面受最大剪应力面控制滑动面受最大剪应力面控制:在滑动破坏之前,坡:在滑动破坏之前,坡体内没有既定的软弱面作为滑面。当剪应力超过岩体的强体内没有既定的软弱面作为滑面。当剪应力超过岩体的强
13、度极限时,就将大致沿着最大剪应力面发生剪切滑动,常度极限时,就将大致沿着最大剪应力面发生剪切滑动,常成弧形并在斜坡的上缘附近转为陡倾的拉裂面。成弧形并在斜坡的上缘附近转为陡倾的拉裂面。(2)(2)滑动面受已有软弱结构面控制滑动面受已有软弱结构面控制:坡体中有软弱结构:坡体中有软弱结构面或软弱夹层存在,并能构成有利于滑动的结构面面或软弱夹层存在,并能构成有利于滑动的结构面(或几个或几个面的组合面面的组合面)产生滑动。因此软弱结构面的抗剪强度和产状产生滑动。因此软弱结构面的抗剪强度和产状起控制作用,而不决定于岩石本身的强度,起控制作用,而不决定于岩石本身的强度,岩质边坡的破岩质边坡的破坏绝大多数都
14、是属于这种情况坏绝大多数都是属于这种情况。4142某居住区后的山体滑坡某居住区后的山体滑坡4344内在因素:内在因素:岩土体的性质、地质构造、岩体结构、地应岩土体的性质、地质构造、岩体结构、地应力力等。它们常常起着主要的控制作用。等。它们常常起着主要的控制作用。外在因素:外在因素:地表水和地下水的作用、地震、风化作用、地表水和地下水的作用、地震、风化作用、人工挖掘、爆破以及工程荷载人工挖掘、爆破以及工程荷载等。其中等。其中地表地表水和地下水水和地下水是影响边坡稳定是影响边坡稳定最重要、最活跃最重要、最活跃的外在因素,的外在因素,其他大多起着触发作用其他大多起着触发作用。45 地层和岩性对边坡稳
15、定性的影响很大。地层和岩性对边坡稳定性的影响很大。软硬相间,并有软硬相间,并有软化、泥化或易风化的夹层时,最易造成边坡失稳。地层岩软化、泥化或易风化的夹层时,最易造成边坡失稳。地层岩性的不同,所形成的边坡变形破坏类型及能保持稳定的坡度性的不同,所形成的边坡变形破坏类型及能保持稳定的坡度也不同。也不同。深切峡谷地区,陡峭的岸坡是容易发生边坡变形和破坏深切峡谷地区,陡峭的岸坡是容易发生边坡变形和破坏的地形条件。的地形条件。通常,坡度越陡、坡高越大,对稳定越不利。通常,坡度越陡、坡高越大,对稳定越不利。崩塌现象均发生在坡度大于崩塌现象均发生在坡度大于6060的斜坡上。而滑坡现象虽在的斜坡上。而滑坡现
16、象虽在陡坡地形发育较多,但在较缓的边坡上也可发生,这主要决陡坡地形发育较多,但在较缓的边坡上也可发生,这主要决定于滑动面的性质。定于滑动面的性质。46 地质构造因素包括褶皱、断裂、区域新构造运动及地应地质构造因素包括褶皱、断裂、区域新构造运动及地应力等,这些对岩质边坡的稳定也是主要因素之一。力等,这些对岩质边坡的稳定也是主要因素之一。褶皱、断褶皱、断裂发育地区,常是岩层倾角大,甚至陡立,断层、节理纵横裂发育地区,常是岩层倾角大,甚至陡立,断层、节理纵横切割,构成岩体中的切割面和滑动面,形成有利于崩塌、滑切割,构成岩体中的切割面和滑动面,形成有利于崩塌、滑动的条件动的条件,并直接控制着边坡破坏的
17、形成和规模。,并直接控制着边坡破坏的形成和规模。47 地下水对边坡稳定的影响关系极大,绝大多数滑坡都与地下水对边坡稳定的影响关系极大,绝大多数滑坡都与地下水的活动有关。地下水的活动有关。许多滑坡、崩塌均发生在降雨之后,就许多滑坡、崩塌均发生在降雨之后,就是因降水渗入岩土体后,产生不良影响所致。地下水的作用是因降水渗入岩土体后,产生不良影响所致。地下水的作用主要表现为:主要表现为:(1)(1)使岩石软化或溶蚀。使岩石软化或溶蚀。(2)(2)产生静水压力或动水压力。产生静水压力或动水压力。(3)(3)增加岩体重量。增加岩体重量。(4)(4)冻胀作用。冻胀作用。(5)(5)浮托力。浮托力。48 风化
18、作用、暴雨、水流冲刷坡脚,人工挖掘采空、风化作用、暴雨、水流冲刷坡脚,人工挖掘采空、振动等振动等,都可能构成促使岩体失稳破坏的因素。,都可能构成促使岩体失稳破坏的因素。49505152535455 工程地质类比法工程地质类比法是是在对已有的边坡破坏现象进行仔细的在对已有的边坡破坏现象进行仔细的调查研究的基础上,了解其形成原因,影响因素,发展规律调查研究的基础上,了解其形成原因,影响因素,发展规律等,然后再和需要进行稳定分析的边坡进行对比,从而得出等,然后再和需要进行稳定分析的边坡进行对比,从而得出稳定性的分析和评价。稳定性的分析和评价。这种方法也常用在人工开挖边坡的设计中这种方法也常用在人工开
19、挖边坡的设计中。进行类比时,。进行类比时,必须全面分析研究工程地质因素的相似性和差异性。同时要必须全面分析研究工程地质因素的相似性和差异性。同时要分清主要因素和次要因素。分清主要因素和次要因素。56边坡变形破坏的防治原则:以防为主、综合治理、及时处理对大型复杂的、稳定性差、治理难度大的边坡,一般都对大型复杂的、稳定性差、治理难度大的边坡,一般都采取使采取使工程绕避工程绕避的原则。对于确实无法绕避的病害边坡,的原则。对于确实无法绕避的病害边坡,经技术经济比较,应采取综合治理的措施。首先采取有效经技术经济比较,应采取综合治理的措施。首先采取有效措施消除或防止控制边坡变形破坏的主要因素,然后再针措施
20、消除或防止控制边坡变形破坏的主要因素,然后再针对各种次要因素,修建各种治理工程和辅助措施。对于因对各种次要因素,修建各种治理工程和辅助措施。对于因水库蓄水或其他工程因素水库蓄水或其他工程因素(如开挖坡脚、爆破、表层剥土等如开挖坡脚、爆破、表层剥土等)的影响,有可能使边坡稳定性恶化的边坡,应预先采取措的影响,有可能使边坡稳定性恶化的边坡,应预先采取措施,及时治理,以防工程边坡的失稳。施,及时治理,以防工程边坡的失稳。57消除和减轻地表水和地下水的危害改善边坡岩土体的力学强度截、排水沟浆砌片石铺砌水平钻孔疏干垂直孔排水竖井抽水巷道疏干支撑盲沟削坡减载边坡人工加固边坡变形破坏的防治措施地表水地下水5
21、85960 削坡削坡是将陡倾的边坡上部的岩体挖除,一部分使边坡变是将陡倾的边坡上部的岩体挖除,一部分使边坡变缓,同时也可缓,同时也可使滑体重量减轻使滑体重量减轻,以达到稳定的目的。削减下,以达到稳定的目的。削减下来的土石,可填在坡脚,起来的土石,可填在坡脚,起反压反压作用,更有利于稳定。作用,更有利于稳定。61 支挡建筑主要是在不稳定岩体的下部修建支挡建筑主要是在不稳定岩体的下部修建挡墙挡墙或或支撑墙支撑墙(或墩或墩),也是一种应用广泛而有效的办法。用混凝土、钢筋,也是一种应用广泛而有效的办法。用混凝土、钢筋混凝土或砌石均可。支挡建筑物的基础要砌置在滑动面以下。混凝土或砌石均可。支挡建筑物的基
22、础要砌置在滑动面以下。若在挡墙后增加排水措施,效果更好。若在挡墙后增加排水措施,效果更好。6263抗滑桩64 有有锚杆锚杆(或锚索或锚索)和和混混凝土锚固桩凝土锚固桩两种类型的措两种类型的措施,其原理都是提高岩体施,其原理都是提高岩体抗滑抗滑(或抗倾倒或抗倾倒)能力。能力。65预应力锚索加固边坡预应力锚索加固边坡66锚索加固边坡锚索加固边坡6768 如如混凝土护面混凝土护面、灌浆灌浆及及改善滑动带岩土改善滑动带岩土的力学性质等的力学性质等措施。措施。69坡面挂网坡面挂网70护坡措施护坡措施71护护 坡坡7273香港大学边坡锚固工程香港大学边坡锚固工程74护坡:护坡:岸坡、高陡边坡岸坡、高陡边坡灰浆抹面、浆砌石、草灰浆抹面、浆砌石、草皮护坡等皮护坡等757677川藏公路边坡加固工程川藏公路边坡加固工程谢谢 谢!谢!放映结束 感谢各位批评指导!让我们共同进步