10 边坡稳定研究生

1、5月月17日下午，北川上游苦竹坝水库发现有决堤险情日下午，北川上游苦竹坝水库发现有决堤险情北川县城内所有人员迅速撤离北川县城内所有人员迅速撤离汶 川 地 震 滑 坡汶 川 地 震 滑 坡汶 川 地 震 滑 坡汶 川 地 震 滑 坡第九章第九章 岩坡稳定分析岩坡稳定分析岩质边坡破坏的形式岩质边坡破坏的形式圆弧法岩坡稳定分析圆弧法岩坡稳定分析平面滑动岩坡稳定分析平面滑动岩坡稳定分析边坡的加固边坡的加固 高陡边坡岩体突然发生倾倒崩落、岩块翻滚撞击而下、堆积于坡脚的现象，称做崩塌。规模大小悬殊，大规模山崩，体积可达数千万甚至上亿立方米。小规模坠石，体积数立方米或数十立方米。 在坚硬岩体中发生的崩塌也称

2、岩崩，而在土体中发生的则称土崩。坍方或塌方泛指边坡的各种破坏现象，包括崩塌、滑坡。 崩塌下来的岩块、碎石，大小混杂堆积于坡脚或山麓斜坡上，称为崩积物，有时形成倒锥体形的堆积称做岩堆，或倒石堆。 边坡被陡倾裂隙深切，在外力及自重力的作用下逐渐向坡外倾斜、弯曲，陡倾裂隙被拉开，岩体下部因弯曲而被拉裂、折断，进而倾倒崩塌。 在坚硬岩层下部的软弱岩层发生塑性蠕变(塑性流动或剪切蠕变)时，导致上部岩层深陷、下滑、拉裂以至倾倒崩塌。 下部有洞穴或采空，岩体沉陷、陷落，将边部岩体挤出，倾倒崩塌。平面滑动 楔形滑动 圆弧滑动 旋转滑动 (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： 坡体

3、内没有既定的软弱面作为滑面。当剪应力超过坡体内没有既定的软弱面作为滑面。当剪应力超过岩体强度时，大致沿着最大剪应力面发生剪切滑动，岩体强度时，大致沿着最大剪应力面发生剪切滑动，常成弧形并在斜坡上缘附近转为陡倾拉裂面。常成弧形并在斜坡上缘附近转为陡倾拉裂面。 (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： 坡体中有软弱结构面或软弱夹层存在，并能构成有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利于滑动的结构面( (或几个面的组合面或几个面的组合面) )产生滑动。产生滑动。软弱结构面的抗剪强度和产状起控制作用，岩质边软弱结构面的抗剪强度和产状起控制作用，岩

4、质边坡的破坏绝大多数都是属于这种情况。坡的破坏绝大多数都是属于这种情况。 大多数滑坡在破坏之前都有一个蠕动变形阶段。大多数滑坡在破坏之前都有一个蠕动变形阶段。在这个阶段，边坡岩体的变形主要表现为小量、缓在这个阶段，边坡岩体的变形主要表现为小量、缓慢、以较均匀的速度沉陷或滑移。此时坡体上可出慢、以较均匀的速度沉陷或滑移。此时坡体上可出现裂隙或上部被拉开。这一过程可持续数天以至数现裂隙或上部被拉开。这一过程可持续数天以至数年以上。当应力积累超过滑面上的剪切极限强度之年以上。当应力积累超过滑面上的剪切极限强度之后，即发生急速下滑后，即发生急速下滑 岩坡稳定分析岩坡稳定分析拟开挖边坡已有边坡 坡体内没

5、有既定的软弱面作为滑面。当剪应力超过坡体内没有既定的软弱面作为滑面。当剪应力超过岩体强度时，大致沿着最大剪应力面发生剪切滑动，岩体强度时，大致沿着最大剪应力面发生剪切滑动，常成弧形并在斜坡上缘附近转为陡倾拉裂面。常成弧形并在斜坡上缘附近转为陡倾拉裂面。 cosiiwn siniiwt 第 i 条圆弧上抗滑力矩rnlciiii)tan(对不同的半径和圆心进行计算或者说搜索，确定 fs 的最小值边坡安全系数边坡安全系数cosiiwn siniiwt 第 i 条圆弧上抗滑力矩rnlciiii)tan(iiiiintlcgstan)cos)(sincos(iiiiiilhhlcgs)cos)(sinc

6、os(iiiiiilhhlcgs)24tan(290ch90hhh 重力引起的净致滑力与粘结力之比。使y 达到最大值的圆弧是危险滑面。对均质边坡，ymax是坡角和摩擦角的函数。 (sincos)cos()hrdwcr ych/1(sincos )coshydh 纯粘性边坡倾角大于atan1.414后，危险圆弧滑面通过坡脚。小于该角度后圆心在坡面中垂线上，滑出角度 - 66.8的圆弧在半径趋于无限时成为最危险滑面，相应边坡临界高度为5.52c/。对于纯粘性土坡而言，继续减小边坡倾角不能增加临界高度。 内摩擦系数0.05、0.1和0.2，坡角小于40, 34和22时最危险滑面不过坡脚，但相应的失稳

7、指数与过坡脚滑面的数值相差不到2%。内摩擦系数大于0.3之后，危险滑动圆弧都通过坡脚，但在相当范围内与不过坡脚的滑面失稳指数相差不大。 失稳指数y 在极值曲线附近变化较小，边坡失稳时滑动面的实际形状与数值计算结果不会完全一致。 u、v 为总水压为总水压w 为滑块重量为滑块重量l 为滑面长度为滑面长度 注意：滑面的水压力； 排水的作用 忽略转矩的作用u、v 为总水压为总水压w 为滑块重量为滑块重量l 为滑面长度为滑面长度 水通过物理作用、化学作用和力学作用等对岩石产生的影响，使岩石的强度降低。水可以溶解岩石内某些矿物，可以使粘土矿物体积膨胀、崩解；水进入岩体中裂隙可以减小裂隙的摩擦系数（润滑作用），降低粘结力；使滑移破破坏面上正应力降低，引起内摩擦力即强度的降低。u、v 为总水压为总水压w 为滑块重量为滑块重量l 为滑面长度为滑面长度 岩 坡 加 固岩 坡 加 固用混凝土填塞岩石断裂部分用混凝土填塞岩石断裂部分锚栓或预应力缆索加固锚栓或预应力