边坡岩体应力分布特征

1、边坡岩体应力分布特征 边坡形成后应力状态的变化斜坡周围的主应力迹线发生明显的偏转 （愈接近边坡，原为铅直方向的 愈接近平行于斜坡临空面，而原为水平方向的则与斜坡临空面正交）在坡角与河谷谷底形成应力集中带假设：边坡岩体处于白重应力场的理想状况边坡岩体为均质岩体 影响边坡岩体应力分布的主要因素 原始应力状态的影响在坡顶或坡面的靠近地表部位，由于水平应力显著降低，可成为拉应力，形成拉应力带 原始水平剩余应力越高，越易形成拉应力区滑坡的形成机制当滑动面受最大剪应力控制时的滑 坡 形 成过 程a. 破坏前无既定的软弱面b. 当剪应力超过岩石的强度极限，大致沿着最大剪应力面而发生剪切滑动c.滑动面形状呈圆

2、弧形并在斜坡上缘转为陡倾的拉裂面d.岩石的强度在此对边坡稳定起决定性作用2.地下洞室位置选择的工程地质评价地形条件洞室选线应注意山形完整（沿线尽可能无冲沟、山洼、滑坡、塌方）洞口地段应下陡上缓，无滑注意边坡整体稳定性注意傍山隧洞或地下厂房的山坡侧应有一定厚度的围岩（对水工隧洞尤为重要）岩性条件尽可能避开不良围岩软弱岩层破碎岩层松散岩层坚硬完整岩层中施工的好处 安全度高掘进速度快构造条件洞室轴线应尽量与岩层走向垂直围岩稳定，对高边墙稳定更为有利顺倾向开挖较反倾向有利 若洞室轴线与岩层走向平行在水平或缓倾岩层中在倾斜岩层中 不宜将软弱层作为边墙或底部 褶皱的影响尽可能避开核部或转折端部位 断层的影

3、响坍塌（冒顶）大规模地下水涌入地下水对地下工程可能产生的影响以静水压力的形式作用于洞室衬砌；以动水压力的形式作用于围岩体及衬砌；使粘土质岩石软化，降低其强度； 使易溶岩类溶解，使膨胀岩类膨胀；突然的大量涌水造成人员伤亡、施工机械受损。 地应力对地下工程可能产生的影响洞室选线原则当岩体中水平主应力值较大时，洞室轴线最好平行最大水平主应力方向布置关于围岩稳定指：在一定时间内，在一定的地质力和工程力作用下岩体不产生破坏和失稳。 围岩变形破坏的特点坚硬完整岩体的脆性破裂岩爆 块体滑移层状弯折和拱曲平缓岩层，层次薄或软硬相间时 倾斜层状围岩 弯曲折断 滑动 陡倾或直立层状围岩一一 凸邦弯曲碎裂岩体（结构

4、面间距一般小于10cm）的松动解脱松软岩体围岩的白稳时 间指：未对洞壁米取任何支护措施，围岩由变形发展至破坏的时间6.提周围岩稳定性的措施尽量少扰动围岩采用先进的隧道工程设计和施工方法 （NATM）尽可能采用控制爆破 和全断面隧道掘进机开挖（TBM）用连续支护（柔性支护）代替传 统支护（刚性支护） 传统支护方法支撑木支撑 钢支撑临时性支护措施衬砌砌砖浆砌条石混凝土或钢筋混凝土永久性支护措施缺点：支护措施未能全面地与围岩紧密而连续接触锚固：利用穿过软弱结构面、深入至完整岩体内一定深度的钻孔，插 入钢筋、钢棒、钢索、预应力钢筋及回填混凝土借以提高岩体的磨擦阻力、整体性与抗剪强度的措施。锚杆：钻凿岩

5、孔，然后在岩孔中灌入水泥沙浆并插入一根钢筋，当砂 浆凝结硬化后钢筋便锚固在围岩中，借助于这种锚固在围岩中钢筋能 有效地控制围岩或浅部岩体变形，防止其滑动和坍塌，这种插入岩孔， 锚固在围岩中从而使围岩或上部岩体起到支护作用的钢筋称为“锚 杆”岩爆是指在高地应力区地下洞室开挖过程中，由于岩体应力释放导致 岩块骤然以爆裂形式，从洞室周边岩体内飞射出岩块的现象。一般认为地温随深度的增加而增加，增加的幅度约为3C /100m,此即为初始地温梯度。拱端推力N作用方向：斜向岸里偏下游分解为平行于拱端切线方向的轴向推力 H 沿半径方向的切向力 V坝基岩体抗滑稳定计算及计算参数的选定 参数不同f值是摩擦试验（抗

6、剪试验）的结果f'、c'是抗剪断试验的结果 适 用对象不同K的计算适用于光滑平整滑动面 K'的计算适用于混凝土与基岩的胶结面较完整的基岩地下水循环渗流条件主要表现在渗入的地下水对滑动面力学参数的降低上 不均匀岩土坝基的影响.面积加权法求平均的f、c值 应力加权法求平均的f、c值 变形一致原则求f、c值渗透水流对坝基岩体稳定性的作用渗透压力：渗透到坝基下的水流在上下游水头差的作用下对可能滑动岩体产生的水压力，其大小等于该作用点的水头高度乘以水的容重作用横切面上起到滑移的推动作用滑动面上起到抵消正应力从而降低抗滑力的作用工程地质勘察工程地质勘察是运用工程地质理论和各种勘察测

7、试技术手段和方法，为解决工程建设中地质问题而进行的调查研究工。阶段 划分预可行性勘察预可行性研究 选址勘察可行性研究 初步勘察初步设计详细勘察施工图设计施工勘察有特殊施工要求的重要建筑物地基工程地质勘探的主要方式钻探坑探物探现场原位测试在岩土层原来所处的位置基本保持的天然结构、天然含水量以及天然应力状态下，测定岩土的工程力学性质指标渗透系数K达西定律：V=KIV 渗透速度(m/d, cm/s) I 水力坡度K 渗透系数(m/d, cm/s)达西定律适用范围：雷诺数v 10雷诺数：表示惯性力与粘滞力之间关系的一个数，Re=惯性力/粘滞力K的确定方法抽水实验法主要用途岩土层透水性评价、描述、分类

8、地下水出水量、流量计算透 水率q指：1MPa压力下每米试段、每分钟压入岩层中的水量，单位：L/min （吕荣Lu）确定方法压水实验法主要用途岩土层透水性评价、描述、分类防渗设计的依据之一防渗效果评价 指标之一和单位吸水量3的关系：1Lu q0.01L/min - m - 104Pa K与q的异同相同之处：都可作为岩土层透水性的评价指标 不同之处 测试方法不 同 测试的对象不同 结果的精度不同 结果的使用不同 地下水与工 程1. 浮托作用指：地下水对水位以下的岩土体有静水压力的作用，并产生浮托力确定：可由阿基米德原理确定，即地下水位以下岩石、土颗粒以及水 位以下建筑物体积的浮力2. 潜蚀作用潜蚀

9、：指岩土体中由于渗透水流的冲刷作用， 将其中细小颗粒冲走带出的现象。潜蚀分类机械潜蚀指：由渗透水流的动水压力冲走细小颗粒 产生条件单位动水压力A潜蚀处的细小颗粒的浮重度渗透水流的水力坡度产生潜蚀的临界水力坡度 化学潜蚀管涌形成过程渗流 渗流力 土颗粒被带走潜蚀发生岩土体渗透变形（结构变松、强度降低）渗流出口处侵蚀成孔洞渗透途径减短、水力梯度增大的水流向其集中孔洞不断溯源发展水流集中管道形成 管涌形成流砂现象一般现象一粉细砂土层被水饱和后产生整体流动 产生条件水力坡降 > 临界水力坡降土的孔隙度越大，越易产生流砂现象渗透系数越小，排水性能越低，愈易形成流砂 砂土液化与流砂现象的异同相同或相

10、似处均容易发生在饱水的粉细砂土层中 机理上均与土层的瞬时排水不畅 有关 结果上均造成了地基土层承载力的降低 不同点 迫使土层瞬时排水的原因不同 形成临空面 受到强烈振动现象发生时流体压力状态不同基坑突涌产生原因一一基坑下部有承压水一般现象一基坑开挖引起承压水头压力冲毁基坑底板库区渗漏发生渗漏的地貌条件对于山区水库：库水位高于邻谷谷底水位 对于平原水库：有河曲发育或有古河床分水岭或河湾地带有岩溶通道宽大的断层破碎带、褶曲转折部位分水岭地区有古河道或冰河沉积的砂石砾层分布分水岭地带为潜 水建库前，地下分水岭高于正常库水位，不漏 低于时当库水的顶托作用明显，不漏低得太多，分水岭消失，漏 低于原河水位，加剧漏为承压水一透水层在邻谷出露高程低于库水位 ，则可能渗漏 活动性 断层判定标志最新沉积层被错断（Q3以来的地层直接测量数据） 地形地貌标志（古建筑被错断山地、平原地貌突变等） 断层物质绝对年龄测试结果常用地震烈度术语基本烈度：50年期限内，一般场地土条件下，场区可能遭遇超越概率为10%的烈度值，即达到和超过中国地震烈度区划图上烈度值的概率为10%50年超