第8章 常见不良地质现象及其防治 前部分

1、2022-4-212022-4-222022-4-23斜斜坡坡要要素素图图2022-4-24原始应力状态：原始应力状态：HH131 斜坡周围斜坡周围主应力迹线主应力迹线发生明显发生明显偏转偏转: : (1) (1) 愈接近临空面愈接近临空面, ,最大主应力最大主应力 1 1愈接近平行于临空面愈接近平行于临空面, , 3 3与之正交与之正交, ,向坡内逐渐恢复到原始状态。向坡内逐渐恢复到原始状态。 (2) (2) 坡体内最大剪应力迹线由原坡体内最大剪应力迹线由原来的直线变成近似来的直线变成近似圆弧线圆弧线, ,弧的下凹弧的下凹方向朝着临空方向。方向朝着临空方向。斜坡中主应力迹线图斜坡中主应力迹线

2、图最大主应力最大主应力剪应力剪应力最小主应力最小主应力H 1 3剪应力剪应力最大主应力最大主应力最小主应力最小主应力原始主应力迹线图原始主应力迹线图2022-4-25 (3)(3)在坡脚及坡肩附近形成在坡脚及坡肩附近形成应力集中区应力集中区 坡脚附近最大主应力显著增高坡脚附近最大主应力显著增高, , 最小主应力显著降低最小主应力显著降低, ,形成形成最大剪最大剪应力增高带应力增高带，易产生与坡面或坡底，易产生与坡面或坡底面平行的面平行的剪切破坏剪切破坏。 在坡顶面在坡顶面, ,坡面的径向应力和坡坡面的径向应力和坡顶面的切向力可转化为拉应力顶面的切向力可转化为拉应力, ,形形成成张力带张力带,

3、,易产生易产生拉裂破坏拉裂破坏。12022-4-26 (4) (4) 坡面处由于侧向压坡面处由于侧向压力趋于零力趋于零, ,实际上处于实际上处于两向两向受力状态受力状态, ,而向坡内逐渐变而向坡内逐渐变为为三向受力状态三向受力状态。斜坡中主应力迹线图斜坡中主应力迹线图最大主应力最大主应力剪应力剪应力最小主应力最小主应力2022-4-272022-4-282022-4-29软弱夹层软弱层软弱层张裂隙张裂隙滑坡滑坡软弱层软弱层张裂隙张裂隙 由于基座不均匀沉陷及软层的深层由于基座不均匀沉陷及软层的深层蠕变蠕变, ,形成张裂隙。形成张裂隙。乌江渡水电乌江渡水电 站黄崖边坡站黄崖边坡2022-4-210

4、2022-4-211 崩塌崩塌（failingfailing） 斜坡的破坏（slope failure）厚层坚厚层坚硬脆性硬脆性岩体岩体张裂隙张裂隙结构面结构面硬层硬层软层软层风风化化剥剥蚀蚀或或水水掏掏蚀蚀2022-4-2122022-4-2132022-4-2142022-4-2152022-4-2162022-4-2172022-4-218(2)(2)滑坡滑坡 斜坡岩土体沿着斜坡岩土体沿着贯通的剪切破坏面贯通的剪切破坏面所发生的滑移现象。所发生的滑移现象。 滑坡的滑坡的机制机制是某一滑移面上是某一滑移面上剪应力超过了该面的抗剪强度剪应力超过了该面的抗剪强度所致。所致。2022-4-219

5、2022-4-220滑坡壁滑坡壁滑坡体滑坡体滑滑坡坡床床滑滑坡坡体体滑坡壁滑坡壁滑坡轴滑坡轴剪剪切切裂裂隙隙拉张裂隙拉张裂隙滑坡舌滑坡舌2022-4-221滑坡周界滑坡周界滑坡壁滑坡壁滑滑坡坡体体滑坡舌滑坡舌滑坡台阶滑坡台阶2022-4-222圆弧状滑动面圆弧状滑动面2022-4-223 滑动面形状：滑动面形状：平直的、圆弧平直的、圆弧状、折线状状、折线状2022-4-224 滑动面形状：滑动面形状：圆弧状、对数圆弧状、对数螺旋曲线螺旋曲线2022-4-225坡顶堆载重物坡顶堆载重物或进行建筑等或进行建筑等引起坡顶部不引起坡顶部不稳所致稳所致坡脚受河流冲刷或坡脚受河流冲刷或人工开挖，导致坡人工

6、开挖，导致坡脚部位应力集中过脚部位应力集中过大所致。大所致。此种情此种情况较多况较多同时局部滑同时局部滑移，贯通整移，贯通整体滑移体滑移2022-4-226 (1) (1) 浅层滑坡浅层滑坡(10m)(10m) (2) (2) 中层滑坡中层滑坡(10-25m)(10-25m) (3) (3) 深层滑坡深层滑坡(25-50m)(25-50m) (4) (4) 超深层滑坡超深层滑坡(50m)(50m) 2022-4-227 按滑坡形成年代分按滑坡形成年代分 （1 1）新滑坡新滑坡 全新世以来、有历史记载或者滑坡行迹清晰、保存完好全新世以来、有历史记载或者滑坡行迹清晰、保存完好的滑坡，距今时间的滑坡

7、，距今时间1 1万年以内万年以内) ) （2 2）老滑坡老滑坡 晚更新世以来、无历史记载或者滑坡形迹清晰、保存完晚更新世以来、无历史记载或者滑坡形迹清晰、保存完好的滑坡，距今时间好的滑坡，距今时间1010万年以内万年以内 （3 3）古滑坡古滑坡 晚更新世以前形成的滑坡，距今晚更新世以前形成的滑坡，距今12.512.5万年以前万年以前 按滑坡体积分按滑坡体积分 小型滑坡小型滑坡 101010104 4m m3 3; ; 中型滑坡中型滑坡 101010104 4m m3 3-100-10010104 4m m3 3; ; 大型滑坡大型滑坡 10010010104 4m m3 3-1000-1000

8、10104 4m m3 3; ; 特大型特大型1000100010104 4m m3 32022-4-228 按滑坡诱发因素分按滑坡诱发因素分 （1 1）工程滑坡工程滑坡 由施工开挖、建筑物加载和水库蓄水等工程活动引起的由施工开挖、建筑物加载和水库蓄水等工程活动引起的滑坡；滑坡； （2 2）自然滑坡自然滑坡 由自然地质作用产生的滑坡由自然地质作用产生的滑坡 按滑坡期次分按滑坡期次分 （1 1）复活性滑坡复活性滑坡 古滑坡、老滑坡整体或局部再次活动古滑坡、老滑坡整体或局部再次活动 （2 2）新生型滑坡新生型滑坡 初次发生的滑坡初次发生的滑坡2022-4-2292022-4-230滑坡形态特征、地

9、貌不协调或反常等滑坡形态特征、地貌不协调或反常等2022-4-2312022-4-232结构破碎结构破碎 透水性增高透水性增高 地下水径流条件改变地下水径流条件改变 滑体表面出滑体表面出现现积水洼地或湿地积水洼地或湿地，泉泉的出现的出现滑体上产生小型褶曲和断裂现象滑体结构松散、破碎滑体上产生小型褶曲和断裂现象滑体结构松散、破碎2022-4-2332022-4-2342022-4-2352022-4-236 试验中学附近的小冲沟 沿冲沟挖的探槽 安乐寺滑坡底层滑带地表露头 安乐寺滑坡底层滑带中的滑面 2022-4-237 钻孔中揭示的滑面 2022-4-238 不是所有的滑坡都会出现这三个阶段不

10、是所有的滑坡都会出现这三个阶段，取决，取决于滑动面的特征以及外力作用的方式。于滑动面的特征以及外力作用的方式。2022-4-2392022-4-2402022-4-2412022-4-2422022-4-2432022-4-2443. 3. 图解图解法法2. 工程地质类比法2022-4-2452022-4-2462022-4-247投影网2022-4-24812012030302022-4-249Esc2022-4-250 D.W. D.W.泰勒（泰勒（Taylor,1937Taylor,1937）用图表表达土坡的稳定性与土体的）用图表表达土坡的稳定性与土体的抗剪强度指标抗剪强度指标c c、土

11、的重度、土的重度、土坡的坡角、土坡的坡角和坡高和坡高H H 等等5 5个个参数之间的关系参数之间的关系 。泰勒图表法泰勒图表法多用于计算均质的，高度在多用于计算均质的，高度在10m以内的土坡以内的土坡 可用于对较复杂情况的初步可用于对较复杂情况的初步估算估算已知坡角及土的强度参数，已知坡角及土的强度参数，求稳定的坡高求稳定的坡高 已知坡高及土的强度参数，求已知坡高及土的强度参数，求稳定的坡角；已知坡高、坡角稳定的坡角；已知坡高、坡角及土的强度参数，求稳定安全及土的强度参数，求稳定安全系数。系数。 基基本本假假设设和和计计算算思思路路 2022-4-2511. 1. 有限元法有限元法: : 一种

12、将连续体离散化为若干个有限大小的单元体一种将连续体离散化为若干个有限大小的单元体的集合，以求解连续体力学问题的数值方法。的集合，以求解连续体力学问题的数值方法。 2. 2. 刚体极限平衡计算法刚体极限平衡计算法 以以摩尔摩尔库伦（库伦（Mohr-CoulombMohr-Coulomb）强度准则）强度准则为基础，为基础，假定假定岩土体为刚体岩土体为刚体，不产生变形但传递力，通过，不产生变形但传递力，通过静力静力（或力矩）平衡分析法（或力矩）平衡分析法，获取滑动面的反力，进而计算，获取滑动面的反力，进而计算相应的稳定性系数。相应的稳定性系数。 刚体极限平衡法刚体极限平衡法是岩土工程中是岩土工程中分

13、析滑坡稳定性分析滑坡稳定性时应用时应用最广泛的一种方法，最广泛的一种方法， 2022-4-252有限元法有限元法2022-4-253刚体极限平衡法刚体极限平衡法2022-4-2542022-4-255，斜坡体稳定若，斜坡体不稳定若00nnEE由滑动面的由滑动面的位置、性状位置、性状决定决定如如何何确确定定2022-4-2562022-4-257 有地下水时，需要考虑边界上的水压力：有地下水时，需要考虑边界上的水压力：iwiiiLhhU)(2121底面浮托力：222121211iwiWiwiWhPhP两侧水压力：h1ih2i 有地震水时，需要考虑地震作用力有地震水时，需要考虑地震作用力 1. 1. 地震：震中周围地震：震中周围 烈度七度区，考虑附加应力烈度七度区，考虑附加应力2. 2. 降水：三种效应降水：三种效应 (1) (1) 水平推