2017注册岩土培训（边坡工程专题）

1、岩土工程概念问题 暨案例分析重庆市都安工程勘察技术咨询有限公司 何 平 2001年5月1日，武隆县县城江北西段发生山体滑坡，造成一幢9层居民楼房垮塌，79人遇难，国道319线被阻断。 朝天门的昨天、今天、明天 美丽山城内容提要岩土工程概念岩土数值分析边坡工程中的岩土问题案例分析未来之路 关于科学科学在任何时候都不是十分正确的，但也很少是十分错误的，并且常常比非科学家的学说有更多的机会是正确的。因此，以假定的态度来承认它，是合乎理智的。 - 英国哲学家伯特兰罗素 Bertrand Russell岩土工程概念工程地质特点前国际工程地质学会主席Michel Langer曾经说过：“Engineeri

2、ng geology is in the same time a science ,art, and a challenge 工程地质学同时是一门科学和艺术，也是一种挑战 ”工程地质是解决与工程有关的地质问题，落脚点在地质，即地质条件的勘察、分析、评价 岩土工程概念岩土工程特点岩土工程是土木工程的分支，是运用工程地质学、土力学、岩石力学解决各类工程中关于岩石、土的工程技术问题的科学 简言之： 岩土工程是解决与地质有关的工程问题，落脚点在工程，即基础、边坡等于岩土相关的工程处理岩土工程概念岩土工程特点 近代岩土工程创始人太沙基（K.Terzaghi）说： “Geotechnology is an

3、 art rather than a science 岩土工程与其说是一门科学，不如说是一门艺术” 岩土工程概念岩土工程的维度-四维空间或多维时空问题 岩土体特性 “复杂性、不确定性、不连续性、各向异性、不均匀性、动态性和时效性”条件的不确知性、参数的不确定性和信息的不完善性 岩土工程概念传统土力学的局限性（顾宝和大师）传统土力学是重塑土力学，饱和土力学 非饱和土力学尚不成熟传统土力学未考虑土的结构性黏性土的状态-原状土与重塑土不同 固结试验、三轴试验固结和排水-理论上限于饱和土 解决路径-原位测试和原型试验 （载荷试验、原位测试、试桩、原型监测等） 岩土工程概念经典土力学理论的适用范围扩大化

4、是全球岩土工程领域共同挑战性问题的根源-MorgensternMorgenstern认为：经典土力学理论是压剪土力学理论，适用于岩土体完全受到压剪应力荷载；不适用于外部卸载造成土体拉张、孔隙率增大、土体强度减小的岩土破垮工况过程 Morgenstern通过研究大量现代岩土工程结构的垮塌和灾难事件指出：建立在压剪土力学理论基础上的现代岩土工程安全设计方法存在根本安全缺陷，使达到岩土工程安全设计标准的斜坡等结构，在营运过程中可能发生滑塌，产生灾难性后果 岩土工程概念计算假定-经典土力学计算公式的前提郎金土压力理论的基本假设： 挡土墙墙背竖直、光滑，填土面水平库仑土压力理论的基本假设： 墙后填土是理

5、想的散粒状，即黏聚力为零；滑动破裂面为通过接踵的平面分层总和法假定： 地基土是均质、各向同性的半无限线性体 岩土工程概念岩体力学-方兴未艾 岩体力学发展的四个阶段： 连续介质岩石力学阶段 (线性） 裂隙岩体力学阶段（非线性） 岩体结构力学阶段 地质工程岩体力学阶段 岩体力学研究方法： 工程地质研究法（岩体性质、岩体结构） 试验法（现场试验、模拟试验） 力学分析法（刚体极限平衡理论、有限元等数值计算分析法） 综合分析法（多方法、多因素综合分析、评价，规范推荐） 岩土工程概念定性分析-基于对自然的认识与工程经验的总结定量评价-在假设的基础上寻找精确答案，为设计铺路定性判断为主，定量计算为辅（不求计

6、算精确，只求判断正确）综合分析-岩土工程师必备能力（计算与实测总有差别，影响因素多而复杂，只能通过分析、归纳、综合，作出判断） 岩土工程概念岩土参数有条件，计算公式有适用范围理论与实际相结合-减少计算假定的误差不变是相对的，变化是绝对的勘察产品不是完全可以用准确数据来量化的（以哲学的观点来看待它）规范是经验的总结，是各方妥协的结果关于岩土数值分析岩土数值分析方法有限单元法、有限差分法、边界单元法与离散单元法 鉴于岩土材料特殊性、岩土工程初始条件和边界条件的复杂性，岩土数值分析难于取得解析解，只能用于定性分析，作为岩土工程分析过程中进行综合判断的重要依据。-龚晓南对岩土工程数值分析的几点思考关于

7、岩土数值分析存在的问题计算结果与实际不符（数值分析物理模型或本构模型局限性与实际不符、岩土非线性和不确定性）边界条件难于准确确定影响计算结果（岩土参数难以测定、岩土不均匀性、复杂性、时效性）忽视物理模型或本构模型与工程实际条件的差异发展方向建立符合本地区工程实用本构模型（考虑工程类别、岩土类别和区域性特性）采用合理的物理数学模型，通过多种方法进行计算分析，结合工程经验进行综合判断 边坡工程中的岩土问题边坡-与人类工程活动有关的斜坡人往高处走，坡往低处滑 边坡破坏模式土质边坡（沿界面滑动、圆弧滑动）岩质边坡（外倾结构面控制、强度控制）拉张破坏 （规范没有明确的评价与计算规定）边坡工程中的岩土问题

8、岩质边坡支护设计岩土参数抗剪强度C、值（变化的力学指标）取值原则综合判定现场原位试验确定室内试验确定反演分析法工程类比法地区经验规范查表仅用于初步设计阶段边坡工程中的岩土问题 综合（等效）内摩擦角 （虚拟指标，仅用于岩土压力计算，不能用于稳定性判断）岩体破裂角（假想角，仅用于强度控制的边坡支护设计，不能用于稳定性判断）岩石强度与岩体完整性 结构面及其与边坡的关系 边坡工程中的岩土问题支护型式施工措施（逆作、分阶、分段、控制爆破）边坡工程与周边环境边坡工程风险控制-安全原则边坡施工过程中的地质查验-给自己留条后路动态设计、信息化施工 案例分析 推荐一本好书全书32个案例，涵盖我国 各个地区、各类

9、工程的典 型案例。精彩点评，别具 匠心，富有启迪。长江三峡巫峡段龚家方崩塌时间：2008年11月23日，体积：50万方，涌浪：13米 2008年9月开始试验性蓄水2008年11月23日，巫山县巫峡镇龚家方岸坡崩滑，崩滑持续约10分钟，产生的涌浪高13m，体积约38万m3，上游约3km的巫山县城码头涌浪高约3m。2009年5月18日，原崩滑体上部残留危岩体再次发生崩塌，总方量约1.5万m3，产生的涌浪高5m，巫山港涌浪高约1m，严重威胁长江航道安全。 南川区甑子岩崩塌29号危岩 底部页岩基座有明显的压碎迹象，两侧卸荷裂隙及法向裂隙切割延伸至基座2009年6月5日 重庆武隆鸡尾山山体发生大型山体滑

10、坡七 百万 立方74人死 9月2日凌晨，奉节县大树场镇发生大面积滑坡，造成3栋183户915间房瞬间倒塌。由于地质队员王琦冒着大雨巡查中发现险情并及时预警，奉节县紧急组织撤离了3500名受威胁居民，避免了521死亡。地质队员和奉节县的防灾工作得到黄奇帆市长的高度评价 典型案例顺层滑动+卸荷回弹2017年3月 涪陵某工程 典型案例顺层滑动+卸荷回弹涪陵某工程 典型案例顺层滑动+卸荷回弹涪陵某工程2016年1月大雪 渝北区回兴街道金山科技西侧边坡滑塌 渝北区第一人民医院门诊综合大楼基坑滑坡2013年2月3日19时左右，渝北区第一人民医院门诊综合大楼南东侧基坑边坡滑塌失稳，造成坡顶人行横道与龙寿路路

11、面滑塌，地下管网断裂 锚杆钢筋被拔出、拔断反压 典型案例水平变位2015年8月渝北区两路滑坡 典型案例溃屈破坏2017年2月 南岸杨家山典型案例溃屈破坏南岸杨家山 典型案例溃屈破坏南岸杨家山 典型案例缓倾岩层滑动 2013年经开区横二路滑坡 典型案例 典型案例江北区虾子蝙C匝道2013年斜坡填土引起桥墩偏移 典型案例江北区虾子蝙C匝道斜坡填土引起桥墩偏移 典型案例北碚区周家岩2017年3月岸坡堆土形成推移式滑坡 典型案例 典型案例2017年涪陵区某工程 典型案例 典型案例 重庆内环快速道路拓宽边坡施工 典型案例3.28石子山小学项目边坡垮塌 典型案例3.28石子山小学项目边坡垮塌（忽视勘察设计要求、边坡未经现场查验）未来之路GIM（Geological or Geotechnical Information Modelling)地质信息模型或岩土信息模型（岩土BIM） 三维地质系统+数值模拟分析+岩土设计+施工工程控制岩土阿尔法狗（AlphaGo 大数据、云计算、专家系统、神经网络）岩土控制(自动化监测