A06-2斜坡岩(土)体稳定性的工程地质分析课件

1、6.4 斜坡与边坡地质作用Geologic process of slope6.4.1 基本概念及研究意义6.4.2 斜坡与边坡的地质作用的类型types of geologic process of slope6.4.3 斜坡应力分布特征6.4.4 滑坡及其工程地质勘测6.4.5 斜坡稳定性评价6.4.6 滑坡防治斜坡指地表一切具有侧向 空面的地质坡体，是一类广泛的地貌类型。 斜坡变形破坏是地质发展演化的重要过程。 天然斜坡：沟谷岸坡、山坡 人工边坡：露采边坡、基坑边坡类型岩坡土坡按高度H高坡中坡低坡岩坡M 15m土坡H 10m岩坡8m H5m土坡5m H10m岩坡H 8m土坡H 5m6.4

2、.1 基本概念及研究意义2003年7月13日 三峡库区沙镇溪发生千将坪滑坡，致使24人失踪。 都江堰市麻溪滑坡:位于紫坪铺水库工程建设区，在降雨和工程开挖的影响下发生了两次滑坡，滑坡体总方量达到60万。由于监测和预报及时，没有人员伤亡，造成滑坡前缘213国道公路中断达20多小时。 Po Shan RoadConduit RoadNotewell Road香港宝城滑坡现场Early 1972 滑坡前July 1972 滑坡后简单斜坡断面图A simple cross-section of the slope(a)具明显坡缘和坡脚的凹形斜坡a significant margin and the

3、foot of the concave slope; (b)直线边坡linear slope；(c)上凸下凹的斜坡upper convex and under concave slope; (d)上凹下凸的斜坡upper concave and under convex slope. 工程影响及研究意义 斜坡的变形破坏过程和它所造成的不良地质环境均可对人类工程活动带来十分严重的危害，并且还可能引起生态环境的失调和破坏，造成更大范围和更为深远的影响。 据国土资源部网站资料，我国的滑坡、崩塌、泥石流等斜坡地质灾害正随着工程建设和资源能源的开发而加剧，每年由此造成的损失近300亿元。近10年来，全国

4、有400多个市县受到斜坡地质灾害的侵害，在全国铁路沿线分布的大中型滑坡达1000余处，平均每年中断交通运输44次。全国有近千座水电站及数百座水库受到崩塌、滑坡和泥石流灾害的严重威胁。移动类型 物 质 种 类 基 岩工 程 土粗粒为主细粒为主崩落(falls）类岩石崩落碎石崩落土崩落倒塌(topples)类岩石倒塌碎石倒塌土倒塌 滑动(slides)类旋转滑动几乎无单元体岩石转动滑坡碎石转动滑坡土转动滑坡岩石块体滑坡碎石块体滑坡土块体滑坡平移滑动许多单元体岩石滑坡碎石滑坡土滑坡侧向扩展(lateral spreads)类岩石扩展碎石扩展土扩展流动(flows)类岩石流(深部蠕动)碎石流（土蠕动）

5、泥流（土蠕动）复合移动类两个或两个以上主要移动类型的组合形式6.4.2 斜坡与边坡的地质作用的类型（IMEG推荐分类)岩质边坡类型及主要破坏模式岩质边坡类型及主要破坏模式 陡坡上的岩土体产生以下落运动为主（移动、滚动、跳跃）的破坏现象。（土崩、岩崩）。崩塌圆弧形破坏平面滑动破坏楔形体滑动破坏弯曲-拉裂型反倾边坡地质调查赤平投影法判别岩质边坡稳定性斜坡周围主应力迹线发生明显偏转愈接近临空面,最大主应力1愈接近平行于临空面,3与之正交,向坡内逐渐恢复到原始状态。6.4.3 斜坡应力分布特征在坡脚及坡肩附近形成应力集中区(1) 坡脚附近最大主应力显著增高，且愈近表面愈高；最小主应力显著降低。这一带是

6、坡体中应力差或最大剪应力最高的部位，形成最大剪应力增高带，往往产生与坡面或坡底面平行的压裂面。1在坡顶面和坡面的某些部位，坡面的径向应力和坡顶面的切向力可转化为拉应力，形成张力带，易形成与坡面平行的拉裂面。6.4.4 滑坡及其工程地质勘察landslide and its engineering geologic prospecting 滑坡的特征Essential elements of a landslide（1） 冠 （2） 主断壁（3） 顶 （4） 头（5） 次断壁 （6） 主滑体（7） 足 （8） 趾尖（9） 趾 （10） 破坏面（11） 破坏面趾（12） 滑覆面（分隔面）（13）

7、滑移体 （14） 减损带（15） 加积带 （16） 减损坳陷（17） 减损体 （18） 加积体（19） 侧翼 （20）原始地面 圈椅状地貌 双沟同源滑坡的识别识别方法：航片解译、地面调查、勘探面线点识别标志 (1) 地形地貌方面 滑坡形态特征、地貌不协调或反常等(2) 变形破裂方面: 滑体上产生小型褶曲和断裂现象 滑体结构松散、破碎(3) 水文地质方面 结构破碎 透水性增高 地下水径流条件改变 滑体表面出现积水洼地或湿地，泉的出现(4) 植被方面马刀树、醉汉林滑动面的鉴别及研究 勘探：钻探变形 监测：钻孔倾斜仪新华滑坡全貌图蠕滑-拉裂滑移-拉裂滑坡破坏机制查纳滑坡贵阳沙冲路滑坡龙羊峡库岸滑坡影

8、响滑坡的因素Factors affected stability of the landslide:岩性Characteristics of the rock构造Structure气候Weather地下水Groundwater地震Earthquake人为因素Artificial滑坡的发展阶段Stages of landslide development蠕动变形阶段Deformation; 剧烈滑动阶段slide; 渐趋稳定阶段stable滑坡简易观测装置Simple observation devices of Landslide (a)设桩观测set up piles observation

9、; (b)设片观测set up patches to observe; (c)设尺观测set up rulers to observe; (d)刻槽观测Groove observation滑坡观测网布置(a)十字交叉网; (b)放射网; (c)任意方格网6.4.4 斜坡稳定性评价evaluation of slope stability地质分析法Geologic analysis理论计算法Theoretical calculation岩坡稳定性的优势面分析理论Dominant plane analysis theory about rock slope滑坡力学平衡示意图Schematic di

10、agram of the Landslide mechanical balance (a)平面滑动plane sliding; (b)圆弧滑动circular sliding平面滑动面plane sliding surfaceK=F/TK-滑坡体的稳定系数stability coefficient of landslide；F-总抗滑力overall slide force;T-总下滑力overall anti-slide force.圆形滑动面Round sliding surfaceK=(Q2d2+ABR) /(Q1d1)理论计算法Theoretical calculation不平衡推力法

11、（国内常用）基本假定在顺滑动主轴方向的地质纵断面图上，按滑面的产状和岩土性质划分为若干铅直条块，由后向前计算各条块分界面上的剩余下滑力即是该部位的滑坡推力。每段滑体的下滑力方向与其所在的条块的滑面平行。横向按每米宽计算，略去两侧的摩擦阻力不计。视滑体为连续而无压缩的介质，由后向前传递下滑力做整体滑动，不计滑体内部的局部应力作用。推力分布图形，当滑体上层与下层的滑动速度大体一致时，可假定为矩形；当底部滑速大于表层时，可假定为三角形；介于上述两者之间者为梯形。用传递系数法计算滑坡推力先根据试验确定各条块滑动面的c， 值，然后依次计算各条块的剩余下滑力，反复调整c， 值，直到滑坡前缘出口的剩余下滑力

12、等于或趋近于零。最终一块岩土体的剩余下滑力为负值或零时、表示整个滑坡体是稳定的, 否则，不稳定。When the remainder slide force of the final piece rock is negative or zero, that the landslide is stable, otherwise unstable.6.4.5 斜坡变形破坏的防治prevention and treatment of slope deformation防治原则(Prevention principles): 应以防为主，及时治理，并根据工程的重要性制定具体整治方案。 （1）以防为主就

13、是要尽量做到防患于未然 正确选择建筑场地，合理制定人工边坡的布置和开挖方案； 查清可能导致天然斜坡或人工边坡稳定性下降的因素，事前采取必要措施消除或改变这些因素，并力图边不利因素为有利因素，以保持斜坡的稳定性，甚至向提高稳定性方向发展。 （2）及时治理就是要针对斜坡已出现的变形破坏情况，及时采取必要的增强稳定性措施; 截断和排除所有流入滑坡范围内的地表水； 抽出所有在滑坡范围内的井里的地下水和排去所有积水洼地里的水； 填塞和夯实所有裂缝，防治表面水渗入。 （3）考虑工程的重要性是制定整治方案必须遵循的经济原则防治措施(Prevention measures) ：（1）排水Drainage ；（2）降低下滑力，增加抗滑力Decline slide force and increase anti-slide force；（3）改变滑带土性质。等。 对滑动体中的岩土进行加固Improvement of the rock or soil in slide zone排水明沟The drainage ditch 树枝状排水系统De