边坡工程理论与加固技术

1、边坡工程理论与加固技术1第一讲 边坡工程基础理论1.1 边坡的形成与演化规律1.1.1 边坡的形成（1）斜坡与边坡（斜坡：自然斜坡；边坡：与人类工程活动有关的斜坡）（2）边坡形成因素内动力地质作用（构造作用：地壳上升、下降、水平等运动）外动力地质作用（流水侵蚀作用：切割、冲刷、搬运、堆积）人为工程活动（开挖、堆填）（3）边坡形成过程边坡基本物质形成构造运动上升河流侵蚀下切21.1.2 边坡分类（1）按边坡组成物分软岩边坡 逆倾向边坡（岩层倾向与坡向相反）半成岩边坡 走向边坡 （岩层倾向与坡向一致）岩质边坡硬岩边坡 顺倾向边坡（岩层倾向与坡向一致）土质边坡土层边坡 黄土、成都粘土碎石土边坡 坡、

2、崩、残积块碎石土砂卵（砾）石边坡 冲、洪积、冰积砂砾石土岩质土质边坡3（2）按边坡成因类型分构造侵蚀边坡构造堆积边坡流水侵蚀边坡流水堆积边坡人为作用边坡基岩裸露无基岩裸露基座阶地堆积阶地切割边坡内动力地质作用外动力地质作用4（3）按边坡相对高度分天然斜坡低坡 500m人 为 切 坡 岩质切坡：低切坡 100m 土质切坡：低切坡 5m低高切坡 515m中高切坡 1540m高高切坡 4080m5（4）按边坡坡度分平地（准平台） 656(5)按边坡纵剖面形态划分平顶型线型阶状陡坡缓坡尖顶型线型阶状陡坡缓坡陡坡缓坡陡坡缓坡陡坡缓坡陡坡缓坡陡坡缓坡陡坡缓坡斜坡命名：黄土侵蚀平顶陡坡缓坡型高坡71.1.3

3、 边坡演化规律（1）边坡演化的动力边坡的自重应力内动力地质作用构造运动外动力地质作用风化作用，流水侵蚀作用人类工程活动（2）边坡变形、破坏的类型滑坡类剥落类碎屑流、溜沙坡、落石滚石崩塌类裂变类水土流失8（3）边坡变形、破坏、演化的规律以上升运动为主的边坡变形、破坏演变规律演变规律：边坡高差 由小大边坡坡度 由小大小大 周期推进，但不重复具有：开裂变形破坏相对稳定开裂变形破坏周期性的向极不稳定演化的规律以下降运动为主的边坡演变规律演变规律：边坡高差 由大小边坡坡度 由大小边坡向稳定更稳定方向发展91.1.4 边坡演变过程中的力学特征（1）边坡形成前的力学特征1 13 3（2）边坡形成以后边坡应力

4、特征1 1 3 3 0(3 3)cos max 产生变形开裂101.2 滑坡基础知识1.2.1 滑坡的形成（1）滑坡形成环境地貌环境山地斜坡环境地质环境水文气象环境人类活动地质构造（断层带、活力断裂、地震）地层岩性（易滑地层、分布区）河流冲刷大雨、暴雨、长期绵雨11（2）滑坡形成条件内部条件地形条件（小发45多见 b地层岩性脆性岩区 多见 c地质构造强作用带 多见崩塌区域分布（同滑坡），高山峡谷两岸多见20（2）崩塌形成条件分析形成条件滑坡崩塌地形条件10 45大于45地层岩性粘性土松散地层、软岩、半坚硬岩（有软弱夹层）强风化破碎岩体，坚硬易脆、裂隙岩体地质构造强活动带强活动带降雨水侵蚀滑动面

5、水渗入裂隙增加动静水压力作用（水劈作用）地震6度6度流水冲刷相同开挖坡脚机震放炮211.3.2 崩塌的分类与基本特征（1）崩塌分类按物质组成分按成分分按规模大小分（104m3）岩质崩塌半岩质崩塌土质崩塌暴雨崩塌地震崩塌冲蚀崩塌侵蚀崩塌冻融崩塌人工开挖崩塌微型100022(2)崩塌基本特征基本要素堆积特征半圆锥形大小不等杂乱无章无平台、洼地、槽沟之分多个崩塌相连成崩塌群23（3）崩塌形成过程与运动特征崩塌形成过程与滑坡基本相同运动特征滑坡 沿滑动面滑移有碰撞、能量交换、无滚动跳跃崩塌 无滑移面，有破裂面，滚动、跳跃、碰撞241.3.3 崩塌滑坡碎屑流（泥石流）灾害链（1）灾害链的形成特征地形特征

6、物质条件斜坡中上部有丰富的物质（强风化岩体、巨厚残、坡、崩积物）多种构造重造作用水作用（多大暴雨、久雨、久晴）地震作用（度以上强地震区）具有周期性规律25（2）崩塌、滑坡、碎屑流相互作用规律崩塌体高速撞击加载滑坡快速启动高速滑移块体碰撞、碎裂能量交换高速流动底床变缓、阻力大、堆积26（3）实例分析基本情况： 发生时间：2000年4月9日20时规模：3108m3位移：水平9Km，垂直3Km滑速： 39m/s阻断易贡藏布，爬上对岸台地，毁森林，形成长1.5Km、宽2.6Km、高130m的土石坝2000年6月10日21时溃决272829地质构造： 石炭二迭系深变质花岗片麻岩 拉萨波密褶皱带 北东林芝

7、断裂和北西波密断裂交界处 地震活动强烈，近100年发生中强地震14次，年均降雨1086.1mm 1902年发生1次 周期100年左右 301.4 溜砂坡基础知识1.4.1 溜砂坡的概念（1）风化剥落与溜沙坡（2）溜砂坡定义：高陡岩质边坡因强风化作用产生大量的砂、碎屑，在自重作用下运动到坡脚堆积成的锥状地形称为溜砂坡。在溜砂坡前缘坡脚开挖可引起溜砂坡重新溜动。（3）溜砂坡基本要素311.4.2 溜砂坡的形成（1）溜砂坡形成环境地形：高陡 高山区深切河谷两岸 上部坡度60以上，下部30以下地层岩性：花岗岩、砂岩、玄武岩、千枚岩、板岩、白云岩、巨厚冰水堆积层地质构造：断裂构造内地层破碎气候：干燥少雨

8、环境，年降雨量500mm以下32（2）溜砂坡的形成过程与演变规律形成过程砂源区溜动区堆积区砂坡形成砂坡再次运动 地质运动周期性砂坡演化的地质历史规律 溜砂坡形成演化也有周期性 地壳演化周期性 川藏公路、西藏境内通隆藏布流域现处相对稳定时期（升、降平衡）四川的岷流域也是这样，整个青藏、川藏高原都是上升幅非常少。所以溜砂坡的活动也处在一个非常缓慢时期。人类活动堆溜砂坡的 影响a、人为开挖修路、修房等引起砂坡堆积b、过度放牧、破坏表部植被，砂堆复活331.4.2 溜砂坡分类（1）按物质粒度组成分 粒状碎屑溜砂坡（花岗岩、砂岩） 片状碎屑溜砂坡（千枚岩、片岩、板岩） 块状碎石溜砂坡（玄武岩、白云岩）34（2）按溜砂坡规律（面积）分小型溜砂坡 5000m2中型溜砂坡 500010000m2大型溜砂坡 1000050000m2特大型溜砂坡 50000m235（3）按砂坡的活动性分强活动溜砂坡（砂坡上无任何植被）中强活动溜砂坡（砂坡上有少数植被）弱活动溜砂坡（砂坡上有大量植被）稳定