边坡工程第二章

边坡工程第二章第一页，共四十八页，编辑于2023年，星期六§2.1边坡应力分布特征

无论是天然斜坡，还是人工边坡，在形成过程中，岩体中地应力将发生重新分布，由于边坡岩体中原有的应力平衡状态被打破，岩体为适应这种新的应力状态，将发生一定的变形与破坏，甚至酿成失稳而引起多种危害。通常采用现场地应力量测、光弹实验及数值分析等方法研究边坡岩体中的地应力特征第二页，共四十八页，编辑于2023年，星期六边坡主应力等值线图第三页，共四十八页，编辑于2023年，星期六主应力迹线发生了明显偏转；在临空面附近（尤其是在坡脚处）出现应力集中现象；

第四页，共四十八页，编辑于2023年，星期六

最大剪应力迹线变为凹向临空面的弧形分布；在临空面附近，岩体近似处于单轴应力状态

；在坡顶和坡面岩体中局部出现拉应力，其分布受变形模量和泊桑比强烈控制，尤以泊桑比的影响最为显著。岩体中水平初始地应力大小，对于边坡岩体中应力分布有很大的制约作用，其中坡脚应力集中区及拉应力区受它的影响更大；

第五页，共四十八页，编辑于2023年，星期六§2.2边坡岩体的变形岩质边坡的变形以坡体未出现贯通性的破坏面为特点。变形与破坏之间是一个发展过程，其间存在着量、质转化的关系。边坡变形类型：松弛张裂蠕动第六页，共四十八页，编辑于2023年，星期六1．松弛张裂

在边坡形成的初始阶段，往往在坡体中出现一系列与坡面近于平行的陡倾角张裂隙，使边坡岩体向临空方向张开。回弹裂隙坡面、坡顶张力带裂隙坡脚应力集中带的张裂隙第七页，共四十八页，编辑于2023年，星期六

边坡的松弛张裂，一方面使岩体强度降低，另一方面使各种外营力更易深入坡体，它是边坡变形破坏的初始阶段。所以在边坡稳定性分析中确定卸荷带的范围和卸荷带中的坡体特征，对于评价边坡岩体的稳定性具有重要意义。第八页，共四十八页，编辑于2023年，星期六2．蠕动定义：经松动后，边坡岩体在重力作用下向临空方向较长期的缓慢变形。（1）表层蠕动边坡上部的岩体在重力的长期作用下，向临空方向缓慢变形，其位移由坡面向内逐渐减小，构成一个剪变带，这便是表层蠕动。（2）深层蠕动

1)软弱基座蠕动

2)坡体蠕动第九页，共四十八页，编辑于2023年，星期六软弱基座蠕动坡体蠕动(a)切角滑移；(b)次级切面开始形成；(c)滑面形成第十页，共四十八页，编辑于2023年，星期六§2.3边坡岩体的破坏定义：边坡岩体中出现了与外界贯通的破坏面，使被分割的岩体以一定的加速度脱离母体。1.崩塌：边坡前缘的部分岩体被陡倾角的破裂面分割，以突然的方式脱离母体，翻滚而下，岩块相互撞击破碎，最后堆积于坡脚而且形成岩堆。2.滑坡：边坡上的岩土体在自然或人为因素的影响下失去稳定，沿一定的破坏面整体下滑的现象，是一种常见的边坡失稳而产生的地质灾害。第十一页，共四十八页，编辑于2023年，星期六崩塌(a)倾倒破坏；(b)软硬互层坡体的局部崩塌和坠落；(c)三峡月亮洞崩塌第十二页，共四十八页，编辑于2023年，星期六滑坡1——滑坡体；2—滑坡周界；3—滑破壁；4—滑坡台阶；5—滑动面；6—滑动带；7—滑坡舌；8—滑坡鼓丘；9—滑坡主轴；10—封闭洼地；11—剪切裂隙；12—张拉裂隙；13—羽状裂隙；14—扇状裂隙；15—鼓胀裂隙；16—滑破床第十三页，共四十八页，编辑于2023年，星期六黄土滑坡实例第十四页，共四十八页，编辑于2023年，星期六秭归县千将坪滑坡

千将坪滑坡于2003年7月13日0时20分高速滑入青干河中。倒塌房屋346间，造成14人死亡，10人失踪，近千人受灾，4家企业全部毁灭。是建国以来三峡库区规模最大的一次新滑坡。千将坪滑坡位于湖北省秭归县沙溪镇的青干河北岸。青干河是长江三峡库区的一级支流，在秭归县沙溪镇老镇处汇入长江。千将坪滑坡位于青干河的长江入口上游3公里处。第十五页，共四十八页，编辑于2023年，星期六秭归县千将坪滑坡

千将坪滑坡高速滑入青干河中，堵塞河道，形成近20米高的滑坡淤坝，激起近20米的涌浪，打翻青干河中的22条渔船。滑体长1000米，宽700米，平均厚度约20米，总方量约2000～2400万立方米。滑体上窄下宽，略呈倒扇形。滑坡周界明显；滑坡主滑方向为140°。滑坡后缘高程409米，剪出口高程在90米以下，高差在320米以上。第十六页，共四十八页，编辑于2023年，星期六滑体特征：滑坡体上有三级反倾的平台，分别是滑坡后壁下台面、滑坡中部台面和滑坡下部台面，在反倾的滑坡中部台面和滑坡下部台面后部均有岩石陡壁，中部台面后部岩石陡壁约30米高，出露侏罗系中统砂岩。滑坡下部台面位于砖厂一带。滑坡体上裂缝极为发育，主要是中张裂缝，平行于滑坡滑动方向陡壁第十七页，共四十八页，编辑于2023年，星期六下滑25－30m青干河青干河滑坡形成拦河坝149m178m堆石坝鼓丘纵向裂缝老公路450m135m长1200m宽850m体积2000余万立方米后壁滑面第十八页，共四十八页，编辑于2023年，星期六泥化层砂岩泥岩堆积物滑坡体从岩性上可分三层：最上部是风化松散堆积层，该层主要是泥岩的风化产物和坡积物；风化松散堆积层下部是侏罗系中统泥质岩层，该层主要分布在滑坡中下部，厚度大于10米；其下为侏罗系中统石英砂岩夹薄层泥岩层，该层下即为滑坡滑带，滑坡滑床岩石为中侏罗系石英砂岩。滑床岩石倾角在滑坡区有变化，上部较陡（倾角30°），下部较缓（倾角约十几度），滑床岩石节理发育较少，仅有两组小节理，走向分别为15°和75°，宽度约1厘米。剪出口位于河床以下，将厚层砂岩剪断后滑出。基岩变倾角顺层高速滑坡炭质页岩泥化层第十九页，共四十八页，编辑于2023年，星期六滑带发育在石英砂岩上部的薄层炭质页岩中，滑带厚度大约20～50厘米，含水量较高，塑性大，角砾定向排列，擦痕和滑动镜面明显。该层为滑坡滑动的软弱层，是滑坡发生的控制带。滑带

—炭质页岩上部的一层页岩泥化层，浅黄绿色，厚约5～10厘米。第二十页，共四十八页，编辑于2023年，星期六滑坡后壁

—石英砂岩，倾角约26～30度第二十一页，共四十八页，编辑于2023年，星期六滑动方向滑体裂缝初步判断：后缘推移式滑坡滑坡体上裂缝极为发育，主要是中张裂缝，平行于滑坡滑动方向，该特征说明滑坡滑动的动力源主要是滑坡体后部推压。第二十二页，共四十八页，编辑于2023年，星期六

滑坡前缘推向青干河南岸的岩石形成两个高度不同的岩丘，在滑坡主轴方向上的岩丘高度约30米，长约250米，岩丘西部形成滑坡堆积淤坝；在其下游形成一高约15米，长约100米的岩丘，滑坡高速滑动形成的浪痕在该岩丘之上，约20米。对岸岩丘呈反倾形态，由坡面向里分别为：坡积层、泥岩风化层、泥岩层、砂岩层，最里面是河床堆积。滑坡推向对岸的二个岩丘第二十三页，共四十八页，编辑于2023年，星期六对岸泥岩层的反倾结构第二十四页，共四十八页，编辑于2023年，星期六推到对岸的河床堆积剪断后推到对岸的砂岩块体第二十五页，共四十八页，编辑于2023年，星期六滑坡分类第二十六页，共四十八页，编辑于2023年，星期六滑坡分类第二十七页，共四十八页，编辑于2023年，星期六a)牵引式滑坡b)推移式滑坡c)整体式滑坡第二十八页，共四十八页，编辑于2023年，星期六滑坡分类第二十九页，共四十八页，编辑于2023年，星期六按滑动面的形态特征分类霍克(Hoek，1974)分类：圆弧破坏平面破坏楔体破坏倾倒破坏库特(Kunter，1974)分类：非线性破坏、平面破坏、多线性破坏。第三十页，共四十八页，编辑于2023年，星期六岩质边坡的破坏类型第三十一页，共四十八页，编辑于2023年，星期六岩质边坡的破坏类型第三十二页，共四十八页，编辑于2023年，星期六第三十三页，共四十八页，编辑于2023年，星期六§2.4影响边坡稳定性的工程地质因素内在因素：地貌条件、岩石性质，岩体结构与地质构造等。这些因素的变化十分缓慢，它们决定边坡变形的形式和规模，对边坡的稳定性起着控制作用，是边坡变形的先决条件。第三十四页，共四十八页，编辑于2023年，星期六§2.4影响边坡稳定性的工程地质因素外在因素：水文地质条件，风化作用，水的作用、地震及人为因素等。这些因素的变化很快，但它只有通过内在因素，才能对边坡稳定性起着破坏作用，或者促进边坡变形的发生和发展。第三十五页，共四十八页，编辑于2023年，星期六水对边坡稳定性的影响水的软化作用；水的冲刷作用；静水压力；动水压力；浮托力。第三十六页，共四十八页，编辑于2023年，星期六作用于边坡上的静水压力边坡被水淹没时作用在坡面上的静水压力。

当边坡被水淹没，而边坡的表部相对不透水时，坡面上就承受一定的静水压力。由于该静水压力指向坡面且与其正交，所以对边坡稳定有利。在水库蓄水的条件下对库岸稳定性计算时应计入此静水压力。

第三十七页，共四十八页，编辑于2023年，星期六作用于边坡上的静水压力岩质边坡张裂隙充水时的静水压力第三十八页，共四十八页，编辑于2023年，星期六作用于边坡上的静水压力作用于滑体底部滑动面(或软弱结构面)上的静水压力

动水压力；浮托力。第三十九页，共四十八页，编辑于2023年，星期六

地震对边坡稳定性的影响较大。强烈地震时由于水平地震力的作用，常引起山崩、滑坡等边坡破坏现象，国内外都有大量实例。地震影响第四十页，共四十八页，编辑于2023年，星期六影响边坡稳定的人为因素爆破作用；人工削坡；施工方法；工程作用。第四十一页，共四十八页，编辑于2023年，星期六§2.5边坡破坏的力学机制重力荷载引起的滑动滑动面上的法向应力：

A——岩块的底面积斜面的抗剪强度（M-C准则）：或第四十二页，共四十八页，编辑于2023年，星期六

岩块恰好处于处于极限平衡状态时：若粘结力等于零，则水压对抗剪强度的影响将一个开口的啤酒桶盛满水放在倾斜木板上。假设桶底和木板间的粘结力等于零，盛有水的桶将沿木板下滑的条件：第四十三页，共四十八页，编辑于2023年，星期六水压对抗剪强度的影响将桶底穿孔，这样水就流入桶底和木板之间的间隙中，并产生水压u或上举力U。滑动阻力：第四十四页，共四十八页，编辑于2023年，星期六极限平衡条件为：

滑动面上水压的作用在于降低了法向力，从而降低了抗滑摩擦阻力。滑动阻力第四十五