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11-边坡稳定性的工程地质研究分析
3.3 滑坡的发育阶段和滑坡分类
• 2)滑坡的分类
– 从滑动时的力学作用,可分为:牵引式、推动式和混合
式滑坡;
– 根据滑坡的岩体构造特征和滑面与层面的相对位置可分
为:均质滑坡、顺层滑坡;
– 按滑坡的体积或者厚度可分为浅层、中层和深层滑坡。
• 根据滑动岩层的成分、构造产状,滑床和滑带的特点以及变 形特征和位移动力可分为: – 推动式(挤出)滑坡; – 顺层滑坡; – 牵引式(流动性滑坡和滑塌)滑坡; – 塌落; – 液化滑坡; – 潜蚀和浮力滑坡; – 火成岩、变质岩风化壳滑坡; – 复合滑坡和过渡型的滑坡。
◆斜坡岩石的重力作用 ◆斜坡岩石的风化作用 ◆水(包括降水、地表水、地下水)的作用 ◆工程荷载及地表作用
• 斜坡剥蚀作用的各种类型并不足完全孤立存在的, 它们在发生、发展过程中是互相联系、有时是同时 存在
• 在坚硬岩石、半坚硬岩石的山坡上,当斜坡高而陡, 经常发生崩塌作用
• 在坚硬岩石地区,崩塌和滑坡经常是伴生的;在丘 陵及平原地区或松软土区,在一定的气候条件下, 则以滑坡作用为主
– 在河谷地区,切层滑坡比较普遍,它往往与岩崩作用相
伴产生
3.2 影响斜坡滑动稳定性的因素 • 滑坡是一种地质作用,是在一定的条件下发生的,其影响因
素概括说来有两类:
– 自然因素:地质的(地质环境、地质作用),气候的(降雨
等);
– 工程因素:这是人为的,如工程设计及配置不当等
– 滑坡就是在天然及人为因索的综合作用下产生。 • 地貌因素 • 地质结构及地质作用 • 气候因素 • 人类工程活动因素
• 岩体滑坡裂隙保存较久,滑舌岩层比较破碎时,多局部滑动 现象。滑坡体岩层产状及其内构造裂隙产状与母岩产状不一 致,可作为判断滑体是否存在的一个标志。
• 岩坡的滑动面经常沿层面及构造裂隙发育
– 当滑面主要部分通过岩层层面时,为顺层滑坡
– 当层面倾向背向山坡,节理面是顺山坡倾斜时,则产生
切层滑坡
– 一般在砂岩、页岩互层或薄层状岩石或片理化岩层分布 区,多见顺层滑坡
滑坡 前缘
滑坡裂 缝
滑坡 台阶
滑坡壁
滑动面
引起滑坡的主要原因
• 岩土体内部某个面上的剪应力达到了它的抗剪强 度,岩土体稳定性平衡遭到破坏。
• 剪应力达到抗剪强度的原因: 1. 由于剪应力增加,如局部填土荷重增加,水库蓄
水、地震、打桩等 2. 岩土体抗剪强度减小,如孔隙水应力增大,因干
旱、冻融等引起岩土体结构破坏等。
• 根据我国区域工程地质特点和工程实践经验,我国铁道部门
第十一章 边坡稳定性的工程地质研究
– 基本概念 – 边坡地质作用的基本类型 – 滑坡作用及其工程地质勘测方法 – 斜坡稳定性评价 – 岩坡优势面分析理论方法 – 滑坡的防治
1 基本概念
• 边坡:具有一定倾斜面的岩土体 • 几何要素
坡肩 坡顶
坡面
坡底 坡脚
坡角
坡高
滑坡
• 滑坡:一部分岩土体相对另一部分岩土体 发生滑动(位移)的现象。
根据滑坡变形的特点,一般可将滑坡作用分为三个主要 阶段:
• 不稳定因素积累阶段(也称蠕动压密阶段);
• 滑动阶段;大致过程为滑坡蠕动→坡面变形→滑动→暂时稳
定。
• 滑坡体相对稳定或固定阶段(也称稳定压密阶段):再滑动
→急剧滑落→挤压变形→局部变动→相对稳定。经相当长时 期停止活动的滑坡,就是所谓的“古滑坡”。这样的斜坡可 以认为是稳定的。
• 气候因素:暴雨或长期降雨以及融雪可过 程。
• 人类工程活动因素:人工切坡使边坡过陡、用大爆破方法施
工、斜坡上工程建筑的荷载作用、人工集水建筑物的漏水、 护坡无排水管或排水设计不当等。
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3.3 滑坡的发育阶段和滑坡分类
• 1)滑坡的发育阶段
– 在一些滑坡上,由于各段岩体运动速度差异,在滑坡体 上部常形成滑坡台阶,此外,在滑坡体上常有“醉林”、 “马刀树”等现象。
滑坡体上的树木歪斜,像醉汉一样,东倒西歪,显示滑坡已滑动解体
树木茂密,形成大片马刀树,表示浅层滑移明显
• 一般土坡的滑动,具有上述滑坡结构的典型特征。
• 岩质边坡的滑动是有别于土体滑动的另一类型的滑坡。岩坡 的滑动,在平面形态上多是纵长式或纵横约等式,而横长式 少见。
3 滑坡作用及其工程地质勘测方法
3.1滑坡的形态及其结构特征
组成斜坡的部分岩体在一定的地质条件下,由于河流冲 刷、地下水作用、人类活动等因素的影响,在重力作用下或
多或少地保持内部结构沿着边坡滑动面向下滑动,称为滑坡
• 一个发育完全的滑坡,其形态特征和内部结构包含以下几个 部分:
• 滑坡体(滑体)
– 脱离斜坡岩石向下滑动的岩体,称滑坡体。滑体的前缘 称滑坡舌,滑体前缘受挤压而产生隆起丘上有鼓张裂隙
(隆起裂隙)。因滑体向两侧扩张,在滑坡舌部分形成 扇形张裂隙
• 滑动面及滑坡床
– 滑体下滑时与母体之分界面称滑动面,一个滑体内可以
有不止一个滑动面。研究时,必须找出最下面的滑动面, 以便采取有效的防治措施
3.2 影响斜坡滑动稳定性的因素
• 地貌因素:斜坡的高度、坡度和形态是影响斜坡稳定性的重
要因素。
• 地质结构及地质作用:斜坡由完整的物理-力学性质良好的
岩体组成时,斜坡具有较好的稳定条件;风化作用、地应力 地震、地表水及地下水对斜坡岩石的湿化作用、水流的冲刷 及潜蚀等,这些地质作用会破坏斜坡稳定性。
边坡稳定性评价思路
• 确定边坡潜在滑动面。非均质岩土体找软弱面, 如裂缝、软弱夹层、老滑坡体等;均质土体,假 定若干个滑动面
• 通过试验,选择土体抗剪强度参数 • 计算最小安全系数 • 边坡稳定性评价
2 边坡地质作用的基本类型
斜坡或边坡的物理地质作用表现为斜坡土石(岩体) 的向下运动(移动),它改变着斜坡的外貌,并使之 逐渐变缓。 产生的因素:
– 工程实际中,对均质土体多近似取圆柱面,剖面上为圆 曲线;对层状或非均质岩体近似取为直线或折线,滑动
体沿滑面滑动时依附的下伏不动岩体,称为滑坡床
• 滑坡壁、滑坡圈谷、滑坡台阶
– 当滑体向下滑动后,露出地表的滑动面在斜坡上形成一
个显著的立壁,即滑坡壁
– 由于滑坡体滑落使得斜坡上产生了半圆形凹地,称滑坡 圈谷(封闭洼地),有时可以形成滑坡湖