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边坡工程习题课解析PPT课件
2020年9月28日
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岩体边坡变形破坏的因素
5、地形地貌 直接影响边坡内的应力分布特征,进而 影响边坡的变形破坏形式及边坡的稳定性。 6、地震、爆破 产生震动惯性力 7、天然应力 8、人为因素 削坡 未考虑岩体结构特点,切露了控制斜坡稳定的主要软 弱结构面,形成或扩大了临空面,使坡体失去支撑, 会导致斜坡的变形与破坏。
多平面滑动
平面滑动
双平面滑动
单平面滑动 楔形状滑动
圆弧形滑动
倾倒破坏
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第八章 岩石边坡工程
崩塌:斜坡岩土体被结构面分割的块体,突然脱离母 体以垂直运动为主、翻滚跌跃而下的现象与过程
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第八章 岩石边坡工程
滑坡:斜坡岩土体沿着贯通的剪切破坏面(带),产生 以水平运动为主的现象,称为滑坡。
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8.3.1块体极限平衡法
(2)滑体在滑动过程中相对位置不变化,即为刚体;
(3)滑动面上的应力分布均匀;
(4)不考虑滑体两侧的抗滑力。
稳定性系数=滑动面上可能利用抗滑力/滑动力
>1
稳定 ≤1 不稳定
在多数情况下,计算的稳定性系数都有一定误差,因此, 为保险起见,引入安全系数的概念。
坏的控制因素。 变形与破坏的首要条件,在于坡体中存在各种形式的 结构面。岩体的结构特征对边坡应力场的影响主要表 现为由于岩体的不均一和不连续性,使沿结构面周边 出现应力集中阻滞现象,因此,构成了边坡变形与破 坏的控制性条件,从而形成不同类型的变形与破坏机 制。
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岩体边坡变形破坏的因素
3、水的作用 使岩土的质量增大、滑动面的滑动力增大; 岩土软化、抗剪强度降低;对岩体产生动水压力和静水 压力。
斜坡的变形与破坏大都发生在雨季或雨后,还有部分发 生在水库蓄水和渠道放水之后,有的则发生在施工排水 不当的情况下。
4、风化作用 使岩体内裂隙增多、扩大,透水性增强, 抗剪强度降低。
风化作用使坡体强度减小,大大降低坡体的稳定性,促 进斜坡的变形与破坏。坡体岩石风化越深,斜坡稳定性 越差,稳定坡角越小。
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边坡稳定性分析
稳定性分析方法:定性分析和定量分析 定性分析是在工程地质勘察工作的基础上,对边坡
岩体变形破坏的可能性及破坏形式进行初步判断。 定量分析是在定性分析的基础上,应用一定的计算
方法对边坡岩体进行稳定性计算及定量评价。
模型模拟试验法
评价 方法
数学力学分析法 工程类比法
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块体极限平衡法分析步骤
可能滑动岩体几何边界条件的分析 受力条件分析 确定计算参数
计算稳定性系数 确定安全系数,进行稳定性评价
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安全系数参照
我国《岩土工程勘察规范》规定: (1)新设计的边坡,对一级边坡工程,Fs值宜采用 1.3~1.5;二级边坡工程,宜采用1.15~1.3;三级边坡 工程,宜采用1.05~1.15。 (2)验算已有边坡的稳定性时,Fs值可采用1.10~1.25。 当需对边坡加载、增大坡角或开挖坡角时,应按新设 计的边坡选用Fs值。
第八章 岩石边坡工程
内容回顾:
1.边坡概述及其在国民经济中的意义 2.边坡体内应力分布特征 3.边坡的破坏形式及其影响因素 4.边坡稳定性分析 5.滑坡的防治与监测
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第八章 岩石边坡工程
斜坡(slope)统指地表一 切具有侧向临空面的地 质体,包括天然斜坡和 人工边坡。
天然斜坡(简称斜坡)是 指自然地质作用形成未 经人工改造的斜坡。
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第八章 岩石边坡工程
边坡变形: 松动和蠕变变形
湖南五强溪板溪群 轻度变质砂岩、石 英岩、板岩中的蠕 动,深达40~50m
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第八章 岩石边坡工程
边坡的变形发展到一定程度,将导致边坡的失稳破坏。
边 坡 破 坏 的 基 本 类 型
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崩塌 滑坡
人工边坡(简称边坡)是指经人工开挖或改造形成的斜坡。
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第八章 岩石边坡工程
露天坑
路堑
城市建设
路堤
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第八章 岩石边坡工程
坡面附近产生应力集中带。在 坡脚附近,最大剪应力增高, 最易发生剪切破坏。在坡肩附 近,常形成拉应力带。边坡愈 陡,则此带范围愈大,因此, 坡肩附近最易拉裂破坏。
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第八章 岩石边坡工程
倾倒破坏:由陡倾或直立板状岩体组成的斜坡,当岩 层走向与坡面走向近平行时,在自重应力的长期作用 下,由前缘开始向临空方向弯曲、折裂,并逐渐向坡 内发展的现象称为倾倒破坏(弯曲倾倒)。
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第八章 岩石边坡工程
其他破坏模式:滑塌、岩块流动、岩层曲折
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滑坡的监测
监测方法
滑坡地面位移观测——建网观测。设置在滑坡体内 及周界附近稳定区地表的位移观测点(桩)。
地表裂缝简易观测法 建筑物裂缝简易观测法 地面倾斜变化观测 滑坡深部位移观测 滑动面位置的测定 滑坡滑动力观测
图解法
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边坡稳定性分析
定性分析方法 工程类比法和图解 极限平衡法、极限分析法(有限元(FEM),边界元 (BEM),离散元(DEM)等)及可靠度分析方法 (蒙特卡罗法和随机有限元法等)
重点:极限平衡法
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8.3.1块体极限平衡法
假设条件 (1)边坡岩体将沿某一结构面(滑动面)产生滑移剪切破 坏,滑动面上实际岩石提供的抗剪强度s与作用在滑动
面上的垂直应力σ存在如下关系:
sctan 或sc'(u)tan'
式中,c、c’分别为滑动面的粘结力和有效粘结力;φ、 φ’分别为滑动面的内摩擦角和有效内摩擦角; σ为滑 动面上的有效应力; u为滑动面孔隙水压。
以上的基本破坏模式,在同一坡体的发生、发展过程 中,常常是相互联系和相互制约的。在一些高陡边坡 发生破坏的过程中,常常先以前缘部分的崩塌为主, 并伴随滑塌和浅层的滑坡,随时间推移,逐渐演变为 深层滑坡。
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岩体边坡变形破坏的因素
1、岩性 决定岩体边坡稳定性的物质基础。 2、岩体结构 岩体结构及结构面的发育特征是岩体边坡破