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-第二章边坡类型及特点

岩土混合边坡—边坡下部为岩层,上部为土层。
岩、土矿物成分并无本质差别,但结构 有本质差别。岩石结构主要是地质界面 ,如物质分界面、不连续面、不整合面 、软夹层等,土的结构主要是孔隙。因 此,岩石的较大位移主要是不连续面, 岩石含水主要是裂隙水;土的较大位移 主要是孔隙和变形,土的含水主要是孔 隙水。
边坡岩体特点
沉积岩边坡:是地壳分布最广的一种岩石,经风化剥 蚀、搬运、沉积等一系列地质外营力作用形成,层间 软弱结构面,构造结构面发育程度和组合,岩性特征 组合。
岩浆岩:侵入和喷出两种,原生节理裂隙和构造成因 的节理裂隙。需考虑边坡岩体的完整性,结构面对边 坡岩体的切割作用。倾向临空面的缓倾斜结构面,倾 角小于边坡角的结构面叫做缓倾结构面,结构面倾角 在15-65°的结构面都可能是缓倾结构面,有倾向临空 面的缓倾结构面容易发生变形破坏。蚀变带,岩浆岩 与围岩接触的地方常有热液蚀变作用,在断裂带处常 有构造动力蚀变作用,这些部位常有绿泥石化、绢云 母话现象,在长期风化营力作用下蚀变带有泥化现象 ,泥化的蚀变带是岩浆岩体的不稳定部分。变质岩需 综合考虑前两者特征。
滑坡的剪出口位置是研究和防治滑坡所关注的 重点问题之一。
二、岩质边坡的特点
岩体时地质体的组成部分,是由岩石和地质结构 面共同构成的.岩石按其成因分,有沉积岩、岩 浆岩和变质岩;按其强度分,有软岩、中硬岩和 硬岩等。岩体的力学性质取决于岩体的结构特 征,岩体的破坏模式受控于岩体的结构模式。 岩体的力学性质具有不均一性、不连续性和各 向异性。
岩质边坡—整个边坡均由岩体构成,按岩体强度可分 为硬岩边坡、软岩边坡和风化岩边坡。按结构可分为 整体状边坡、块状边坡、层状边坡、碎裂边坡、散体 边坡。由于岩质边坡强度较高,可保持较高陡边坡, 几乎所有高边坡都是岩质边坡。
岩质边坡的复杂性包括:岩体强度高,可以保持较高 陡的边坡,岩体结构,风化破碎程度,地下水。
通过; 岩体可被长几十米或几百米的节理或小断层切割; 岩体完整性好,主要节理组节理间距一般大于30-
50cm。
此类边坡一般岩体强度高,失稳边坡主要沿贯 穿性结构面发生,滑体由结构面与临空面组成 。碳酸盐岩组浅部受溶蚀作用影响,常形成张 开的岩溶裂隙或填泥裂隙;其他岩组浅部常发 育强风化带、弱风化带及卸荷带,岩石强度变 低,结构面形状变坏,浅部远低于深部边坡稳 定性,滑坡多沿边坡浅部发生。
滑面:软弱层不等于滑面,因为它们没有滑动 的趋势。不存在实际滑面,必须通过分析的方 法才能确定,不能采用钻探观察等方法确定。
影响边坡岩体稳定性的因素与地下工程有很大 不同,例如岩石强度、地应力已不是主要影响 因素,而岩体结构面与强度成为影响边坡岩体 的主要因素。岩体的完整性、结构面的结合能 力与结构面产状是影响边坡岩体稳定性的主要 影响因素。
临时边坡:只在施工期间ห้องสมุดไป่ตู้在的边坡,如基坑 边坡;
短期边坡:只存在10~20年的边坡,如露天矿 边坡;
永久边坡:长期使用的边坡。
按受力状态分: 牵引式滑坡,由于河流冲刷、海浪侵蚀或者人工开挖卸载,削弱
了坡脚的支撑力,坡体内部应力释放,原有平衡状态被打破,使 斜坡下部一块体沿潜在滑面现行滑动,而后斜坡中、上部因下部 滑动失去支撑而跟着发生第二、第三块滑动。此种情况若采取工 程措施及时稳定了第一块滑体,第二、第三块滑动将不会发生。 牵引式滑坡常有多个滑坡平台。 推动式滑坡是具有滑动条件的斜坡,主要因中上部崩塌堆载或人 工填堤、堆料加载引起斜坡整体向下滑动,一般不再带动上部山 体发生大规模滑动。推动式滑坡常只有一个滑坡平台。 倾角缓于边坡角而大于面间摩擦角时容易失稳破坏。上覆硬岩 、下伏软岩强度较低或受水软化时也容易发生失稳变形。
块状结构边坡
岩组有:碳酸盐岩组的巨厚层、厚层至中厚层状的石 灰岩、白云岩及其过渡岩类;砂砾岩组的巨厚层、厚 层至中厚层状砂岩、砾岩及其过渡岩类;岩浆侵入岩 组的花岗岩、闪长岩及辉绿岩等;变质岩组的混合岩 、片麻岩、大理岩及石英岩等深变质岩。
主要特征:由单一或强度相近的硬岩构成; 岩体不被区域性断裂所切割,没有大断层从岩体中部
按边坡用途分:露天矿边坡、水利工程
边坡、建筑边坡、交通边坡。在矿山行 业,边坡高度在300米以上,边坡角在 45°以上的边坡称为高陡边坡;而在交 通领域,边坡高度在30米以上,边坡角 在30°(1:1.732)以上就可称为高陡边 坡。
形式:直立式边坡、倾斜式边坡和台阶形边坡 ;
使用年限:临时性边坡和永久性边坡(超过2 年)。
块状结构岩体边坡失稳形式取决于结构面产状 、组合及其与地形关系,一般有3种,平面、 楔体和倾倒破坏。
层状结构边坡
原生层状结构(沉积岩为代表)和板裂层状结构(变质岩为代表)。 原生:组成岩层以碎屑沉积岩或碎屑生物、化学沉积岩为主,一般由软弱层相间
互层状结构,有较平缓的产状,常有层间错动现象,严重可形成破碎夹层或泥化 夹层,成为控制滑动失稳的软弱面,硬岩可发育又原生节理或构造节理。 板裂层状构造:以深变质的千枚岩和片岩为主,受强烈构造运动,产状较陡,常 形成大范围平行发育片理、层间错动带,还有其他方向、力学特性各异的断裂结 构面与层间错动带组合。块状岩浆岩其中有一组断裂结构面比较密集时,也可以 形成板裂结构 层状结构岩体可分为4种类型:水平岩层边坡、切层边坡、顺层边坡及反倾向边 坡。 水平:一般0-5°,小于内摩擦角,破坏概率较小,稳定程度较高。 切层:主要破坏模式为顺层,<30°是破坏概率较低,31-50°是较高,大于 50°边坡稳定很难保证。还受岩层弯曲或断层切割形成的起伏差控制。 顺层:没有被坡面将坡脚处层面切断,多为自然边坡,破坏模式主要为溃屈破坏 。 反倾向:与边坡走向夹角<25°,倾向相反。主要破坏模式为倾倒。倾角小于 30°,自重作用下岩层向临空面产生弯矩较小,不易产生倾倒破坏,31-60°很容 易倾倒破坏。
边坡与地基基础工程
Slope
内蒙古科技大学 矿业与煤炭学院
常建平
2.边坡的分类及特征
1.1概述 1.2岩质边坡 1.3土质边坡
1.1概述
边坡分类方法很多,常见的有按照 边坡的成因、介质材料、高度、用 途、使用年限、机构特征以及破坏 模式等进行划分。
土质边坡—整个边坡均由土体构成,按土体可分为粘 性土边坡、黄土边坡、膨胀土边坡、堆积土边坡、填 土边坡等。土质边坡强度低,一般在20m以下,只有 黄土边坡因其特殊结构特征可保持较高陡的边坡。
岩坡失稳与土坡失稳的主要区别是土坡中存在 的滑动面位置不明显,需要大量试算才能确定 。岩坡中的滑动面往往比较明确,岩坡中的结 构面规模、性质、组合方式在很大程度上决定 着岩坡失稳时的破坏形式,结构面的产状或者 性质稍有改变,岩坡的稳定性将会受到显著的 影响。正确解决岩坡稳定性问题,首先需要搞 清楚结构面的性质、作用、组合情况以及结构 面的发育情况,在此基础上对其破坏方式作出 判断,对其破坏机制作出分析,以保证岩坡稳 定性分析结果的正确性。
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