地质灾害-斜坡稳定工程地质分析

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1、斜坡稳定性问题的工程地质分析王兰生斜坡稳定性问题的工程地质分析（大纲）1.慨述2.斜坡的变形与破坏3.斜坡变形破坏机制与演化4.斜坡破坏后的运动学5.斜坡稳定性与内外营力的关系6.斜坡稳定性评价预测系统7.斜坡变形破坏防治对策8.典型实例2.1.慨述图2-1中国大陆及邻区地壳厚度与滑坡崩塌发育状况对比图（参照地球物理所及地矿部环境地质研究所）①滑坡崩塌高频多发区；②滑坡崩塌多发区图2-2斜坡稳定问题工程地质分析系统框图斜坡变形破坏的典型实例1大河口电站变形破裂实例（1995）2意大利Vajont电站大滑坡　（1963.10）3长江三峡库

2、区秭归县千将坪滑坡　（2003.7）4日本长野地附山滑坡(1981)5长江三峡新滩滑坡（1985.6.12）6岷江叠溪地震堵江滑坡（1933.8.10)7暴雨滑坡意大利瓦依昂水库坝前大滑坡1963.10瓦依昂电站大坝远眺（下游）瓦依昂大坝下游面173m瓦依昂滑坡发生前的大坝1963年1730m高双曲拱坝VAJONT滑坡后的大坝下游远处为再建的隆加罗勒村三峡水库区秭归县千将坪滑坡2003.7日本长野地附山滑坡1980日本长野地附山滑坡平面图1980日本地附山滑坡（治理后）叠溪较场滑坡堰塞湖（小海子）2.2斜坡的变形与破坏2.2.1斜坡岩(

3、土)体应力应变场特征（1）斜坡含有平缓的或倾向坡外的软弱结构面时，在成坡过程中有利于上覆岩体中水平构造剩余应力的释放和结构调整，使其应力状况由重力场和剩余应力叠加型向重力场转化。拉应力区有所扩大，易形成拉张破裂。（2）软弱结构面倾向坡内，往往可约束部分剩余应力，随斜坡继续变形而逐渐释放。（3）坡内含有软弱层(带)，其影响与它在成坡过程中，压缩变形或塑性流变程度有关，可使上覆岩体中拉应力区和可能的破坏区明显增加，更易被拉裂解体。（4）由于斜坡的变形破裂或风化等原因，在斜坡坡面或临空面附近形成一应力降低带；而应力增高带则分布在一定深度以内。

4、在河谷地区，由于斜坡不同部位经历变形的历史和表生改造程度不同，应力增高带的分布深度也有所差异。斜坡成坡过程中地应力场的变化〔1〕应力场发生重分布，斜坡周围主应力迹线发生明显偏转。无论是在重力场条件下，还是在有残余构造应力叠加的情况下，其总的特征是愈靠近临空面，最大主应力迹线愈接近平行于临空面，最小主应力则与之近于正交；〔2〕应力场出现分异，形成应力集中带。在坡脚一带形成应力增高带，是最大主应力和最大剪应力的集中带、在坡缘一带形成拉应力集中带；〔3〕主应力迹线发生偏转，最大剪应力迹线，由成坡前的直线型转化为凹面朝向临空面方向的圆弧型；〔4

5、〕临空面附近由于径向应力实际近于零，实际处于两向或单向应力状态（不考虑斜坡走向方向的力σ2时），向内逐渐转变为三向（考虑σ2时）。斜坡形成过程中，岩体内部应变能的释放与变化也会改变应力场的分布规律。2.2.2斜坡变形破坏分类2.2.2.1斜坡变形的主要方式一般分为卸荷回弹(unloadingrebound)和斜坡蠕变(slopecreep)两种方式。斜坡的蠕变是在坡体应力(以自重应力为主)长期作用下发生的一种缓慢而持续的变形，这种变形包含某些局部破裂，并产生一些新的表生破裂面(图2-4)。斜坡中已有明显变形破裂迹象的岩体，或已查明处于进

6、展性变形的岩体，称为变形体(defomedrockmass)。图2-4岩体中与卸荷回弹有关的结构面的主要类型2.2.2.2斜坡破坏的分类将崩落(塌)(falling)、滑落(坡)(sliding)和(侧向)扩离(1aterlspreading)作为三种基本破坏方式(图2-5)，也是斜坡失稳(slopeinstability)的基本方式。就岩体破坏机制而言，崩塌以拉断破坏为主、滑坡以剪切破坏为主、扩离则主要是由塑性流动破坏所致。图2-5斜坡破坏(失稳)基本类型图表坡滑术语样板图图2-6坡滑术语样板图1.冠(crown)；2．主断壁(mai

7、nscrap)；3．顶(top)；4．头(head)；5．次断壁(minorscarp)；6．主滑体(mainbody)；7．足(foot)；8.趾尖(tip);9.趾(toe);10．滑动面(破坏面)(surfaceofrupture)；11．滑面趾(toeofsurfaceofrapture)或剪出口;12.分离面或滑覆面(surfaceofseparation)；13．变位体(displacedmaterial)；14．减损带(zoneofdepletion);15．加积带(zoneofaccumulation)；16．减损拗陷(

8、depletion，断壁、原坡面和滑体后缘台面围限的空间)；17．减损体(dcpletedmass,原坡面与滑覆面间保存的滑坡残体)；18．加积体或滑覆堆积体(accumalation，滑体超出原坡面部分的