岩石力学-岩石边坡工程

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1、岩石力学辽宁科技大学RockMechanics1第七章岩石边坡工程27.1边坡工程的影响与分类3首都钢铁公司水厂铁矿边坡一、基本概念水厂铁矿是一座大型变质岩型磁铁矿床，位于河北省迁安市，西至北京200km，西南至唐山80km，东南至迁安市20km。水厂铁矿整个露天采场上口尺寸3600m×(400-1680)m，露天底尺寸180m×60m，采场边坡最高标高为+310m，最低开采标高-350m，采场封闭圈标高+80m，采场总体边坡角41°-46°，台阶坡面角65°。4高速公路滑坡5漫湾水电工程的滑坡6三峡船闸岩石边坡7西藏易贡巨型山体滑坡8一、基本概念露天矿边坡：

2、露天矿开挖形成的斜坡构成的采矿区的边界。（最终帮边坡、工作帮边坡和台阶边坡）；路堤边坡：铁路、公路建筑施工中形成的路堤斜坡。路堑边坡：开挖路堑所形成的斜坡称为。9一、基本概念坡面角：坡面与水平面的夹角。坡高：坡肩与坡脚间的高差。坡肩：边坡与坡顶面相交的部位称。坡脚：边坡与坡底面相交的部位。边坡要素10设采深为H、采场长为L，坡角为α。若α从α1增加至α2，减少剥岩量：二、边坡工程对露天矿建设的影响采矿工程完成的挖方量约占人类各种挖方量总和的五分之四。11对于一个深400m的大型露天矿，如果从坡角35°增加到36°，每公里长的坡段可减少剥离量415万m3，节约的

3、剥岩费上亿元。加陡边坡成为减少废石开挖量和运输量、提高矿山经济效益的关键问题。二、边坡工程对露天矿建设的影响12三、边坡的分类自然边坡：天然的山坡和谷坡。自然边坡是在地壳隆起或下陷过程中逐渐形成的，这类运动今天可能还在继续。然而，只要边坡位于侵蚀基准面以上，不论成因如何，它们就处于受剥蚀的环境之中，开始了风化、解体以至滑塌的过程，较大规模的破坏就是自然滑坡。边坡按成因分类13三、边坡的分类人工边坡：人工建设形成的。挖方形成的边坡称为开挖边坡，填方形成的边坡称为填筑边坡，水力水电工程中还称为坝坡，这类边坡的几何参数可以人为控制。边坡按成因分类14三、边坡的分类土

4、质边坡和岩质边坡土体和岩石的物质构成并无本质的差别，差别在于结构，它们的工程地质和水文地质特征及力学特征差异显著，使得岩质边坡和土质边坡的力学性能很不相同，其边坡破坏模式的差别也十分显著。边坡按组成物质分类15第7.1节结束，谢谢！167.2边坡的破坏形式和影响因素17一、边坡岩体的变形特征岩石边坡的变形以坡体未出现贯通性的破坏面为特点，但在边坡体的局部区域，特别在坡面附近可能出现一定程度的破裂与错动。边坡的变形主要表现为松动和蠕动。18一、边坡岩体的变形特征边坡坡脚部位的岩体被冲刷侵蚀掉或人工开挖，使边坡岩体失去约束，应力重新调整分布，从而使岸坡岩体发生向临

5、空面方向的回弹变形及产生近平行于边坡的拉张裂隙，一般称作边坡卸荷裂隙。松动变形19一、边坡岩体的变形特征卸荷裂隙多呈层状向坡体内发育，形成松弛张裂带或称卸荷带，其宽度和深度均可达百米以上，它主要取决于河谷下切深度、地应力及岩体结构等。松动变形20一、边坡岩体的变形特征在河谷底部也可出现卸荷裂隙，形成大致平行于谷底的松弛张裂带，深也可达数十米。松动变形21一、边坡岩体的变形特征（二）、蠕动边坡岩体在自重应力等应力的长期作用下，向临空方向缓慢而持续的变形，称为边坡蠕动。蠕动形成机制：1、岩土的粒间滑动(塑性变形)；2、沿岩石裂纹微错；3、岩体中一系列裂隙扩展所致。

6、蠕动变形22一、边坡岩体的变形特征蠕动变形表层蠕动主要表现为边坡表部岩体发生弯曲变形，多是从下部未经变动的部分向上逐渐连续向临空方向弯曲。多发生在陡倾层状岩层或陡倾结构面发育的岩体中。23一、边坡岩体的变形特征蠕动变形深层蠕动是由于坚硬岩层组成的边坡底部存在较厚的软弱岩层时，由软弱岩层发生塑性流动而引起的长期缓慢的边坡蠕动变形。24二、边坡岩体的破坏模式（一）、崩塌崩塌－－高陡的边坡岩体突然发生倾倒崩落，岩块滚落堆积于坡脚的现象。山崩--大规模的岩体崩塌，可达数千万甚至上亿立方米。坠石--小规模的崩塌，一般仅数立方米或数十立方米。坚硬岩体中发生的崩塌也称岩崩，

7、土体中发生的则称土崩。崩塌下来的岩块碎石大小混杂堆积于坡脚，称为崩积物。25二、边坡岩体的破坏模式（二）、滑坡滑坡是边坡岩体主要在重力作用下沿贯通的剪切破坏面发生滑动破坏的现象。滑坡通常以深层破坏形式出现，其滑动面往往深入坡体内部，甚至延伸到坡脚以下。根据滑面的形状，滑坡形式可区分为平面剪切滑动和旋转剪切滑动。26二、边坡岩体的破坏模式l、平面剪切滑动平面滑动的特点是块体沿着平面滑移，它的产生是由于这一平面上的抗剪力与边坡形状不相适应。这种滑动往往发生在地质软弱面的走向平行于坡面、产状向坡外倾斜的地方。根据滑面的空间几何组成，平面滑动存在简单平面剪切滑动、阶梯

8、式滑坡、三维楔体滑坡和多滑块滑动等几种