《Ch2斜坡变形》PPT课件

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1、Ch2斜坡变形工程地质研究§1概述§2斜坡中的应力分布特征§3斜坡变形破坏的类型§4崩塌§5滑坡§6影响斜坡稳定性的因素§7斜坡稳定性评价方法§8滑坡的预测预报§9斜坡变形破坏的防治1§1概述一、概念二、斜坡要素三、斜坡的变形破坏作用2一、概念斜坡：系指地壳表部一切具有侧向临空面的地质体自然斜坡：未经人工改造的斜坡人工边坡：指人工开挖或改造了形状的斜坡3二、斜坡要素坡面：斜坡的临空斜面坡顶：斜坡的顶部坡顶面：顶部缓平面或水平面坡肩：坡面与坡顶面的转折部位坡脚：斜坡最小部与水平地面相接部位坡角：坡面与水平面的夹角坡高：坡肩与坡脚间的垂直高度45三、斜坡的变形

2、破坏作用斜坡在各种内、外地质营力作用下，不断地改变着坡高和坡角，使坡体内应力分布发生变化。当组成坡体的岩土体强度不能适应此应力分布时，就产生了斜坡的变形破坏作用。尤其是大规模的工程建设，使自然斜坡发生急剧变化，斜坡的稳定程度也变化极大，往往酿成灾害。斜坡的变形与破坏，实质上是由斜坡岩土体内应力与其强度这一对矛盾的发展演化所决定的61.自然斜坡变形破坏是山区主要的工程动力地质作用。我国广大的西南、西北地区这一作用尤为突出，灾害频发，而且近10余年来有进一步加重的趋势72.自然斜坡人为破坏自然斜坡由于人类工程、经济活动而产生的斜坡破坏往往是灾难性的83.人工边

3、坡主要是水利水电工程边坡、铁路路堑和露天采坑边帮的失稳。如抚顺煤矿和大冶铁矿露天采坑，都曾发生过失稳事故，对生产和生命财产造成一定的损失。9§2斜坡中的应力分布特征斜坡中的应力分布特征决定了斜坡变形破坏的形式和机制，对斜坡稳定性评价和合理防治措施也有一定意义；所以首先要了解斜坡形成后坡体中应力分布的特征。10一、斜坡中应力状态的变化天然岩土体中应力分布是比较复杂的，除普遍存在的自重应力外，有时还有构造应力、热应力、地下水应力等。一般认为：当仅存在自重应力的情况下，未形成斜坡前岩土体中的主应力（初始应力）是呈铅直与水平状态的，即铅直应力为最大主应力，水平应力

4、为最小主应力，此时岩土体内的最大剪应力与最大、最小主应力多呈45°交角。（画图）11一、斜坡中应力状态的变化在斜坡形成过程中，由于侧向临空面的产生，坡面附近的岩土体发生卸荷回弹，引起应力重分布和应力分异、应力集中等效应。根据弹性力学有限单元分析和光测弹性试验，均可确定坡体在尚未发生明显变形或破坏之前的应力状态。其总的特征可概括为4个方面1213一、斜坡中应力状态的变化（1）无论什么样的天然应力场，斜坡面附近的主应力迹线均明显偏转，表现为愈接近坡面，最大主应力愈与之平行，而最小主应力与之近乎正交，向坡体内逐渐恢复初始状态。14一、斜坡中应力状态的变化（2）由

5、于应力分异结果，在坡面附近产生应力集中带。不同部位应力状态是不同的。在坡脚附近，最大主应力（表现为切向应力）显著增高，而最小主应力（表现为径向应力）显著降低，甚至可能为负值。由于应力差大，形成了最大剪应力增高带，最易发生剪切破坏。15一、斜坡中应力状态的变化在坡肩附近，在一定条件下坡面的径向应力和坡顶的切向应力可转化为拉应力（应力值为负值），形成一张力带。当斜坡愈陡则此带范围愈大。因此坡肩附近最易拉裂破坏。1617一、斜坡中应力状态的变化（3）由于主应力偏转，坡体内的最大剪应力迹线也发生变化，由原来的直线变为凹向坡面的圆弧状1819一、斜坡中应力状态的变化

6、（4）坡面处的径向应力实际为零，所以坡面处处于二向应力状态。20二、影响斜坡应力分布的因素1.岩体初始应力的影响2.坡形的影响3.岩土体性质和结构的影响211.岩体初始应力的影响主要指的是水平构造应力存在的影响。水平构造应力能使斜坡应力集中和分异现象加剧，对斜坡坡肩附近张力带的发展影响尤为明显。水平构造应力量值愈大，则影响愈大。在新构造运动强烈的地区，岩体中常存在较大的水平构造应力，对斜坡稳定性的影响是不容忽视的。22232.坡形的影响坡高坡高不改变坡体中应力等值线的图形，但坡高愈大，应力量值愈大。坡角坡角大小可以改变斜坡中应力分布的图像。坡脚附近的剪应力

7、集中带和坡肩附近的张力带，其范围和量值是随着坡角增大的。也就是说，陡峻的斜坡更易发生变形破坏。242.坡形的影响坡底宽度坡底宽度的影响可以用W/H值来表征。随着W/H值的减小，坡脚的剪应力增大。实际资料表明，当W≥0.8H时，这种影响就减弱，以至不发生变化。斜坡平面形态斜坡平面形态可分为平直形、内凹形和外凸形等。内凹形斜坡由于其两侧的支撑作用，应力条件较好，即坡脚的剪应力较小。所以露天采坑的平面形态大多是椭圆形的，且其长轴尽量平行于最大水平地应力方向。25263.岩土体性质和结构的影响岩土体的弹性模量对均质坡体应力分布无多大影响泊松比一定程度上可影响坡体应

8、力分布。结构面对坡体应力分布的影响十分明显，这是因为结构面的存在使