工程地质学-第八章斜坡变形破坏工程地质研究

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1、工程地质学概论第八章斜坡变形破坏工程地质研究贾洪彪中国地质大学工程学院9/16/20211中国地质大学工程学院贾洪彪第八章斜坡变形破坏工程地质研究第一节概述第二节斜坡及斜坡中的应力第三节斜坡运动的基本形式第四节崩塌第五节滑坡第六节影响斜坡稳定性的因素第七节斜坡稳定性评价方法第八节斜坡变形破坏预测预报第九节斜坡变形破坏的防治斜坡变形破坏又称斜坡运动，是一种动力地质现象。是指地表斜坡岩土体在自重应力和其它外力作用下所产生的向坡外的缓慢或快速运动。实例：盐池河岩崩Vajont滑坡新滩滑坡洒勒山滑坡黄土坡滑坡第一节概述9/16/20

2、213中国地质大学工程学院贾洪彪洒勒山滑坡洒勒山滑坡位于甘肃省东乡族自治区的洒勒山。1983年3月7日发生，仅数十秒就使3个村庄荡然无存，死237人，伤22人，压死牲畜数百头，大牲畜仅存4头。滑下岩土近4亿立方米，使一个水库被填，一个水库进水渠道被淤，三千亩农田被毁。该滑坡滑动速度之快、规模之大、灾害之重，在中外滑坡史上均为罕见。洒勒山滑坡全貌洒勒山滑坡9/16/20215中国地质大学工程学院贾洪彪洒勒山滑坡物质基础－－垂直节理及裂隙发育的新老黄土动力基础－－山高坡陡触发因素－－降雨、融雪触发因素－－不科学的水利建设9/16

3、/20216中国地质大学工程学院贾洪彪1995年6月10日二道桥沟失稳1995年10月29日三道桥沟发生滑坡，致使长江断航12d巴东县黄土坡滑坡9/16/20217中国地质大学工程学院贾洪彪9/16/20218中国地质大学工程学院贾洪彪斜坡的类型很多：自然斜坡、矿山边坡、河岸及库岸岸坡、铁路边坡、公路边坡、基坑边坡……地质灾害中斜坡灾害仅次于地震，据统计，80年代各国损失：美国：15亿＄/年日本：150亿＄/年意大利：114亿＄/年印度：>10亿＄/年中国：30－50亿人民币/年仅1981年四川省普降暴雨,造成大小滑坡数万处

4、,直接经济损失3亿人民币。发育情况特大型崩塌51处、滑坡140处、泥石流149较大型崩塌2984处以上、滑坡2212处以上、泥石流2277处以上分布—滑坡、泥石流危害较大的省区有：四川、云南、陕西、宁夏、甘肃、贵州、湖北、辽宁、北京、河北、江西和福建主要危害平均每年死亡达928.15人有400多个市、县、区、镇受到严重侵害山区干线铁路受到严重危害：宝成线、成昆线、宝兰线9/16/202110中国地质大学工程学院贾洪彪9/16/202111中国地质大学工程学院贾洪彪9/16/202112中国地质大学工程学院贾洪彪第二节斜坡及斜

5、坡中的应力一、斜坡（slope）1.斜坡的基本要素(1)坡面AC(2)坡肩A(3)坡顶AB(4)坡脚C(5)坡高H(6)坡角(7)坡体MMHABC9/16/202113中国地质大学工程学院贾洪彪2.斜坡剖面形态内凹型外凸型直线型复合型9/16/202114中国地质大学工程学院贾洪彪二、斜坡中的应力H131、斜坡周围主应力迹线发生明显偏转：愈接近临空面,最大主应力1愈接近平行于临空面，3与之正交,向坡内逐渐恢复到原始状态。原始应力状态：重分布应力的特点：9/16/202115中国地质大学工程学院贾洪彪(1)坡脚附近

6、最大主应力显著增高,且愈近表面愈高;最小主应力显著降低,于表面处降为零,甚至转化为拉应力。这一带是坡体中应力差或最大剪应力最高的部位，形成最大剪应力增高带，往往产生与坡面或坡底面平行的压致拉裂面。12.在临空面附近造成应力集中,但在坡脚区和坡顶及坡肩附近情况有所不同:9/16/202116中国地质大学工程学院贾洪彪(2)在坡顶面和坡面的某些部位,坡面的径向应力和坡顶面的切向力可转化为拉应力,形成张力带,易形成与坡面平行的拉裂面。13.坡面处由于侧向压力趋于零,实际上处于两向受力状态,而向坡内逐渐变为三向受力状态。9/1

7、6/202117中国地质大学工程学院贾洪彪4.与主应力迹线偏转相联系,坡体内最大剪应力迹线由原来的直线变成近似圆弧线,弧的下凹方向朝着临空方向。9/16/202118中国地质大学工程学院贾洪彪1.岩体初始应力的影响三、影响斜坡应力分布的因素水平剩余应力的大小使坡体中主应力迹线的分布形式有所不同，明显改变了各应力值的大小，使张力带的影响最大。9/16/202119中国地质大学工程学院贾洪彪(1)坡高：坡高不改变应力等值线图象,但应力值随坡高而线性。2.坡形的影响(2)坡角：坡角变化明显改变了应力分布图象。随坡角变陡，张力带的范

8、围有所扩大，坡脚应力集中带最大剪应力值也随之增高。9/16/202120中国地质大学工程学院贾洪彪(3)坡底宽度：当W<0.8H时,坡脚最大剪应力随底宽而急剧。当W>0.8H时，则保持为一常值（称为“残余坡角应力”）(4)坡面形态：平面上的凹形坡，应力集中明显减缓。圆形和椭圆形边坡，坡脚最