岩体力学 教学课件 作者 阳生权 第7章.ppt

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1、第7章7.1　概述7.2　边坡岩体的应力分布7.3　边坡岩体的变形与破坏7.4　边坡岩体的稳定性分析与计算7.1　概述图7-1　边坡示意图7.2　边坡岩体的应力分布图7-2　45°边坡和竖直边坡岩体中的应力分布(据D.勒赛恩迪兹与J.佐纳纳，1969年)a)45°边坡　b)竖直边坡7.2　边坡岩体的应力分布图7-3　初始应力/=0.2时边坡岩体的应力分布(据O.C.晋基维茨)7.2　边坡岩体的应力分布图7-4　坡脚处最大主应力与λ和坡面角的关系(据G赫格特，1971年)7.3　边坡岩体的变形与破坏7.3.1　边坡岩体的变

2、形特征7.3.2　岩质边坡的破坏类型与基本特征7.3.1　边坡岩体的变形特征1.松动2.蠕动1.松动边坡形成初期，坡体表面部位往往会出现一系列与坡面一致的陡倾角张裂隙，张裂隙所切割岩体向临空方向松开、移动的现象称之为松动。松动属边坡岩体卸载回弹现象。松动裂隙大多为原有陡倾角裂隙的扩展，主要表现为张性而无明显相对滑动。边坡岩体往往分布有各种松动裂隙，工程实践中把发育有松动裂隙的坡体部位称为边坡松动带。边坡松动带在降低坡体强度的同时，还会使各种应力因素更易深入坡体，加大坡体内各种应力因素的活跃程度。边坡松动带是边坡变形与破坏的初始

3、表现。2.蠕动(1)表层蠕动　破碎岩质边坡与土质边坡在自重应力长期作用下多表现为表层蠕动。(2)深层蠕动　深层蠕动主要发生在坡体下部或坡体内部，可分软弱基座蠕动和坡体蠕动两类。(1)表层蠕动破碎岩质边坡与土质边坡在自重应力长期作用下多表现为表层蠕动。(2)深层蠕动深层蠕动主要发生在坡体下部或坡体内部，可分软弱基座蠕动和坡体蠕动两类。7.3.2　岩质边坡的破坏类型与基本特征1.破坏类型2.基本特征1.破坏类型(1)类型Ⅰ：双平面滑动　双平面滑动即边坡岩体沿着两个相交软弱面所发生的滑动破坏。(2)类型Ⅱ：平面滑动　平面滑动是边坡岩

4、体沿着与坡面倾向一致的单个软弱面发生滑动的一种破坏形式，实质上是三维楔形体滑动的一个特例。(3)类型Ⅲ：曲面滑动　曲面滑动是最常见的土质边坡破坏形式，但在软弱面分布不规律的剧风化岩体、严重破碎岩体以及软弱岩体边坡破坏中，也很常见。(4)类型Ⅳ：多平面滑动　多平面滑动即边坡岩体沿着三个或三个以上相交软弱面所发生的滑动破坏。(5)类型Ⅴ：倾覆破坏　倾覆破坏是指与坡面倾向相反的陡倾斜柱状、层状以及板状边坡岩体，围绕一定支点所发生的旋转破坏(见图7-5Ⅴ)。(1)类型Ⅰ：双平面滑动　双平面滑动即边坡岩体沿着两个相交软弱面所发生的滑动破

5、坏。(2)类型Ⅱ：图7-5　岩质边坡破坏的基本类型(3)类型Ⅲ：曲面滑动　曲面滑动是最常见的土质边坡破坏形式，但在软弱面分布不规律的剧风化岩体、严重破碎岩体以及软弱岩体边坡破坏中，也很常见。(4)类型Ⅳ多平面滑动　多平面滑动即边坡岩体沿着三个或三个以上相交软弱面所发生的滑动破坏。(5)类型Ⅴ：倾覆破坏表7-1　不同滑动体体积的岩质边坡破坏类型表7-2　不同滑动速度的岩质边坡破坏类型2.基本特征(1)双平面滑动破坏的基本特征　双平面滑动破坏中的同向双平面滑动破坏多属推动式滑动破坏，相对平面滑动破坏，同向双平面滑动破坏发生滑动的边

6、界条件，主要是增加了一个滑动面。(2)平面滑动破坏的基本特征　平面滑动的破坏面，通常为与坡面倾向相同或两者夹角不大于20°、倾角小于坡面角的软弱面，多为粘土岩、粘土页岩、凝灰质页岩、泥质板岩等岩体泥化层面，其次为泥灰岩层面、石灰岩层面、砂岩层面、砾岩层面、片理面以及构造破裂面等。(1)双平面滑动破坏的基本特征1)滑动体的滑动方向与两个滑动面的交线倾向一致，滑动面交线的倾角小于坡面角。2)滑动面交线与坡面夹角多在0°~30°范围内变化。3)滑动体体积的大小，等于滑动体底面积与滑动体高度乘积的1／3。(2)平面滑动破坏的基本特征1

7、)滑动面的倾角通常均大于滑动前软弱面的峰值内摩擦角。2)滑动面为粘土岩、粘土页岩、泥质灰岩、泥质板岩、凝灰质页岩等岩体的泥化层面时，其倾角多变化于9°~20°之间，这与该类软弱面内摩擦角变化范围完全吻合。3)在滑动体沿20°~25°以上倾角的各种泥化面发生滑动破坏的实例中，滑动方向与滑动面倾向相差较大，岩体酝酿滑动的时间很短，滑动速度极快，甚至伴随有强大的冲击气浪等特征。4)滑动面为砂岩或砾岩层面时，滑动面倾角一般均在30°~35°以上。5)滑动面为无泥质填充物的构造破裂面时，滑动面倾角一般为30°~60°，且多在35°~50

8、°的范围内。7.4　边坡岩体的稳定性分析与计算7.4.1　边坡岩体稳定性影响因素7.4.2　边坡岩体稳定性分析与计算7.4.1　边坡岩体稳定性影响因素1.边坡岩体中的结构面2.边坡形态与几何特征的改变3.边坡岩体力学特性4.边坡的作用力1.边坡岩体中的结构面研究表明，边坡岩体