边坡工程第二章.ppt

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1、第2章边坡的变形与破坏边坡应力分布特征；边坡岩体的变形；边坡岩体的破坏；影响边坡稳定性的工程地质因素；边坡破坏的力学机制。§2.1边坡应力分布特征无论是天然斜坡，还是人工边坡，在形成过程中，岩体中地应力将发生重新分布，由于边坡岩体中原有的应力平衡状态被打破，岩体为适应这种新的应力状态，将发生一定的变形与破坏，甚至酿成失稳而引起多种危害。通常采用现场地应力量测、光弹实验及数值分析等方法研究边坡岩体中的地应力特征边坡主应力等值线图主应力迹线发生了明显偏转；在临空面附近（尤其是在坡脚处）出现应力集中现象；最大剪应力迹线变为

2、凹向临空面的弧形分布；在临空面附近，岩体近似处于单轴应力状态；在坡顶和坡面岩体中局部出现拉应力，其分布受变形模量和泊桑比强烈控制，尤以泊桑比的影响最为显著。岩体中水平初始地应力大小，对于边坡岩体中应力分布有很大的制约作用，其中坡脚应力集中区及拉应力区受它的影响更大；§2.2边坡岩体的变形岩质边坡的变形以坡体未出现贯通性的破坏面为特点。变形与破坏之间是一个发展过程，其间存在着量、质转化的关系。边坡变形类型：松弛张裂蠕动1．松弛张裂在边坡形成的初始阶段，往往在坡体中出现一系列与坡面近于平行的陡倾角张裂隙，使边坡岩体向临空

3、方向张开。回弹裂隙坡面、坡顶张力带裂隙坡脚应力集中带的张裂隙边坡的松弛张裂，一方面使岩体强度降低，另一方面使各种外营力更易深入坡体，它是边坡变形破坏的初始阶段。所以在边坡稳定性分析中确定卸荷带的范围和卸荷带中的坡体特征，对于评价边坡岩体的稳定性具有重要意义。2．蠕动定义：经松动后，边坡岩体在重力作用下向临空方向较长期的缓慢变形。（1）表层蠕动边坡上部的岩体在重力的长期作用下，向临空方向缓慢变形，其位移由坡面向内逐渐减小，构成一个剪变带，这便是表层蠕动。（2）深层蠕动1)软弱基座蠕动2)坡体蠕动软弱基座蠕动坡体蠕动(a

4、)切角滑移；(b)次级切面开始形成；(c)滑面形成§2.3边坡岩体的破坏定义：边坡岩体中出现了与外界贯通的破坏面，使被分割的岩体以一定的加速度脱离母体。1.崩塌：边坡前缘的部分岩体被陡倾角的破裂面分割，以突然的方式脱离母体，翻滚而下，岩块相互撞击破碎，最后堆积于坡脚而且形成岩堆。2.滑坡：边坡上的岩土体在自然或人为因素的影响下失去稳定，沿一定的破坏面整体下滑的现象，是一种常见的边坡失稳而产生的地质灾害。崩塌(a)倾倒破坏；(b)软硬互层坡体的局部崩塌和坠落；(c)三峡月亮洞崩塌滑坡1——滑坡体；2—滑坡周界；3—滑破

5、壁；4—滑坡台阶；5—滑动面；6—滑动带；7—滑坡舌；8—滑坡鼓丘；9—滑坡主轴；10—封闭洼地；11—剪切裂隙；12—张拉裂隙；13—羽状裂隙；14—扇状裂隙；15—鼓胀裂隙；16—滑破床黄土滑坡实例秭归县千将坪滑坡千将坪滑坡于2003年7月13日0时20分高速滑入青干河中。倒塌房屋346间，造成14人死亡，10人失踪，近千人受灾，4家企业全部毁灭。是建国以来三峡库区规模最大的一次新滑坡。千将坪滑坡位于湖北省秭归县沙溪镇的青干河北岸。青干河是长江三峡库区的一级支流，在秭归县沙溪镇老镇处汇入长江。千将坪滑坡位于青干河

6、的长江入口上游3公里处。秭归县千将坪滑坡千将坪滑坡高速滑入青干河中，堵塞河道，形成近20米高的滑坡淤坝，激起近20米的涌浪，打翻青干河中的22条渔船。滑体长1000米，宽700米，平均厚度约20米，总方量约2000～2400万立方米。滑体上窄下宽，略呈倒扇形。滑坡周界明显；滑坡主滑方向为140°。滑坡后缘高程409米，剪出口高程在90米以下，高差在320米以上。滑体特征：滑坡体上有三级反倾的平台，分别是滑坡后壁下台面、滑坡中部台面和滑坡下部台面，在反倾的滑坡中部台面和滑坡下部台面后部均有岩石陡壁，中部台面后部岩石陡壁

7、约30米高，出露侏罗系中统砂岩。滑坡下部台面位于砖厂一带。滑坡体上裂缝极为发育，主要是中张裂缝，平行于滑坡滑动方向陡壁下滑25－30m青干河青干河滑坡形成拦河坝149m178m堆石坝鼓丘纵向裂缝老公路450m135m长1200m宽850m体积2000余万立方米后壁滑面泥化层砂岩泥岩堆积物滑坡体从岩性上可分三层：最上部是风化松散堆积层，该层主要是泥岩的风化产物和坡积物；风化松散堆积层下部是侏罗系中统泥质岩层，该层主要分布在滑坡中下部，厚度大于10米；其下为侏罗系中统石英砂岩夹薄层泥岩层，该层下即为滑坡滑带，滑坡滑床岩石

8、为中侏罗系石英砂岩。滑床岩石倾角在滑坡区有变化，上部较陡（倾角30°），下部较缓（倾角约十几度），滑床岩石节理发育较少，仅有两组小节理，走向分别为15°和75°，宽度约1厘米。剪出口位于河床以下，将厚层砂岩剪断后滑出。基岩变倾角顺层高速滑坡炭质页岩泥化层滑带发育在石英砂岩上部的薄层炭质页岩中，滑带厚度大约20～50厘米，含水量较高，塑性大，角砾