边坡岩体应力分布特征.doc

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1、边坡岩体应力分布特征⑴边坡形成后应力状态的变化斜坡周围的主应力迹线发生明显的偏转（愈接近边坡，原为铅直方向的愈接近平行于斜坡临空面，而原为水平方向的则与斜坡临空面正交）在坡角与河谷谷底形成应力集中带在与差值最大区，相应形成一个最大剪应力区，最大剪应力迹线由原来的直线变为近似圆弧线，其凹面朝向临空面在坡顶和坡面靠近地表部位，形成一个拉应力带假设：①边坡岩体处于自重应力场的理想状况②边坡岩体为均质岩体⑵影响边坡岩体应力分布的主要因素原始应力状态的影响在坡顶或坡面的靠近地表部位，由于水平应力显著降低，可成

2、为拉应力，形成拉应力带原始水平剩余应力越高，越易形成拉应力区无侧向水平应力（）时，坡脚区切向应力的最大值约相当于原始水平应力的三倍（即：坡脚区切向应力）当时，坡脚切向应力可达7～9倍水平应力越高,坡脚处最大剪应力越大(因此,当岩体中存在较高水平剩余应力时,边坡更易遭受变形和破坏）坡形影响坡高越高，坡内拉应力越高坡角越大，拉应力范围越大，切向应力值越高基坑底宽时坡脚处随底宽的缩小而急剧增大时坡脚处τ基本不随底宽的变化而变化凹形坡有利于坡体稳定，凸形坡则相反岩体结构的影响当软弱结构面与坡体主压应力轴线平

3、行时，将在软弱结构面的端点部位或应力阻滞部位出现拉应力集中和剪应力集中当软弱面与坡体主压应力轴线垂直时，将发生平行于软弱面的拉应力或于端点部位出现垂直软弱面的压应力当软弱面与坡体主压应力轴线斜交时，沿弱面主要为剪应力集中，并于端点部位或应力阻滞部位出现拉应力在软弱面交汇处,应力受到阻滞,压、拉应力强烈集中④滑坡的形成机制当滑动面受最大剪应力控制时的滑坡形成过程a.破坏前无既定的软弱面b.当剪应力超过岩石的强度极限，大致沿着最大剪应力面而发生剪切滑动c.滑动面形状呈圆弧形并在斜坡上缘转为陡倾的拉裂面d

4、.岩石的强度在此对边坡稳定起决定性作用⒉地下洞室位置选择的工程地质评价⑴地形条件洞室选线应注意山形完整（沿线尽可能无冲沟、山洼、滑坡、塌方）洞口地段应下陡上缓,无滑注意边坡整体稳定性注意傍山隧洞或地下厂房的山坡侧应有一定厚度的围岩（对水工隧洞尤为重要）⑵岩性条件尽可能避开不良围岩软弱岩层破碎岩层松散岩层坚硬完整岩层中施工的好处安全度高掘进速度快⑶构造条件洞室轴线应尽量与岩层走向垂直围岩稳定，对高边墙稳定更为有利顺倾向开挖较反倾向有利若洞室轴线与岩层走向平行在水平或缓倾岩层中在倾斜岩层中不宜将软弱层作

5、为边墙或底部褶皱的影响尽可能避开核部或转折端部位●断层的影响坍塌（冒顶）大规模地下水涌入⑷地下水对地下工程可能产生的影响以静水压力的形式作用于洞室衬砌；以动水压力的形式作用于围岩体及衬砌；使粘土质岩石软化，降低其强度；使易溶岩类溶解，使膨胀岩类膨胀；突然的大量涌水造成人员伤亡、施工机械受损。⑸地应力对地下工程可能产生的影响洞室选线原则当岩体中水平主应力值较大时，洞室轴线最好平行最大水平主应力方向布置关于围岩稳定指：在一定时间内，在一定的地质力和工程力作用下岩体不产生破坏和失稳。⑵围岩变形破坏的特点坚

6、硬完整岩体的脆性破裂岩爆块体滑移层状弯折和拱曲平缓岩层，层次薄或软硬相间时倾斜层状围岩弯曲折断滑动陡倾或直立层状围岩——凸邦弯曲碎裂岩体（结构面间距一般小于10cm）的松动解脱松软岩体⑶围岩的自稳时间指：未对洞壁采取任何支护措施，围岩由变形发展至破坏的时间⒍提高围岩稳定性的措施⑴尽量少扰动围岩采用先进的隧道工程设计和施工方法(NATM)尽可能采用控制爆破和全断面隧道掘进机开挖(TBM)⑵用连续支护（柔性支护）代替传统支护（刚性支护）①传统支护方法支撑木支撑钢支撑临时性支护措施衬砌砌砖浆砌条石混凝土或

7、钢筋混凝土永久性支护措施缺点：支护措施未能全面地与围岩紧密而连续接触锚固：利用穿过软弱结构面、深入至完整岩体内一定深度的钻孔，插入钢筋、钢棒、钢索、预应力钢筋及回填混凝土借以提高岩体的磨擦阻力、整体性与抗剪强度的措施。锚杆：钻凿岩孔，然后在岩孔中灌入水泥沙浆并插入一根钢筋，当砂浆凝结硬化后钢筋便锚固在围岩中，借助于这种锚固在围岩中钢筋能有效地控制围岩或浅部岩体变形，防止其滑动和坍塌，这种插入岩孔，锚固在围岩中从而使围岩或上部岩体起到支护作用的钢筋称为“锚杆”岩爆是指在高地应力区地下洞室开挖过程中,由

8、于岩体应力释放导致岩块骤然以爆裂形式,从洞室周边岩体内飞射出岩块的现象。一般认为地温随深度的增加而增加，增加的幅度约为3℃/100m，此即为初始地温梯度。拱端推力N作用方向：斜向岸里偏下游分解为平行于拱端切线方向的轴向推力H沿半径方向的切向力V坝基岩体抗滑稳定计算及计算参数的选定参数不同f值是摩擦试验（抗剪试验）的结果f′、c′是抗剪断试验的结果适用对象不同K的计算适用于光滑平整滑动面K′的计算适用于混凝土与基岩的胶结面较完整的基岩②地下水循环渗流条件主要表现在渗入的