邊坡巖體穩(wěn)定性分析-專題(編輯修改稿)
2025-06-08 13:57 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 左右。當(dāng)有側(cè)向水平應(yīng)力時(shí)，該值成倍增高，如當(dāng) σ L＝ 3ρgh 時(shí)，該值可達(dá) 710ρgh ，與 σ L=0的情況相比，相差十分懸殊。 2022/5/29 工程地質(zhì)分析 圖２－ 2 用有限元解出的位移跡線圖（上）和主應(yīng)力跡線圖（下） （ a）重力場(chǎng)條件（ N＝ ）；（ b）以水平應(yīng)力為主的構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)條件下（ N＝ 3） 2022/5/29 工程地質(zhì)分析 (2)坡形、坡高、坡角及坡底寬度 ?坡高 不改變應(yīng)力等值線的形狀，但改變主應(yīng)力的大小。 坡角影響邊坡巖體應(yīng)力分布圖象。 ?坡底 寬度對(duì)坡腳巖體應(yīng)力有較大的影響。 ?坡面形狀 對(duì)重分布應(yīng)力也有明顯的影響。 2022/5/29 工程地質(zhì)分析 圖 6－ 3 斜坡張力帶分布狀況 及其與水平剩余應(yīng)力（ σ L）、 坡角（ β ）關(guān)系示意圖 （據(jù) Stacey， 1970） 圖 6－ 4 坡角最大剪應(yīng)力與坡腳和坡 底寬（ W）關(guān)系圖解 （據(jù) Stacey， 1970） 2022/5/29 工程地質(zhì)分析 (3)巖體性質(zhì)及結(jié)構(gòu)特征 ?巖體變形模量對(duì)邊坡應(yīng)力影響不大，泊松比對(duì)邊坡應(yīng)力影響較大。這是由于泊松比的變化，可以使水平自重應(yīng)力發(fā)生改變。 (4)結(jié)構(gòu)面 ?結(jié)構(gòu)面的存在使坡體中應(yīng)力發(fā)生不連續(xù)分布，并在結(jié)構(gòu)面周邊或端點(diǎn)形成應(yīng)力集中帶或阻滯應(yīng)力的傳遞，這種情況在堅(jiān)硬巖體邊坡中尤為明顯 。 2022/5/29 工程地質(zhì)分析 167。 邊坡巖體的變形與破壞 巖體邊坡的變形與破壞是邊坡發(fā)展演化過(guò)程中兩個(gè)不同的階段，變形屬量變階段，而破壞則是質(zhì)變階段，它們形成一個(gè)累進(jìn)性變形破壞過(guò)程。 一、邊坡巖體變形的基本類型 二、邊坡破壞的基本類型 三、影響巖體邊坡變形破壞的因素 2022/5/29 工程地質(zhì)分析 一、邊坡巖體變形的基本類型 卸荷回彈 ?在成坡過(guò)程中，由于荷重不斷減少，邊坡巖體在減荷方向 (臨空面 ) 產(chǎn)生伸長(zhǎng)變形，即卸荷回彈。 ?天然應(yīng)力越大，向臨空方向的回彈變形量也越大。往往會(huì)伴隨產(chǎn)生一系列的張性結(jié)構(gòu)面。 2022/5/29 工程地質(zhì)分析 蠕變變形 邊坡巖體中的應(yīng)力對(duì)于人類工程活動(dòng)的有限時(shí)間來(lái)說(shuō)，可以認(rèn)為是保持不變的。在這種近似不變的應(yīng)力作用下，邊坡巖體的變形也將會(huì)隨時(shí)間不斷增加，這種變形稱為蠕變變形。 當(dāng)邊坡內(nèi)的應(yīng)力未超過(guò)巖體的長(zhǎng)期強(qiáng)度時(shí)，則這種變形所引起的破壞是局部的。反之，這種變形將導(dǎo)致邊坡巖體的整體失穩(wěn)。 這種破裂失穩(wěn)是經(jīng)過(guò)局部破裂逐漸產(chǎn)生的，幾乎所有的巖體邊坡失穩(wěn)都要經(jīng)歷這種逐漸變形破壞過(guò)程。 2022/5/29 工程地質(zhì)分析 二、邊坡破壞的基本類型 單平面滑動(dòng) 雙平面滑動(dòng) 多平面滑動(dòng) 邊坡破壞的基本類型 楔形狀滑動(dòng) 圓弧形滑動(dòng) 平面滑動(dòng) 滑坡 傾倒破壞 崩塌 2022/5/29 工程地質(zhì)分析 崩塌：斜坡巖土體被結(jié)構(gòu)面分割的塊體，突然脫離母體以垂直運(yùn)動(dòng)為主、翻滾跌躍而下的現(xiàn)象與過(guò)程 滑坡：斜坡巖土體在重力作用下，沿著貫通的剪切破壞面（帶），產(chǎn)生以水平運(yùn)動(dòng)為主的整體運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，稱為滑坡。 傾倒破壞：由陡傾或直立板狀巖體組成的斜坡，當(dāng)巖層走向與坡面走向近平行時(shí)，在自重應(yīng)力的長(zhǎng)期作用下，由前緣開(kāi)始向臨空方向彎曲、折裂，并逐漸向坡內(nèi)發(fā)展的現(xiàn)象稱為傾倒破壞（彎曲傾倒）。 2022/5/29 工程地質(zhì)分析 2022/5/29 工程地質(zhì)分析 2022/5/29 工程地質(zhì)分析 2022/5/29 工程地質(zhì)分析 2022/5/29 工程地質(zhì)分析 三、影響巖體邊坡變形破壞的因素 巖性 決定巖體邊坡穩(wěn)定性的物質(zhì)基礎(chǔ) 。 巖體結(jié)構(gòu) 巖體結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)面的發(fā)育特征是巖體邊坡破壞的控制因素 。 水的作用 使巖土的質(zhì)量增大 、 滑動(dòng)面的滑動(dòng)力增大；巖土軟化 、 抗剪強(qiáng)度降低；對(duì)巖體產(chǎn)生動(dòng)水壓力和靜水壓力 。 風(fēng)化作用 使巖體內(nèi)裂隙增多 、 擴(kuò)大 ， 透水性增強(qiáng) ， 抗剪強(qiáng)度降低 。 2022/5/29 工程地質(zhì)分析 地形地貌 直接影響邊坡內(nèi)的應(yīng)力分布特征，進(jìn)而影響邊坡的變形破壞形式及邊坡的穩(wěn)定性。 地震 產(chǎn)生地震慣性力 天然應(yīng)力 人為因素 三、影響巖體邊坡變形破壞的因素 2022/5/29 工程地質(zhì)分析 167。 邊坡巖體穩(wěn)定性分析的步驟 定性分析是在工程地質(zhì)勘察工作的基礎(chǔ)上，對(duì)邊坡巖體變形破壞的可能性及破壞形式進(jìn)行初步判斷。 定量分析是在定性分析的基礎(chǔ)上，應(yīng)用一定的計(jì)算方法對(duì)邊坡巖體進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算及定量評(píng)價(jià)。 評(píng)價(jià)方法 數(shù)學(xué)力學(xué)分析法 模型模擬試驗(yàn)法 工程類比法 圖解法 塊體極限平衡法 彈性力學(xué)、彈塑性力學(xué)法 有限元法等數(shù)值方法 第九章 邊坡巖體穩(wěn)定性分析 2022/5/29 工程地質(zhì)分析 塊體極限平衡法 假設(shè)條件 (1)邊坡巖體將沿某一結(jié)構(gòu)面（滑動(dòng)面）產(chǎn)生滑移剪切破壞； (2)滑體在滑動(dòng)過(guò)程中相對(duì)位置不變化，即為剛體； (3)滑動(dòng)面上的應(yīng)力分布均勻； (4)不考慮滑體兩側(cè)的抗滑力。 穩(wěn)定性系數(shù) =滑動(dòng)面上可能利用抗滑力 /滑動(dòng)力 ?1 穩(wěn)定 ?≦ 1 不穩(wěn)定 在多數(shù)情況下，計(jì)算的穩(wěn)定性系數(shù)都有一定誤差，因此，為保險(xiǎn)起見(jiàn)，引入 安全系數(shù) 的概念。 第九章 邊坡巖體穩(wěn)定性分析 2022/5/29 工程地質(zhì)分析 塊體極限平衡法步
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