第七章斜坡穩(wěn)定性工程地質(zhì)研究

1、第七章 斜坡穩(wěn)定性工程地質(zhì)研究,斜坡與邊坡地質(zhì)作用崩塌滑坡斜坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)斜坡失穩(wěn)的防治措施,本章提要,斜坡的變形破壞的基本形式與特征；崩塌作用工程地質(zhì)研究；滑坡作用工程地質(zhì)研究；斜坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)及斜坡變形破壞的預(yù)測與防治措施。,斜坡：自然或人工開挖的具有一定延伸長度和坡角的坡體。,7.1 斜坡與邊坡地質(zhì)作用,按照物質(zhì)組成和運(yùn)動(dòng)方式的不同分為：物質(zhì)組成：巖質(zhì)和土質(zhì)斜坡運(yùn)動(dòng)方式：崩落、倒塌、滑動(dòng)、側(cè)向擴(kuò)展、流動(dòng)。 崩

2、落：陡坡或懸崖上任意大小的塊體沿著沒有或幾乎沒有剪切位移的面分離。 倒塌：一個(gè)或幾個(gè)塊體由于重力或臨近塊體作用力的影響，或由于裂縫中流體的影響，繞著塊體下端或塊體以下的某個(gè)支點(diǎn)向前翻轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。 滑動(dòng)：由于剪應(yīng)變和位移造成的一種運(yùn)動(dòng)。漸進(jìn)式的運(yùn)動(dòng)。 側(cè)向擴(kuò)展：主要方式是側(cè)向延伸，伴隨著剪切裂縫和拉伸裂縫的出現(xiàn)。 流動(dòng)：巖土體在空間上的連續(xù)變形。,斜坡破壞的主要類型就破壞機(jī)制而言，拉斷破壞和剪切破壞。,7.2 崩塌,崩塌的定

3、義：在陡峻的斜坡上，巨大巖塊在重力作用下突然而猛烈的向下傾倒、翻滾、崩落的現(xiàn)象，稱為崩塌。發(fā)生位置：山區(qū)陡峭的山坡、及高陡的路塹邊坡。種類：山崩：規(guī)模巨大的稱為山崩；碎落：斜坡表面由于巖石的風(fēng)化強(qiáng)烈，產(chǎn)生巖屑順坡滾落的現(xiàn)象；落石：懸崖陡坡上個(gè)別較大巖塊的崩落。,崩塌的類型,形成機(jī)理,,傾倒式崩塌,滑移式崩塌,鼓脹式崩塌,拉裂式崩塌,錯(cuò)斷式崩塌,黃土、石灰?guī)r及其它直立巖層,多為軟硬相間的巖層，如石灰?guī)r夾薄層頁巖,直立的黃土、粘土

4、或堅(jiān)硬巖石下有較厚軟巖層,多見于軟硬相間的巖層,堅(jiān)硬巖石黃土,物質(zhì)組成,,崩積物崩塌,表層風(fēng)化物崩塌,沉積物崩塌,基巖崩塌,根據(jù)崩塌體的移動(dòng)形式和速度劃分,散落型崩塌、滑動(dòng)型崩塌、流動(dòng)型崩塌,形成崩塌的條件,地形條件：斜坡高、陡是必要條件。一般高度大于30m，坡度大于45度，多數(shù)55-75度之間。巖性條件：堅(jiān)硬的巖石，具有較大的抗剪強(qiáng)度和抗風(fēng)化能力，形成高峻的斜坡，在外來因素下，一旦穩(wěn)定性遭到坡壞，產(chǎn)生崩塌現(xiàn)象。軟硬互層（相間）構(gòu)成的

5、陡峻斜坡。構(gòu)造條件：巖性不同的巖層以各種不同的構(gòu)造和產(chǎn)狀組合而成，常為各種構(gòu)造面所切割。從而消弱巖體內(nèi)部的聯(lián)結(jié)。其他自然因素：強(qiáng)烈風(fēng)化；凍融循環(huán)；植物根系的楔入；人為不合理的工程活動(dòng)。,崩塌的防治原則,選線時(shí)，對于發(fā)生大、中型崩塌的地段，優(yōu)先采用繞避方案；當(dāng)繞避有困難時(shí)，應(yīng)離開崩塌一段位置，盡量減少防治工程、或采用其他方案（明洞、隧道）通過。設(shè)計(jì)與施工中，避免使用不合理的高、陡邊坡，避免大切大挖，維持山體平衡。,崩塌的防治措施,清

6、除坡面危石；坡面加固：坡面噴漿、抹面、砌石鋪蓋；灌漿、勾縫、鑲嵌、錨拴；危巖支頂：混凝土作支垛、護(hù)壁、支柱、支墩等；攔截防御：落石平臺(tái)、落石網(wǎng)、攔石堤；調(diào)整水流：修筑截水溝、堵塞裂隙、排水溝渠；防護(hù)設(shè)施：明洞、棚洞、懸臂式棚洞。,坡面防護(hù),滑坡的定義： 斜坡大量土體和巖體在重力作用下，沿一定的滑動(dòng)面（或帶）整體向下滑動(dòng)的現(xiàn)象，稱為滑坡?；碌男纬蓷l件： 斜坡巖體平衡條件遭到破壞的結(jié)果。即：下滑力（力矩）大于抗滑

7、力（力矩）。,7.3 滑坡,滑坡體－指滑坡的整個(gè)滑動(dòng)部分，簡稱滑體；滑坡周界－指滑坡體和周圍不動(dòng)體在平面上的分界線；滑坡壁－指滑坡體后緣與不動(dòng)體脫離后暴露在外面的形似壁狀的分界面；,滑坡要素圖,滑動(dòng)面－指滑坡體沿下伏不動(dòng)體下滑的分界面，簡稱滑面；滑坡床－指滑體滑動(dòng)時(shí)所依附的下伏不動(dòng)體，簡稱滑床；滑坡舌（滑坡鼓丘）－指滑坡體前緣形如舌狀的凸出部分；,滑坡臺(tái)階－指滑體滑動(dòng)時(shí)由于各段土體滑動(dòng)速度的差異，在滑坡體表面形成臺(tái)階狀的錯(cuò)臺(tái)；

8、滑坡洼地－指滑動(dòng)時(shí)滑坡體與滑坡壁間拉開成的溝槽，或中間低四周高的封閉洼地；滑坡裂縫－指滑坡活動(dòng)時(shí)在滑體及其邊緣所產(chǎn)生的系列裂縫。,均質(zhì)土坡中圓弧形滑動(dòng)面上滑坡體的變形與解體及其特殊外貌a—后緣環(huán)狀拉裂縫；b—滑坡斷壁；c—橫向裂縫及滑坡臺(tái)階d—滑坡舌及隆張裂隙；e—滑坡側(cè)壁及羽狀裂隙,常見的滑坡類型,按滑動(dòng)時(shí)的受力條件,按滑坡巖土體的物質(zhì)組成,按滑坡體的規(guī)模 小型滑坡、中型滑坡、大型滑坡、巨型滑坡,按滑動(dòng)面與巖層的關(guān)系,按滑坡

9、體的厚度,按滑坡體形成原因,推移式滑坡、平移式滑坡、牽引式滑坡,黃土滑坡、粘性土滑坡、堆積土滑坡,均質(zhì)滑坡、順層滑坡、切層滑坡,淺層滑坡、中層滑坡、深層滑坡、超深層滑坡,工程滑坡、自然滑坡,按滑坡發(fā)生后的活動(dòng)性,活滑坡、死滑坡,公路滑坡,從2007年5月11日凌晨開始，云南省迪慶藏族自治州境內(nèi)連續(xù)降雨 ，5月16日，214國道香格里拉縣城至虎跳峽段出現(xiàn)山體滑坡,2001年重慶武隆山體滑坡造成79人死亡,2004年6月5日14時(shí)左右，重慶

10、市萬盛區(qū)發(fā)生一起山體滑坡事件，共掩埋了14戶人家、24人。事故現(xiàn)場附近的礦工們在已經(jīng)被填滿的魚塘內(nèi)搜救。,香港深灣路滑坡實(shí)景照片,2004年9月5日四川省達(dá)州市宣漢縣天臺(tái)鄉(xiāng)義和村滑坡滑坡前緣堵江,影響滑坡的因素：巖性：多出現(xiàn)于松散堆積物中和一些軟巖中。構(gòu)造：斜坡內(nèi)的一些層面、節(jié)理、斷層、片理等軟弱面若與斜坡坡面傾向一致。地形：臨空面是滑坡產(chǎn)生的先決條件。氣候和地下水：水的作用可使巖土軟化，強(qiáng)度降低、可使巖土體加速風(fēng)化。人類活

11、動(dòng)和地震：地震破壞巖土體結(jié)構(gòu)，降低強(qiáng)度。切坡不當(dāng)、引水灌溉、人為破壞表層覆蓋物。,滑坡的發(fā)育階段：蠕動(dòng)變形階段：抗剪強(qiáng)度小于剪切力 變形、微小的移動(dòng) 拉張裂縫 滲水作用加強(qiáng) 變形進(jìn)一步增大 后緣拉張 裂縫加寬 兩側(cè)形成剪切裂縫、鼓張裂縫 滑動(dòng)面形成 滑動(dòng)破壞階段：滑坡整體向下滑動(dòng)，后緣逐漸下陷，滑

12、坡壁越露越高，滑坡體分裂成數(shù)塊，在地面上形成階梯狀地形，形成滑坡舌；漸趨穩(wěn)定階段：出現(xiàn)醉林、馬刀樹。,,,,,,,,7.4 斜坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)斜坡穩(wěn)定性的方法 （1）極限平衡方法（2）工程類比法（3）數(shù)值分析法等,極限平衡理論計(jì)算法坡體下滑穩(wěn)定性分析 坡體沿潛在的平面滑移面、弧形滑移面的穩(wěn)定性,滑移面為平面情況的穩(wěn)定性計(jì)算 按巖石力學(xué)，計(jì)算坡體穩(wěn)定性系數(shù)K的基本方程式為：K=(cH/sin?+Wcos?

13、?tg?)/(Wsin?),(2) 弧形滑移面情況的穩(wěn)定性計(jì)算,一、斜坡失穩(wěn)的防治原則防治原則應(yīng)以防為主，及時(shí)治理 （1）正確地選擇建筑場地 （2）查清可能導(dǎo)致天然斜坡或人工邊坡穩(wěn)定性下降的因素,7.5 斜坡失穩(wěn)的防治措施,一般來講，治理滑坡的方法主要有“砍頭”、“壓腳”和“捆腰” 三類措施?！翱愁^”就是用爆破、開挖等手段削減滑坡上部的重量；“壓腳”是對滑坡體下部或前緣填方反壓，加大坡腳的抗滑阻力；“捆腰”則是利用錨固、灌漿

14、等手段鎖定下滑山體。具體防治措施可歸納為“攔、排、穩(wěn)、固”四個(gè)字。,二、 斜坡失穩(wěn)的防治措施,“攔”即攔擋、攔截，如擋土墻等攔擋工程。 “排”即排水，包括攔截和旁引可能流入滑坡體內(nèi)的地表水和地下水；排出滑坡體內(nèi)的地表水和地下水；對必須穿過滑坡區(qū)的引水或排水工程做嚴(yán)格的防滲漏處理；避免在滑坡區(qū)內(nèi)修建蓄水工程；對滑坡區(qū)地表做防滲處理；防止地表水對坡腳的沖刷等?！胺€(wěn)”即穩(wěn)坡，包括降低斜坡坡度，滑坡后部削方減重及滑坡前緣回填壓腳；以