PPT《第六章》

第六章 斜坡变形破坏工程地质研究

第六章 斜坡变形破坏工程地质研究 斜坡系指地壳表部一切具有侧向临空面的地质体,它包括自然斜坡和人工边坡两种.

自然斜坡是在一定地质环境中,在各种地质营力作用下形成和演化的自然历史过程的产物,如侵蚀作用、堆积作用等形成的山坡、海岸、河岸等.人工边坡则是由于人类工程开挖的,往往在自然斜坡基础上形成,其特点是具有较规则的几何形态,如路堑、露天矿坑边帮、运河(渠道)边坡等.

第一节 斜坡的变形与破坏 斜坡的变形与破坏,取决与破体中的应力分布和岩体土层的强度特点.它们是矛盾的两个方面:一个是破坏力的大小另一个是抵抗破坏能力的大小. 斜坡变形:斜坡形成后,由于斜坡应力状态发生变化,使原有的平衡发生改变,当某些局部应力集中超过了岩土体强度时,引起局部剪切错动、拉裂并出现小的位移,但还没有造成整体性破坏,这就是斜坡的变形.和破坏的关系:变形是破坏的准备阶段破坏是变形的结果 一定加速度发生位移 出现 破坏 很小 未出现 变形 岩土体发生位移 贯通性破坏 区别

一、斜坡变形 斜坡成坡后,由于斜坡应力状态发生变化,使原有的平衡发生改变,当某些局部应力集中超过了岩土体强度时,引起局部剪切错动、拉裂,并出现小位移,但还没有造成整体性破坏,这就是斜坡的变形.斜坡变形主要有松动和蠕滑两种型式.1.松动2.蠕滑拉裂、蠕动、卸荷回弹、蠕变、弯折倾倒 1. 松动(拉裂、卸荷回弹) 在斜坡形成的初始阶段,在斜坡表部出现一系列与坡面近于平行的陡倾角张开裂隙,使斜坡岩土体向临空方向张开的过程和现象称为松动.存在于岸坡地段的这种裂隙,大多数是沿原有的陡倾角裂隙发育而成的,但也可以是应力分布中新产生的.这种裂隙的特点是:仅有张开,而无明显的相对滑动,并愈近坡顶、坡面张开程度愈大,向坡里、向深部张开程度逐渐减小.斜坡松动,一方面使斜坡强度降低,另一方面使各种营力更易深入坡体内,加剧了坡体内各种营力活跃程度.它是斜坡变形破坏的初始阶段,研究这些裂隙,对评价稳定性有重要意义. 特点:仅有张开,无明显的相对错动愈近坡顶面张开程度愈大;

向坡里,向深部,张开程度逐渐减小 2.蠕滑 蠕滑是指斜坡岩土体主要在自重应力长期作用下发生的一种向临空方向的缓慢而持续变形.它是在应力长期作用下,岩土体内部的一种缓慢调整变形,实际上是趋于破坏的一个演变过程.斜坡蠕滑大致可分为:受最大剪应力控制的蠕滑受软弱结构面控制的蠕滑受软弱基座控制的蠕滑

二、斜坡破坏 斜坡演变过程中,一旦出现外界贯通破坏面,并使分割体以一定的加速度脱离母体,则进入斜坡的破坏阶段.斜坡破坏的含义是斜坡在各种内外营力作用下,力学平衡条件发生变化,部分土石体丧失稳定性顺坡向下运动而发生的破坏作用和现象.由于斜坡所处环境和影响因素不同,斜坡破坏形式是多种多样的,但就破坏机制来说,不外乎拉断破坏和剪切破坏两种方式,所以斜坡破坏主要有以拉断破坏为主的崩塌和以剪切破坏为主的滑坡两种类型.

(一)崩塌 陡峻斜坡上的块状岩土体高速倾倒、翻滚、坠落于坡脚的现象称为崩塌.其特点是:失稳岩体在铅直方向的位移矢量比水平方向大.产生在土体中的崩塌叫土崩.产生在岩体中的崩塌叫岩崩.规模巨大,涉及到山体的崩塌叫山崩.产生在河、湖或海岸上的崩塌叫岸崩.崩塌是斜坡破坏的主要形式之一.它对陡崖下的房屋、道路和其它建筑物常带来威胁,尤其是对各种线性工程危害最严重.如我国成昆线、宝成线、襄渝线铁路和川藏公路沿线崩塌灾害常影响线路的正常运营.因此,研究崩塌的形成条件、运动学特点,进行合理的分类、评价和有效监测、防治,是斜坡破坏研究的一项重要内容. 崩塌的形成条件: 崩塌多发生在比较陡的岩质斜坡前缘.发生崩塌的地面坡度往往大于45°,尤其是大于60°的陡坡,地形切割愈强烈、高差愈大,形成崩塌的可能性愈大,并且破坏也愈严重.