边坡稳定性的研究

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1、边坡稳定性的研究边坡是为保证路基稳定，在路基两侧做成的具有一定坡度的坡血。按照其成因可以分为人工边坡和自然边坡，前者主耍是人工幵凿的一些堤坝边坡。按照物质组成，边坡分为岩体边坡、土体边坡，以及岩、土体复合边坡3种。按照稳定程度，分为稳定边坡、不稳定边坡，以及极限平衡状态边坡。而-•提到稳定性就离不开力学的分析，在一定的范围内边坡是稳定的，超!li范围坡体的移动，就会造成应力和剪力的重新分布，有可能就会造成应力集中的现象，一旦出现这种情况，就冇对能使边坡滑动甚龟崩裂。所以对边坡稳定忡的研究，我们先开始从对力分析方面开始。主力迻蛾期盧vn代囊两s力繼s对

2、边坡岩石应力分析必须在边坡岩体处在自重应力场的理想状态下和边坡沿体是均质的情况下。边坡形成后，岩体中的应力状态就会有很大的改变。如心图所敁示的那样，斜坡的主应力明品发生了倾斜，在越靠近破面的位置其屮的原为竖直方14的应力就越发的与斜坡面T行，原來水平方向的应力就会趋近于垂直斜坡而。从阁中我们还可以看出在两种应力差值蛣大的区域会产生一个蛣大的剪应力区，最人剪应力区由原来的直线变成了近似于圆弧的曲线，其中凹面朝卷临空面。而且也可以明显看出在坡脚的位置会出现应力集中的现象，同样在河谷谷底也会岀现应力集中，这都是斜坡具有的现象。边坡岩体在破坏之前，总要经历一

3、定的变形作用。岩质边坡的变形以坡体未出现贯通性的破坏浙为特点，但在坡体的局部区域，特别在坡iftf附近也可能出现一定程度的破裂与错动，然而整体而言，并未产生滑动破坏。在变形和破坏之间存在着从量变到质变的一个过程，对坡体的变形研究具有重大的意义通过研究岩体变形的整个过程，外且演化出來坡体变形的整个过程，川过岩体的力学分析來预测坡而什么时候破坏，这对人身安全和财产安全具柯重人的意义。边坡岩体的变形分为松弛张裂和蠕动变形这两种。町能产隹的鎗切滑移甯应力集中帚在边坡形成的初始阶段，往往在坡体中岀现一•系列与坡面近干平行的陡倾张开裂隙，使边坡岩体向临空方向张开

4、。这种过程和现象称为松弛张裂（也称松动）。存在于坡体的这种张裂隙可以是应力重新分布产生的，也可以是沿原有的陡倾裂隙发育而成。外形略呈弧形弯曲，仅有张开而无明显相对滑移，张开度及分布密度由坡而h'd深处逐渐减弱。理论实践证明。仅冇松弛张裂变形形式的坡体，其应力应变关系处于稳定破裂阶段或者减速蠕变阶段。由此，在保证坡体应力不会增加且结构强度不下降的条件卜，其变形不会继续发展，坡体稳定不会发生改变，变形不会持续发展。由图可知，松弛张裂还有这儿种情况：应力回弹裂隙，坡面坡顶张力带裂隙，应力集中带的张裂隙。1.应力回弹裂隙是在边坡形成后，山于侧向应力削弱，岩体

5、向临空方向回弹，这种现象犹如木桶因松箍而掀缝一样，使原来被压紧的裂缝张歼。很明因这种原因张开的裂隙的特点是愈近顶血，张开程度愈人，句深处或昀坡里张开程度逐渐减小。1.坡面坡顶张力带裂隙是山于较陡的边坡、坡曲上的岩石抗拉强度较弱，促是岩石内部的张力超过了其强度，造成岩石开裂，不过一般都是在较陡坡而上方会岀现这种现象。开裂的深度不会太人，而且不会集屮。2.坡脚应力集中带的张裂隙主要足由于在这里产生了应力集屮，而且其应力人小超过了此处岩体或者坡面平行的软弱面的抗拉强度，这样就会产生于坡面近似平行的张裂隙。其分布从坡面向坡体内和向K方向逐渐稀疏、削弱。当坡体

6、中有缓倾角软弱面吋，在T•行于坡面的最人主应力作用下产生T•行坡面的剪应力，将使被分割的岩体沿软弱面IN外滑移，而张裂隙IN上逐渐尖火或分支。经松动后，边坡沿体在重力作用下向临空方向较长期的缓慢的塑形变形称之为边坡公体的蠕动。研究表明，蠕动的形成机制为岩石的粒间滑动（塑性变形）或岩石裂纹微错，或由一系列裂隙扩展所致。它是在应力长期作用下，岩石内部的一种缓慢的调整忡变形，实际上是岩石趋于破坏的一个演变过程。坡体屮由£1重应力引起的剪应力与岩体长期抗剪强度相比很低吋，它只能使坡体减速蠕动；只有坡体应力值接近或超过岩体的长期抗剪强度吋，坡体冰能进入加速蠕动

7、。因此可以认为，坡体导致鉍终破坏总要经过一定过程，或非常短暂，或经过一个相当长的时1川。根据蠕动的特征，我们可以把它分为两人类，分别是深层蠕动和表层蠕动。1.*400表层蠕动：坡上部的岩体在重力的长期作用下，发生向临命方向的缓慢变形，构成一个剪变带，其位移由坡而h'd內逐渐降低H至消失，这便足表层蠕动。松散岩体及土质边坡中，这类蠕动其为明显，表现为当坡体剪/、V力足够产生滑动而之前，在剪变带内会缓慢发生塑性变形。层状沿体向上逐渐连续弯曲，并且岩s开始变得陡立甚至有可能发生岩层的倒转，甚至会发生破裂。在重力作用下，山于坡囬蠕动所产牛的侥曲与构造烧曲之区

8、别在于：前者常沿软弱面两侧拉开，丼出现张裂，层面两侧相对滑动方叫为边坡上侧向下，而卜'侧向上滑动，其挠曲分咖