边坡岩体稳定性分析

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1、第九章边坡岩体稳定性分析§9.1概述§9.2边坡岩体中的应力分布特征§9.3边坡岩体的变形与破坏§9.4边坡岩体稳定性分析步骤§9.5边坡岩体稳定性计算§9.6边坡岩体稳定性其他计算方法斜坡(slope)统指地表一切具有侧向临空面的地质体，包括天然斜坡和人工边坡。天然斜坡(简称斜坡）是指自然地质作用形成未经人工改造的斜坡。人工边坡(简称边坡）是指经人工开挖或改造形成的斜坡。研究目的：研究边坡变形破坏的机理(包括应力分布及变形破坏特征)与稳定性，为边坡预测预报及整治提供岩体力学依据。其中稳定性计算是岩体边坡稳定性分析的核心。

2、§9.1概述天然斜坡人工边坡据有关资料介绍，近20年来，仅意、日、美、俄、印（度）、中、捷及奥（地利）、瑞（士）等国，各国每年因滑坡灾害所造成的经济损失，平均达15～20亿美元，总和平均每年可达120～160亿美元2009年，我国共发生地质灾害10840起，其中滑坡6657起、崩塌2309起、泥石流1426起、地面塌陷316起、地裂缝115起、地面沉降17起。造成人员伤亡的地质灾害197起，共导致331人死亡、155人失踪、315受伤，直接经济损失17.65亿元。案例：贵州关岭滑坡一、边坡的一般分类（1）边坡按高度可分为超

3、高边坡（大于100米）高边坡（50到100米）中边坡（20到50米）低边坡（小于20米）（2）按成因可分为•剥蚀边坡•侵蚀边坡•塌滑及人为边坡行业不同有所区别小湾水电工程700m锦屏一级水电站左岸550米高边坡不同部门岩石工程高边坡类型及特点建议高边坡定义一般高边坡高度范围边坡及边坡工程特点水电系统>100m人工：100-700m自然：100-1000m边坡高度大，地质结构及环境条件复杂，工程对边坡质量要求高，常需要保证永久稳定。矿山系统>100m100-500m边坡高度大，地质结构较复杂,工程对边坡质量有一定要求,但通常

4、考虑极限设计.铁道系统>50人工：50-150m自然：100-300m边坡高度一般较大，地质结构及环境条件复杂，对边坡质量要求高，但通常要求线路快速通过。公路系统>30m人工：30-80m自然：30-150m边坡高度一般较小,地质结构及环境条件相对简单,对边坡质量要求较高。城建系统>15m人工：15-50m自然：15-100边坡高度小,地质结构及环境条件相对简单,对边坡质量要求高。（3）按其人工改造程度可分为•自然边坡（天然河谷或库区岸坡等）•人工边坡（基坑、坝肩、洞脸等）（4）工程地质部门通常对边坡进行岩性、结构、变形三

5、级分类：1）按物质组成可分为：岩质边坡黄土边坡砂土边坡土石混合边坡2).岩质边坡按边坡岩体结构可分为：岩体结构类型岩体地质类型主要结构形状结构面发育情况岩土工程特征可能发生的岩土工程问题整体状结构均质，巨块状岩浆岩、变质岩，巨厚层沉积岩、正变质岩巨块状以原生构造节理为主，多呈闭合型，裂隙结构面间距大于15m，一般不超过1～2组，无危险结构面组成的落石掉块整体性强度高，岩体稳定，可视为均质弹性各向同性体不稳定结构体的局部滑动或坍塌，深埋洞室的岩爆块状结构厚层状沉积岩、正变质岩、块状岩浆岩、变质岩块状、柱状只具有少量贯穿性较

6、好的节理裂隙，裂隙结构面间距0.7～1.5m。一般为2～3组，有少量分离体整体强度较高，结构面互相牵制，岩体基本稳定，接近弹性各向同性体层状结构多韵律的薄层及中厚层状沉积岩、副变质岩层状、板状、透镜体有层理、片理、节理，常有层间错动面接近均一的各向异性体，其变形及强度特征受层面及岩层组合控制，可视为弹塑性体，稳定性较差不稳定结构体可能产生滑塌，特别是岩层的弯张破坏及软弱岩层的塑性变形碎裂状结构构造影响严重的破碎岩层块状断层、断层破碎带、片理、层理及层间结构面较发育，裂隙结构面间距0.25~0.5m，一般在3组以上，由许多分

7、离体形成完整性破坏较大，整体强度很低，并受断裂等软弱结构面控制，多呈弹塑性介质，稳定性很差易引起规模较大的岩体失稳，地下水加剧岩体失稳散体状结构构造影响剧烈的断层破碎带，强风化带，全风化带碎屑状颗粒状断层破碎带交叉，构造及风化裂隙密集，结构面及组合错综复杂，并多充填粘性土，形成许多大小不一的分离岩块完整性遭到极大破坏，稳定性极差，岩体属性接近松散体介质易引起规模较大的岩体失稳，地下水加剧岩体失稳1.碎裂结构边坡2.块状结构边坡3.层状结构边坡目前，用于边坡岩体稳定性分析的方法，主要有：数学力学分析法(包括块体极限平衡法、弹

8、性力学与弹塑性力学分析法和有限元法等)模型模拟试验法(包括相似材料模型试验、光弹试验和离心模型试验等)原位观测法此外，还有破坏概率法、信息论方法及风险决策等新方法应用于边坡稳定性分析中。二、常用的岩质边坡稳定性分析方法离心模型试验是采用较小比例的模型.通过离心机产生的离心力来模拟土工结构物所受到的自重应