斜坡岩土体稳定的工程地质

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1、第九章斜坡岩(土)体稳定性的工程地质分析工程地质分析原理9.1基本概念及研究意义斜坡岩(土)体稳定性的工程地质分折涉及两个方面的任务。一方面要对斜坡的稳定性作出评价和预测；另一方面要为设计合理的人工边坡以及制定有效整治措施提供依据。崩塌、滑坡名称发生日期方量（104m3）运动速度最大运动距离（m）死亡人数斜坡类型①诱发因素盐池河崩塌（湖北）1980.6.310034m/s（最大值）400284平缓层状，软弱基座地下采矿铁西滑坡（四川，成昆线）1981.7.82204m/h(平均值）70中倾外层状体，老滑体局部

2、复活地面采石渡口灰岩矿山滑坡（四川，攀枝花）1981.6.104165.5m/min（平均值）220中倾外层状体斜坡地面采石四川盆地西部暴雨滑坡1981.7月，9月数百个，单个滑坡方量大多小于100万m35m/s±100±约10人多种类型层状体斜坡暴雨（数十年一遇，暴雨强度＞200mm/d）鸡扒子滑坡（四川，长江云阳）1982.7.2415003－10m/min150－200变角倾外层状体斜坡，老滑坡局部复活暴雨洒勒山滑坡－碎屑流（甘肃）1983.3.73000－400032m/s（最大值）900237平缓层

3、状体斜坡新滩滑坡（湖北，长江新滩）1985.6.12300010m/s80老滑坡复活马家坝滑坡（湖北，姊归）1986.7.162400中速数十米缓倾外层状体斜坡，老滑坡复活暴雨西宁滑坡－碎屑流（四川，巫溪）1988.1.1070018－50m/s80026倾内层状体斜坡，软弱基底溪口滑坡－碎屑流（四川，华蓥山）1989.7.102020－30m/s1500221倾内层状体斜坡暴雨昭通滑坡－碎屑流（云南，金沙江支流）1991.9.231500－200075m/s（平均）4500216倾外层状斜坡暴雨表9－1我国

4、80年代重大崩、滑灾害事件①斜坡结构类型分类原则相见9.3节。9.2斜坡岩体应力分布特征9.2.1斜坡应力场的基本特征(1)由于应力的重分布，斜坡周围主应力迹线发生明显偏转。无论是在重力场条件下，还是在以水平应力为主的构造应力场条件下，其总的特征表现为愈靠近临空面，最大主应力愈接近平行于临空面，最小主应力则与之近于正交(图9—2下)。(2)由于应力分异的结果，在临空面附近造成应力集中带。但坡脚区和坡线(斜坡面与坡顶面的交线)区情况有所不同。坡脚附近最大主应力(相当于临空面的切向应力)显著增高，且愈近表面愈高(

5、图9—2下)；最小主应力(相当于径向应力)显著降低，于表面处降为零，甚至转为拉应力。因而，这一带是斜坡中应力差或最大剪应力最高的部位，形成一最大剪应力增高带，通常是斜坡中最容易发生变形和破坏的部位，往往因此而产生与坡面或坡底面平行的压致拉裂面(参见图3—29)。图9－2用有限元解出的位移迹线图（上）和主应力迹线图（下）（a）重力场条件（N＝0.33）；（b）以水平应力为主的构造应力场条件下（N＝3）坡缘附近，在一定条件下，按面的径向应力和按顶面的切向应力可转为拉应力，形成一张力带(图9—3)。因而，这些部位的

6、岩体容易被拉裂形成与波面近于平行的拉裂面(参见图3—29)。(3)与主应力迹线偏转相联系，坡体内最大剪应力迹线由原先的直线变为近似圆弧线，弧的下凹面朝着临空方向。(4)坡面处由于径向压力实际等于零，所以实际上处于单向应力状态(不考虑斜坡走向方向的σ2时)，向内渐变为两向或三向(考虑σ2时)状态。9.2.2影响斜坡岩体应力分布的主要因素9.2.2.1原始应力状态的影响岩体的原始应力状态中，水平剩余应力的大小对坡体应力状态的影响尤为显著。它不但使主应力迹线的分布形式有所不同(图9—2下)，而且明显地改变了各应力值

7、的大小，尤其对坡脚应力集中带和张力带的影响最大。在坡脚区，根据图9—2可见，坡底的切向应力最大值约相当于原始水平应力的三倍左右。当有侧向水平应力时，该值成倍增高，如当σL＝3ρgh时，该值可达7-10ρgh，与σL=0的情况相比，相差十分悬殊。图9－3斜坡张力带分布状况及其与水平剩余应力（σL）、坡角（β）关系示意图（据Stacey，1970）图9－4坡角最大剪应力与坡脚和坡底宽（W）关系图解（据Stacey，1970）9.3斜坡的变形与破坏斜坡形成过程中，由于应力状态的上述变化，斜坡岩(土)体特发生不同方式

8、、不同规模和不同程度的变形，并在一定条件下发展为破坏。斜坡破坏系指斜坡岩(上)体中已形成贯通性破坏面时的变动。而在贯通性破坏面形成之前，斜坡岩体的变形与局部破裂，称为斜坡变形。斜坡中已有明显变形破裂迹象的岩体，或已查明处于进展性变形的岩体，称为变形体。被贯通性破坏面分割的斜坡岩体，可以多种运动方式失稳破坏，如滑落、崩落等。破坏后的滑落体(滑坡)或崩落体等被不同程度地解体。但在特定的自身或环境条件下，