复杂边坡稳定性评价方法.doc

《复杂边坡稳定性评价方法.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、复杂边坡稳定性评价方法与工程实践1.边坡工程研究现状边坡工程稳定性评价需要多学科的相互结合、相互渗透，不仅包括工程数学、工程力学、工程地质学、岩土力学，还应结合计算机仿真技术、岩土工程测试技术等手段。经过100多年的研究和发展，从边坡的规律性分布，到边坡的变形破坏机制的研究，以及边坡稳定性评价和预测预报，均取得了可喜的成就，已初步形成边坡工程独立的学科体系。这一体系包括四大部分：1.1.边坡（或滑坡）的区域分布规律性研究；1.2.边坡的变形破坏机制研究；1.3.边坡的稳定性评价、监测与预测预报；1.4.边坡工程的治理。2.边坡工程地质模型研究边坡工程

2、地质模型是构成边坡的各要素属性及其赋存环境的地质、力学特征的综合。构成边坡的各要素：边坡岩土体、滑动带或潜在滑动带、滑床基岩、前后缘裂缝和支挡结构物。它们的主要属性：外形、岩性及其物理力学性质、滑动带及其物理力学性质、后缘拉裂缝的水充填情况、支挡结构物的强度等。边坡的赋存环境：地下水、大气降水、地应力、地震动、人类工程活动等作用环境。它们是边坡稳定状态恶化的诱化因素。边坡工程稳定状态取决于它的诱发因素，它们通过三个方面来改变边坡工程稳定状态，即：①改变边坡的外形，实际上是改变了边坡的临空状态即应力场，如地表水对坡脚的冲刷，人工开挖等；②改变边坡岩土体

3、的结构特征和力学性质，即降低边坡的抗变形、抗破坏的能力。如地下水的软化作用，降雨、风化作用等；③改变边坡岩土体的应力状况，如地下水的力学作用、构造应力场作用、地震动和人工爆破等。因此，对于边坡的工程地质模型，应重点研究或查明四个方面：①几何属性（边界条件）：边坡（滑坡）的几何形状、滑动面（潜在滑动面）的产状。②边坡岩土体物理、力学属性：物理力学性质、滑动面的物理力学性质；边坡岩土体的连续性概化。③环境属性（初始应力条件）：地面附加荷载作用、地应力作用等、地震动和工程爆破作用、大气降水作用、河水、地下水作用。进行边坡稳定性评价和工程设计的首要任务是建立

4、边坡工程地质模型，然后才能准确地建立边坡岩土体的物理力学模型、计算模型、计算参数等一系列的相关内容。只有准确详细地确立了边坡工程地质模型，才能降低边坡工程的稳态分析的不确定性，提高边坡工程设计的可靠度。2.1边坡岩土体的基本特征2.1.1边坡岩土体的特性与岩土体结构分类边坡岩土体是边坡工程影响范围内的地质体，它包括岩石块或岩石碎屑（即结构体）和结构面。岩土体区别于其他材料的显著特性有：①非连续性；②非均质性；③各向异性；④地质环境的复杂性（如地下水作用、地应力作用等）。边坡岩土体中的结构体与结构面的不同组合方式，构成了不同的岩土体结构，对边坡的稳定性

5、起着决定性作用。因此，边坡工程勘察不仅要查明岩土体的类型、成因和物理力学性质，更要调查边坡岩体主要结构面的类型、产状、延展情况、闭合程度、充填状况、充水状况、力学属性和组合关系，主要结构面与临空面的关系，是否存在外倾结构面等，以及软弱结构面的抗剪强度等。表2.1岩体结构类型划分边坡岩土体结构类型岩土体地质类型结构体形状结构面发育情况岩土工程特征边坡稳定性评价整体状结构巨块状岩浆岩和变质岩，巨厚层沉积岩巨块状以层理和原生、构造节理为主，多呈闭合型，间距大于1.5m，一般为1~2组，无危险结构。岩体稳定，可视为均质弹性各向同性体局部滑动或坍塌，边坡较稳定

6、。边坡失稳形式多为崩塌，结构面起着控制作用块状结构厚层状沉积岩，块状岩浆岩和变质岩块状柱状有少量贯穿性节理裂隙，结构面间距0.7~1.5m，一般为2~3组，有少量分离体结构面相互牵制，岩体基本稳定，接近各向同性体层状结构多韵律薄层、中厚层沉积岩层状板状有层理、片理、节理，常有层间错动可沿软弱结构面滑塌，软岩可产生塑性变形，副变质岩变形和强度受层面控制，可视各向异性弹塑性体，稳定性较差，层面产状起着控制作用。碎裂状结构构造影响严重的破碎岩层碎块状断层、节理、片理、层理发育，结构面间距0.2~0.5m，一般3组以上，有许多分离体整体强度很低，并受软弱结构

7、面控制，呈弹塑性体，稳定性很差。易发生规模较大的岩体崩滑，地下水的软化和水力学作用明显。散体状结构断层破碎带，强风化及全风化带，土体碎屑状或土颗粒构造和风化裂隙密集，结构面错综复杂，多充填粘性土，形成无序小块和碎屑完整性遭受极大破坏，稳定性极差，接近松散体介质或土颗粒易发生规模较大的岩体滑动，地下水的软化和水力学作用明显，边坡失稳多为似圆弧滑动2.1.2边坡岩土体的连续性概化边坡岩土体由于其内部存在不连续面，如节理、裂隙、层理等，因此利用岩石力学或岩体力学的解析分析或数值分析解决边坡工程问题时，首先应考虑边坡岩土体的非连续性问题。⑴边坡岩土体连续性概

8、念岩土体的连续性实际上是一种模型，是一个相对概念。在不同的尺度，其连续性的内涵不尽相。Brown认为：介质的