边坡稳定性的工程地质研究

边坡稳定性的工程地质研究第2节、边坡变形破坏的基本类型第1节、概述第3节、边坡稳定性的工程地质评价方法第4节、防治边坡变形破坏的工程措施第1节、概述边坡包括自然边坡和人工边坡两种类型。自然边坡：在自然地质作用下形成的山体斜坡、河谷岸坡、海岸陡崖等；人工边坡：人类工程活动形成的规模不同、陡缓不等的斜坡，例如道路工程中的工程中的路堑、路堤边坡，房屋、桥梁工程的基坑边坡，露天矿山的边坡，水电工程中的运河渠道边坡，船闸、溢洪道边坡、饮水水洞进、出口边坡、土石坝边坡及坝肩边坡等。边坡要素(1)通过勘察对边坡的稳定性做出评价和预测；(2)为设计合理的工程边坡和制定有效的防治措施提供地质依据。边坡稳定性的工程地质分析意义：2010年地质灾害类型构成第2节、边坡变形破坏的基本类型边坡变形：指坡体只产生局部部位的位移和微破裂，岩块只出现微量的脚变化，没有显著的剪切位移或滚动，因而边坡不至引起整体失稳。边坡破坏：指坡体以一定的速度出现较大的位移，边坡岩体产生整体滑动、滚动或转动。二者在边坡变化过程中是相互密切联系的。边坡破坏前，边坡岩体总要经历一个从徐变到巨变的变形过程。常见的边坡变性破坏主要类型有：松弛张裂、蠕动、崩坍、倾倒、溃屈和滑坡。松弛张裂是边坡的侧向应力削弱后，由于卸荷回弹而在斜坡上出现张裂的现象。随着河谷的进一步深切，则卸荷裂隙向深部发展，还可以产生与坡面大角度相交或近于垂直的剪切裂隙，卸荷裂隙由坡面向深部有时呈多层发育，在边坡形成松弛张裂——卸荷裂隙带。1.松弛张裂2.蠕动变形蠕动变形，是指边坡岩体主要在重力作用下向临空方向发生长期缓慢的塑性变形的现象，有表层蠕动和深层蠕动两种类型。表层蠕动主要表现为边坡表部岩体发生弯曲变形，多是从下部未经变动的部分向上逐渐连续向临空方向弯曲，甚至倒转、破裂、倾倒。表层蠕动多发生在陡倾层状岩层或陡倾结构面发育的岩体中，层面或结构面走向与斜坡面走向平行或交角很小。一般反坡向倾斜或倾角大于60º者更易发生。深层蠕动，是由于坚硬岩层组成的边坡底部存在较厚的软弱岩层时，由软弱岩层发生塑性流动而引起的长期缓慢的边坡蠕动变形。表层蠕动变形示意图边坡深层蠕动示意图3.崩塌定义：崩塌指在陡峭地段，边坡上部的岩体受陡倾裂隙切割，在重力作用下，突然以高速脱离母岩翻滚堕落的急剧变性破坏现象。类型：规模巨大的山区崩塌，称为山崩；小型崩塌，成为坠石。堆积体：崩塌以自由坠落为其主要运动形式，岩块在斜坡上翻滚滑动并相互摩擦破碎后堆积于坡脚，形成岩堆或崩积体。地貌：岩堆（倒石堆，倒石锥）碎石地震坡脚）人为因素（爆破、开挖水的作用倾向坡外的结构面坚硬或软硬相间的岩性最易崩塌）－陡峻的斜坡（、崩塌的形成条件：75552崩塌防治措施：（1）大型崩塌：绕避（2）中型崩塌：明洞、棚洞（4）排水：天沟、封堵裂缝清除危岩支护、镶补、插别拦石墙、拦石桩线路外移）小型崩塌：（3岩堆防治原则；（1）对于正在发展的岩堆：绕避（2）对于停止发展的岩堆：过均可用上、下挡土墙通薄层岩堆：任意位置：注意排水下部：允许通过路堤上部：允许通过路堑厚层岩堆：崩塌发生过程2010年3月10日凌晨1时30分，陕西省榆林市子洲县双湖峪镇石沟村大理河桥东侧发生黄土崩塌灾害。崩塌体长103米、宽108米、厚8米，体积约8.9万方，整体下座约10米，移动方向北偏东30°。崩塌造成15户共44人被埋，砸毁窑洞及建于其上的房屋29间（孔）。窑洞建于1999年，房屋建于2002年。此次崩塌共造成27人死亡、17人受伤。2009年6月5日15时许，重庆市武隆县铁矿乡鸡尾山山体发生大规模垮塌，掩埋了12户民房以及400多米外的铁矿矿井入口，造成10人死亡，64人失踪，8人受伤的特大灾害。崩塌的形成机理•①边坡被陡倾裂隙深切•②软弱相间的岩层•③下部有洞穴和采空现象崩塌错落滑坡是指边坡一部分岩体以一定加速度沿某一滑动面发生剪切滑动的现象。滑动面可以是受剪应力最大的贯通性剪切破坏面或带，也可以是岩体中已有的软弱结构面。按滑动面的形态，可划分为圆弧形滑面和平面两种类型。4.滑坡（a）圆弧状滑动面（b）平面状滑动面（c）阶梯状滑动面贵州省关岭县岗乌镇滑坡2010年6月28日14时左右，受持续强降雨影响，贵州省关岭县岗乌镇大寨村发生特大山体滑坡，导致大寨村遭受灭顶之灾，42人死亡、57人失踪。云南省保山市隆阳区瓦马乡河东村滑坡2010年9月1日22时20分，云南省保山市隆阳区瓦马乡河东村大石房小组突发一起滑坡灾害，造成29人死亡、19人失踪、8人受伤。滑动面（带）滑坡床滑坡体滑坡壁滑坡台阶滑坡舌2003年7月13日三峡库区沙镇溪发生千将坪滑坡，致使24人失踪。第3节、边坡稳定性的工程地质评价方法边坡稳定性的工程地质评价方法可概括为地质分析法（历史成因分析法）、力学计算法（包括极限平衡法、有限单元法和图解分析法）和工程地质类比法。(1)对与工程建设有关的天然边坡或人工边坡的稳定性做出定性和定量评价；(2)为设计合理的人工边坡和边坡变性破坏的防治措施提供依据。边坡稳定性的工程地质评价任务：边坡稳定分析前应具备资料：①地形和地貌特征；②地层岩性和岩土体结构特征；③断层、裂隙和软弱层的分布、产状、充填物质以及结构面的组合与连通率；④边坡岩体风化、卸荷深度；⑤各类岩土和潜在滑动面的物理力学参数以及岩体应力；⑥岩土体变形监测和地下水观测资料；⑦坡脚淹没、地表水位变幅和坡体透水与排水资料；⑧降雨历时、降雨强度和冻融资料；⑨地震基本烈度和动参数；⑩边坡施工开挖方式、开挖程序、爆破方法、边坡外荷载、坡脚采空和开挖坡的高度和坡度等。1.地质分析法地质分析法是根据边坡的地貌形态、地质条件和边坡变形破坏的基本规律，追溯边坡演变的全过程，预测边坡稳定性发展的总趋势和边坡变形破坏方式，对边坡的稳定性作出定性评价。对发生过滑坡的边坡，则判断其能否复活或转化。大致包括以下内容：1）根据边坡的地貌形态演变预测和评价边坡的稳定性；2）根据地层岩性、地质构造等地质条件分析边坡变性破坏的形式；3）根据边坡变形体的外形和内部变形迹象判断边坡的演变阶段；4）根据周期性规律判定促进边坡演变的主导因素；5）边坡稳定性的区域性评价。工程地质类比法的实质是把已有的自然边坡或人工边坡的研究设计经验，应用到条件相似的新边坡的研究和人工边坡的研究设计中去。采用该方法需要对已有边坡进行广泛的调查研究，全面分析工程地质因素的相似性和差异性，分析影响边坡变形发展的主导因素的相似性和差异性。此外，还应考虑工程的类别、等级以及对边坡的特征要求等。工程地质类比法虽然是一种经验方法，但在边坡设计中，特别是中小型工程的设计中是很通用的一种方法。2.工程地质类比法1.边坡变形破坏的防治原则以防为主、综合治理、及时处理。对大型复杂的、稳定性差、治理难度大的边坡，一般都采取使工程绕避的原则。对于确实无法绕避的病害边边坡（例如正在滑动或可能复活的大型边坡、崩塌和松散体等），经技术经济比较，应采取综合治理的措施。首先采取有效措施消除或防止控制边坡变形破坏的主要因素，然后再针对各种次要因素，修建各种治理工程和辅助措施。对于因水库蓄水或其他工程因素(如开挖坡脚、爆破、表层剥土等)的影响，有可能使边坡稳定性恶化的边坡，应预先采取措施，及时治理，以防工程边坡的失稳。第4节、防治边坡变形破坏的工程措施消除和减轻地表水和地下水的危害改善边坡岩土体的力学强度截、排水沟浆砌片石铺砌水平钻孔疏干垂直孔排水竖井抽水巷道疏干支撑盲沟削坡减载边坡人工加固2.边坡变形破坏的防治措施地表水地下水挡土墙+排水孔韩城电厂滑坡上部减重香港大学边坡锚固工程护坡：岸坡、高陡边坡灰浆抹面、浆砌石、草皮护坡等川藏公路边坡加固工程