斜坡變形破壞工程地質(zhì)研究
1、斜坡:指地表一切具有側(cè)向臨空面的地質(zhì)體。
2、斜坡應力分布的基本特征:
、傩逼轮車鲬E線發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn) ②在坡腳及坡肩附近形成應力集中區(qū)
、燮麦w內(nèi)最大剪應力跡線由原來的直線變成近似圓弧線
、芷旅嫣幱捎趥(cè)向壓力趨于零,實際上處于兩向受力狀態(tài),而向坡內(nèi)逐漸變?yōu)槿蚴芰顟B(tài)。
3、影響斜坡應力分布的因素:
、賻r體初始應力的影響(尤其對坡腳應力集中帶和坡面張力帶的影響最大) ②坡形的影響(坡高、坡角、坡底寬度、坡面形態(tài))③巖土體性質(zhì)和結(jié)構(gòu)的影響。
斜坡變形:斜坡受到侵蝕卸荷作用和開挖卸荷等作用所產(chǎn)生的應力釋放效應,而引起的斜坡表層巖土體的彈塑性回彈和蠕變位移。
5、斜坡變形破壞的基本形式: (一)斜坡變形:
1)卸荷回彈:卸荷、初始應力釋放;側(cè)應力減弱;產(chǎn)生張裂面
2)拉裂:斜坡形成過程中,在坡面和坡頂形成的張力帶中拉應力集中形成的張裂隙變形型式。
3)蠕滑:斜坡巖土體在自重應力的長期作用下,沿局部滑移面向臨空方向的緩慢而持續(xù)的剪切變形。
4)彎折傾倒:由陡坡或直立板狀巖體組成的斜坡,當巖層走向與坡面走向大致相同時,在自重的長期作用下,由前緣開始向臨空方向彎曲、折裂,并逐漸向坡內(nèi)發(fā)展的變形現(xiàn)象。
(二)斜坡破壞:
1)崩塌:斜坡上的巖土體被陡傾拉裂面破壞分割,突然脫離母體而快速位移,產(chǎn)生以下落運動為主(移動、滾動、跳躍)的破壞現(xiàn)象。(土崩、巖崩)(山崩、墜石)。特征:①一般發(fā)生在高陡斜坡的坡肩位置;②質(zhì)點位移矢量沿鉛直方向較水平方向要大得多;③崩塌發(fā)生時無依附面;④往往是突然發(fā)生的,運動快速。
2)滑坡:斜坡巖土體依附于內(nèi)在的或潛在的貫通結(jié)構(gòu)面,在外力作用下,失去原來的平衡狀態(tài),產(chǎn)生了以水平運動為主的滑動現(xiàn)象。特征:①通常是較深層的破壞,滑移面深入到坡體內(nèi)部以至坡腳以下;②質(zhì)點位移矢量水平方向大于鉛直方向;③有依附面(即滑移面)存在;④滑移速度往往較慢,且具有“整體性”。
6、崩塌的形成條件: (1)地形地質(zhì)條件:
、僖粋陡坡,尤其是大于60°的坡,坡高幾米到幾百米。大型自然崩塌多見于江河峽谷陡峻地段,以巖石大型崩塌居多,或者人工路塹、礦山等邊坡。
、谝话闫露却笥40°~50°時,對于裂隙發(fā)育的巖體,尤其發(fā)育高傾角裂隙時,在裂隙下部有軟層配合下,易產(chǎn)生較大崩塌。 (2)誘發(fā)條件
、俑叨钙,重力作用,引起拉裂變形,導致崩塌。
、谄履_開挖,掏空,坡腳軟巖壓裂,因此失去支撐作用。 ③長時間降水,產(chǎn)生水壓力。
、軆雒浐蠼鈨觯雇馏w飽水段強度降低,或產(chǎn)生漲縮現(xiàn)象。 ⑤震動等。
7、滑坡與崩塌的基本區(qū)別: ①運動方式 ②破壞形式
、凼欠衩撾x母體,存在滑動面 ④規(guī)模及速度
8、滑坡的基本要素:
、倩瑒訋В夯麦w與滑坡床之間的分界面。形態(tài)可分為圓弧狀、平面狀和階梯狀等。 ②滑坡床:滑坡體之下未經(jīng)過滑動的巖土體。 ③滑坡體:與母體脫離經(jīng)過滑動的部分巖體。
、芑轮芙纾夯麦w與周圍未變位巖土體在平面上的分界線。 ⑤滑坡壁:滑坡體后緣由于滑動作用所形成的母巖陡壁,其坡角多為35-80度,平面上多呈圈椅狀;卤谏铣R娿U直方向的擦痕。
、藁屡_階:滑坡體下滑時各部分運動速度不同而形成的錯臺。
、呋律啵夯麦w前部伸出如舌狀的部位。常伸入溝谷、河流。最前端滑坡面出露地表的部位,稱滑坡剪出口。
、嗷铝严叮夯麦w在滑動過程中各部位受力性質(zhì)和大小不同,在各部位產(chǎn)生不同力學性質(zhì)的裂隙。(拉張裂隙、剪切裂隙、鼓張裂隙、扇形裂隙)
9、滑坡的識別標志:
①地形地貌方面:滑坡形態(tài)特征、地貌不協(xié)調(diào)或反常等
、谧冃纹屏逊矫妫夯w上產(chǎn)生小型褶曲和斷裂現(xiàn)象、滑體結(jié)構(gòu)松散、破碎
③水文地質(zhì)方面:結(jié)構(gòu)破碎 → 透水性增高 → 地下水徑流條件改變→ 滑體表面出現(xiàn)積水洼地或濕地,泉的出現(xiàn)。 ④植被方面:馬刀樹、醉漢林
⑤滑動面的鑒別及研究:勘探:鉆探變形;監(jiān)測:鉆孔傾斜儀
滑坡活動的階段性:蠕動階段、滑動階段、劇滑階段、穩(wěn)定階段。
11、滑坡分類:
①按巖土體類型:土體滑坡、基巖滑坡 ②按滑坡的動力學特征(始滑部位):推動式滑坡、牽引式滑坡、混合式滑坡、平移式滑坡
、郯椿瑒用媾c層面的關(guān)系:無層滑坡、順層滑坡、切層滑坡。 ④按滑動面深度:淺層滑坡、中層滑坡、厚層滑坡、巨厚層滑坡。 ⑤按滑坡時代:今滑坡、新滑坡、老滑坡 、古滑坡、始滑坡。
12、影響斜坡穩(wěn)定性的因素:(1、巖土類型和性質(zhì),2、巖體結(jié)構(gòu)及地質(zhì)構(gòu)造,3、地形地貌
條件,4、水的作用,5、地震) (一)內(nèi)在因素:
、 巖土類型及性質(zhì):決定抗滑力的根本因素。 ②地質(zhì)結(jié)構(gòu):結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀、力學性質(zhì)、規(guī)模。
③地形地貌:斜坡坡度越大、越高,斜坡穩(wěn)定性越差。
、芩牡刭|(zhì):軟化作用、沖刷作用、靜水壓力、動水壓力、浮托力。 (二)外部因素:
、俚卣穑赫鹬兄車叶绕叨葏^(qū),考慮附加應力
、诮邓喝N效應——(1)水平推力-側(cè)向水壓力(2) 浮托力-減小滑動面上的有效應力(3)軟化效應-降低巖土體的抗剪強度
、鬯畮(河流)水作用:動水壓力;沖刷、掏空作用 ④風化、剝蝕作用
斜坡穩(wěn)定性評價的方法:自然歷史分析法、力學計算法、圖解法和工程地質(zhì)類比法。
14、滑坡預測的基本內(nèi)容是:滑坡可能發(fā)生的地段、規(guī)模、類型、運動方式、運動速度和可
能造成的危害。根據(jù)研究區(qū)范圍和目的的不同,滑坡預測大致可劃分為三類,即區(qū)域性預測、地區(qū)性預測和場地預測;驴臻g預測的途徑大體上有兩類,即因子疊加法和綜合指標法。
15、滑坡防治的依據(jù)與原則、主要措施:(防治措施:1、支擋工程:擋墻、抗滑樁、錨桿(索)和支擋工程等2、排水3、減荷反壓4、其他措施:護坡、改善巖土性質(zhì)、防御繞避等措施。) (一)防治原則:以防為主,及時治理
(二)防治依據(jù):①技術(shù)可能性及必要性②經(jīng)濟合理性③社會環(huán)境特征與效應(三)防預措施 ①繞避:改線,架橋跨越、隧道穿越 ②攔截:攔石墻、攔柵網(wǎng)
、叟潘旱乇砼潘号潘疁、坡面防滲;地下排水:盲溝、排水洞、排水孔 ④監(jiān)測預警 (四)治理措施 ①排水 ②削方、堆壓 ③支擋工程:擋土墻、錨桿、抗滑樁 ④坡面防護:橫向護坡、植基綠色護坡 ⑤其它:固結(jié)灌漿、阻滑鍵(栓)
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