斜坡灾害分析与防治

第二讲
斜坡崩滑灾害分析与防治
斜坡——指地表一切具有侧向 空面的地质坡体，是一类广泛的地貌类型。 斜坡变形破坏是地质发展演化的重要过程。 天然斜坡：沟谷岸坡、山 坡…… 人工边坡：露采边坡、基坑边 坡…… 岩坡 类型 土坡
按高度H
按坡角大小

陡坡>=300 中坡150<= <300 缓坡<150
5. 按滑动面深度分类
(1) (2) (3) (4) 浅层滑坡(<6m) 中层滑坡(6~20m) 厚层滑坡(20~50m) 巨厚层滑坡(>50m)
6 按滑坡时代划分 （1）今滑坡（全新世末至今） （2）新滑坡（Q43) （3）老滑坡(Q42-1) （4）古滑坡(Q4~Q1) （5）始滑坡（第三系）
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3 . 与主应力迹线偏转相联系,坡 体内最大剪应力迹线由原来 的直线变成近似圆弧线,弧的 下凹方向朝着临空方向。
4 . 坡面处由于侧向压力趋于零, 实际上处于两向受力状态,而向坡
内逐渐变为三向受力状态。
二 影响斜坡应力分布的因素
1. 岩体初始应力的影响 初始应力场、尤其水平剩余应力使坡体中主应力迹线的分布形 式有所不同，明显改变了各应力值的大小；使应力分异现象加剧,
(1) 水平推力－－侧向水压力
Байду номын сангаас
(2) 浮托力
（3）动水压力
(4) 软化效应－－降低岩土体的抗剪强度
3. 水库（河流）水作用：动水压力，冲刷、掏空作用
第四节
滑
坡
一、滑坡的基本要素
滑动带：滑坡体与滑坡床之间的分界面。形态可分为圆 弧状、平面状和阶梯状等（下页图）。 滑坡床：滑坡体之下未经过滑动的岩土体。 滑坡体：与母体脱离经过滑动的部分岩体。 滑坡周界：滑坡体与周围未变位岩土体在平面上的分界 线。

高坡
中坡
低坡

岩坡M 土坡H
15M 10m
H<5m 土坡5m H<10m
岩坡8m 岩坡H< 8m 土坡H< 5m
坡面形态：内凹型，外凸型 直线型，复合型
A
B
斜坡的基本要素
(1)坡面AC (2)坡肩A (3)坡顶AB (4)坡脚C (5)坡高H (6)坡角
M
C
H

(7)坡体M
面和 坡顶的张力带逐渐 扩展；而在坡底则反之， 增高，张力带收缩。 结构面的产状、性质的差别，使斜坡中的应力分布出现了不连续性，在 不连续面或软弱面的周边形成应力集中或发生应力阻滞。
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第二节 斜坡变形破坏的基本形式
一、斜坡变形
斜坡受到侵蚀卸荷作用和开挖卸荷等作用所产生的应力释放效应，而引起的斜坡 表层岩土体的弹塑性回弹和蠕变位移。
(1) 坡脚附近最大主应力显著增高,且愈近表 面愈高;最小主应力显著降低。 这一带是坡体中应力差或最大剪应力最高 的部位，形成最大剪应力增高带，往往产
生与坡面或坡底面平行的压裂面。
(2) 在坡顶面和坡面的某些部位,坡面的径 向应力和坡顶面的切向力可转化为拉应力, 形成张力带,易形成与坡面平行的拉裂面。
(3) 顺向坡：主要软弱结构面的倾向与坡面的倾向一致
>时，稳定性最差，极易发生顺层滑坡 <时，稳定性较好
(4) 斜交坡：主要软弱结构面与坡面成斜交关系。其交角越小，稳定性就越差。
(5) 横交坡：主要软弱结构面的走向与坡面走向近于垂直，稳定性较好，很少 发生大规模的滑坡。
3. 地形地貌
斜坡坡度越大、越高，斜坡稳定性越差。
变形破坏地质模型：——
崩塌：——
三 坡体结构及破坏模式
第三节
岩土类型及性质 地质构造 地形 水文地质
影响斜坡稳定性的因素
振动作用（如地震） 降水（雨、雪）水库蓄水 人类活动（开挖、加载 植被、水等） 风化、剥蚀作用
内在 因素
外部 因素
一、内在因素
1. 岩土类型及性质－－决定抗滑力的根本因素 强度、自稳能力：坚硬岩石>半坚硬岩石>松散土坡 结构：层理、软弱夹层、原生节理、片理等 特殊性质：膨胀性、湿陷性等
4、滑坡速度场（典型滑坡）
1）平面速度场： 蠕动挤压阶段（滑面未贯通）：位移形式 是上部下沉、外移；中部平移；下部抬升和 外移。速度，上、中部大，下部小。当整体 滑动后，上、下部基本一致。否则表现滑体 的拉裂和隆起。两侧受摩阻制约位移量及速 度小，中部主滑断面附近速度最大，整体启 动后，这一些特点仍具备。
2. 地质结构
结构面－－结构面的产状、力学性质、规模
沉积岩地区：特大型的滑坡主要与层面构造有关
不同构造部位滑坡差别：如在褶皱的两翼部位，结构面往往形成上陡下缓的 勺形；沿着大的构造断裂带，滑坡往往呈带状分布
按结构面的产状与临空面的关系，可分为：
(1) 平迭坡：主要软弱结构面为水平的 (2) 逆向坡：主要软弱结构面的倾向与坡面的倾向相反
滑坡裂隙：滑坡体在滑动过程中各部位受力性质和大小不 同，在各部位产生不同力学性质的裂隙。 • 拉张裂隙：位于滑体后部、滑床后壁，弧形分布，与 滑动方向垂直； • 剪切裂隙：羽状分布于滑坡体中前部的两侧，，因滑 坡体与滑坡床之间的相对位移的力偶作用形成，与滑 动方向斜交； • 鼓张裂隙：分布滑体前缘，由于滑体后部的推挤鼓起 而成，与滑动方向垂直； • 扇形裂隙：位于滑体舌部，因前部岩土体向两侧扩散 产生，放射状呈扇形分布。
滑坡往往集中在某些特定的岩层中－－“易滑岩组
粘性土滑坡：一般粘土，红土，膨胀土（也叫裂土， 膨胀土，裂隙粘土）下蜀土。我国许多湖盆、河 岸、坵岗地区 （如成都盆地，陕西安康盆地、汉中盆地、牧马河沿岸，山西大同盆地、晋城盆地，广西百 色盆地，湖北荆门至鸦雀岭一带，河南南阳 等）广布河湖沉积的超固结粘土，裂隙十分发育，具胀缩性， 故称膨胀土。成都平原地区的成都粘土层.。四川盆地的红层地区（砂、泥岩互层）。 黄土滑坡：西北的黄土分布地区，Q3、Q4 ，粉拉为主，垂直裂隙发育，空隙发育，垂直渗透大于水平 渗透，厚度大数十米。黄土下伏倾坡外基岩面，黄土下面与软岩按能产生黄土----软岩切层滑动，多层黄土 结构滑动。 近水平层状滑坡： 格达层——四川省西南部，第四纪第一间冰期河湖沉积的粉砂岩、粘土岩互层，半 成岩，总厚度20米以上，倾角20-50，个别100以上，著名的易滑地层。青海、甘肃地区的第三系地层（半成 岩的砂、泥岩）。 川西北、陕南和甘南浅变质岩地区（主要是千枚岩分布地区）
滑坡壁：滑坡体后缘由于滑动作用所形成的母岩陡壁， 其坡角多为35-80度，平面上多呈圈椅状。滑坡壁上常见 铅直方向的擦痕。
滑坡台阶：滑坡体下滑时各部分运动速度不同而形成的 错台。
滑坡舌：滑坡体前部伸出如舌状的部位。常伸入沟谷、 河流。最前端滑坡面出露地表的部位，称滑坡剪出口。
.滑坡洼地（湖)
主滑线
崩塌 滑坡 表层流动 落石
1. 崩塌
陡坡上的岩土体产生以下落运动为主（移动、滚动、跳跃）的破坏现象。（土
崩、岩崩）
2.滑坡
斜坡岩土体依附于内在的或潜在的贯通结构面，在外力作用下，失去原来的平
衡状态，产生了以水平运动为主的滑动现象。
3.两者的区别： ①运动方式 ②破坏形式 ③是否脱离母体，存在滑动面 ④规模、速度
第一节 斜 坡 应 力 分 布 特 征 一 应力分布的特点：
1＝ H
原始应力状态：
3＝ H 1－
H
1
3
斜坡重分布应力的特点：
1 .斜坡周围主应力迹线发生明显偏转:
愈接近临空面,最大主应力1愈接近
平行于临空面,3与之正交,向坡内逐 渐恢复到原始状态。
2. 在坡脚及坡肩附近形成应力集中区
二 滑坡的应力状态
平面受力状态： 系统，上部受 拉，中部平移，下部受压，两侧受剪。 中下部先蠕滑，中部随之下移，上部失去支撑而拉张（ 1 垂下 3 水平，随 3 减小拉张） 中部整体平移，滑体内很少裂缝，形成两侧两对力偶，派生 1' 3' 产生拉张及压剪裂缝，下部受压， 1 平行主滑段滑面，产生顺垂直滑动 方向鼓张裂缝，两侧扩散放射状裂缝。
B .深层蠕滑：主要发育在斜坡下部或坡体内部。
按其形成机制特点可分为两种：
① 软弱基座蠕滑 ② 坡体蠕滑（受软弱结构面控制）
(3) 弯曲倾倒：
由陡坡或直立板状岩体组成的斜坡,当岩层走向与坡面 走向大致相同时，在自重的长期作用下，由前缘开始向临空 方向弯曲、折裂，并逐渐向坡内发展的变形，称为～。
二、斜坡破坏
尤其对坡脚应力集中带和坡面张力带的影响最大。
2. 坡形的影响
（1） 坡高：不改变应力等值线图象，应力随坡高而增高。
(2) 坡角：坡角变化明显改变了应力分布图象。随坡角变陡，张力带的范围有所 扩大，坡脚应力集中带最大剪应力值也随之增高。
(3) 坡底宽度：当W<0.8H时,坡脚最大剪应力随底宽 而急剧 。当W>0.8H 时，则保持为一常值（称为“残余坡角应力”）
形式：
(1) 卸荷回弹
卸荷、初始应力释放 (2) 拉裂 侧应力减弱 产生张裂面
斜坡形成过程中，在坡面和坡顶形成的张力带中拉应力集中形成拉张裂缝。 (3) 蠕滑
斜坡岩土体在自重应力为主的长期作用下,向临空面方向的缓慢而持续的变形。 A. 表层蠕滑：斜坡浅层岩土体在重力的长期作用下，向临空面方向缓慢变形 构成一个剪变带，其位移由坡面向坡内逐渐降低直至消失。
二、外部因素：
1. 地震：
震中周围 ，烈度七度区，考虑附加应力，6级以上强震。下滑冲击力，超 孔隙水压力（7-9度地震区，内摩擦角降1-3度），饱水砂土液化。滑体质量越
大影响越大（如滑体厚大于25米8度以上地震影响巨大。
滑坡计算中后两情况按滑带土强度参数选择方面考虑，冲击力按以下考虑：
2. 降水： 三种效应
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抗滑段，受主滑段推力，其 平行主滑段面， 3 垂直 ，产生被动 1 1 土压力，其压裂面与 夹角 45 ，与水平面夹角 450