影响公路边坡稳定性的工程地质分析
影响边坡稳定性因素分析及处理方法
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影响边坡稳定性因素分析及处理方法摘要:土坝、河岸、路堤、挖坡以及山坡有可能因稳定性问题而产生滑坡。
大片土体从上滑下堆积在坡脚前。
滑动也可能影响到深层,上部土体大幅度下滑而引起坡脚向上隆起,向外挤出,整个滑动体呈现转动状。
此外,土坝、河堤的滑坡还会引起垮坝,乃至发生大的洪水,河岸的滑坡还会造成很大的波浪,致使在很长的距离内产生灾难。
关键词:边坡稳定性;分析及处理;方法在众多的地质灾害中,边坡失稳灾害以其分布广且危害大,而对国民经济和人民生命财产造成巨大的损失。
因此,研究边坡变形破坏的过程,分析其失稳的主要影响因素,对正确评价边坡的稳定性、采取相应有效的边坡加固治理措施具有重要的现实意义。
一、边坡定义及分类边坡是指地壳表面一切具有临空面的地质体,其特点是具有一定坡度及高度。
按其形成因素可以分为自然斜坡和人工边坡。
二、边坡稳定性的影响因素边坡的稳定性受多种因素影响,可分为内部因素和外部因素。
1、内部因素边坡在形成的过程中,其内部原有的应力状态发生了变化,引起了应力集中和应力重分布等。
为适应这种应力状态的变化,边坡出现了不同形式和不同规模的变形与破坏。
内部因素包括岩性、岩体结构及构造、构造运动、地下水流、地表水等因素。
(1)、岩性岩性即岩土形式所产生的种种影响,它包括了岩石的物理力学性质和化学性质,如岩土的组成、强度、硬度、抗风化的能力、抗软化的能力以及透水性等等。
(2)、岩体的结构及构造通常所说的岩体结构包含结构体和结构面。
结构体则是由不同形状的各类结构面组合并将岩体切割成单元块体。
岩石物质分异面及不连续面被称为结构面。
它是具有一定方向、规模、形态和特性的面。
岩体的结构主要是指结构面和岩块的特性以及它们之间的排列组合。
对边坡稳定性产生影响的岩体结构因素主要包括:结构面的倾向,结构面的倾角和走向,结构面的组数和数量,及其的起伏差和表面的性质,以及软弱结构面。
(3)、构造运动大地构造运动通常划分为以断裂为主的地壳断裂运动和以折皱为主的地壳折皱运动,这两种运动都会产生构造应力。
例析边坡工程地质条件及稳定性
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例析边坡工程地质条件及稳定性前言:边坡稳定性问题是一项复杂的系统工程问题,它涉工程地质学、岩体力学和计算科学等多种学科交叉,一直是岩土工程的一个重要研究内容[1]。
土质边坡开挖引起土体卸荷,引起应力重分布和应力集中,坡体为适应这种变化,将发生不同形式的变形与破坏,出现滑坡等灾害情况。
因此,为最大限度减少因边坡失稳导致的重大人员伤亡、巨大经济损失、工程建设受阻等事件的的发生,需要对边坡的稳定性做出正确的预测和评价,并提出相关建议和工程处理措施。
本文结合某市地区边坡实际情况,对该边坡所处的地形地貌、地层岩性、裂隙发育特征、水文条件等影响边坡稳定性的主要工程地质要素進行系统分析,采用瑞典条分法对边坡稳定性进行定量分析,可以为类似土质边坡稳定性分析评价和治理提供借鉴。
1.工程地质条件1.1 工程概况某市地区边坡呈近北东(NE40°)走向,倾向近东向(E100°),边坡宽约50m,高3~15m,总长约540m(见图1)。
1.2 地形地貌边坡地貌类型为丘陵区,危险边坡地形呈东北高西南低,东部比较陡峭,西部较为平缓。
东区边坡的下部坡脚为出露的岩石,西部坡脚为土坡。
1.3 地层岩性根据详细勘察报告,危险边坡发育地层主要为石炭系砂岩、泥质粉砂岩风化层,岩石节理裂隙发育。
①植物土层黄褐色,松散,稍湿,主要为粉土、粉质粘土组成,局部含较多砂粒,局部含少量的植物根茎及有机质,主要分布于边坡表层。
图1 边坡平面图②全风化砂岩层黄褐色,风化剧烈,岩芯呈坚硬土状,含较多砂砾,遇水软化溃散,局部含有黑色的全风化泥质粉砂岩及煤屑。
③强风化岩层该层依据岩性的不同分为两个亚层即强风化砂岩层、强风化泥质粉砂岩层。
强风化砂岩:黄褐色,风化强烈,岩芯呈半岩半土状,局部土夹碎块状,局部夹泥质粉砂岩风化残余,局部含中风化岩块,遇水软化溃散,岩石节理裂隙发育。
该层分布广泛,厚度变化较大,总体较厚,主要位于边坡的中心位置。
强风化泥质粉砂岩:黑色,局部紫红色,风化强烈,岩芯呈半岩半土状,土夹碎块状,局部见有煤屑,局部含中风化岩块,岩芯遇水软化。
高速公路边坡稳定性分析及防护措施研究
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高速公路边坡稳定性分析及防护措施研究高速公路作为现代交通运输的重要组成部分,其建设和运营对于地区经济发展和人民生活有着至关重要的影响。
然而,在高速公路的建设和运营过程中,边坡稳定性问题一直是一个不容忽视的挑战。
边坡失稳不仅会影响公路的正常通行,还可能造成严重的人员伤亡和财产损失。
因此,对高速公路边坡稳定性进行准确分析,并采取有效的防护措施,具有重要的现实意义。
一、高速公路边坡稳定性的影响因素(一)地质条件地质条件是影响高速公路边坡稳定性的根本因素。
不同的地层岩性、地质构造和岩土体结构,其力学性质和稳定性存在显著差异。
例如,软弱岩层、断层破碎带、岩溶发育区等地质条件较差的区域,边坡容易发生失稳。
(二)地形地貌边坡的高度、坡度、坡形等地形地貌特征对其稳定性有着直接影响。
一般来说,高陡边坡、陡坡比缓坡更容易发生失稳,直线坡比折线坡和台阶坡稳定性差。
(三)水文条件地下水和地表水的作用是导致边坡失稳的重要因素。
地下水的渗流会降低岩土体的强度,增加孔隙水压力,从而削弱边坡的稳定性。
地表水的冲刷和侵蚀作用也会破坏边坡的表面结构,加速边坡的变形和破坏。
(四)气候条件气候条件如降雨、降雪、风化等会对边坡稳定性产生影响。
大量的降雨会使岩土体饱和,增加自重,降低强度;降雪的冻融作用会导致岩土体结构疏松;风化作用则会使岩土体逐渐破碎,降低其稳定性。
(五)人类活动高速公路的建设和运营过程中的开挖、填方、爆破等人类活动,会改变边坡原有的平衡状态,增加边坡失稳的风险。
例如,不合理的开挖方式会导致边坡过陡,填方不密实会引起不均匀沉降。
二、高速公路边坡稳定性分析方法(一)定性分析方法定性分析方法主要包括工程地质类比法和图解法。
工程地质类比法是通过对已有的类似边坡工程的稳定性状况进行分析,来推断当前边坡的稳定性。
图解法如赤平极射投影法,通过对边坡结构面和坡面的几何关系进行分析,判断边坡的稳定性。
(二)定量分析方法定量分析方法包括极限平衡法和数值分析法。
边坡稳定性分析及评价
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边坡稳定性分析及评价作者:陈元芳来源:《西部资源》2017年第02期摘要:边坡稳定性分析及评价是边坡治理的关键。
本文分别对土质边坡和岩质边坡进行了变形主要影响因素及破坏模式分析、稳定性分析及评价。
关键词:破坏模式;计算方法;稳定性1. 边坡基本情况边坡所属地貌为剥蚀残丘,坡面表土已基本剥离,微地貌单元为陡坡或陡崖。
边坡高度5m~10m,宽度70m~80m,坡度50°~65°,边坡走向总体呈北东向(方位角约70°),边坡西侧为土质边坡,东侧为岩质边坡。
东侧边坡坡面岩体节理裂隙发育,存在较多不稳定楔形体和块石,易发生崩塌。
2. 地质环境条件2.1 边坡岩土工程性质边坡岩土层情况较为简单,上部为0.5m~1.5m的坡残积覆盖层,厚度薄,坡体岩土层主要为燕山期二次侵入的黑云母二长花岗岩(γ52-3)。
边坡东西两侧坡高一般约5m,中部坡高一般约8m~10m,坡面坡度一般呈上缓下陡状,边坡下部陡峭(坡度60°~65°),上部稍缓(坡度50°~60°),总体坡度一般50°~65°。
边坡坡体主要为全—强风化的花岗岩,上部分布薄层坡残积成因的砾质黏性土层,边坡坡面发育灌草植被。
2.2 水文地质条件根据现场调查及区域地质资料,边坡坡脚位于当地侵蚀基准面以上,边坡区汇水面积约0.4km2,地势起伏较大,地表径流经东侧坡脚地势低洼区域排出场外,周边无地表水体分布。
场地第四系松散层较薄,地下水主要为基岩风化裂隙和构造裂隙水。
2.3 地震珠海市抗震设防烈度为Ⅶ度,设计基本地震加速度为0.10g,设计地震分组为第二组,设计地震特征周期为0.40s。
3. 边坡稳定性分析及评价3.1 边坡变形主要影响因素及破坏模式分析边坡稳定性影响因素有诸多方面,就该边坡而言,其稳定性影响因素主要有:边坡形态、边坡高度及坡度、边坡的物质组成结构特征、汇水条件及面积、地层岩性、岩土体工程地质特性、降雨、人类工程活动等。
边坡的稳定性分析
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振动作用
累积效应。边坡中由地震引起的附加力,通常以 边坡变形体的重量W与水平地 震加速度Kc之积表示, 即为KcW。在边坡稳定性计算中,一般将地震附加力 考虑为水平 指向坡外的力。边坡岩土体位移量的大 小不仅与震动强度有关,也与经历的震动次数有 关 ,频繁的小震对斜坡的累进性破坏起着十分重要的作 用,其累积效果使影响范围内的岩 体结构松动,结 构面强度降低。
图2-9某露天矿山爆破效应分区 (a)直接破碎区;(b)岩体崩坍区;(c)松动区;(d)地表变形裂缝区
效应分区
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边坡形状与断面形态
边坡形状及表面形态指边坡的外形、坡高、坡度 、断面形态以及边坡临空程度等。目前的稳定性分 析方法通常把边坡看成二维,且假定边坡从坡顶到 坡底是一个平面;而实际 上边坡在平面图上总是弯 曲的,在断面图上往往也是弯曲的。边坡形态对边 坡稳定有一定程度的影响,主要表现在以下方面。 A.边坡外形 B.边坡坡度和坡高 C.边坡断面形态
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二、水化学作用对岩土体的影响
在岩土体遇水的情况下,受水化学作用后产生 的易溶矿物随水流失,而难溶或结晶矿物则残留原 地,结果致使岩土体的孔隙增大,岩土体因此变得 松散脆弱。当岩土失水又浸水时,某些矿物与进入 岩土颗粒孔隙中的水作用后出现体积膨胀的现象, 这种体积膨胀是不均匀的,从而使得岩土体内部产 生了不均匀的应力,最终导致了矿物颗粒的碎裂解 体,表现出土体软化和崩解。于是岩土的内摩擦角 和粘聚力随之而减小。而边坡地下水位的升降正是 诱发岩土浸水—失水—再浸水这一反复循环的直接 因素,因此,对边坡变形的发展有着较大的影响。
四、水的物理作用
水对边坡岩土体的作用是多方面的,包 括材料性质、软化、冲刷等,这些作用都 将影响边坡的稳定性。一般而言,水的物 理作用往往具有突发性,从而对边坡的稳 定性构成较大的威胁。
滑坡稳定性影响因素及分析
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滑坡稳定性影响因素及分析滑坡是在一定的内因、外因等地质环境条件和其它因素综合作用下产生的,影响因素包括:地质条件、地形地貌、人类活动、气候及迳流条件、其它因素。
就本滑坡隐患体而言,各因素对其的影响如下:①地质条件岩土体的本身特性是影响边坡稳定性的主要因素;对岩质边坡来说主要包括软弱结构面存在与否及其强度、结构面特别是主要结构面的产状、结构面的组合关系、结构面的结合情况、渗透性、与临空面的相对关系;对土质边坡来说主要包括土体强度、软硬接触面的渗透性。
滑坡隐患体及边坡出露的地层为泥盆系佘田桥组,岩性为砂岩,受地形地貌、构造侵蚀、剥蚀及风化作用影响,第四系及土状风化物厚度变化较大;原始地形较平缓的人工切坡坡面及坡顶局部地段第四系及土状风化物厚度大。
第四系坡残积土其孔隙性大且含较多碎石,抗剪强度较低,坡度较陡时其自稳性差;中上部基岩埋藏多较浅且表部风化较强烈;整个山体岩体裂隙发育,地层及裂隙产状较杂乱(图2-1),地层产状多近坡向或与坡向小角度斜交,岩体呈碎裂结构、电阻较高,结构面结合多数差~较差,易产生松动变形。
②地形地貌因素勘查区属中低山地貌,高差较大,山脊地形坡度较陡(坡度25~30°),两侧地形陡峻(坡度40~45°),但从调查情况来看,沟谷处及外围天然斜坡未见有滑坡现象,天然条件下斜坡是稳定的;但切坡以后,山体前缘产生高陡临空面,所形成的上缓下陡地形不利于斜坡的稳定。
③人类活动因素人类工程活动破坏原有的地形地貌,使在自然条件下已经达到平衡状态的岩土体应力进行重新分布,斜坡产生变形,当岩土体中应力无法平衡时,边坡将发生失稳破坏。
就本区而言,切坡产生高陡地形,形成临空面,产生滑坡隐患的主要因素就是人类工程活动—切坡。
④气候因素勘查区多年(1971~1998年)平均降雨量为1885mm,降雨量最多的1997年为2516mm,降雨量最少的1978年为1407mm。
3~8月平均降雨量为1334.7mm,尤以5、6月为甚,降雨量达508.6mm。
边坡稳定性分析
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边坡稳定性分析
1、边坡稳定性分析之前,应根据岩土工程地质条件对边坡的可能破坏方式及相应破坏方向、破坏范围、影响范围等作出判断。
判断边坡的可能破坏方式时应同时考虑到受岩土体强度控制的破坏和受结构面控制的破坏。
2、边坡抗滑移稳定性计算可采用刚体极限平衡法。
对结构复杂的岩质边坡,可结合采用极射赤平投影法和实体比例投影法;当边坡破坏机制复杂时,可采用数值极限分析法。
3、计算沿结构面滑动的稳定性时,应根据结构面形态采用平面或折线形滑面。
计算土质边坡、极软岩边坡、破碎或极破碎岩质边坡的稳定性时,可采用圆弧形滑面。
4、采用刚体极限平衡法计算边坡抗滑稳定性时,可根据滑面形态按本规范附录A选择具体计算方法。
5、边坡稳定性计算时,对基本烈度为7度及7度以上地区的永久性边坡应进行地震工况下边坡稳定性校核。
6、塌滑区内无重要建(构)筑物的边坡采用刚体极限平衡法和静力数值计算法计算稳定性时,滑体、条块或单元的地震作用可简化为一个作用于滑体、条块或单元重心处、指向坡外(滑动方向)的水平静力,其值应按下列公式计算:
Q e=αw G (5.2.6-1)
Q ei=αw G i (5.2.6-2)
式中:Q e、Q ei——滑体、第i计算条块或单元单位宽度地震力(kN/m);
G、G i——滑体、第i计算条块或单元单位宽度自重[含坡顶建(构)筑物作用](k N/m);
αw——边坡综合水平地震系数,由所在地区地震基本烈度按表5.2.6确定。
表5.2.6 水平地震系数
7、当边坡可能存在多个滑动面时,对各个可能的滑动面均应进行稳定性计算。
岩层与边坡倾向对边坡稳定性的影响分析
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/zaojia/ 道路选线,因线性展布跨越地域多,受技术经济和地形地貌各方面的限制,对地质缺陷难以回避,工程地质的影响更为复杂。
道路选线尽量避开断层裂谷边坡,尤其是不稳定边坡;避开岩层倾向与坡面倾向一致的顺向坡,尤其是岩层倾角小于坡面倾角的顺向坡;避免路线与主要裂隙发育方向平行,尤其是裂隙倾向与边坡倾向一致的;避免经过大型滑坡体、不稳定岩堆和泥石流地段及其下方。
如下图所示,左边坡岩层倾向坡里,坡面倾向坡外,岩层与坡面倾向相反,属于逆向坡,这种情况对边坡稳定是非常有利的;右边坡岩层倾向坡外,坡面倾向坡外,岩层与坡面倾向一致,属于顺向坡,这种情况对边坡稳定是不利的;尤其是岩层倾角小于坡面倾角的顺向坡,是不利情况中最不利的情况。
边坡稳定性的影响因素及分析方法
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边坡稳定性的影响因素及分析方法边坡稳定问题是最常见的工程地质问题之一,随着我国现代化建设事业的迅速发展,高层建筑等大量工程项目开工建设,在这些工程的建设过程或建成后的运营期内,不可避免地形成了大量的边坡工程。
而且,随着工程规模的加大加深及场地的限制,经常需在复杂地质环境条件下,人为开挖各种各样的高陡边坡,所有这些边坡工程的稳定状态,事关工程建设的成败与安全,会对整个工程的可行性、安全性及经济性等起着重要的制约作用,并在很大程度上影响着工程建设的投资及效益。
合理有效地选用与之相适应的边坡稳定性分析与加固方法,是值得深入研究的问题。
一、边坡稳定性的影响因素地形是制约边坡稳态的第一控制要素。
边坡变形主要由地形的改造引起,而变形易发部位是地形坡度陡变部位,变形域规模则取决于边坡的高度。
在边坡工程中,区域构造环境问题可涉及四级构造单元及其后续各级构造。
当工程的部位集中分布多个崩滑体时,则是区域构造环境和地震地质环境。
区域构造环境的分析要点是自老至新构造应力场的转化,包括主应力的偏转(移)、压(剪)应力场向张(剪)应力场的转化、初始应力释放环境、蠕(流)变环境以及对渗流场和风化作用的制约作用(优势面)等。
居地地质构造是判断独立变形、运动单元的根本依据。
(一)节理裂隙序次第一序次:周边完整基岩的节理裂隙和劈理;第二序次:破碎岩体各独立块体的节理裂隙和劈理,含微构造、显微构造系列;第三序次:新近出现的变形裂隙(缝)。
(二)坡体结构坡体的整体刚度取决于节理裂隙的发育程度;坡体的变形、失稳类型取决于各类地质结构面产状同坡面产状之间的相互关系。
地层岩性的边坡变形、失稳效应最终反映在各层的刚度与抗剪强度。
如果坡体各组成层位的刚度比值大于1/3,该坡体可作为准均质体考虑;若刚度比值不大于1/3,变形第一控制层位是刚度比值最小的那一层位。
分析塑性域扩展趋势时,各层抗剪强度值都有影响,但控制层位仍然是刚度最小的那个层位。
当一处坡体具备变形、失稳条件时,导致其失稳的直接诱发因素之一是水的作用,包括地表水和地下水的作用,其中地表水及大气降雨又往往是该部位地下水的直接补给源,故对一处坡体的研究,它的研究范围应该是地表水汇水域。
影响公路边坡稳定性的因素分析及防治措施
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影响公路边坡稳定性的因素分析及防治措施对公路边坡病害原因的分析,采取边坡的防护措施,坡面防护和冲刷防护,使用条件及施工注意事项,在不同环境和施工条件下采用不同的防护类型。
标签:公路;边坡稳定性的因素;原因分析及防护措施引言:近年来我省许多公路边坡失稳的事例屡见不鲜,由于边坡失稳不仅影响行车安全,掩埋公路中断交通,甚至已建成的公路放弃使用,造成不可估量的经济损失;同时也给人们的生命财产带来重大损失,因此研究公路边坡的防护治理显得非常迫切和必要,通过对丹锡高速公路锦朝段和长深高速公路阜朝段的边坡施工和维护,总结出影响边坡的稳定因素和采取的防护措施,为今后施工提供经验。
1 影响边坡稳定性的因素分析影响边坡稳定性的主要因素分为两类:自然因素和人为因素。
1.1影响边坡稳定性的自然因素(1)地质条件坚硬岩石由于地质构造引起的失稳以崩塌和结构面失稳为主;软弱岩石是由于应力控制性失稳为主。
所谓地质构造影响是指岩石结构面的发育程度、规模、连通性、充填程度及充填物成分和结构面的产出状态对边坡稳定性的影响。
(2)水文地质条件边坡水文地质条件的改变必然导致其地下水富集程度的改变。
由于岩土体的力学性质受水的影响很大,地下水富集程度的提高一方面增大坡体下滑力;另一方面降低软弱夹层和结构面的抗剪强度,导致不少边坡失稳与边坡水文地质条件恶化有关。
(3)气候因素气候类型不同,大气降雨也不同,因此在不同的地区由于大气降雨不同,即使其他条件相同,边坡的稳定性也不同,暴雨或长期降雨及融雪过后往往可以见到边坡失稳增多的现象,大气降雪、融雪的增加提高了地下水的补给量,一方面降低岩体强度,增大孔隙水压力,使边坡滑动面的抗滑能力降低;另一方面降低岩体强度,增大孔隙水压力,使边坡滑动面的抗滑能力降低;同时增大边坡的下滑力,两者结合起来极大地降低了边坡的稳定性。
(4)风化作用它使岩土的抗剪强减弱。
裂隙增加、扩大,影响边坡的形状和坡度;透水性增加,使地面水易于侵入,改变地下水动态等,沿裂隙风化时,可使岩土体脱落或沿斜坡崩塌、堆积、滑移等。
公路路基边坡稳定性的影响因素分析
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公路路基边坡稳定性的影响因素分析摘要:路基是公路的基础,是确保公路路面质量的重要因素之一。
在进行公路建设的环节中,为了避免自然因素破坏公路路基,需要加强路基排水。
伴随公路工程建设的持续开展,路基边坡防护施工也得到了很多人的关注,相关防护施工方法压在陆陆续续完善当中。
关键词:公路路基;边坡失稳;存在因素;改进措施引言为了不断提高公路路基边坡施工水平,要科学的进行病害防护与治理工作,从而才能保证建设质量,下面通过实践研究,从多方面进行具体分析,提出几点有效的防护与治理措施,希望分析能够进一步为公路建设工作可持续发展奠定良好基础。
1造成公路工程路基边坡失稳的主要原因1.1自然因素影响路基边坡失稳由于不同路段的地理环境不同,所以会对路基边坡的施工有所影响。
在施工的时候,如果遇到不良的地质条件,可能会造成边坡施工失稳,尤其是在大雨的天气,容易造成滑坡。
在不同的季节里,地表的表现会不同,在雨水量较大的季节里,降水会影响土壤中土颗粒之间的摩擦力,并且还会加重坡体的重量,从而出现断裂的情况,严重时可能会出现滑坡,一些地质较差的区域,可能容易出现泥石流等自然灾害,从而对公路路基边坡的稳定性有所损害。
公路工程在施工的时候,一些路基高边坡的岩石在长时间的裸露状况下,其受风化的程度较大,从而相对轻微的滑坡出现。
1.2路基边坡的组成成分影响其稳定性我国路基的边坡一般是土质结构的,除了之间的摩擦力,能够体现其强度参数。
路基边坡的稳定性受到其组成成分的影响,土层中土颗粒的大小能够影响边坡的抗剪强度。
在实际的施工中,不能过于削边坡的坡度,不然会容易造成边坡失稳。
边坡的稳定性受其季节的影响也很大,在经过长时间的雨水冲洗之后,会让缝隙之间的泥沙流失,改变其受力的状态,造成边坡失稳的现象,地层一些软弱的颗粒受到地表水和地下水的影响较大,在边坡的自身重力下容易出现失稳滑坡。
1.3人为因素影响路基边坡的稳定性由于我国经济的迅速发展,公路的建设也十分迅速,可社会中的建筑活动经常出现一些问题,一些建筑工程不符合标准,不重视边坡的承受度,肆意的挖路基边坡,对路基边坡有着很大的伤害,若是在并不旁有着大型的建筑工程,就会给边坡有侧压力,从而导致边坡出现下滑的现象。
边坡稳定性分析
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边坡稳定性分析1. 引言边坡是在土工工程中常见的一种地形特征,边坡的稳定性是工程建设中必不可少的一个考虑因素。
在土地资源有限的情况下,为了尽可能地把土地利用起来,往往需要进行大规模的平整和填土工程,而边坡的构建就是这些工程中常见的一种。
为确保边坡能够正常使用和安全运营,需要对边坡稳定性进行分析,发现潜在的稳定性问题,并采取有效措施加以解决,以减少边坡因滑坡等稳定性问题带来的危害。
2. 边坡稳定性的主要影响因素边坡稳定性的主要影响因素有以下几个方面:2.1 地质环境因素地质环境因素包括岩土体的层位、结构、断层等特点,以及岩质的物理和力学性质,这些因素会直接影响边坡岩土块体的稳定性。
2.2 气候因素气候因素主要是指气温、降雨等,因为气候因素对土壤的含水量影响较大,土壤含水量直接关系到土体的抗剪强度、摩擦角等力学性质,因此气候因素也会直接影响边坡的稳定性。
2.3 工程因素工程因素主要指在边坡的设计、施工中,采用了哪些工程措施或技术,如施工质量、施工机械的选择等。
3. 边坡稳定性分析方法根据上述因素,边坡稳定性分析可以采用切割平衡法、极限平衡法、有限元法、数值拟合法等方法进行。
其中,切割平衡法和极限平衡法是常用的方法。
3.1 切割平衡法切割平衡法又称切割解析法,是采用力学平衡原理进行切割处理的方法,先将边坡划分为一系列相邻的平衡块,然后逐块进行力学平衡分析,最终确定边坡的稳定性。
3.2 极限平衡法极限平衡法又称极限平衡分析法,是一种抗剪强度理论应用到边坡稳定问题中的方法。
该方法的基本思想是,将岩土体看作由一系列平衡体构成,通过计算边坡中每个平衡体的稳定性系数,然后比较得出最不稳定的平衡体,以此推断边坡岩土体的总稳定性。
4. 结论边坡的稳定性分析是土工工程中的重要内容,它关系到边坡的使用和安全运营。
本文介绍了边坡稳定性分析的主要影响因素和常用的分析方法,希望能够有所帮助。
在实际工程中,需要根据具体情况综合运用多种方法进行分析,以确保工程的安全性和可靠性。
公路路基边坡稳定性的分析与防护措施
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公路路基边坡稳定性的分析与防护措施本文在主要分析公路边坡稳定性破坏形式及原因以及介绍了边坡稳定性分析原理与方法,提出相对合理的公路路基边坡稳定性的防护措施。
标签:公路路基边坡;稳定性;破坏形式及原因;原理;防护措施1 公路路基边坡破坏形式及原因公路路基边坡受岩性、构造等地质条件和风化、水的渗入和冲刷等自然地质作用以及人工开挖等工程活动的影响,常出现坡面变形和整体失稳破坏两类工程灾害。
1.1 公路路基的坡面变形坡面变形是指路堑(或路堤)边坡坡面的局部破坏,包括风化剥落和碎落、冲刷以及表面滑塌等类型。
剥落是指路基边坡的表层岩体、土体在长期遭受风化、雨水冲刷以及自身重力作用下,部分岩块、土屑逐渐沿着边坡下跌、滚落,并最终沉积在坡底的现象。
坡面冲刷是雨水顺坡面流动时将松散的颗粒带走,而在坡面上冲刷出一条带状小纹沟。
一条条顺坡面排列的细长的沟槽,将坡面分割得支离破碎。
这些变形进一步发展,可以导致路堑或路堤更大规模的破坏。
表层滑塌是由于边坡上有地下水出露,形成点状或者带状湿地,产生的坡面表层滑塌的现象。
此类破坏由雨水浸湿、冲刷也能产生。
它往往还是路基边坡更大规模变形破坏的前奏。
1.2 公路路基的整体失稳公路路基的整体失稳是指边坡的整体溜方和滑坡。
溜方是由于少量土体沿土质边坡向下移动所形成,即边坡上薄的表层土下溜,通常是由于降水、降雨等流动水冲刷边坡或施工不当而引起的。
滑坡是指大量土体和岩体在重力作用下沿边坡的某一滑动面滑动,主要是因土体的稳定性不足引起的。
路堤边坡发生滑坡的主要原因是边坡坡度过陡或坡脚被挖空,或填土层次安排不合适等;路堑边坡发生滑坡的主要原因是边坡高度和坡度与天然岩土层次的性质不相适应。
2 路基稳定性的分析方法和边坡稳定性破坏机理2.1路基边坡稳定性分析方法可分为两类,即力学分析法和工程地质法。
2.1.1 力学分析法路基边坡稳定性力学分析方法主要有两种数解法和图解或表解法。
数解法是指假定几个不同的滑动面,按力学平衡原理对每个滑动面进行边坡稳定性分析,从中找出极限滑动面,按此极限滑动面的稳定程度来判断边坡的稳定性。
公路边坡稳定性分析
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的特 征 :
33 _新的构造运动
新构造 运 动往往 引起 边坡 形 态 、 生 状态 及水 文 地 产
坡 , 工程 意 义突 出 。 其
( 地质 构造 。 2 ) 表现 为结构 面 的发育程 度 、 规模 、 通 连
性、 充填 程度 及 充填 物成 份和 结构 面 的产 出状 态对 边 坡
稳 定性 的影 响 。
2 公路边坡稳定性破坏形式
公 路边 坡 形 成 过程 中 , 在各 种 自然 因 素 ( 如风 化 剥 蚀 、 下水 、 地 工程地 质 结构面 等) 和人 为营 利 ( 开挖 、 如 爆
崩塌 :整体岩 ( ) 土 块脱 落母体 , 然 从较 陡 的斜坡 和 岩 土体 强度 降低 , 突 也对 斜坡 的稳 定不 利 。 上崩落下来 , 并顺 斜 坡 猛 烈 翻 转 、 跃 , 后 堆 落 在坡 跳 最 脚, 规模 巨大 时称 为 山崩 , 时称 为塌方 。 崖 陡坡 上 的 小 悬
3Байду номын сангаас地貌因素 . 4
不利 形态 和规 模 的边坡 往往 在 坡顶 产 生张应 力 , 并
个别岩块突然下落 , 称为坠落的岩块 ( 或危石) 。
引起坡顶出现张裂缝, 在坡脚产 生强烈的剪应力 , 出现
剥落 :斜 坡表 层 岩 ( ) 长 期遭 受 风 化 , 冲 刷 和 剪 切坡坏 带 , 土 , 在 这些 作用 极大地 降低边 坡 的稳 定性 。边坡 重 力 作用 下 , ( ) ( ) 岩 土 屑 块 : 沿斜 坡 滚 落 , 积 在 坡 面 的不 利 地 貌 因素 与 地 质 构造 的不 利 组合 还 会 导致 结 断 堆
影响公路边坡稳定性能工程地质分析
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地 形 地貌 的 影 响
边 坡 的 地 形 地 貌 条 件 对 边 坡 动 力 稳 定 性 的影 响 表 现 在 地 震 或 其 他 扰 动 时 和 边 坡 坡 形 的影 响两 个 方 面 。 前 者 的 影 响 较 后 者 大 。 已 有 的 强 震 观 测 结 果 表 明 , 震 动 幅 值和 频 谱 随 地 地 形 高 度 而 变 化 。 山顶 上 震 动 持 续 时 间 显 著 增 长 , 大 效 应 显 放 著 , 且 位 移 、 速度 和 加 速 度 3 量 的放 大 效 应 不 同 边 坡 顶 并 个 部 对 振 动 的 反 应 幅值 较 之 边 坡 底 部 存 在 明 显 的放 大现 象 ( 直 垂 向放 大 ) 边 坡 的边 缘 部 位 对 振动 的 反 应 幅值 较 之 内部 ( 于 同 , 处
工程技术 0 = =
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0
影 响公路边坡稳 定性 的 工程地质分析
文/ 耿志义
边 坡 稳 定 性 研 究 是 岩 土 工 程 工 程 中 关 心 的 重 要 问 题 之
一
润 后 即 产 生 表 层 软 化 和 泥 化 , 成 很 薄 的粘 粒 层 , 剪 强 度 形 抗 极 低 。 由 于 岩 性 、颗 粒 成 分 和 矿 物 成 分 的差 异 , 致 水 文 地 导
粘性、泥质颗粒 , 有很高 的亲水性、膨胀性、崩解性等特 具 征。这些地层的软岩及其风 化产物一般抗剪性能差 , 水湿 遇
入 坡体 。
上 述 这 些 特 点 容 易导 致滑 坡 的 发 育 。 通 常 把 这 类 很 容 易 发 生 滑 坡 的 地 层 称 为 “ 滑地 层 ” 。 易 滑 地 层 不 仅 本 身 容 易 易 发 生 滑 坡 , 且 它们 的风 化 碎 屑 产 物 也 极 易 滑 动 , 至 覆 盖 而 甚 在 它们 之 上 的 外 来 堆 积 层 ( 积 层 、 洪 积 层 等 ) 容 易 发 生 沿 冲 也 着 易 滑 地 层 ” 或其 风化 碎 屑 物 顶 面 滑 动 。 根 据 调 查 研 究 , 9 %以 上 的 滑 坡 产 生 在 各 种 松散 堆积 中 , 0 岩石 滑 坡 较 少 。应 特 别注 意新 黄 土 、 高 灵 敏 度 的 粘 土 和 饱 水 松 散 粉 细 砂 层 的动
浅谈边坡稳定性的影响因素及其分析方法
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摘 要: 本文对边坡稳 定性 的影 响因素进行 了总结 , 介绍 了边坡稳定性 分 响。 其中边坡稳定性会随着温差变化 、 降雨 雪及冻融等 因素的强度的 析 的 常 用 方法 , 阐 述 了 各 自的原 理 及 特 点 。 并 变化 而 变 化 。季 节 变 化 导致 的强 降 雨 雪 、 冻将 会 影 起 水位 的上 升 , 冰 关 键 词 : 坡 稳 定性 影 响 因素 分 析 方 法 边
将 会 产 生 边坡 不 稳 定 的趋 势 。 地 震 引起 的地 震 力和 爆 破 及 机器 运 转 等 引 起 的振 动 力 同样 会 对 在道 路桥 梁 工 程 、 山 建 设 工 程 、 矿 建筑 工程 、 利 工 程 等 众 多 工 结 构 实体 的边 坡 稳 定 性产 生 影 Ⅱ 。 地 震可 以使得 边 坡 岩 石 土体 结 构 水 向 程领域 中, 边坡稳定性问题 一直是影响工程质量 的一项重要指标。 近 的松 动和 孔 隙水 压 力 的增 加 ,或 使 得 处于 临 界状 态 的边坡 瞬间 不 稳 年来 , 我 国大 力 发 展基 础 建 设 的 步 伐 , 坡 稳定 性 问题 成 为 了岩 定 。 随着 边 土 边坡 的一 个 重 要研 究 内容 。 3 边 坡 稳定 性 分 析 常用 方 法 1 边坡 稳 定 性 及 其重 要性 的 概 述 边坡 稳 定 性 的 常用 方法 大 致 可 以 分 为两 在 类 :定 性 分析 方法 和 11 边 坡 稳 定 性 的概 念 边 坡 稳 定 性 是 指 在 各 类 工 程 结 构 实体 定量分析 方法。 。 这两种方法分析 的角度不同, 定性较为全面 的考虑到 中 , 坡 受到 对 工 程 可 靠度 、 全度 以及 经 济 效 益 能产 生 的影 响 因 素 边 坡 的稳 定 性 影 响 因素 ,而 定 量 分析 方法 则 可 以利 用 科 学计 算 判 断 边 安 下 , 稳 定发 生 的相 应 变化 。工 程 结 构 实体 由于 表 面 倾斜 , 自身重 边 坡 的稳 定 性 。 其 在 量及 其 它外 力 共 同作 用 下 , 个 实 体 结 构都 有 从 上 向 下 滑动 的 趋 势 , 整 31 定 性 分析 方法 定 性 分 析 方法 是 一 种定 性 的分 析 方法 。 过 . 通 如果实体结构体 内部某一面上的滑动力超过结构 实体抵抗滑动的能 工 程 地质 勘 察 , 影 响 边坡 稳定 性 的 主要 因素 、 能 的 变形 破 坏 方 式 对 可 力 , 会 发生 滑坡 。 就 及 失 稳机 制 进 行 分析 ,评 价 出 所检 测 边 坡 稳定 性 现状 及其 可 能 的 发 12 边 坡 稳 定 性 的 重 要 性 在 道 路桥 梁 工 程 、 山建 设工 程 、 . 矿 建 展趋 势等 。 筑 工 程 、 利 工 程 等 众 多 工 程 领 域 中 , 存 在 大 量 的 边 坡 , 稳 定 水 均 其 自然 历 史 分析 法是 通 过 对 所检 测 区 域 的 自然 历 史状 况 结 合 现 在 性 将 对 工 程都 有 重 大 的 影 响 。在 三 大 自然 灾害 中 , 坡 灾 害 同样 严 的破 坏 迹 象作 出综 合 评 价 和 预 测 , 而得 出边 坡 稳定 性 的总和 评 价 。 滑 从 重地 危 及 到 国 家财 产 和 人 们 生 命 的 安 全 ,所 以对 工 程 实体 的 边 坡 工 程 类 比法是 通 过 结 合 自身工 程 结 构 实体 的现状 以及 地 质 环 境 进 行 稳 定 性 分 析 研 究是 十 分 重 要 的 。 通 过 对 边 坡 稳 定 性 进 行 分 析 等 , 与 此 具有 同等 或 相似 的地 质环 境 的结 构 实体 进 行 对 比归 类 , 和 而 评 价 , 出 合 理 的防 治 措 施 , 会 大 大 避 免 滑 坡 等 自然 灾害 造 成 的 得 出 的边 坡 稳 定 性 综合 评 价 。 由 此 方法 得 到 的稳 定 性 分析 结 果 具 有 提 将 损失。 较 大 的工 程 可 实践 性 ,是 现 在 利用 的 比较 广 泛 的边 坡 稳定 性 分 析 方 2 边 坡 稳 定 性 的影 响 因素 法。 边坡稳定性的影 响因素主要分为内在 因素和外在 因素。内在 因 32 定 量 分析 法 极 限 平衡 法 是 根 据 边 坡 上 的 滑体 或 滑体 分 块 . 素主 要 包 括 : 坡 自身 的结 构 特 征 以 及 受 到水 的作 用 ; 在 因 素主 要 的 力 学平 衡 原理 ( 边 外 即静 力平 衡 原 理 ) 析 边坡 各种 破 坏模 式 下 的 受 力 分 是 自然 力 量 和人 为力 量 , 括 人 类 活 动 、 包 气候 季节 条 件 的 变 化 以及 振 状 态 , 以及 边 坡上 的抗 滑 力和 下滑 力 之 间 的 关 系来评 价边 坡 的 稳定 动产 生 的力 等 影 响 因素 。 性。其基本原理是 : 设边坡的稳定安全系数 为 F 则当边坡土体材料 , 21 内在 因 素 一个 或多 个 结 构面 组合 边界 的剪 切 滑 移 、 拉 破 的 抗 剪 参 数 ( 擦 因 素 tn 和 粘 结 力 C 降 低 F倍 后 , 坡 内 某 一 最 . 张 摩 a ) 边 裂和 错 动 变 形 是造 成 边 坡 失 稳 的主 要 原 因。 因此 , 要 使 整 个 结构 的 危险滑面上的滑体将濒于失稳的极 限平衡状 态。在极限平衡分析中 若 边 坡 稳定 , 须做 好 的 即 是 : 其 自身 结 构 稳定 性 的 影 响 因素 中 , 必 在 结 需 要假 定 滑裂 面 , 果 滑 裂面 为任 意 形状 , 为 了确 定 沿 滑裂 面 的 应 如 则 构 面是 被 认 为 是最 重 要 的。 由 于结 构 体 的结 构面 强度 低 于 与 其接 触 力 分 布 , 要 将滑 动 土 体 分成 若 干 垂 直 土 条 , 过 分 析 作用 于 土 条 上 需 通 的 土体 或 岩 石 面 的 强度 ,所 以 导致 滑坡 的隐 患 ,如 若 不 能 很 好 的 处 的 力 来建 立 平 衡 方程 , 此及 条分 法 。 理 , 会 使 得 边坡 失稳 , 终 导 致 工 程 的损 害 。 将 最 大量 的 研 究 表 明 , 如若 数值 分析 法是 利 用 计 算 方 法 求 出 边坡 的 应 力 分 布和 变 形 情况 , 能 很好 的处 理 结 构面 的产 状 和 抗 剪 强度 ,使 得 结 构面 与 其 接 触 的 土 研 究 岩体 中应 力 和 应 变 的变 化 过程 , 求得 各点 上 的局 部 稳 定 系 数 , 由 体 或岩 石 面 存 在 潜在 滑动 面 的 可 能 性 ,这 样 可 以使 得 结 构体 的边 坡 此 判 断边 坡 的稳定 性。 稳 定 。结 构 面 的抗 剪 强度 同时 也 受着 结 构 面 表面 性质 及 充 填 物特 征 321 有 限 单 元 法 ( E )有 限单 元 法 ( E ) 目前 应 用 最 广 .. FM FM 是 等 的 影 响。 泛 的 数值 分析 方法 。该 方法 最 早 应用 在 边 坡 岩 石土 体 的 稳定 性 分 析 水在 岩 石 土 体 中 的作 用 主 要 表 现 : 中。也 是 目前最 广 泛 使 用 的 一种 数 值 分 析 方 法。 有 限单 元 法 ( E ) FM 211 水 的 物 理 作 用 。 包括 润 滑作 用 、 化 和 泥 化作 用 、 合 水 的基本思想是将一个连续体离散化 ,变换成有限数量的有限大的单 .. 软 结 元集 合 , 些 单 元 之 间只 通 过 结点 来 连 接和 制约 , 变换 后 的结 构 系 这 用 的强 化作 用 ; 212 水 的 化 学作 用 。包括 离 子 交 换 作 用 解作 用 、 .. 溶 水化 作 用 、 统 代 替 实 际 的 系 统 采 用 标 准 的 结 构 分 析 来 进 行 处 理 。 有 限 单 元 法 水 解作 用 、 蚀 作 用 、 化 还 原 作 用 、 淀 作 用 以及 渗 透作 用 ; 溶 氧 沉 (E ) F M 的缺 点是 不 能 很 好 地 求解 大 变 形和 位移 不连 续 等 问题 , 于 对 213 水 的 力 学效 应 。包括 孔 隙静 水 压 力和 孔 隙动 水 压 力作 用 。 无 限域 、 力 集 中 问题 等 的 求 解 不甚 理 想 。 .. 应 322 边界单 元法( E )边界单 元法( E ) 7 ._ BM B M 是 0年 代发展 水的流动性及活跃性 , 使得其对边坡稳定性的影 响极其重要。 水 通 过 上述 三 种 作 用 的作 用 , 在岩 石土 体 的 变 形过 程 , 速 了岩 石 土体 起来的一种数值方法 , 加 其只需对研究 区的边界进行离散化, 具有输入 的变 形 与破 坏 。 若 不 能 很 好 的解 决 水 对 岩 石 土体 的影 响 , 将 会 最 数据少的特点。 如 其 计算精度较高 , 处理无限域 方面有明显的优势。 在 边 界单 元法 ( E ) B M 的缺点是 处理 材料 的非线性 、 不均 匀性 、 模拟 分步 终 导 致结 构 实 体 的 边坡 失稳 。 22 外 在 因 素 _ 开 挖 等 方 面较 弱 , 不能 求 解 大 变形 问题 。 在边 坡 稳 定 性 的 影 响 因素 中 , 在 因素 至 关 重要 。 外 对于 一 个 工 程 边 坡 稳定 性 分 析 方 法 比较 多。 近 年 来 , 随着 技 术 的 发 展 , 产生 又 实体 , 建 设 完成 后 , 从 主要 受到 的影 Ⅱ 即 是外 在 的 因素 。 向 了一些新的边坡稳定性分析 方法 ,如可靠性分析法、模糊分级评 判 系统 工 程 地 质 分析 法 、 色 系统 理 论 分析 法 等 。 此 , 者 不 再一 灰 在 作 人 类 的 活 动 对 边 坡 稳 定 性 的 影 响 是 随着 社 会 的 发 展 而 越 来 越 法 、
边坡稳定性分析及地质灾害防治(75页)
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面为剪切滑移面。
根据与路线关系的不同,主要有顺层斜交和
斜交 边坡 结构
层 岩
状 体
反和层多界倾构面为。斜造和两块体交结一组两 构 组 构的种 面 构 造切割控 造 结。度制 结 构岩和构 面体,稳面 为的顺定位 滑变层性滑移形斜主移面破交要面坏岩,受主体,层产要破面反状受坏为倾岩层多后斜层面为边交、查构度的明造及空岩节其间层理与组层发开合面育挖关、程面系
似连续介质
大
体
软硬相间的岩石组合,通常有 软弱破碎带以碎屑、碎块、岩粉、泥为主;骨
一系列近于平行的软弱破碎带,架部分为大小不等、形态各异的岩块。软弱夹 它们与完整性较好的岩体相见 层和各种成因类型的破碎带发育。软化、泥化
不连续介质
存在
作用甚为明显。
岩性复杂,构造变动作用剧烈,碎屑和大小不等、形态不同的岩块。各类结构
采用适宜坡比开挖,浅层加 固,尤其注意对潜在失稳块
体的加固。
不同岩性组合对也有影响。
正交层 的边坡 体结构
状 岩
岩开体挖稳面构定性造受结构构面造切结割构岩面体控的制剪,切主滑要移为破倾坏向。查的度
明 产
构 状
造 、
结 发
构 育
面 程
略缓于倾向开挖面构造结构 面坡比开挖,坡面防护或浅 层加固。
2 边坡岩土体稳定性定性分析 顺层结构
2 边坡岩土体稳定性定性分析
岩土工程勘察规范 岩体结构分类
岩体结构类型 整体状结构
块状结构 层状结构 裂碎状结构 散体结构
岩体地质类型
巨块状岩浆岩和 变质岩,巨厚层
沉积岩
厚层状沉积岩, 块状岩浆岩和变
质岩
变韵律薄层、中 厚层状沉积岩,
副变质岩
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影响公路边坡稳定性的工程地质分析
摘要:本文首先简要介绍了公路边坡稳定性的概念以及影响因素,然后重点系统分析了影响公路边坡稳定性的工程地质要素。
关键词:公路边坡稳定性工程地质要素
中图分类号:x734 文献标识码:a 文章编号:
随着我国经济的持续稳定发展,我国公路建设也得到了飞速的发展。
公路建设虽然提升了各个地区的交通能力,但由于受各地地质条件的限制,加上雨水的冲刷,使得公路由于边坡稳定性的下降衍生出许多工程灾害事故,例如边坡侵蚀、坡面坍塌等,而这些灾害事故的产生不仅会造成重大的经济损失,对人民群众的生命安全也是一种潜在的威胁。
如何选择适当的边坡保护形式以提高边坡稳定性,已成为我国公路建设急需解决的重要研究课题之一。
边坡稳定性研究是岩土工程工程中关心的重要问题之一。
以往对于公路边坡的研究,主要集中在边坡稳定性评价的方法和永久位移的求取,而很少从工程地质的角度进行详细分析。
1公路边坡稳定性概述
公路边坡作业的稳定性分析与评价目的主要结合了两个方面。
其一,是能够对工程天然边坡作出定性与定量的评价与分析;其二,是能够较之于工程边坡选址地点设计出满足作业需求及特点的人
工边坡,并能够防止人工边坡作业的应力变形。
影响边坡作业的稳定性因素主要就是人为因素与自然因素。
自然因素一般指代地质环境、地形地貌、自然气象等。
人为因素通常与设计、施工作业过程、
及时对边坡作业的保养防护等方面有关。
所以,边坡作业的稳定性必须加以综合考虑,才能高效解决问题。
边坡作业的稳定性对公路工程整体质量控制有着潜在重要联系,其中任何一个因素的改变会促使其他因素发生连带作用。
所以,边坡作业的稳定性要全面考虑,并利用实地考察与客观分析,将影响因素层层分解,才能及时找出问题所在。
2影响公路边坡稳定性的工程地质要素分析
公路边坡稳定性的分析评价是一项复杂的系统工程问题,它涉及工程地质学、岩体力学和计算科学(及方法)等多种学科交汇问题,是一远未很好解决的问题,一直是岩土工程的一个重要研究内容。
目前为止,公路边坡稳定性分析评价方法很多,存在的问题也较多,比较突出和严重的问题是忽视公路边坡所赋存的工程地质环境条
件的分析研究,将公路边坡与其内在地质条件孤立起来,没能很好的将边坡内在地质结构条件和外在触发因素结合起来研究。
要对边坡所处的地形地貌、地层岩性、地质构造、裂隙发育特征、水文条件等影响公路边坡稳定性的主要工程地质要素进行系统分析,判断出边坡的可能破坏形式,对边坡的稳定性进行分析评价,为公路边坡稳定性分析提出了一种更加合理的分析思路。
影响公路边坡稳定性的工程地质要素主要为岩体结构类型、岩性组合、地形地貌和水文地质条件等,这些工程地质要素并不是孤立的,它们共同影响和决定边坡的稳定性。
因而将边坡工程地质要素进行系统分析显得十分重要而有意义。
2.1岩体结构类型的影响
对于岩质边坡来说,边坡并不是整体的一块,而是由各种各样的结构面和结构体组成不同的边坡岩体结构类型。
常见的结构类型有块状结构、镶嵌结构、碎裂结构、层状结构、层状碎裂结构、散体结构。
块状结构岩体,整体强度较高,在动力作用下的变形特征接近于均质弹性体.受到震动一般不会发生失稳破坏;对于镶嵌结构岩体,地震或其他扰动时可能会造成局部的崩塌和落石,但不会造成大规模的失稳;碎裂结构岩体的地震或其他扰动时反应比较强烈,强烈的地震会导致碎裂结构岩体松动,造成大量的崩塌、落石以及小规模的滑动;层状结构的岩体受层面的控制,在地震或其他扰动作用下可能沿层面产生滑动;而对于散体结构的边坡,在地震或其他扰动作用下,不仅产生大量的崩塌和滑塌,而且有可能导致大规模滑坡和流滑。
土质边坡可以看成散体结构,在地震或其他扰动时将会产生大量的变形、滑塌、滑坡和流滑。
2.2 岩性组合的影响
岩性对边坡的影响主要反映为不同岩性的边坡产生滑坡的程度
不同。
由粘土、泥岩、页岩、泥灰岩以及它们的变质岩如片岩、板岩、千枚岩组成的岩体,或由上述软岩与一些硬岩互层组成的岩体,或由某些岩性软弱、易风化的岩浆岩(如凝灰岩)组成的岩体具有抗风化性差、风化产物中含有较多的粘性、泥质颗粒,具有很高的亲水性、膨胀性、崩解性等特征。
这些地层的软岩及其风化产物一
般抗剪性能差,遇水湿润后即产生表层软化和泥化,形成很薄的粘粒层,抗剪强度极低。
由于岩性、颗粒成分和矿物成分的差异,导致水文地质条件的差异。
细颗粒的泥质、粘土质软层既是吸水层,又是相对的隔水层,在干湿交替的情况下粘土成分的高收缩性,使岩土体中裂隙迅速发生并扩大,各种地表水很容易渗入坡体。
上述这些特点容易导致滑坡的发育。
通常把这类很容易发生滑坡的地层称为“易滑地层”。
易滑地层不仅本身容易发生滑坡,而且它们的风化碎屑产物也极易滑动,甚至覆盖在它们之上的外来堆积层(冲积层、洪积层等)也容易发生沿着“易滑地层”或其风化碎屑物顶面滑动。
根据调查研究,90%以上的滑坡产生在各种松散堆积中,岩石滑坡较少。
应特别注意新黄土、高灵敏度的粘土和饱水松散粉细砂层的动力响应。
2.3 地形地貌的影响
边坡的地形地貌条件对边坡动力稳定性的影响表现在地震或其
他扰动时和边坡坡形的影响两个方面。
前者的影响较后者大。
已有的强震观测结果表明,地震动幅值和频谱随地形高度而变化。
山顶上震动持续时间显著增长,放大效应显著,并且位移、速度和加速度3个量的放大效应不同边坡顶部对振动的反应幅值较之边坡底部存在明显的放大现象(垂直向放大),边坡的边缘部位对振动的反应幅值较之内部(处于同一高度上的两点比较)也存在放大现象。
已有资料表明边坡的高度对地震响应有重大影响。
关于坡角的影响,20度以下50度以上很少发生滑坡,绝大多数
滑坡都发生在30度~50度的斜坡上,崩塌多发生于大于30度的斜坡上,其中以80度~70度的斜坡居多,在80度~90度的斜坡上崩塌的数量较少。
边坡的坡形对边坡动力稳定性有很大影响。
如果将边坡的坡形分为直线坡、凸坡和凹坡3种,直线形的斜坡很少发生崩塌和滑坡,凹坡和凸坡则容易产生崩塌和滑坡,而且都发生在坡度变化点附近,尤以凹坡上发生滑坡和崩塌的几率最高,这与边坡在静力作用下的稳定性有很大区别。
在静力作用下,凸坡上发生滑坡的几率高于凹坡。
2.4 水文地质条件的影响
水文地质条件对边坡稳定性的影响主要表现在地下水位的埋深
和边坡中地下水的补、径、排条件两个方面。
当地下水埋深较小时,地震或其他扰动会造成孔隙水压力增加及其累积效应,由此引起边坡产生永久位移,当这种永久位移达到一定程度时,可能导致边坡失稳。
地下水的补、径、排条件对地震或其他扰动时孔隙水压力的累积有重要的影响。
如果地下水的排泄条件畅通,孔隙水压力不容易累积,则对边坡的动力稳定性影响不大;反之,则极易产生滑动。
3结语
公路边坡的稳定对国家公路工程安全营运具有重要的现实意义
与实用价值,同时,也是避免各类坍塌事故发生的有利保障。
我国目前针对公路边坡稳定性的研究在理论上和实践上需要更加深入,要搞好公路建设和环境保护,确保公路边坡稳定、安全。
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