岩质边坡稳定性分析 ppt课件

边坡岩体为适应重分布应力状态，将发生 变形和破坏。因此，研究边坡岩体重分布 应力特征是进行稳定性分析的基础。
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边坡面附近的主应力迹线发生偏转。最大主应 力与坡面近于平行，最小主应力与坡面近于正 交，向坡体内逐渐恢复初始应力状态。
坡面上径向应力为零，为双向应力状态，向坡 内逐渐转为三向应力状态。
1、卸荷回弹
•在成坡过程中，由于
荷重不断减少，边坡岩
体在减荷方向(临空面)
产生伸长变形，即卸荷
回弹。
•天然应力越大，向临
空方向的回弹变形量也
越大。往往会伴随产生蠕变变形
边坡岩体中的应力对于人类工程活动的有限时间来说， 可以认为是保持不变的。在这种近似不变的应力作用下， 边坡岩体的变形也将会随时间不断增加，这种变形称为 蠕变变形。
(2)坡形、坡高、坡角及坡底宽度
坡高不改变应力等值线的形状， 但改变主应力的大小。
坡角影响边坡岩体应力分布图像。
坡底宽度对坡脚岩体应力有较大 的影响。
坡面形状对重分布应力也有明显
的影响。
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(3)岩体性质及结构特征 岩体变形模量对边坡应力影响不大，泊松比对边坡
应力影响较大。这是由于泊松比的变化，可以使水 平自重应力发生改变。 (4)结构面 结构面的存在使坡体中应力发生不连续分布，并在 结构面周边或端点形成应力集中带或阻滞应力的传 递，这种情况在坚硬岩体边坡中尤为明显。
当边坡内的应力未超过岩体的长期强度时，则这种变形 所引起的破坏是局部的。反之，这种变形将导致边坡岩 体的整体失稳。
这种破裂失稳是经过局部破裂逐渐产生的，几乎所有的 岩体边坡失稳都要经历这PP种T课逐件 渐变形破坏过程。 10
（二）、边坡破坏的基本类型
边 崩塌 坡 破 坏 的 滑坡
多平面滑动
平面滑动 双平面滑动 单平面滑动
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坡面附近产生应力集中带。在坡脚附近，最 大剪应力增高，最易发生剪切破坏。在坡肩 附近，常形成拉应力带。边坡愈陡，则此带 范围愈大，因此，坡肩附近最易拉裂破坏。 最大剪应力迹线为凹向坡面的弧线。
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二、影响边坡应力分布的因素
(1)天然应力 水平天然应力使坡体 应力重分布作用加剧。
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块体极限平衡法
假设条件 (1)边坡岩体将沿某一结构面（滑动面）产生滑移剪切破坏； (2)滑体在滑动过程中相对位置不变化，即为刚体； (3)滑动面上的应力分布均匀； (4)不考虑滑体两侧的抗滑力。
稳定性系数=滑动面上可能利用抗滑力/滑动力 >1 稳定 ≦1 不稳定
在多数情况下，计算的稳定性系数都有一定误差，因此， 为保险起见，引入安全系数的概念。
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（三）、影响岩体边坡变形破坏的因素
1、岩性 决定岩体边坡稳定性的物质基础。
2、岩体结构 岩体结构及结构面的发育特征是岩体 边坡破坏的控制因素。
3、水的作用 使岩土的质量增大、滑动面的滑动力 增大；岩土软化、抗剪强度降低；对岩体产生动水 压力和静水压力。
4、风化作用 使岩体内裂隙增多、扩大，透水性增 强，抗剪强度降低。
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（三）、影响岩体边坡变形破坏的因素
5、地形地貌 直接影响边坡内的应力分布特征， 进而影响边坡的变形破坏形式及边坡的稳定性。 6、地震 产生地震惯性力 7、天然应力 8、人为因素
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三、 边坡岩体稳定性分析的步骤
第三节 岩质边坡稳定性分析
•一、岩质边坡应力分布特征
•二、岩质边坡的变形与破坏
•三、岩质边坡稳定性分析步骤
•四、岩质边坡稳定性PPT课计件 算
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一、 边坡岩体中的应力分布特征
斜坡(slope)统指地表一切具有侧向临空面的地质 体，包括天然斜坡和人工边坡。
天然斜坡(简称斜坡）是指自然地质作用形成未经 人工改造的斜坡。
定性分析是在工程地质勘察工作的基础上，对边坡 岩体变形破坏的可能性及破坏形式进行初步判断。
定量分析是在定性分析的基础上，应用一定的计算 方法对边坡岩体进行稳定性计算及定量评价。
模型模拟试验法 评 价 数学力学分析法
方 法
工程类比法
块体极限平衡法 弹性力学、弹塑性力学法 有限元法等数值方法
图解法
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楔形状滑动
基
本
圆弧形滑动
类
型
倾倒破坏 PPT课件
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崩塌：斜坡岩土体被结构面分割的块体，突然脱离 母体以垂直运动为主、翻滚跌跃而下的现象与过程
滑坡：斜坡岩土体沿着贯通的剪切破坏面（带）， 产生以水平运动为主的现象，称为滑坡。
倾倒破坏：由陡倾或直立板状岩体组成的斜坡，当 岩层走向与坡面走向近平行时，在自重应力的长期 作用下，由前缘开始向临空方向弯曲、折裂，并逐 渐向坡内发展的现象称为倾倒破坏（弯曲倾倒）。
切割面是指起切割岩体作用的面，由于失稳岩体 不沿该面滑动，因而不起抗滑作用，如平面滑动 的侧向切割面。
临空面指临空的自由面，它的存在为滑动岩体提
供活动空间，临空面常由地面或开挖面组成。
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人工边坡(简称边坡）是指经人工开挖或改造形成 的斜坡。
研究目的：研究边坡变形破坏的机理(包括应力分
布及变形破坏特征)与稳定性，为边坡预测预报及
整治提供岩体力学依据。其中稳定性计算是岩体
边坡稳定性分析的核P心PT课。件
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（一）、应力分布特征
在岩体中进行开挖，形成人工边坡后，由 于开挖卸荷，在近边坡面一定范围内的岩 体中，发生应力重分布作用，使边坡岩体 处于重分布应力状态。
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二、 边坡岩体的变形与破坏
岩体边坡的变形与破坏是边坡发展演化过程 中两个不同的阶段，变形属量变阶段，而破 坏则是质变阶段，它们形成一个累进性变形 破坏过程。
（一）、边坡岩体变形的基本类型 （二）、边坡破坏的基本类型 （三）、影响岩体边坡变形破坏的因素
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（一）、边坡岩体变形的基本类型
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块体极限平衡法步骤
可能滑动岩体几何边界条件的分析
受力条件分析
确定计算参数
计算稳定性系数
确定安全系数，进行稳定性评价
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（一）、几何边界条件分析
几何边界条件是指构成可能滑动岩体的各种边界 面及其组合关系，包括滑动面、切割面和临空面 三种。
滑动面是指起滑动(即失稳岩体沿其滑动)作用的 面，包括潜在破坏面。