顺层岩质边坡不稳定岩层临界长度分析

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高倾顺向岩质边坡稳定性分析及防治探讨

高倾顺向岩质边坡稳定性分析及防治探讨
稳定性系数 剖面 1-1 潜在滑动面 天然状况 层面 1.3362 天然状况+暴雨 1.2423
K
W cos U tan cF
W sin
综合评价: (1)天然工况下,边坡稳定性系数 K=1.3362>1.3, 边坡处于稳定状态,但安全储备不高,现场调查表明,边坡 中上部曾多处出现岩体滑移及局部崩塌掉块现象。 (2)天然+暴雨工况下,该边坡稳定性有所降低,稳定 性系数 K=1此应采取一定的工程防治(支挡、锚固等)措施,以 增强边坡的稳定性。 3 防治工程设计 3.1 防治方案 该不稳定斜坡为高倾顺向斜坡,坡面坡度 45-57°,层 间夹有薄层状泥岩,厚度 3-5cm,泥岩亲水性强,易风化、 遇水易软化,泥化,故边坡主要破坏模式为沿层间泥化夹层 产生滑动。为保证矿山公路的通行安全,防治工程必须达到 两个目的:一是稳固边坡及防护坡面,提高边坡稳定性,同 时防止边坡表层松散块体掉落及局部滑移;二是公路内侧支 挡防护, 保证边坡的稳定性及保障矿山施工安全。 根据上述, 结合工程区的地形特征,拟采取以下治理方案: (1)清理坡面活动危岩块体。 (2)在高程 820~875m 之间布置 4.5×4.5m 砂浆锚杆 (长度 4m) ,坡面采用主动柔性防护网系统。 (3)在边坡前缘陡壁坡脚处设置浆砌石挡土墙,以提 高边坡的整体稳定性。 (下转第 232 页)
施工技术
高倾顺向岩质边坡稳定性分析及防治探讨
——以华新水泥秭归矿山公路边坡为例
徐 勇 中国地质调查局武汉地质调查中心,湖北 武汉 430205
摘要:本文根据华新水泥秭归矿山公路边坡的实际情况,分析了矿山公路内侧高倾顺向岩质边坡基本特征,并对其稳定性进 行了探讨,总结出了矿山公路高倾顺向边坡防治工程设计。 关键词:高倾顺向边坡基本特征;稳定性分析;防治工程设计 中图分类号: TV223 文献标识码: A 文章编号:1671-5810(2015)45-0230-02 引言 华新水泥(秭归)有限公司下属矿山位于厂部南侧和尚 堡,主要为生产车间提供石灰岩矿石。矿山开采工作面位于 童庄河右岸斜坡顶部,地势陡峻,矿山公路呈“之”字形蜿 蜒迂回而上,通行条件较差。矿山公路所经之处为一高倾角 的顺向岩质斜坡,受构造裂隙及人工切坡影响,矿山公路内 侧边坡稳定性较差,尤以 830m 高程带的不稳定边坡最为显 著,严重威胁矿山作业人员和工程设备的安全。 1 不稳定边坡基本特征 1.1 形态特征 该不稳定边坡位于矿山公路内侧,分布于 820m-875m 高 程之间,相对高差约 30-50m,坡度约 57-65°,纵向长度 (斜长)约 77m,斜坡沿公路走向方向的横向宽度约 77.5m, 2 斜面面积约 5967.5m 。工程区斜坡结构类型属高倾顺向岩质 斜坡,坡面即为层面,倾角 57-65°。剖面呈直线形,不稳 定岩块体主要沿层面产生滑动变形,单层岩体厚 80-120cm, 3 不稳定斜坡规模约 6000m 。 1.2 斜坡变形特征 工程区斜坡属高倾顺向岩质斜坡,受上述两组构造裂隙 及层间软弱夹层影响,岩体完整性较差,多被切割成块状, 后期人工切坡,使公路内侧形成坡度大于坡面倾角的临空 面,更不利于坡体稳定,在重力卸荷、风化剥蚀及降雨等外 部因素综合影响下,形成规模不等的危岩体,对矿山公路通 行安全构成较大威胁。 1.3 主要的工程地质问题 1.3.1 块体塌落 这些部位位于斜坡的中上部,岩体节理裂隙发育,岩体 被切割成不同形态大小的块体,在重力、雨水冲刷等作用下 3 容易塌落,块体体积大小不等,一般约 0.5~15m 不等,对 矿山公路通行安全存在较大危害。 1.3.2 崩滑 这些部位位于斜坡中下部,岩体沿层面下滑,崩塌物质 堆积往往在坡下形成崩滑堆积体。根据野外调查与类比可 知,其破坏模式主要取决于边坡岩体结构面组合及其与边坡 面的关系,以浅表层岩土体滑移或节理切割的块体崩滑和风 化崩落为主。 2 边坡稳定性分析 2.1 边坡安全等级 简易矿山公路属一般建设项目,工程区内地形复杂,地 貌呈陡倾台阶状,地质构造较复杂,岩性单一,岩土体工程 地质性质,水文地质条件简单,故地质环境条件总体属中等 类型,根据《建筑边坡工程技术规范》 ,该边坡属高倾岩质 顺向坡,综合评定边坡的安全等级为二级。 2.2 计算方法 该不稳定边坡为顺向岩质斜坡,层面夹有 10-50mm 厚 泥质软弱夹层,其潜在滑移面即为层面,因此计算方法采用 平面滑动法。平面滑动法的安全系数通用计算公式为: 2.3 计算工况 由于工程区内基本地震烈度为 6 度,故不考虑地震的影 响。计算时分析高倾顺向边坡及影响范围内可能遇到的各类 情况,特别是最危险的情况,综合确定以下两种计算工况: 工况一:天然状况(坡体自重) 工况二:天然状况+暴雨(坡体自重+暴雨) 2.4 岩土体物理力学参数选取 根据试验数据、结合邻近地区的经验类比数据和参数反 演分析结果,综合确定工作区内岩土体物理力学参数如表 2-1。 表 2-1 稳定性计算参数表

顺层岩质边坡临界坡长求解研究

顺层岩质边坡临界坡长求解研究

他们 均认 为层状 结构 顺层 岩质 边坡 失稳 机理 的力 学模 型 可简 化 为 梁模 型 , 研 究 的 热点 就 集 中在 梁 挠曲 线微 分方程 的求 解以 及顺 层岩 体极 限破 坏长 度) 临 界坡 长 + 等 方面 ( 本 文从 力学 角度 出发 , 研究 梁的 受力 特征 , 求解 梁模 型挠 曲线 微分 方程 , 并采 用最 小能 量原理 求解 临界 坡长 ( 该 方法 简单适 用 , 对研 究顺 层岩质 边坡 失稳 机理 具有 重要 意义 (
程圣国 ’," 叶 永 " 杨俊晓 "
三峡大学 ) ’ ( 三峡库区地质灾害教育部重点实验室 ,湖北 土木水电学院 ,湖北 宜昌 宜昌 . . / # # " 三峡大学 " ( 摘 . . / # # " +
要! 顺 层岩质边坡失稳是 边坡破坏的主要形 式 , 用力学方 法研究其失稳机 理是常用手 段之一 ( 针对目前 该
6 中图分类号 ! ’ / ( $ " 4 5.
文献标识码 ! 1
文章编号 ! ’ $ * " % * # / * ) " # # $ + " % # # ’ . % # / 7
顺 层岩 质 滑 坡是 最 常 见 8 最 典型 的 自 然层 面 滑坡 , " # # /年 *月三 峡 库区 发生 的 千 将坪 特 大滑 坡即 为典 型的平 面滑 动前 沿剪 出型 深层 基岩 顺层 滑坡 , 雅 砻 江下 游 霸 王山 边 坡 破 坏一 直 被 认为 是 溃曲 破 坏岩 质 顺 层滑 坡 的 典 型 ( 这些 顺 层 岩质 滑 坡多 发 生在 层 状 结构 岩 体 , 尤 其 是软 硬 交 互的 沉 积岩 中 ( 从 构造 上 , 则 多出 现在 构造 作用 比较 轻微 或不 太 强烈 的 背 斜或 单 斜 构 造地 区 ( 顺 层 岩质 边 坡失 稳 主要 是 自 重作 用 下 渐 进破 坏 的 结果 , 在自 重及 其 它荷 载 作 用下 , 边 坡 岩 体 各点 的 应 力状 态 不断 变化 , 最大 主应 力趋 向平 行于 坡面 , 在坡 脚处 出现 应 力集 中 , 层 状 岩体 沿 层 间 结合 软 弱 处裂 开 并错 动 , 在 坡体 后缘 出现 一系 列拉 裂缝 , 局部 出现 微 弱 架 空 现 象) 图’ 随 着 荷 载 进 一 步增 加 或 , " + , 岩体 受水 等因素 软化 , 其 物理 力学 性能 降低 , 导致

顺层页岩边坡稳定性分析及加固措施研究_张小勇

顺层页岩边坡稳定性分析及加固措施研究_张小勇

图 8 边坡计算模型 Fig. 8 Slope model
以块体为研究对象,各参数有以下关系: Ai Bi = x , (1) Bi C = H − ( x − x0 ) tan(α − β1 ) 。 1 WAi Bi CE0 = − γ tan(α − β1 ) x 2 + γ [ H + x0 tan(α − β 1) ] x − 2 1 2 γ Hx0 + x0 (2) tan(α − β1 ) 。 2 所以,对块体 Ai段 J3 结构面出露图 Fig. 3 K72+550 section of J3 structural plane
图 4 为该边坡涵洞南侧出口处,调查时发现涵洞
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2015 年
根据以上分析可知,J1 与 J2 结构面组合切割体属较不 稳定状态,可能沿岩层面发生顺层滑动,滑动方向约 为 330°;J1 与 J3 结构面组合切割体属较不稳定结构 状态,滑动方向约为 318°;J2 与 J3 的稳定状态结构 面组合切割体属稳定状态。
图 2 K72+550 段 J2 结构面出露图 Fig. 2 K72+550 section of J2 structural plane
J1 和 J3 结构面赤平投影图见图 6,J1 和 J3 结构面 的投影大圆交点 I 位于自然边坡投影大圆和边坡面投 影大圆之间,两结构面的组合交线 IO 的倾向与边坡 也就是两结构 倾向相对一致, 产状为 318°∠24.3°, 面的组合交线的倾角比开挖坡面的倾角小,而比自然 坡面的倾角大。现场调查后发现边坡组合交线在边坡 面有出露,因此确定该结构面组合切割体属不稳定结 构,滑动方向为 IO 方向,即约为 318°。 3.3 J2、J3 结构面稳定性分析 J2 和 J3 结构面赤平投影图见图 7,J2 和 J3 结构面 的投影大圆交点 I 位于开挖边坡面投影大圆的内侧, 组 合线 IO 的倾向相对于边坡倾向相反,产状为 270° ∠53.6°, 两结构面的组合交线 IO 的倾角比开挖边坡 面的倾角陡,因此,结构面组合切割体属稳定结构。

顺层岩质边坡岩层倾角的稳定性研究

顺层岩质边坡岩层倾角的稳定性研究

顺层岩质边坡岩层倾角的稳定性研究摘要:工程中常遇到不同边坡情况,边坡的地质条件直接决定工程的经济投入与经济效益.岩质边坡的稳定性受诸多因素影响,本文采用GEO-Studio软件进行对顺层岩质边坡不同倾角情况下的静力稳定性情况,进行多次有限元分析,着重探讨了顺层岩质边坡的静力稳定性与岩层倾角的关系,并深入分析岩层倾角对边坡稳定性的影响原因,同时对比三种安全系数分析方法在边坡稳定性分析中的分析结果。

关键词:顺层岩质边坡;倾角;静力稳定性;影响原因;安全系数;1 引言近年来,随着基础工程建设的快速推进,许多大型建设项目相继完成建设。

边坡治理工程受到越来越多的重视。

由于边坡治理工程受安全要求高,造价高,工程进度要求快等因素的限制,国内外学者对其的研究从未停止。

但由于边坡工程影响因素较多,影响机理较为复杂,因此未能对其进行全面深入系统分析。

岩质边坡因其岩层走向不同,划分为顺层岩质边坡与切层岩质边坡。

其中,顺层岩质边坡是一种易于导致安全事故的地质情况,顺层岩质边坡在其自重作用下,产生顺层滑移力,从而导致边坡失稳破坏。

而顺层岩质边坡稳定性受结构面倾角、岩层走向、岩层的力学特征等影响,已经引起很多学者的关注,并对经顺层岩质边坡稳定性进行了分析研究,取得了一定成果。

其中郑洁等探究了边坡坡脚与边坡稳定性系数的关系。

郭光威对岩质边坡与土质边坡稳定性评价方式进行了深入研究。

陈鹏等人进行了边坡高度,坡顶荷载以及相应工程措施对边坡稳定性的影响研究。

然而,现阶段顺层岩质边坡稳定性分析还存在一些问题亟待解决,如岩质边坡的失稳破坏规律只能依靠工程经验进行判别,而对岩质边坡失稳破坏的影响因素及影响规律的系统研究较少。

因此,需要对各影响因素进行系统分析,从而得出一套可以指导工程建设的科学理论。

本文主要研究顺层岩质边坡岩层倾角对边坡稳定性的影响,采用有限元数值模拟对不同岩层倾角情况下边坡稳定性情况及其影响原因进行分析汇总。

2岩质边坡稳定性影响因素岩质边坡的稳定性因素受诸多因素的影响,如:岩层走向、岩层倾角、岩层结构面强度,结构面数量、边坡坡脚、坡顶堆载、边坡高度,地下水位、岩体密度等。

顺层边坡岩体结构的不稳定性态研究

顺层边坡岩体结构的不稳定性态研究
第 32 卷 第 12 期 2010 年 .12 月
岩 土 工 程 学报
Chinese Journal of Geotechnical Engineering
Vol.32 No.12 Dec. 2010
顺层边坡岩体结构的不稳定性态研究
杨治林
(西安科技大学理学院,陕西 西安 710054)
摘 要:针对顺层边坡岩体结构的初始缺陷特性和非完善屈曲特征,应用初始后屈曲理论和突变理论探讨了缺陷结构
0引 言
顺层边坡岩体结构的屈曲并不意味着其承载能力 的丧失,而只是岩体结构的稳定性发生改变的分岔特 征[1]。边坡岩体屈曲后仍具有一定的承载能力,表明 结构的分岔点和后屈曲性态是稳定的[2]。随着初始后 屈曲理论在相关工程领域应用的完善化,有关顺层边 坡岩体结构稳定性性态的研究,也不再只局限于关注 岩体结构的初始屈曲性态和分岔点的平衡稳定性[3-4]。 应用初始后屈曲理论研究岩体结构分岔后在稳定和不 稳定发展的各个阶段的后屈曲性态,其实质是探讨结 构材料性能的演化及可能存在的平衡形式的突变,因 为材料属性决定着分岔时的本构行为和加载路径。人 们所关心的正是系统从失稳到失效的演化过程,关注
边坡在失稳之后到整体失效之前结构和岩体材料承载 能力的发挥,强调系统的不稳定性态[4-5]。
顺层边坡岩体是一个由其赋存状况决定其缺陷的 非完善系统。已有研究成果表明,关于非完善结构性 态的研究,需要考虑实际结构中总是存在缺陷这一要 素,应该在描述完善结构从基本状态转变为某个相邻 构形的位能增量上考虑初始缺陷的影响[2,5-6]。大多数 问题中,非完善结构在基本状态下的位移场和应力场 都近似地与载荷因子成线性关系[7-8]。非完善系统的研 究对象通常由一组离散化的状态变量所刻画,这些状 态变量往往依赖于多个外在因素参量。当这些参量取 某些值时,系统状态变量呈现出分岔现象[5-6]。顺层边

顺层岩质高边坡稳定性分析及处治方案研究

顺层岩质高边坡稳定性分析及处治方案研究

顺层岩质高边坡稳定性分析及处治方案研究贾鹏云【摘要】对顺层岩质边坡的特点及处治方法做了介绍,以某高速公路K24+260-K24+410段顺层岩质高边坡为例,对该边坡进行了分析计算.根据计算结果,采用以卸载、挡土墙、框架锚杆、框架锚索和拱形骨架护坡全方位防护为主,截排水为辅的措施.通车运营以来,边坡没有出现失稳变形迹象,表明参数选取合理,处治方案得当.【期刊名称】《山西交通科技》【年(卷),期】2017(000)004【总页数】4页(P29-32)【关键词】顺层岩质边坡;高边坡;稳定性;处治方案【作者】贾鹏云【作者单位】山西省交通规划勘察设计院,山西太原 030012【正文语种】中文【中图分类】U418.52在高速公路建设中,顺层岩质边坡工程的稳定性问题非常突出,其具有其他边坡之外独特的特征,受软弱面、节理面等不利结构面的影响及雨水浸入作用,在重力作用下极易形成滑坡,对公路的安全影响很大,因此,顺层岩质边坡的稳定分析和处治方案研究显得尤为重要。

1 顺层岩质边坡处治方法1.1 顺层岩质边坡的特点a)公路建设中顺层岩质边坡属于人工边坡,原始山体边坡自然状态下多处于稳定状态,由于施工开挖,坡体应力未完全释放,存在不稳定滑动趋势。

b)顺层岩质边坡稳定性取决于受岩层倾角和坡向夹角的关系[1]以及软弱层面物理力学性质。

1.2 顺层岩质边坡处治步骤根据顺层岩质边坡的特点,采用系统工程原理,提出了顺层岩质边坡处治设计的框架[2]。

图1 顺层岩质边坡处治设计框架图a)根据野外的地质调查及相应的钻探、坑探等手段勘察,查明边坡体的工程地质条件。

b)根据边坡的工程地质条件,对边坡进行分类,采用赤平投影分析确定边坡的破坏模式。

c)采用工程地质类比法、极限平衡法等对边坡的稳定性进行分析计算,确定边坡的下滑力。

d)根据稳定性分析计算的结果,进行处治方案的设计。

2 工程实例分析2.1 边坡概况某高速公路K24+260—K24+410段属于构造侵蚀剥蚀低山区,微地貌斜坡,全长150 m,中心最大挖深15.6 m,K24+320处左侧边坡最大挖深65.9 m。

顺层岩质边坡失稳破坏机理及滑动岩体临界长度分析

顺层岩质边坡失稳破坏机理及滑动岩体临界长度分析

顺层岩质边坡失稳破坏机理及滑动岩体临界长度分析
肖中浪
【期刊名称】《地下水》
【年(卷),期】2024(46)2
【摘要】顺层岩质边坡常因工程建设活动中在坡体下部开挖形成临空面(剪出口)从而产生顺层滑移—拉裂破坏,在对顺层岩质边坡进行支挡设计时确定滑动岩体临界长度是设计人员最关心的问题。

根据岩层面的抗剪强度指标通过边坡稳定性分析来确定滑动岩体临界长度。

根据理论分析建立顺层岩质边坡失稳破坏长度计算式,结合习水县和播州区两个工程项目进行理论计算滑动岩体临界长度与实际岩体后缘拉裂长度对比印证,通过印证比对基本吻合。

在对顺层岩质边坡进行开挖过程中应先进行预支护或预加固后方可进行岩体开挖。

【总页数】2页(P186-187)
【作者】肖中浪
【作者单位】贵州省有色金属和核工业地质勘查局三总队
【正文语种】中文
【中图分类】TU457
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2.顺层岩质边坡渐进破坏及失稳机理的数值模拟研究
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4.坡脚岩体劣化条件下库区软硬互层反倾岩质边坡的破坏机制和稳定性
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顺层岩质边坡稳定性分析

顺层岩质边坡稳定性分析

顺层岩质边坡稳定性分析发布时间:2023-02-01T08:52:07.406Z 来源:《工程管理前沿》2022年第18期作者:武钰华[导读] 顺层岩质边坡极易不稳定发生破坏,影响顺层岩质边坡稳定性的因素有很多,武钰华中冶沈勘工程技术有限公司辽宁大连摘要:顺层岩质边坡极易不稳定发生破坏,影响顺层岩质边坡稳定性的因素有很多,如:岩层倾角、水的影响、边坡高度、风化作用、地震效应、爆破震动效应等都可能影响顺层岩质的边坡稳定。

本文通过分析影响顺层边坡稳定性因素的作用机理,分析其失稳的机制以及破坏的模式。

关键词:顺层岩质边坡、岩层倾角及结构面、水的作用、开挖坡角、边坡高度。

前言顺层岩质边坡是包含层面和其它类型结构面的一种复杂边坡结构。

根据大量的工程实践经验发现,顺层岩质边坡是稳定性最差、危害程度最大的一种边坡,顺层岩质边坡的变形毁坏给边坡工程的建设重大的损失和人民群众的生命财产带来了重严重的威胁,因此对顺层岩质边坡的研究很深远的意义。

1 顺层岩质边坡类型影响稳定性的因素影响边坡稳定的因素有很多,首先取决于岩层倾角、地层岩性及其组合特征、结构面等内因。

除此以外还包括地下水的作用和开挖坡角、边坡高度、爆破震动效应、地震效应等其他因素。

2岩层倾角及结构面影响边坡稳定性的重要因素之一就是岩层的倾角。

开挖边坡坡角,当坡角中夹杂着的软弱夹层在坡面出露时,边坡极易发生沿软弱夹层滑动的顺层滑坡。

正常来讲,岩层倾角较大时,因为没有下滑空间,所以边坡相对较稳定,虽然在一定的条件下还是会产生顺层弯曲破坏和倾倒破坏。

岩层倾角接近并小于边坡开挖角时,下滑力和下滑空间都相对较大,边坡也就相对不那么稳定。

岩层倾角较小时,不稳定的岩体下滑力较小,开挖后的边坡相对较为稳定。

3地层岩性及其组合特征组成边坡的物质基础是地层,地层岩性的不同对边坡稳定性的影响也不同。

自然界中将地层岩性分为软质岩与硬质岩两种。

由软质岩体组成的顺层边坡坡高通常较低,所以岩层的倾角通常较小;而由硬质岩体组成的顺层边坡坡高通常较高,所以岩层倾角通常较大,由此可以知道地层岩性的不同对顺层边坡稳定的影响极其明显。

贵州某高速公路顺层岩质边坡稳定性分析与支护措施探讨

贵州某高速公路顺层岩质边坡稳定性分析与支护措施探讨

贵州某高速公路顺层岩质边坡稳定性分析与支护措施探讨随着西部地区大规模工程建设的开展,在施工过程中不可避免的形成了大量的路堑顺层岩质边坡,文章将从地层岩性、岩体结构、工程环境等方面对贵州某高速公路顺层岩质边坡的稳定性进行分析,并结合工程实际提出支护措施,结论对顺层边坡的开挖防护有一定的参考价值。

标签:顺层边坡;岩体结构;稳定性近年来,随着我国加大对西部地区高速公路建设的步伐,在建设过程中出现了大量的顺层岩质路堑边坡,如何评价其稳定性对公路的顺利建设至关重要。

但由于边坡的变形破坏模式与地层岩性、岩体结构、地质构造、地形地貌、水文地质特征及人类工程活动等密切相关。

根据前人的研究经验,顺层岩质边坡可分为缓倾角顺层边坡(岩层倾角40°)。

缓倾角顺层边坡开挖后边坡的自稳性较好,在贵州的山区道路建设中,较多出现的是以中等倾角的顺层边坡,偶尔会出现“夹心饼干”式的边坡结构,而陡倾角顺层边坡由于岩层倾角大于坡角,常发生弯折-溃曲破坏。

文章选取贵州某高速公路某段顺层岩质边坡,在对其工程地质环境条件及边坡基本特征分析的基础上,对边坡稳定性进行分析并提出支护措施。

1 某高速公路工程地质条件1.1 地形地貌该高速公路场区为低中山溶蚀洼地地貌,东南高,北西低,边坡范围内地形标高889.23~968.75m,相对高差79.52m,地形坡度较陡,一般为20~45°,最大坡度54°。

1.2 地层岩性根据地质调绘、钻探、物探资料,该段公路出露的地层为第四系灰褐色耕植土,结构松散;第四系残坡积粉质粘土,褐黄色,硬塑,含砾石5%~11%;寒武系牛蹄塘组页岩,强-中风化,泥质结构,块状构造,局部节理发育,见有方解石充填;震旦系灯影组白云岩,强-中风化,隐晶质结构,中厚层构造,节理发育,裂隙面见水质侵染。

1.3 水文地质条件边坡区位于溶蚀洼地,地表无长年性水流,仅在雨季有短暂地表径流;地下水由上部土层孔隙潜水和深部基岩裂隙水组成,含水量较小,其补给来源主要靠大气降水的入渗补给,排泄基准面为两岔河河面,根据现场钻孔测得地下水位0.5m。

211065700_高陡顺层边坡不稳定临界长度计算研究

211065700_高陡顺层边坡不稳定临界长度计算研究

土木与建筑工高陡顺层边坡不稳定临界长度计算研究周方玉(中交三公局第一工程有限公司北京100012)摘 要:高陡顺层岩质边坡治理及其支护设计是边坡设计难题之一,在边坡施工设计中,对于边坡失稳范围的确定一直是一个重要的问题,本文结合巴马—凭祥公路巴马至田东段工程边坡工程,采用控制变量法推导边坡的失稳范围公式,并实地测量相关数据,运用所推公式计算临界长度,将所得结果与实际边坡滑坡情况进行对比,调查资料验证其合理性。

失稳破坏临界长度的确定为边坡后续的稳定性计算和支挡工程设计提供了依据,达到了预期目的。

因此,笔者的分析方法对具有类似特点的顺层边坡具有借鉴价值,并为相关工程提供参考依据。

关键词:边坡工程顺层岩质边坡稳定性临界长度中图分类号:U416.1文献标识码:A文章编号:1674-098X(2022)09(a)-0189-04 Calculation of Unstable Critical Length of High and SteepBedding SlopesZHOU Fangyu( The First Engineering Co., Ltd. of CCCC Third Highway Engineering Group Co., Ltd., Beijing, 100012China )Abstract: The treatment and support design of high steep bedding rock slope is one of the difficult problems in slope design. In the slope construction design, it is always an important problem to determine the slope instability range. Combined with the slope engineering of the east section of Bama-Pingxiang Highway from Bama to Tian-dong, this paper deduces the formula for the instability range of the slope by using the control variable method, measures the relevant data on the spot, calculates the critical length by using the formula, compares the results with the actual slope landslide, and verifies its rationality by investigating the data. The determination of the critical length of instability failure provides a basis for the subsequent stability calculation of the slope and the design of the retain-ing works, and achieves the expected purpose. Therefore, the author's analysis method has reference value for bed-ding slope with similar characteristics, and provides reference for related projects.Key Words: Slope engineering; Bedding rock slope; Stability; Critical length1 工程概况1.1 地质概况本项目巴马—凭祥公路巴马至田东段工程,主线深路堑以碎屑岩(砂岩)边坡为主,共有深路堑23处边坡。

顺层岩质边坡变形破坏特征及稳定性分析的开题报告

顺层岩质边坡变形破坏特征及稳定性分析的开题报告

顺层岩质边坡变形破坏特征及稳定性分析的开题报

题目:顺层岩质边坡变形破坏特征及稳定性分析
一、选题背景
边坡是地质灾害中造成严重经济损失的重要因素之一。

在顺层岩石中,由于天然的构造及周围环境的复杂因素,容易形成较为复杂的边坡
形态,对于其稳定性的研究具有重要意义,能够有效避免灾害的发生。

二、研究意义
本次研究旨在针对顺层岩质边坡的变形破坏特征及稳定性进行分析,在进行分析的过程中可以加深我们对于边坡稳定性相关特征的认识,为
边坡治理提供重要依据。

三、研究方法
本次研究将采用多种方法进行分析,其中包括现场实测、实验模拟
以及数值模拟等方法,通过研究分析边坡的稳定性,探究边坡何种因素
会影响其稳定性,了解边坡变形破坏的过程,进而为边坡治理工作提供
重要参考。

四、预期结果
通过对顺层岩质边坡稳定性的研究,我们预计可以提取出一系列稳
定性相关的特征指标,并且找出造成边坡破坏的主要原因,为未来边坡
治理提供重要依据。

同时,我们还将通过数值模拟的方式进行边坡稳定
性分析,预期得到数值模拟的精度。

某顺层岩质滑坡稳定性分析及治理工程有效性评价

某顺层岩质滑坡稳定性分析及治理工程有效性评价

制性节
理,采赤
影法〔10*
滑的形成机制(图
6)&由 向坡,
,岩 向与
向夹角<40。,近似
小于 ,岩 外倾临空,属于不利
结构面"裂隙厶、厶倾向与坡向相切,裂隙厶2向与坡

于 且不临空, 体稳定性影响
小;裂隙厶和 的 与坡向倾向 ,交
小于 ,且位于 内部,外临空, 块体易
生滑移;裂隙L;和 小于 ,且于
35.72 934
35.21
化质泥岩 23.36
23.59
7.91 5.51 870
35.67 844
35. 17
综上分析,沙溪滑坡的滑动原因:①顺向坡结构;
②不利于稳定的多

述作 ,沿地的 泥岩夹
生滑移,最终
墙损坏,形成滑坡&
3.4
动机制分析
统计滑坡的地层产状及普遍发育的多
明显的鼓胀 ,说明由于地
小,滑
前缘的摩
,提供 当一部分的抗滑力,坡脚
土墙前期墙体 高度集中〔⑷,直
断裂&
滑 于设计值,挡土墙 置锚固段,墙体重
、墙
及墙底摩
满足抗滑、抗的需
要, 也 存在明显的抗滑段, 其抗滑力远不
与坡向倾向 内部,外临空,
,交线 块体
易发生滑移;裂隙厶和L;的 与坡向倾向 ,交 小于 ,且于 内部,外临空,属于不
利结构 合〔11 *,
块体易发生滑移。综合

向与
隙、 形成的块体, 易

构面的
生滑动(表2 )&
根据野外实测剖面形态和钻探成果资料:可
,测滑
口位于 前缘挡墙处。另滑坡
形特征及地 缝发育 ,

顺层岩石高边坡在卸荷条件下失稳长度的确定

顺层岩石高边坡在卸荷条件下失稳长度的确定

顺层岩石高边坡在卸荷条件下失稳长度的确定岩石高边坡属于非稳定的动力系统,其失稳长度是坡面垂直于边界的最短距离,是该动力系统边界线上的坡度从可容许范围转为不可容许的重要技术参数之一。

确定高边坡失稳长度的研究可以提出有针对性的边坡治理技术,为确保坡体稳定提供参考。

随着岩土工程技术的研究和发展,顺层岩石高边坡失稳长度推算方法也日益完善。

研究表明,卸荷条件下顺层岩石高边坡失稳长度是由它们的物理性质、结构及施工条件三大因素共同决定的,高边坡失稳长度的确定主要通过以下几种方法:1、理论分析和实验研究法。

针对顺层岩石高边坡失稳,结合理论分析和工程实践,可以采用地基体力学理论,应用有限元分析,对其性能特征进行分析,研究其失稳长度。

2、综合判断法。

顺层岩石高边坡失稳长度的确定需要综合考虑坡体的物理性质、结构及施工条件等因素,综合分析这些因素的影响,从而判断出失稳长度。

3、数值模拟法。

数值模拟技术是当今边坡工程较为流行的研究方法,可以对坡体的物理性质、结构及施工条件等进行精细的分析,从而在相应范围内确定失稳长度。

通过以上几种方法,可以科学确定顺层岩石高边坡在卸荷条件下的失稳长度,有助于建立高边坡变形规律,为边坡稳定提供重要的技术支持。

岩石高边坡失稳长度的确定对边坡稳定性具有重要的意义,已成为当前科学界重要的考核课题。

未来可能采用综合测量技术、数值模拟技术等,结合野外地质调查分析,逐步提高岩石高边坡失稳长度的确定精度,为确保边坡稳定提供可靠技术支撑。

总之,顺层岩石高边坡在卸荷条件下失稳长度的确定是一个工程技术中复杂且重要的课题,它可以保证边坡的安全,防止滑坡的发生。

理论分析与综合判断、实验研究数值模拟等多种方法可以确定失稳长度,但它只是在一定条件下的技术参数,实际操作中还需要考虑到坡体环境、地质条件和施工条件等因素,才能保证边坡的稳定性。

顺层岩质边坡不稳定岩层临界长度分析

顺层岩质边坡不稳定岩层临界长度分析

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顺层岩质滑坡的影响因素及其稳定性分析

顺层岩质滑坡的影响因素及其稳定性分析

在 自重 应 力 的长 期 作 用 和 驱 动 下 , 沿软弱滑 该滑坡 的形成与发展受多种 因素的影响 , 有其潜在的 内在因 开 挖 使 软 弱 面 临 空 , 面 发 生 持 续 的 蠕 滑 变 形 , 形成 后缘 拉 裂 缝 , 在 外 力 作 用 下 拉 裂 缝 素和外动力因素。 3 . 1 . 1 内在 因素

要: 以重庆蔡 家组 团某顺层岩质滑坡为原型 , 通过对顺层岩质滑坡的影响 因素及形成机制研 究, 表 明人类工程 活
动 强 烈程 度 和 降 雨 强度 是 影 响 滑坡 稳 定 的主 要 因素 ; 通过稳定性计算 , 顺 层 岩 质 滑 坡 的稳 定 系数 主要 取 决 与 滑 坡 后 缘 拉 张 裂 隙 水 头 高度 。 关键词 : 顺层岩质滑坡 ; 勋 向; 因素 ; 稳 定性
准 分区场平及边 坡工程 ( 一期 ) 分项工程 , 边 坡长约 4 0 0 m, 高 约 3 0 4 0 m, 采 用 分阶 放 坡 , 共设四阶, 每 阶高 l O e, r 马道宽 2 . 0 ~ 3 . O m, 坡率 1 : 0 . 7 5 1 : 1 . 0 , 坡面采用锚杆格构加固, 坡向1 0 8 o ; 2 0 1 1 年6
能, 滑 体 在 向下 运 动 的过 程 中 , 破坏力强 。 ( 2 ) 岩 体 结 构
南东翼 , 岩层呈单斜产出, 岩层产状为 1 1 8  ̄ 1 7 1 9  ̄ , 层 间 局 部 夹 下水在运 移排 泄中受泥 岩层阻隔 , 在 砂泥岩接触带富集 , 软化泥 泥化层, 红褐色泥膜, 层 间错动带较发育, 属软弱结构面。边坡发育 岩岩体, 并在局部形成泥化夹层 , 降低结构面 的抗剪强度。
月 1日, 在持续暴雨作用下边坡中部约 2 8 0 m, 宽约 6 O 1 1 5 m范 围 边坡 已发生滑塌, 平均厚度 1 2 . 8 m, 体积约 3 6 . 0 8  ̄ 1 0 4 m 3 。

某山区公路岩质边坡稳定性分析及处置措施

某山区公路岩质边坡稳定性分析及处置措施

某山区公路岩质边坡稳定性分析及处置措施摘要:成都市某省道K8+300~K8+400右侧边坡主要为牵引式岩质顺层滑坡,伴有崩塌变形,滑动面为砂泥岩界面,雨水下渗后,泥岩软化形成软弱结构面,硬质砂岩沿砂泥岩层间界面顺层滑动。

目前滑坡整体处于欠稳定~不稳定状态,有加速发展趋势。

本文通过对边坡病害类型、滑坡体变形分析、滑坡物质结构特征等分析,给出了边坡的稳定性系数及下滑力计算值,并针对边坡稳定性分析结果给出了合理化治理措施建议。

关键词:山区公路;岩质边坡;顺层滑坡、边坡稳定性分析;处置措施0 工程概况成都市某省道K8+300~K8+400右侧为扩建道路一般挖路段,最大开挖深度20 m 左右。

既有道路边坡已经开挖成型(原设计为:岩质边坡坡率1:0.75+设置2级宽1.5 m挖方平台+护脚矮墙),在护脚挡墙基础施工完毕尚未浇筑时,受2019年6月17日宜宾市长宁地震和连续暴雨影响,造成K8+370~K8+340右侧第一级边坡出现局部岩质滑塌。

8月6日,持续性降雨和暴雨过后,顺层滑动范围扩大至上部县道路基后侧,危及赵淮路上方县道和县道上方铁塔。

1 边坡病害类型K8+300~K8+400段右侧边坡病主要表现为岩质顺层滑塌,包括顺层滑动和局部岩质崩塌,以前者为主,两种变形破坏相互影响,有时因顺层滑动引发局部岩质崩塌,有时因局部崩塌后,形成新的临空面又促发新的顺层滑动[1-2]。

岩质崩塌主要受一组平行的构造节理影响,而顺层滑动主要受地层岩性及废弃采石坑槽的影响。

本滑坡主要为牵引式岩质顺层滑坡,伴有崩塌变形,滑动面为砂泥岩界面,雨水下渗后,泥岩软化形成软弱结构面,硬质砂岩沿砂泥岩层间界面顺层滑动。

目前滑坡整体处于欠稳定~不稳定状态,有加速发展趋势。

2 滑坡体变形分析按滑坡形成的时间及变形情况,该滑坡目前主要经历了两个主要变形阶段,从局部顺层滑塌到初步形成整体牵引式顺层滑动,从现场变形监测情况,该滑坡在连续降雨状态下,变形有加剧的迹象。

层状岩质边坡破坏模式及稳定性的数值分析

层状岩质边坡破坏模式及稳定性的数值分析

(a) 10º
(b) 20º
弯曲变形,较远处除了发生弯曲变形外,还伴随明 显的溃曲破坏,薄板状的岩层沿层间挤压带启开, 沿岩层方向发生轻微差异性层间错动[3]。由于不均 匀的层间错动,岩体在裂隙面上的剪应变累积起来, 坡体后缘出现一系列的拉裂缝,同时还在层间出现 局部的陷落带,前缘沿弯折破碎带剪出,形成崩塌。
呈水平或近水平分布,主要受岩体自重力影响而产 生滑移力。坡顶变形破坏早于坡面和坡脚,坡顶变 形破坏是由水平拉应力作用,形成上宽下窄的拉破 坏区,并逐渐扩展加深。拉伸破坏区随坡高增大, 坡角变陡,拉破坏区域面积增大,深度加大[15]。算 例边坡中结构面通过坡脚,从而在重力沿临空面分 力的作用下形成沿坡脚滑出的变形破坏,该类破坏 属压剪性质。
抗拉强度 /MPa 1.41 0.01
2.2 屈服准则
采用能同时考虑关联流动拉伸屈服和非关联流
动剪切屈服的 Mohr-Coulomb 准则[14],其表达式如下。
(1)剪切屈服准则 f = I1 sin ϕ / 3 − c cosϕ +
J2 (cosθσ + sinθσ sin ϕ /
3) = 0
(1)
(School of Resources & Safety Engineering, Central South University, Changsha 410083, China)
Abstract: The failure modes of stratified rock slopes are simulated by FLAC3D (fast Lagrangian analysis of continua), while the relationship between dip angles of structure planes and stability of slope is analyzed by shear strength reduction method at the same time. Calculation results show that; ① for horizontal layered slope, horizontal deformation failure at the top of slope occurs earlier than that on the surface and toe of slope, which leads to the tensile failure zones. For consequent slope, when dip angle of structure plane is small, the mainly failure mode is slippage; when dip angle is large, the failure is buckling. For vertical layered slope, the failure mode is bending-fissuring-slump. For anti-dip rock slope, the mainly failure mode is slippage for small dip angle of structural plane, and toppling failure for large dip angle of structural plane. ② for consequent slope, the total safety factor F of slope first increases then decreases with structural plane dip angle β; the outline of curve for the relationship between F and β is like shoulder which is higher on both side, and lower at the middle place. When β =30º, F reaches its minimum value. For anti-dip rock slope, the outline of curve for the relationship between F and β shows the trend of increase-decrease-increase. And the most parts of its curve are higher than that of consequent slope, which is in accordance with practical case. ③ the elastoplastic element with lower strength can reasonably simulate the deformation of weakness plane. Key words: stratified slope; failure mode; numerical simulation; stability

顺层边坡临界高度的确定

顺层边坡临界高度的确定
倾 角顺 层边 坡 的破 坏机 理 、影 响 因素及 临界 失稳 高度 进行 分 析 。
2 顺 层 边 坡 的 影 响 因 素 及 破 坏 机 理
山 区 高 速 公 路 建 设 中 ,顺 层 岩 质 边 坡 普 遍 存 在 。顺 层岩 质边 坡 失稳 大 多 由于修 筑路基 时 对 坡体 进 行切 脚 开挖 ,使坡 脚 出现 临空 面 ,连续 强 降 雨诱 发 边坡 沿层 面特 别 是软 弱夹 层发 生顺 层 滑动 。顺 层 滑 移破 坏 多发生 在缓 倾 或 中等倾 角顺 层边 坡 。调查 发 现 ,倾 角在 1 。 5 以下 的顺 层 高边 坡 基本 可 以 自稳 , 其 破坏 的概 率 比较小 ,稳 定 性 比较 高 ;陡倾 角 的顺 层 边 坡 .路 堑 边 坡 设 计 中 往 往 按 岩 层 层 面 进 行 放 坡 ,故 这类 高边 坡 的破坏 也 较少 ;中等倾 角 的顺 层 边 坡稳 定性 最差 ,路 堑 开挖 中不 可避 免会 将 岩层 切
面 的产 状 和 抗 剪 强 度 , 同 时 还 受 边 坡 中 地 下 水 的 活
动及岩 层 弯 曲或断 层切 割形 成 的起伏 差 的控 制 。边
坡 中地 下 水 的作 用 一 方 面 降 低 了 潜 在 滑 动 面 的 抗 剪
强度 .另 一方 面 ,地下 水水 压力 作用 在 滑动 面产 生 的拖 曳力 作用 ,加 速 了边坡 岩体 的破 坏 。顺 层 失稳
e g n e i g i c lu a e a d a ay e t r ug a o i g t e m eh d, t e r s l i i a r e n wih n i e rn s ac l t d n n lz d h o h d ptn h to h e u t s n g e me t t t e p a tc l t t s h r c i a sa e . K e w o ds: b d i so e; c ii a heg t sa ii a a y i ; f i e me h n s ; c m p e e sv y r e d ng l p rtc l ih ; t b lt y n l ss al ur c a im o rh n ie te t n ; p e te s d a l r a me t r sr s e c b e

顺倾层状岩质边坡失稳破坏机制及稳定性影响研究

顺倾层状岩质边坡失稳破坏机制及稳定性影响研究

地应力 、水文气象 、地震和人工作用等。陈从新等嘲、 力应 变关 系 ,后处 理分 析 时能够得 到 塑性 区的分 布
卢增木等131研究顺层岩质边坡稳定系数 的变化和变 特征 。其原理 是将 岩 土体 的黏聚 力 c、内摩擦 角
形机制时,从相似理论角度 出发 ,搭建 了边坡的地质 值按式 (1)和式 (2)同时进行折减 ,得 到新 的 c 、
因此 ,通过 Midas GTS有 限元 分析 软 件 ,采用 有
工期 、成本等 ,更存在潜在安全隐患。因此 ,研究顺 限元 强 度折减 法得 到顺 倾层 状岩 质边坡 在不 同岩 层
倾层 状 岩质 边坡 的失 稳破 坏机 制和 稳定性 具 有工 程 倾 角 、边 坡坡 角 、结 构 面间距 条件 下 的边 坡变 形状态
西 =arctan(tan ̄b/F)
(2)
收稿 日期 :2016—04—12 作者简介 :谯乾峰 (1989-),男 ,四川达州人 ,助理工程师 ,硕士 ,研究方向:岩土工程及水文地质勘察 ,E—mail:4 19485188@qq.con。
· 36 ·
第 4期
谯 乾 峰 :顺 倾 层 状 岩 质 边 坡 失 稳 破 坏 机 制 及 稳 定 性 影 响 研究
第 52卷 第 4期 2016年 ANSU W ATER RESOURCES AND HYDR0POW ER TECHNOLOGY
Vo1.52.No.4 Apr.,2016
· 设 计 与 研 究 ·
顺倾 层状岩质边坡 失稳破 坏机制 及稳定性 影响研 究
中 ,常 常会 遇到顺 倾层 状 岩质边 坡 ,这类 边坡 的失 稳 程 序 的便 捷性 以及 其对 岩 土体 的适 用性 ,使 得该 方

tx顺层边坡临界高度的确定

tx顺层边坡临界高度的确定

顺层边坡临界高度的确定喻邦江.鄢霞(贵州省交通规划勘察设计研究院,贵州贵阳550001)摘要:从地质学角度对顺层岩质边坡的稳定性影响因素和破坏机制进行分析,采用界限平衡法基本理论推导出顺层边坡临界高度的计算式,并对实际工程中的顺层边坡临界高度进行计算分析,计算结果与实际情况吻合较好.关键词:顺层边坡;临界高度;稳定性分析;破坏机制;综合治理;预应力锚索中图分类号:U416.14文献标识码:B文章编号:1002—4786(2010)09—0063—03D0I:10.3869~.issn.1002—4786.2010.09.006 DeterminationofBeddingRockSlopeSCriticalHeightYUBang-jiang,YANXia (GuizhouCommunicationPlanningSurveyandDesignAcademy,Guiyang550001,China) Abstract:Fromtheaspectofgeology,theinfluencingfactorsandfailuremechanismofbeddin grockslopeisanalyzed.Thecalculationformulaofcriticalheightofbeddingslopeiseducedap plyingthefundamentaltheoryofboundbalancemethod.Thecriticalheightofbeddingslopeofanact ual engineeringiscalculatedandanalyzedthroughadoptingthemethod,theresultisinagreement withthepracticalstates.Keywords:beddingslope;criticalheight;stabilityanalysis;failuremechanism;comprehens ivetreatment;prestressedcable1引言山区高速公路建设中,顺层岩质边坡普遍存在.顺层岩质边坡失稳大多由于修筑路基时对坡体进行切脚开挖,使坡脚出现临空面,连续强降雨诱发边坡沿层面特别是软弱夹层发生顺层滑动.顺层滑移破坏多发生在缓倾或中等倾角顺层边坡.调查发现,倾角在15.以下的顺层高边坡基本可以自稳, 其破坏的概率比较小,稳定性比较高;陡倾角的顺层边坡.路堑边坡设计中往往按岩层层面进行放坡,故这类高边坡的破坏也较少;中等倾角的顺层边坡稳定性最差,路堑开挖中不可避免会将岩层切断,开挖边坡切脚,从而引起边坡的顺层滑动.被切断的岩层的稳定状态主要取决于岩层的倾角,软弱结构面的抗剪强度及边坡开挖的坡率和高度.因此本文主要针对中等倾角顺层边坡的破坏机理,影响因素及临界失稳高度进行分析.2顺层边坡的影响因素及破坏机理顺层边坡的变形破坏与地层岩性,岩体结构,地形地貌,水文地质条件,开挖高度,开挖坡率及方式等因素有关.天然顺层边坡上开挖路堑时,岩层被切断,被切断岩层的稳定性不仅取决于软弱层面的产状和抗剪强度,同时还受边坡中地下水的活动及岩层弯曲或断层切割形成的起伏差的控制.边坡中地下水的作用一方面降低了潜在滑动面的抗剪强度.另一方面,地下水水压力作用在滑动面产生的拖曳力作用,加速了边坡岩体的破坏.顺层失稳的原因可能是材料破坏,也可能是结构溃屈.顺层边坡失稳多由结构溃屈引起.顺层滑坡产生的一般规律是:边坡开挖,坡体形成一边坡在自重作用下,岩层沿软弱夹层或层理产生剪切滑移,在中下部的岩层向临空方向轻微弯曲,坡面隆起,并伴有坡体扩容一随着滑移量的增加,在弯曲段的坡面产生张挣裂隙,并在剖面上伴有x共轭状裂隙,当弯曲,隆起发展到一定阶段,边坡产生溃屈或弯折破坏一滑坡及后期改造阶段,岩块在发生突发性破坏以后,又达到了新的平衡中缓倾角顺向边坡滑移一弯曲破坏(溃厢)过程一般经历四个阶段(如图1所示):a)滑移一轻微弯曲阶段;b)滑移一强烈弯曲一隆起阶段;c)滑移一碎裂一散体化阶段;d)整体失稳阶段.1滑移一弯曲破坏演化梗式3边坡失稳临界高度的确定在山区高速公路建设中,将不可避免地遇到大量的顺层边坡,顺层边坡的临界高度,开挖坡率的确定对工程实施具有现实的指导意义.现国内许多学者和专家对顺层边坡的稳定性已经进行了广泛的研究.以孙广忠教授为首的专家学者利用材料力学中的压杆稳定理论对顺层边坡稳定的判据进行了研究,李强I2l把岩板弯曲问题视为弹性理论的薄板稳定问题,根据能量平衡求解方程,最后推导顺层边坡临界坡高如下:(I)式中:,,——岩板弹性模量,泊松比和容重; Ot,——岩层的倾角和岩层的厚度(即滑面上岩层的总厚度):,C——内摩擦角和滑面内聚力:——临界高度.边坡失稳的判据为:K=H√日≤1.综合分析,发现计算式(1)中存在如下问题:a)计算式中未考虑边坡开挖坡率对临界高度计算的影响,与现实情况不符:h)若不考虑岩体其他结构面,爆破等因素的影响,理论计算,当边坡开挖坡角小于等于岩层倾角时(≤O/),一般高度的顺层边坡开挖能保持稳定,边坡开挖的临界高度极大(对于高大边坡发生溃屈变形破坏的情况,采用文献【3卜【5]的方法进行计算),但式(1)中,当&gt;&gt;时,&gt;&gt;0,可推出~&gt;&gt; 0,显然不符合实际情况.文中运用力学平衡原理对顺层边坡模型(见图2)进行计算分析,得flJ边坡的稳定性系数=Gcosma.ndp+CL一.当边坡处于临界稳定状态时,:(781nOL1,由几何关系可推导得边坡的临界稳定高度公式为:Hnnx---2Csitw~丽(2)【sln一c0stan)s1n(一)式中:OL,岩层的倾角和边坡开挖坡角,,0∈[0,90.];,C,——内摩擦角,滑面内聚力,容重;..临界状态下的边坡高度,即临界坡高.2顺层边坡模型根据式(2),在岩体及结构面物理力学性质不变的情况下,由.曲线(见图3)可得出如下结论:a)边坡开挖的临界高度除了与滑面,滑体的物理力学参数有关外.还与边坡开挖时的开挖坡脚相关,边坡坡角与边坡临界高度一一对应,当0∈f0, ]时,一∈(一o.,0),但实际中H/&gt;0,因此H一不存在,即当边坡开挖坡角小于等于岩层倾角时, 边坡开挖均能保持稳定,与现实边坡稳定状态相符合:b)当边坡开挖坡角0=90.时,边坡存在一个自稳的高度,当边坡开挖高度小于陔值时,边坡总能保持稳定,即边坡存在一个自稳的最小稳定高度日,因此,.∈『…,+∞),其中:日2CtanaLsln一c0stanC)边坡坡角0不断减小趋近于倾角时.边坡临界高度不断增大,曲线斜率急剧上升;d)在边坡开挖坡角一定的条件下,由一日一曲线(如图4所示)可得出顺层边坡可能失稳的倾角∈(西,0),其中存在一个最不利倾角,即临界高度最小时的倾角,分别对边坡坡率为1:0.3,1:0.5, 1:0.75.1:1,1:1.25,1:1.5,1:2七种坡率下的最不利倾角进行了计算,计算结果为a=43.5.,39.,33., 29.,26.,24.,20.,从而可得L叶J倾角O/∈(15.,40.) 时边坡稳定性最差,与现实情况吻合.\\0&gt;or区gI\,~d90.●图3边坡坡角一临界高度关系曲线/\,/,,,--____,/击0区如.不存在flf图4岩层倾角一临界高度关系f}=【i线4工程实例分析运用本文中临界坡高计算公式(式(2))和文献f21中的计算公式(式(1))分别对镇胜高速公路,茅台高速公路l1段顺层边坡进行了计算对比分析,结果见表1.边坡坡体基岩为中厚层状灰岩,白云岩,层问夹薄层状软弱夹层,其中第1~6段边坡开挖后发生了顺层滑坡,第7~11段边坡采用放缓坡率开挖.边坡整体稳定.计算分析结果显示,第1~6段边坡计算中,式(1),式(2)均与实际情况较吻合(=&lt;1,边坡失稳),第7~11段边坡计算中,式(2)相比式(1)与工程实际情况更加吻合(=眦/日&gt;1,边坡稳定).表1临界高度计算结果最大开挖式(1)式(2)序号桩号段落地质概况计算临界计算临界备注高度(Il1)高度(in)高度(m)1K49+862~K50+000中厚层状白云岩,层问夹薄层状泥岩,产状225.31.16.338.7810.912K51+800~K52+200中厚层状白云岩,层面间夹有褐黄色粘土,产状235.27.15-48-813.043K55+350~K55+420中厚层状白云岩,层间夹簿层状泥岩.产状230.31.10.677.291O.91{开挖后发4K58+487~K58+690中厚层状灰岩.层面问夹有褐黄色粘土充填,产状230.34.l8.878.51O.1生滑坡5YK57+455-YK57+550中厚层状白云岩.层间夹薄层状泥岩.产状230.31.13.16.9510.9l6YK40+9OO~YK41+253中厚层状灰岩,层间夹薄层状炭质泥岩,产状320.44.13.168.367_287K5+18O~K5+480中厚层状白云岩,层问夹薄层状泥岩,岩层产状160./35.23.8913.97*42.O98K7+990~K8+140中厚层状白云岩,层间夹薄层状泥岩,岩层产状230.42.46.385.82*53.23开挖后边9K9+720~K9+860灰黑色厚层状灰岩.层问夹泥质.产状350.25.27.991O.1936.82 坡稳定1OK11+180-K11+360灰黑色厚层状灰岩,夹泥质白云岩,产状350.20.39.6-6.63—24.O3l】ZK14+2l0~ZK14+300中厚层状灰岩夹薄层状炭质泥岩,产状330.39.28.5—16.7132.89注:表中加的数字表示计算结果与实际情况不符.负值表示临界高度不存在.即边坡稳定5结语5.1对于岩层倾角较大,边坡开挖坡角与岩层倾角一致的边坡.可采用文献[31-[5]所述的方法进行其稳定性评价和失稳高度计算,并以此为据进行支挡,锚固设计.5.2对于岩层倾角中等,边坡开挖坡角大于岩层倾角的顺层边坡,其边坡开挖的临界高度可采用本文提出的计算方法进行分析,进而对边坡进行坡率设计和支挡,锚固优化合理设计.5-3经实例分析,本文提的分析计算方法,对人工挖孔技术在山区桥梁桩基施工中的应用徐天明(驻马店市公路管理局,河南驻马店463000)摘要:介绍人X-.挖孔在桥桩施工中的机具配备和5-艺流程,通过施工实例具体分析人工挖孔的施工特点和注意事项,可为相关工程实践提供参考.关键词:人.32挖孔:风化岩层;渗水中图分类号:U443.15文献标识码:B文章编号:1002—4786(2010)09—0066—04 DoI:10.3869~.issn.1002—4786.2010.09.007 ApplicationofManualDiggingTechnologyforBridgePileFoundationC0nstructi0ninMountainAreaXUTian——ruing(ZhumadianCityHighwayManagementBureau,Zhmnadian463000,China)Abstract-Theequipmentandtechnologicalprocessofmanualdigginginbridgepileconstruc tionareintroduced,andtheconstructioncharacteristicsandattentionpointsareanalyzedaccordi ngtotheconstructionexample,whichcanprovidereferenceforrelatedengineeringpractice. Keywords:manualdigging;weatheredrockstrata;seepage硬质岩夹软弱夹层直线型滑动的顺层边坡实用性较好,对于今后公路工程中类似的顺层边坡的稳定性评价,加固治理设计具有一定的指导意义.参考文献fl1黄润秋,徐强.工程地质广义系统科学分析原理及应用『M1.北京:地质出版社,1997.『2】李强.鄂西山区地下采掘与山体稳定性岩体力学研究『DJ.成都:成都地质学院,1990.【3]严明,黄润秋,张倬元,等.岩质边坡滑移一弯曲破坏中间状态的工程地质分析『J1.水利水电技术, 2005,36(11):41—44.【4]李云鹏,杨治林,王芝银.顺层边坡岩土结构稳定性位移理论[J].岩石力学与1=程,2000,(6):63-63.[51孙广忠.岩体结构力学[M】.北京:科学出版社, 1988.[6]6JTGD30—2004,公路路基设计规范[S].[71陈祖煜,汪小刚,杨建,等.岩质边坡稳定性分析lM1.北京:中国水利出版社,2004,55—57.张卓元,王士天,王兰生.工程地质分析原理fM】.北京:地质出版社,l985,134—136.作者简介:喻邦江(1980一),男(汉族),贵州遵义人,工程师,主要从事岩土工程勘察,设计,研究工作.收稿日期:2009—12—21。

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开挖边坡面出露的岩层, 其编号顺序与前述的相同, 而 自然边坡段 (上坡) 岩层编号则按由坡前缘往坡后缘的 顺序编排。若坡缘不在岩层层面处, 而在某层内, 则以 坡缘为界, 编为两层, 分别划归上坡段和下坡段。 上坡段岩层失稳长度 ’)
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图( 中,!$! ) ! $ * ./& ( 1 ,) $! % !) ! %#! ,有
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已有开挖边坡失稳滑动调查发现, 顺层边坡失稳 多数是从自然边坡表层坡缘开始, 沿层面滑动, 并向自 然边坡上部发展。边坡失稳破坏的形式和过程, 取决 于岩层倾角、 层面强度参数、 岩体抗拉强度等。
开挖边坡段 ( (! " ( " ( = % ’-$ , 图( 8 -) #! # ’ )
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),-.’/,0 1,2.0"" 23 ,2.4 "’,-’- 2$ 506,2.4 "7210
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自然边坡坡角等于岩层倾角 自然边坡角与岩层倾角相同时, 可建立如图 8 所
示的坐标体系。
(A)
式中
0$’ ! 为岩体的抗拉强度对块体 +! ,! - 产生的拉
力; 0 ’ ! 为第 ! 层岩体底面上的下滑力; 0 $ ! 为滑动层面 上的法向力; 0$! 为滑动层面上的抗滑力。当 0 $! % 0 ’ ! ! =
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和 “岩桥” 的等效抗拉强度为 $’ 。因卸荷及风化影响, 岩体等效抗拉强度 $’ 和层面抗剪强度参数 ( $ ! 及 %! ) 都会随卸荷及风化程度而降低, 因此, 设 $! , %! 和$’ 与 分析点到坡面距离 ( ( % (! ) 的变化为 $ ! ! *( > $= ! $ ( % (! ) %! ! *( . ( % (! ) 式中
[!, "] 变形破坏失稳模型 ,并得到了实际现象证实; 对于
稳的临界长度有多大, 实际设计时, 往往凭经验选取一 个长度来进行支挡结构设计, 如铁路设计一般取 *% 并根据一般顺层边 F。本文结合渝怀铁路论证设计, 坡的结构特征, 对其失稳的临界长度进行了探讨。
图! G:7# !
顺层边坡岩层破坏特征
中各参数有下列关系: ( "#$ " % #) ( ( % (! ) ,! - ! .2" " .! - ! ,! - .2" # & /+! ,! - ! ! +! ,! ・ .! - ( +! ,! ! ( % ( !
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图! )#*+ (
顺层边坡岩层破坏过程
邓荣贵, 等 H 顺层岩质边坡不稳定岩层临界长度分析
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重为!! ,第 ! 层岩体在开挖边坡上的出露斜长为 " ! , 则 第 ! 层岩层厚度 #! 为 ( (&) #! ! " ! "#$ " % #) 设第 ! 层岩体底层面摩擦系数为 $ ! , 黏聚力 为 坡体中发育走向与岩层走向一致, 铅直的密集节 %! , 理, 整个边坡岩体的容重 ! 和岩体抗拉强度$’ 取其各 层厚度的加权平均值, 即
设第 ! 层顶面、 底面与开挖边坡面交点的 ( , )坐 标值分别为 ( (! %& , 和 ( (! , , 开挖边坡坡顶的 ( , )! %& ) )! ) 则有 ) 坐标值为 ( = , )= ,
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(8)
(F)
边坡开挖后, 假设边坡岩体沿第 ! 层岩体底层面 滑动时, 坡体内沿节理和节理间的 “岩桥” 拉裂, 节理面
当开挖边坡坡角 " 等于岩层倾角#, 或者 # 等于 或者 ’-$ 边坡开挖 F=G, " . ! 趋于无穷大。此时, # ! $ ! 时,
不再受到扰动时, 失稳滑动到一定程度也就不再往上
!


!
[*] 发展 。那么, 岩层会滑到什么位置就不再滑动, 即失
岩层走向和倾向与边坡走向和倾向一致的边坡称 为顺层或顺倾边坡, 其余的叫反倾或斜向边坡。实际 工程中, 常将走向与岩层走向夹角小于 "%E、 倾向接近 的边坡视为顺层边坡。在陡倾角的天然顺层边坡上开 挖路堑时, 路堑边坡角的设计值往往与岩层倾角一致; 在缓倾角的天然顺层边坡上开挖路堑时, 虽然会将岩层 切断, 但因层面的抗剪强度能足以使被切断岩层保持稳 定, 而不需花费太大资金进行护坡; 而在中等倾角的天 然顺层边坡上开挖路堑时, 不可避免地将岩层切断, 被 切断岩层的稳定状态主要取决于岩层倾角和层面的抗 剪强度。许多学者对顺层边坡的变形特征、 破裂机制与 破坏过程进行了大量研究, 针对边坡不同结构, 提出了 边坡岩层变形破坏过程模型。对于倾角较大且与岩层 倾角相同的顺层开挖边坡, 提出了岩层滑移弯曲拉裂的
式中
/+! ,! - 为边坡三角块体 +! ,! - 的重力。 有 拉裂面 ,! - 上, 0$’ ! ! 0 ’! 0 $! 0 $! ! /+,-! "#$ # % 0$’ ! .2" # ! /+,-! .2" # > 0$’ ! "#$ # %! ! 0 $ ! $ ! >( ( % (! ) ,! - $’
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( ( % (! ) $’ ! *$ 由边坡岩体结构野外调 *$ , *% , *$ 和 $ = ! 为系数,
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查结果和层面及岩体强度的室内外测试结果或类比确 定。非扰动段, $! , %! 和$’ 取层面和岩体天然新鲜状态 下的相应值。 (&) 开挖边坡段岩层失稳长度
0123 4567879:! , ;<=( 0>8?>:! , @A ,68B567" , C,23 D>"
(! # !"#$%&’($ )*+"$",- .,*/’0(*$1,2%’,-3# $!%%&!, 2%*,+; " # !’4",3 !#0/’1 5’(*-, 6,($*$#$’ "7 8+*9&+1 :*,*($01 "7 2%*,+, 2%’,-3# $!%%&!, 2%*,+)
邓荣贵! , 周德培! , 李安洪" , 王
(! # 西南交通大学 土木工程学院, 四川 成都
科"
$!%%&!)
四川 成都 $!%%&!; " # 铁道部第二勘测设计院,

要: 顺层状岩质路堑边坡及其支护设计是公路和铁路路基设计难题之一, 陡倾状顺层边坡不顺层状岩质边坡, 其失稳破坏范围是设计人员最关心的问题。结合重庆至怀化铁路的论证设计, 建立了顺层边坡岩 体失稳破坏长度计算式, 利用沿线自然顺层状边坡失稳破坏的调查测试资料进行对比分析, 结果表明效果较好。 关键词: 顺层状岩质边坡; 边坡稳定; 边坡失稳长度; 公路与铁路边坡 中图分类号: ’( )*+ 文献标识码: , 文章编号: ("%%") !%%% - )*). %" - %!+. - %* 作者简介: 邓荣贵 (!/$% - ) , 男, 四川自贡人, !/.$ 年硕士毕业于重庆大学, !//) 年博士毕业于成都理工大学, !//$ 年在日本东京大 学进修, 主要从事岩土工程、 地质工程和环境工程方面的教学、 科研和设计工作。
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顺层岩质边坡不稳定岩层临界长度分析
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