边坡工程ppt课件
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《道路边坡工程防护》课件
评估边坡的稳定性,确定防护等级和措施
3. 方案设计
根据分析结果,制定防护方案
4. 施工图设计
细化设计方案,编制施工图
5. 施工与验收
按照施工图进行施工,并进行验收
稳定性分析方法
定性分析
通过现场勘查,了解边坡的地质结构、岩土 性质、水文条件等,评估边坡的稳定性
定量分析
运用力学原理,建立边坡稳定性计算模型,通过计 算得出边坡的安全系数等参数
边坡稳定性的影响因素
地质构造
断层、节理、裂隙等地质构造 对边坡稳定性有显著影响。
地下水
地下水活动可能导致边坡失稳 ,如滑坡、泥石流等。
气候条件
降雨、风化、冻融等气候因素 对边坡稳定性产生影响。
人为因素
工程活动如开挖、爆破等可能 破坏边坡稳定性。
边坡破坏的类型与机理
滑坡
边坡上的岩土体在重力作用下沿一定的滑动 面整体向下滑移。
数值模拟
利用数值计算软件,模拟边坡在不同工况下 的变形和应力状态,预测边坡的稳定性
设计方案的比选与优化
比选原则
综合考虑安全、经济、环保、持久等 要素,选择最优方案
1. 结构优化
根据边坡防护要求,优化防护结构的 尺寸、材料等参数
2. 材料优化
选用耐久性好、成本低、环保的材料
3. 施工工艺优化
采用先进的施工工艺和技术,提高施 工效率和质量
02 随着科技的发展,边坡防护技术不断进步,出现 了多种新型防护技术和材料。
03 目前,生态防护技术已成为边坡防护的重要发展 方向,强调与自然环境的和谐共存。
02
边坡工程的基本概念
边坡的定义与分类
定义
边坡是自然或人工形成的斜坡,其倾 斜角度大于自然休止角。
3. 方案设计
根据分析结果,制定防护方案
4. 施工图设计
细化设计方案,编制施工图
5. 施工与验收
按照施工图进行施工,并进行验收
稳定性分析方法
定性分析
通过现场勘查,了解边坡的地质结构、岩土 性质、水文条件等,评估边坡的稳定性
定量分析
运用力学原理,建立边坡稳定性计算模型,通过计 算得出边坡的安全系数等参数
边坡稳定性的影响因素
地质构造
断层、节理、裂隙等地质构造 对边坡稳定性有显著影响。
地下水
地下水活动可能导致边坡失稳 ,如滑坡、泥石流等。
气候条件
降雨、风化、冻融等气候因素 对边坡稳定性产生影响。
人为因素
工程活动如开挖、爆破等可能 破坏边坡稳定性。
边坡破坏的类型与机理
滑坡
边坡上的岩土体在重力作用下沿一定的滑动 面整体向下滑移。
数值模拟
利用数值计算软件,模拟边坡在不同工况下 的变形和应力状态,预测边坡的稳定性
设计方案的比选与优化
比选原则
综合考虑安全、经济、环保、持久等 要素,选择最优方案
1. 结构优化
根据边坡防护要求,优化防护结构的 尺寸、材料等参数
2. 材料优化
选用耐久性好、成本低、环保的材料
3. 施工工艺优化
采用先进的施工工艺和技术,提高施 工效率和质量
02 随着科技的发展,边坡防护技术不断进步,出现 了多种新型防护技术和材料。
03 目前,生态防护技术已成为边坡防护的重要发展 方向,强调与自然环境的和谐共存。
02
边坡工程的基本概念
边坡的定义与分类
定义
边坡是自然或人工形成的斜坡,其倾 斜角度大于自然休止角。
边坡工程 ppt课件
平面式滑移
楔移体滑移
圆弧式滑移
01 边坡破坏特征 02 崩塌 03 滑坡 04 错落 05 坍塌
鼓胀式崩塌
陡坡上不稳定岩体之下存在较厚的软弱岩层,上部岩体重力 产生的压应力超过软岩天然状态的抗压强度后软岩即被挤出,发 生向外鼓胀。随着鼓胀的不断发展,不稳定岩体不断下沉和外移, 同时发生倾斜,一旦重心移出坡外即产生崩塌。
崩塌发生 崩塌体脱离母岩,沿坡面翻滚、跳跃、互相撞击,最后堆
于坡脚 。伴有崩塌气浪。
崩塌Байду номын сангаас类
01 边坡破坏特征 02 崩塌 03 滑坡 04 错落 05 坍塌
1、倾倒式崩塌
从力学特性来 看分为五类
2、滑移式崩塌 3、鼓胀式崩塌 4、岩块流动
5、岩层曲折
01 边坡破坏特征 02 崩塌 03 滑坡 04 错落 05 坍塌
01 边坡破坏特征 02 崩塌 03 滑坡 04 错落 05 坍塌
崩塌的形成机理
潜在崩塌体形成 成岩过程:沉积、岩浆活动和变质作用形成含原生裂隙的
岩体。 构造运动:构造变形、破坏作用形成构造裂隙。 新构造运动:形成陡峭的地形和表生裂隙。
潜在崩塌体的位移 外部环境作用下,顺分离面位移,重心临空。
01 边坡破坏特征 02 崩塌 03 滑坡 04 错落 05 坍塌
01 边坡破坏特征 02 崩塌 03 滑坡 04 错落 05 坍塌
➢ 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
01 边坡破坏特征 02 崩塌 03 滑坡 04 错落 05 坍塌
倾倒式崩塌
在河流峡谷区、黄土冲沟地段或岩溶区等陡坡上,岩体以垂 直节理或裂隙与稳定的母岩分开。通常坡脚遭受掏蚀,在重力作 用下或有较大水平力作用时,岩体因重心外移倾倒产生突然崩塌。
边坡工程PPT模板讲义
01.02.2024
2.地质构造和岩体结构的影响
地质构造因素对边坡稳定性,特别是对岩质边坡稳定性 的影响是十分明显, 1 在区域构造比较复杂,褶皱比较强烈,新构造运动比较活 动的地区,边坡稳定性较差,常出现巨大型滑坡及滑坡群; 2 断层带岩石破碎、风化严重地区,往往又是地下水最丰 富和活动的积极地区,易发生滑坡,
边坡工程
资源环境学院
01.02.2024
第1节、概述 第2节、斜坡中的应力分布特征 第3节、斜坡变形破坏的基本类型 第4节、影响斜坡稳定性的因素 第5节、斜坡稳定性的工程地质评价方法
01.02.2024
Байду номын сангаас
第1节 概述
斜坡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 山体斜坡、河谷岸坡、海岸陡崖等 ,
4.地震作用的影响 地震对边坡稳定性的影响较大,在地震的作用下,首先使
边坡岩体的结构发生破坏或变化,出现新的结构面,或使原 有结构面裂、松弛,饱水砂层出现振动液化,地下水状态亦 有较大的变化,在地震力的反复振动冲击下,边坡沿结构 面发生位移变形,直至破坏,
01.02.2024
5.工程荷载的影响 如拱坝坝肩承受的拱端推力;边坡坡肩附近修建大型水工 建筑物引起的坡顶超载;压力隧洞内水压力传递给边坡的裂 隙水压力;库水对库岸的浪击淘刷力;预应力锚固时所加的 预应力等,由于工程的运行,也可能间接地影响边坡的稳定,
2 顺向坡,即主要软弱结构面 软弱面、断层面,不整合面 的 走向与斜坡面的走向平行或较接近,倾向一致的斜坡根据其倾 角和坡角的相对大小可分为两种情况:
顺向坡
软弱面倾角小于坡角, 软弱面倾角大于
2.地质构造和岩体结构的影响
地质构造因素对边坡稳定性,特别是对岩质边坡稳定性 的影响是十分明显, 1 在区域构造比较复杂,褶皱比较强烈,新构造运动比较活 动的地区,边坡稳定性较差,常出现巨大型滑坡及滑坡群; 2 断层带岩石破碎、风化严重地区,往往又是地下水最丰 富和活动的积极地区,易发生滑坡,
边坡工程
资源环境学院
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第1节、概述 第2节、斜坡中的应力分布特征 第3节、斜坡变形破坏的基本类型 第4节、影响斜坡稳定性的因素 第5节、斜坡稳定性的工程地质评价方法
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Байду номын сангаас
第1节 概述
斜坡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 山体斜坡、河谷岸坡、海岸陡崖等 ,
4.地震作用的影响 地震对边坡稳定性的影响较大,在地震的作用下,首先使
边坡岩体的结构发生破坏或变化,出现新的结构面,或使原 有结构面裂、松弛,饱水砂层出现振动液化,地下水状态亦 有较大的变化,在地震力的反复振动冲击下,边坡沿结构 面发生位移变形,直至破坏,
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5.工程荷载的影响 如拱坝坝肩承受的拱端推力;边坡坡肩附近修建大型水工 建筑物引起的坡顶超载;压力隧洞内水压力传递给边坡的裂 隙水压力;库水对库岸的浪击淘刷力;预应力锚固时所加的 预应力等,由于工程的运行,也可能间接地影响边坡的稳定,
2 顺向坡,即主要软弱结构面 软弱面、断层面,不整合面 的 走向与斜坡面的走向平行或较接近,倾向一致的斜坡根据其倾 角和坡角的相对大小可分为两种情况:
顺向坡
软弱面倾角小于坡角, 软弱面倾角大于
55岩石边坡工程28页PPT
(3)稳定系数:Fs sC in HW W sic n o stg (4)边坡临界高度 将K=1和W的值代入(3)得
H 2 r C si n s i n c si o n s
(5)注:在实际观测中,顺层滑动体不是 ABD楔体,而是AECD楔体。EBC楔体仍保留在 原处不动。这说明靠近滑体的后部产生张应 力,使滑体后缘产生了许多张裂缝CE。
平移滑动的力学稳定性分析
1、单一连续滑动面
要点: 稳定系数 致 抗滑 滑力 力
Wsin
滑动面
W 滑动体
Wcos
Wcostan
图8-8 平面剪切破坏
(1)滑动体的体积:Wr2 H 2 s sii n n s in
(2)滑移面AB上
总粘结力:C
H
sin
致滑力:Wsin 总摩擦力:W co s ta n
2)构成边坡的种类、成因、性质和分布。 3)查明岩体内结构面的类型、产状、间距、
延伸性、张开度粗糙度、充填及胶结情 况。 4)地下水情况,岩层的透水性。 5)地区的气候情况。 6)岩体内各岩石材料的物理力学性质和软 弱结构面的抗剪强度。 3、勘察阶段的划分 通常,边坡的勘察多与建筑物的初步勘
一并进行,详堪多限于有疑问或已发生变形破坏 的边坡。
45、法律的制定是为了保证每一个人 自由发 挥自己 的才能 ,而不 是为了 束缚他 的才能 。—— 罗伯斯 庇尔
5-5岩石边坡工程 一、岩石边坡工程勘察 1、目的 1)查明边坡的工程地质条件,提出稳定计算参 数。 2)分析边坡稳定性。 3)确定最优开挖坡形和坡角。 4)提出潜在不稳定边坡的治理与加固措施和检 测方案。 2、任务:查明以下问题 1)地貌和形态、发育阶段和微地貌特征。
3)物探可用于勘察边坡的覆盖层厚度,岩 石风化层,软弱层性质、厚度及地下水 位等资料,常与其他方法配合使用。
边坡工程第2章--边坡的类型及其破坏特征课件
2.1 边坡分类 2.2 边坡地质结构 2.3 边坡的破坏特征
2.1 边坡分类
边坡的分类方法很多,常见的分类方法有按照 边坡的成因、介质材料、高度、用途、使用年限、 结构特征以及破坏模式等。
2.1.1 按边坡成因分类
边坡按成因可以分为自然边坡与人工边坡两种。 自然边坡分为: 剥蚀边坡 (构造型、丘陵型)、 侵蚀边坡、(岸蚀边坡、沟蚀边坡)、 塌滑边坡。 人工边坡又可分为: 挖方边坡 (由山体开挖形 成的边坡,如路堑边坡、露天矿边坡)、 填筑边坡 (填方经压实形成的边坡,如路堤边坡、渠堤边坡 等)
单一平面式结构面滑坡示意图 单一弧形结构面滑坡
双结构面楔形破坏滑坡 典型多结构面折面特征细分为三个破坏模式: 错落挤压 剪切式破坏模式、碎裂岩体压裂式破坏模式和类均 质岩体弧形破坏模式。
典型错落挤压剪切式滑坡断面图 1 、挤压剪切带; 2、错落构造面; 3、错落体; 4、完整岩 体; 5 、原地面线; 5'、错落后的地面线; 6、岸坡堆积
边坡坍塌可划分为: 溜塌、堆塌、滑塌。
典型公路边坡溜塌现场
典型山体滑塌现场
典型公路边坡堆塌现场
表2.3 常见边坡破坏类型及特征
表2.3 常见边坡破坏类型及特征(续)
2.3.1 崩塌
崩塌是较陡斜坡上的岩土体在重力作用下突然 脱离母体崩落、滚动、堆积在坡脚(或沟谷)的地 质现象。产生在土体中者称土崩,产生在岩体中者 称岩崩。
崩塌的规模大小、物质组成、结构构造、活动 方式、运动途径、堆积情况、破坏能力等千差万别, 但其形成机理是有规律的,根据崩塌的破坏机理, 将崩塌划分为倾倒式崩塌、滑移式崩塌、鼓胀式崩 塌、拉裂式崩塌和错断式崩塌等五种破坏模式。
完全平面式顺层滑坡示意图
前缘剪出式顺层滑坡 示意图
边坡工程监测培训课件(PPT85页)
10/85
设站观测法
• 设站观测法是在充分了解现场的工程地质背景的 基础 上,在边坡上设立变形观测点,成线状或网 络状布置。
• 在变形影响范围之外稳定地点没置固定观测站, 用测量仪器(经纬仪、水准仪, 测距仪、摄影仪及 全站型电子速测仪、GPS接受机等)定期监测变形 区内网点的三维(X 、Y 、Z) 位移变化的一种行之 有效的监测办法。
边 坡 工 程 监 测培训 课件(PPT85页 )
第八章 边坡工程监测
8.1 概述
由于边坡岩土体性质的复杂性,岩土体地质 分布的不均匀性,岩土体性质受施工过程、外部 环境、大气因素的影响,以及边坡的不合理设计, 人工边坡在施工过程中火形成后失稳仍时有发生。
如何有效的预防和减轻自然边坡滑坡灾害和 人工边坡事故一直是岩土工程师的重大任务,比 较有效的处理方法是理论分析、专家群体经验知 识和监控系统相结合的综合集成的理论和方法。
• GPS的用户设备简称GPS 接收机,由天线、接收机、 信号处理器和显示器组成。
• 监控系统由监控中心、网 络中继站、现场分控站、 GPS基准站和移动远端(或 GPS流动站)等部分组成。
14/85
远程监测法
• 远距离无线传输是该方法最基本的特点, 由于其自动化程度高,可全天候连续观测, 故省时、省力和安全,是当前和今后一个 时期边坡工程监测发展的方向。
22/85
TDR实时自动监测预警系统
23/85
结构变形监测
• 在坡体变形活动的过程中,位于坡体上的建筑物 (包括桥梁、隧道、轨道、护坡、挡墙、侧沟、 天沟、截排水沟、盲沟、检查井、抗滑工程结构、 以及工矿房屋建筑等),由于自身结构刚度相对 较大,它们往往对坡体变形的反映最为直接和敏 感。
• 能确定边坡地表变形范围;
设站观测法
• 设站观测法是在充分了解现场的工程地质背景的 基础 上,在边坡上设立变形观测点,成线状或网 络状布置。
• 在变形影响范围之外稳定地点没置固定观测站, 用测量仪器(经纬仪、水准仪, 测距仪、摄影仪及 全站型电子速测仪、GPS接受机等)定期监测变形 区内网点的三维(X 、Y 、Z) 位移变化的一种行之 有效的监测办法。
边 坡 工 程 监 测培训 课件(PPT85页 )
第八章 边坡工程监测
8.1 概述
由于边坡岩土体性质的复杂性,岩土体地质 分布的不均匀性,岩土体性质受施工过程、外部 环境、大气因素的影响,以及边坡的不合理设计, 人工边坡在施工过程中火形成后失稳仍时有发生。
如何有效的预防和减轻自然边坡滑坡灾害和 人工边坡事故一直是岩土工程师的重大任务,比 较有效的处理方法是理论分析、专家群体经验知 识和监控系统相结合的综合集成的理论和方法。
• GPS的用户设备简称GPS 接收机,由天线、接收机、 信号处理器和显示器组成。
• 监控系统由监控中心、网 络中继站、现场分控站、 GPS基准站和移动远端(或 GPS流动站)等部分组成。
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远程监测法
• 远距离无线传输是该方法最基本的特点, 由于其自动化程度高,可全天候连续观测, 故省时、省力和安全,是当前和今后一个 时期边坡工程监测发展的方向。
22/85
TDR实时自动监测预警系统
23/85
结构变形监测
• 在坡体变形活动的过程中,位于坡体上的建筑物 (包括桥梁、隧道、轨道、护坡、挡墙、侧沟、 天沟、截排水沟、盲沟、检查井、抗滑工程结构、 以及工矿房屋建筑等),由于自身结构刚度相对 较大,它们往往对坡体变形的反映最为直接和敏 感。
• 能确定边坡地表变形范围;
边坡工程第5章结构面控制型边坡稳定性分析方法课件
图 5-1 云荞水库边坡滑坡
6
5.1.1 概述
单平面滑动一般需满足以下几何条件,如图 5-2所示:
① 结构面走向与坡面平行或近似平行(±20°范 围内);
② 结构面应在边坡面出露,即结构面倾角β须 小于坡角α;
③ 结构面倾角β须大于该平面的内摩擦角φ; ④ 滑动面顶部与边坡上表面相交,或者上部出 现拉裂缝; ⑤ 滑体两侧存在割隙面,其对滑体的侧阻力较 小,确定了滑体的侧边界。
23
5.3
折线形滑动分析
5.3.1 概述 5.3.2 基本假设 5.3.3 计算分析 5.3.4 隐式解与显示解计算精度分析
24
5.3.1 概述
天然边坡的失稳一般是沿坡体内的弱面(结构面)滑动,其滑动面往往不规则。在该种情况下, 根据地质勘察结果,将滑动面简化为折线形,如图 5-17所示,对于此类滑动面,通常采用不平衡推 力法(也称传递系数法或剩余推力法)进行稳定性计算。
3
目录
CONTENTS
5.3 折线形滑动分析
概述 基本假设 计算分析 隐式解与显示解计算精度分析
5.4 倾倒破坏分析
概述
Goodman-Bray法
陈祖煜改进分析法
5.5 楔形破坏分析
概述 楔形滑动条件与判别 楔体稳定性分析
4
5.1
单平面滑动分析
5.1.1 概述 5.1.2 无拉裂缝的单平面滑动 5.1.3 含拉裂缝的单平面滑动 5.1.4 地震力作用 5.1.5 锚固力计算
学习要点
熟悉各类弱面(结构面)控制型边坡潜在破坏 形式,掌握各类分析方法,并且能够运用所学知 识解决工程问题。
2
目录
CONTENTS
5.1 单平面滑动分析
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9
图1 顺层边坡示意图
10
当边坡的岩层倾向与边坡坡向相反或接近相反 时(此时岩层走向与边坡走向一致或近于一致), 虽然局部受节理切割影响易造成零星垮落,但 边坡的整体安全性较好,不易发生大规模的滑 坡(图2)
图2 切层边坡示意图
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另外当边坡的岩层倾向与边坡坡向斜交时,边坡的
安全性介于上述两种情况之间。边坡以岩层倾向与 边坡坡向相同为主,故边坡容易失稳。岩层倾向与 边坡坡向一致,边坡安全性差,岩层倾向与边坡坡 向相反,边坡安全性好。
(2)岩性:风化速度受岩性控制。不同岩石的风 化速度不同,它们的风化程度亦不一样。加上 其它各种因素的相互影响和共同作用,边坡变 形破坏明显增加,说明岩石风化速度对边坡安 全性的影响较显著。尤其是软质岩类岩石边坡 与硬质岩类岩石边坡相比,发生边坡变形破坏 的可能性较大,速度较快,即岩石以软岩为主 的边坡,边坡比较容易失稳;反之,边坡的安 全性较好。
边坡工程
1
一、边坡工程概述 二、高切坡工程 三、路堤边坡 四、边坡稳定性分析方法 五、边坡工程防护技术及加固处理方法 六、边坡工程设计理论的未来发展方向
2
第一部分 边坡工程概述 1、边坡的分类 2、影响边坡稳定的因素 3、边坡工程研究的意义
3
1、边坡形态与分类
(1)成因 自然边坡和人工边坡
(2)岩性 岩质边坡(由岩石构成,又分为顺层边
15
水对边坡岩体安全性的影响程度与组成边坡岩 体的岩性有关,硬质岩由于它的力学性质较强, 故岩体完整性比较好,水一般沿着岩层面流动, 主要是通过减少岩层间的摩擦系数和内粘聚力 来破坏边坡的安全性.而对于软弱岩体,由于岩 体的力学性质较差,当岩体受水侵蚀时,岩体 容易软化,岩体力学性质迅速降低,故在降雨 时软弱岩体边坡的安全性较差。
2.5.2断层
断裂构造对边坡的安全性影响较大,特别是断 层倾向与坡向一致或小角度相交时,极易发生 顺层滑坡。
14
2.6、水文地质条件
水文地质条件对公路边坡安全性的影响很大, 主要表现为降水量、降雨强度、地下水入渗 量、地下水运动方式和地表水等对边坡安全 性的影响。历时长的小降雨能有效的提高地 下水入渗量,增加边坡的负荷,促使边坡岩 层进一步风化以及降低岩体的抗剪强度;而 历时短的强降雨往往是各类滑坡、泥石流和 岩石崩塌发生的诱导因素。降雨后,雨水顺 坡面松散的风化层迅速下渗到下伏基岩接触 面附近,部分地下水继续下渗进入基岩层间 裂隙中,容易引发边坡滑动。大气降水是崩 塌滑坡产生的重要诱发因素。
中等坡:坡度15~30
陡坡:坡度30~60
急坡:坡度大于60至垂直
5
倒坡:坡度大于90 (5)安全性
稳定坡:稳定条件好;不稳定坡:稳定条件差 或已发生局部破坏,须处理才能稳定;已失稳 坡:已发生明显的破坏
2、影响边坡稳定的因素 2.1、边坡形态:坡高与坡角
公路边坡的坡高与坡角对于边坡的安全性有很 大影响。坡高越低,坡角越缓,边坡越稳定; 而公路边坡越高、越陡,因受重力作用和临空 倾斜的影响,边坡易变形和失稳。
6
2.2、岩石类型
不同岩石类型的力学性质和变形习性存在很大 差别。则由它们组成的边坡安全性亦不一样。 一般来说,坚硬岩石可以构成高边坡,整体安 全性较好,不易发生大规模滑坡灾害;而软弱 岩石不易形成高边坡,即使能形成高边坡,其 安全性也较差,泥岩、页岩、砂岩等层状构造 岩体,容易产生顺层滑动。
2.3、风化程度
地下水对边坡的破坏机理:
失稳破坏边坡岩土体内地下水的破坏作用表现 在三个方而:①降低滑面的正应力,减小摩阻 力,进而降低了滑坡体抗滑力;②动水压力沿 边坡临空面产生的分量增大了坡体下滑力;
风化程度是影响边坡变形与失稳的又一因素。 根据野外观察和室内试验的结果,影响风化速 度的因素主要有如下两个:
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(1)边坡坡向与地层倾向:边坡坡向与地层倾向 不同,其风化的速度亦不一样,当边坡坡向与 地层倾向相同时,大气降雨趋于顺地层层面流 失,雨水下渗量少,因此边坡整体风化程度偏 低;反之,边坡整体风化程度较高。
构造节理是地壳应力释放的直接结果, 现 场调查显示,当边坡中有发育好、延伸长、切 割深的大型构造节理时,边坡的安全性不好。 节理产状与边坡的几何关系对边坡安全性的影 响比较复杂。
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当节理倾向与边坡坡向一致时,若节理倾角 较大,边坡岩体容易顺节理面崩塌或塌滑;若 节理倾角较小,节理沿平剖面延伸较长时,则 极易产生大型滑坡灾害,从而造成边坡整体失 稳。当节理倾向与边坡坡向正好相反时,节理 对边坡整体安全性的影响骤然降低。节理倾向 与边坡坡向一致且节理倾角较大,岩体易顺节 理面塌滑。
2.5、地质构造
2.5.1节理
节理是各种岩体中发育频度最高的一种地质构造,
特别是当多组节理频繁交错时,岩体往往被切割的
支离破碎,岩体工程地质节理的类型按成因可分为
பைடு நூலகம்
三种:岩浆岩中的原生节理、地表的风化节理和岩
体中的构造节理。公路沿线的发育的节理主要为构
造节理、风化节理。
12
风化节理分布在岩体浅部,一般对边坡的 整体安全性直接影响较小,但易造成岩体的风 化破碎、散落和大气降水的大量入渗。风化节 理受地形和原有结构面的控制,分布上往往呈 不连续状或透镜体状,延续性差,一般为泥质 充填,对边坡有一定危害。
8
2.4、岩层产状
岩层产状与边坡的空间几何关系对于边坡的安 全性影响也十分显著:当岩层倾向与边坡坡向 相反时,边坡相对较为稳定;当岩层倾向与边坡 坡向一致或接近一致时,边坡安全性较差,一 般不稳定,岩体易顺层垮塌和滑动,岩层层面 构成了控制垮塌和滑坡的主要结构面(图1), 此时若地层倾角较大,岩性较坚硬时,边坡不 稳定的破坏方式多表现为大块崩落和垮塌,当 岩性松软时,边坡不稳定的破坏方式则多表现 为小块散落;若地层倾角较缓,岩石力学性质 较弱时,边坡多易发生整体滑坡,对公路工程 造成极大的危害,工程治理难度大。
坡、切层边坡和逆向坡) 土质边坡
(3)坡高 超高边坡 :岩质边坡坡高大于30m,土质边
坡坡高大于15m
4
高边坡 :岩质边坡坡高15~30m,土质边坡 坡高10~15m
中高边坡:岩质边坡坡高8~15m,土质边坡 坡高5~10m
低边坡:岩质边坡坡高小于8m,土质边坡坡 高小于5m
(4)坡度
缓坡:坡度小于15
图1 顺层边坡示意图
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当边坡的岩层倾向与边坡坡向相反或接近相反 时(此时岩层走向与边坡走向一致或近于一致), 虽然局部受节理切割影响易造成零星垮落,但 边坡的整体安全性较好,不易发生大规模的滑 坡(图2)
图2 切层边坡示意图
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另外当边坡的岩层倾向与边坡坡向斜交时,边坡的
安全性介于上述两种情况之间。边坡以岩层倾向与 边坡坡向相同为主,故边坡容易失稳。岩层倾向与 边坡坡向一致,边坡安全性差,岩层倾向与边坡坡 向相反,边坡安全性好。
(2)岩性:风化速度受岩性控制。不同岩石的风 化速度不同,它们的风化程度亦不一样。加上 其它各种因素的相互影响和共同作用,边坡变 形破坏明显增加,说明岩石风化速度对边坡安 全性的影响较显著。尤其是软质岩类岩石边坡 与硬质岩类岩石边坡相比,发生边坡变形破坏 的可能性较大,速度较快,即岩石以软岩为主 的边坡,边坡比较容易失稳;反之,边坡的安 全性较好。
边坡工程
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一、边坡工程概述 二、高切坡工程 三、路堤边坡 四、边坡稳定性分析方法 五、边坡工程防护技术及加固处理方法 六、边坡工程设计理论的未来发展方向
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第一部分 边坡工程概述 1、边坡的分类 2、影响边坡稳定的因素 3、边坡工程研究的意义
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1、边坡形态与分类
(1)成因 自然边坡和人工边坡
(2)岩性 岩质边坡(由岩石构成,又分为顺层边
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水对边坡岩体安全性的影响程度与组成边坡岩 体的岩性有关,硬质岩由于它的力学性质较强, 故岩体完整性比较好,水一般沿着岩层面流动, 主要是通过减少岩层间的摩擦系数和内粘聚力 来破坏边坡的安全性.而对于软弱岩体,由于岩 体的力学性质较差,当岩体受水侵蚀时,岩体 容易软化,岩体力学性质迅速降低,故在降雨 时软弱岩体边坡的安全性较差。
2.5.2断层
断裂构造对边坡的安全性影响较大,特别是断 层倾向与坡向一致或小角度相交时,极易发生 顺层滑坡。
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2.6、水文地质条件
水文地质条件对公路边坡安全性的影响很大, 主要表现为降水量、降雨强度、地下水入渗 量、地下水运动方式和地表水等对边坡安全 性的影响。历时长的小降雨能有效的提高地 下水入渗量,增加边坡的负荷,促使边坡岩 层进一步风化以及降低岩体的抗剪强度;而 历时短的强降雨往往是各类滑坡、泥石流和 岩石崩塌发生的诱导因素。降雨后,雨水顺 坡面松散的风化层迅速下渗到下伏基岩接触 面附近,部分地下水继续下渗进入基岩层间 裂隙中,容易引发边坡滑动。大气降水是崩 塌滑坡产生的重要诱发因素。
中等坡:坡度15~30
陡坡:坡度30~60
急坡:坡度大于60至垂直
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倒坡:坡度大于90 (5)安全性
稳定坡:稳定条件好;不稳定坡:稳定条件差 或已发生局部破坏,须处理才能稳定;已失稳 坡:已发生明显的破坏
2、影响边坡稳定的因素 2.1、边坡形态:坡高与坡角
公路边坡的坡高与坡角对于边坡的安全性有很 大影响。坡高越低,坡角越缓,边坡越稳定; 而公路边坡越高、越陡,因受重力作用和临空 倾斜的影响,边坡易变形和失稳。
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2.2、岩石类型
不同岩石类型的力学性质和变形习性存在很大 差别。则由它们组成的边坡安全性亦不一样。 一般来说,坚硬岩石可以构成高边坡,整体安 全性较好,不易发生大规模滑坡灾害;而软弱 岩石不易形成高边坡,即使能形成高边坡,其 安全性也较差,泥岩、页岩、砂岩等层状构造 岩体,容易产生顺层滑动。
2.3、风化程度
地下水对边坡的破坏机理:
失稳破坏边坡岩土体内地下水的破坏作用表现 在三个方而:①降低滑面的正应力,减小摩阻 力,进而降低了滑坡体抗滑力;②动水压力沿 边坡临空面产生的分量增大了坡体下滑力;
风化程度是影响边坡变形与失稳的又一因素。 根据野外观察和室内试验的结果,影响风化速 度的因素主要有如下两个:
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(1)边坡坡向与地层倾向:边坡坡向与地层倾向 不同,其风化的速度亦不一样,当边坡坡向与 地层倾向相同时,大气降雨趋于顺地层层面流 失,雨水下渗量少,因此边坡整体风化程度偏 低;反之,边坡整体风化程度较高。
构造节理是地壳应力释放的直接结果, 现 场调查显示,当边坡中有发育好、延伸长、切 割深的大型构造节理时,边坡的安全性不好。 节理产状与边坡的几何关系对边坡安全性的影 响比较复杂。
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当节理倾向与边坡坡向一致时,若节理倾角 较大,边坡岩体容易顺节理面崩塌或塌滑;若 节理倾角较小,节理沿平剖面延伸较长时,则 极易产生大型滑坡灾害,从而造成边坡整体失 稳。当节理倾向与边坡坡向正好相反时,节理 对边坡整体安全性的影响骤然降低。节理倾向 与边坡坡向一致且节理倾角较大,岩体易顺节 理面塌滑。
2.5、地质构造
2.5.1节理
节理是各种岩体中发育频度最高的一种地质构造,
特别是当多组节理频繁交错时,岩体往往被切割的
支离破碎,岩体工程地质节理的类型按成因可分为
பைடு நூலகம்
三种:岩浆岩中的原生节理、地表的风化节理和岩
体中的构造节理。公路沿线的发育的节理主要为构
造节理、风化节理。
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风化节理分布在岩体浅部,一般对边坡的 整体安全性直接影响较小,但易造成岩体的风 化破碎、散落和大气降水的大量入渗。风化节 理受地形和原有结构面的控制,分布上往往呈 不连续状或透镜体状,延续性差,一般为泥质 充填,对边坡有一定危害。
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2.4、岩层产状
岩层产状与边坡的空间几何关系对于边坡的安 全性影响也十分显著:当岩层倾向与边坡坡向 相反时,边坡相对较为稳定;当岩层倾向与边坡 坡向一致或接近一致时,边坡安全性较差,一 般不稳定,岩体易顺层垮塌和滑动,岩层层面 构成了控制垮塌和滑坡的主要结构面(图1), 此时若地层倾角较大,岩性较坚硬时,边坡不 稳定的破坏方式多表现为大块崩落和垮塌,当 岩性松软时,边坡不稳定的破坏方式则多表现 为小块散落;若地层倾角较缓,岩石力学性质 较弱时,边坡多易发生整体滑坡,对公路工程 造成极大的危害,工程治理难度大。
坡、切层边坡和逆向坡) 土质边坡
(3)坡高 超高边坡 :岩质边坡坡高大于30m,土质边
坡坡高大于15m
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高边坡 :岩质边坡坡高15~30m,土质边坡 坡高10~15m
中高边坡:岩质边坡坡高8~15m,土质边坡 坡高5~10m
低边坡:岩质边坡坡高小于8m,土质边坡坡 高小于5m
(4)坡度
缓坡:坡度小于15