边坡稳定性的影响因素及其变形破坏机理分析
基于MIDAS_GTS的顺层岩质路堑边坡稳定性影响因素及影响.
0引言近年来,随着公路、铁路建设的飞速发展,工程建设中,由顺层岩质路堑边坡失稳造成的滑坡灾害越来越多,给工程建设、经济建设和人民生命财产造成了巨大损失。
要对潜在的顺层岩质路堑边坡滑坡灾害进行防治就必须先弄清影响其稳定性的因素及影响规律,因此,研究顺层岩质路堑边坡稳定性影响因素及影响规律对我国的道路建设事业有着非常重要的意义和价值。
1顺层岩质路堑边坡的破坏模式顺层岩质路堑边坡是指岩面和坡面的走向、倾向二者产状要素基本相同的层状结构岩体路堑边坡[1]。
实践证明,边坡的破坏与其自身岩土体的结构类型存在着密切的联系,边坡的变形与破坏可概括为多种模式[2]。
本文总结出顺层岩质路堑边坡的几种变形破坏模式,可为顺层岩质路堑边坡稳定性分析与评价提供依据。
1.1滑移-拉裂破坏模式这类变形破坏主要发生在开挖坡角大于岩层倾角的缓倾和中等倾角顺层岩质路堑边坡中。
斜坡岩体沿下伏软弱层面向临空面方向滑动,并使滑移体拉裂解体(见图1。
当滑移面向临空面方向的倾角已足以使上覆岩体的下滑力超过该面的实际抗剪阻力时,则该面一经揭露临空,一旦后缘拉裂面出现即会迅速滑落。
1.2塑流-拉裂破坏模式基于MIDAS/GTS的顺层岩质路堑边坡稳定性影响因素及影响规律分析胡佐平1,牟锐2(1.湖州市交通规划设计院,浙江湖州313000;2.中国华西工程设计建设有限公司武汉分公司,湖北武汉430074摘要:总结顺层岩质路堑边坡的破坏模式,并利用MIDAS/GTS岩土工程数值分析软件,选取典型的顺层岩质路堑边坡模型进行详细的数值模拟,得出各岩土参数对顺层岩质路堑边坡稳定性的影响规律,具有一定的工程价值。
关键词:顺层岩质路堑边坡;稳定性;影响因素中图分类号:U416.14文献标识码:A文章编号:1002-4786(201009-0010-04DOI:10.3869/j.issn.1002-4786.2010.09.001Influencing Factors and Rules of Stability of Bedding RockCutting Slope Based on MIDAS/GTSHU Zuo-ping1,MOU Rui2(1.Huzhou Traffic&Plan Design Institute,Huzhou313000,China;2.China Huaxi Engineering Design&ConstructionCo.,Ltd.,Wuhan Branch,Wuhan430074,ChinaAbstract:By summing up the failure modes of bedding rock cutting slope,it executes numerical simulation to a typical bedding rock cutting slope model usingMIDAS/GTS,which is a numerical analysis software for geotechnical engineer.Thus the influence rule of each rock parameter on the sta-bility of bedding rock cutting slope is obtained,which has a certain engineering value.Key words:bedding rock cutting slope;stability;influencing factor10TRANSPORT STANDARDIZATION.1HALF OF Sep.,2010(No.228 TRANSPORT STANDARDIZATION.1HALF OF Sep.,2010(No.228abcd图4弯曲-拉裂变形破坏过程示意图A BA ′B ′CC ′图5顺层滑移型破坏过程示意图abcd图2塑流-拉裂变形破坏过程示意图(b(c①②100mm 100mm1260mm 950mm图3滑移-弯曲变形破坏过程示意图①-原地面线;②-变形的坡面或开挖坡面;③-页岩夹层(滑移面①②510③图1滑移-拉裂破坏形态(以自然边坡为例这类变形主要发生在开挖坡角大于岩层倾角且含有中至厚层软弱基座的水平或缓倾顺层岩质边坡中。
边坡结构稳定性影响因素
边坡结构稳定性影响因素影响边坡稳定的因素十分复杂，归纳起来可分为内在因素和外在因素。
内在因素包括：边坡岩土体类型、岩土体结构、地应力等；外在因素包括：水的作用、地震作用、边坡形态及人类活动等。
影响边坡稳定最根本的因素为内在因素，它们决定了边坡的变形失稳模式和规模，对边坡稳定性起着控制性作用。
外在因素只有通过内在因素才能对边坡起破坏作用，促进边坡变形失稳的发生和发展，但当外在因素变化很大、时效性很强时，往往也会成为导致边坡失稳的直接诱因。
一、内在因素1.岩土体类型岩土体类型按组成物质的不同和差异，宏观上可分为土质类和岩质类。
土质类主要是由土、砂、碎石、块石、孤石及全风化岩体等组成的均质、非均质材料。
岩质类按饱和单轴抗压强度可分为极坚硬岩（≥80MPa）、坚硬岩（60～80MPa）、中硬岩（30～60MPa）、软岩（15～30MPa）和极软岩（＜15MPa）。
土质类边坡的稳定性主要取决于土质类材料的抗剪强度。
就材料本身而言，其抗剪强度的高低主要取决于黏粒（粉粒）、碎（块）石和孤石的含量：黏粒（粉粒）含量越高、碎（块）石和孤石含量越少，则抗剪强度越低；反之，则抗剪强度越高。
因此，就材料强度而言，堆积体边坡的稳定性高于碎石质边坡，碎石质边坡的稳定性高于砾质土边坡，砾质土边坡的稳定性高于粉（黏）土边坡。
具有相同结构特征和岩体结构特征的岩质边坡，其边坡的稳定性随着岩质强度的增加而提高。
2.岩土体结构土质类边坡结构密实度也是影响土质类材料抗剪强度指标的重要因素。
结构越疏松，抗剪强度指标就越低，边坡稳定性越差；结构越紧密，抗剪强度指标就越高，边坡稳定性越好。
当边坡具有多元结构特征时，尤其是颗粒相对较细的物质分布在边坡的中下部时，该土层则可能成为制约边坡稳定的主导因素，即边坡稳定程度取决于该土层的物理力学指标。
岩体的结构类型一般可分为整体结构、块状（次块状、裂隙块状）结构、层状结构、镶嵌碎裂结构和碎裂结构。
由于岩体强度较高，岩质边坡稳定性主要取决于边坡结构及岩体中结构面的性状和规模。
边坡的稳定性分析
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
贵州大学
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
贵州大学
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。
软硬互层顺层岩质边坡稳定性影响因素及失稳机理分析
软硬互层顺层岩质边坡稳定性影响因素及失稳机理分析摘要：在自然界中，岩石在形成过程中因沉积物源性质差异形成软硬分层结构，因构造活动，导致岩层呈现不同成度的岩层结构斜率,这种倾斜岩层结构在工程实践中影响较大，笔者对中国西部地区工程实践中的岩石结构展开研究分析,发现软硬叠加的岩质边坡，在自身重力、自然条件、人类活动等因素下可能诱发失稳。
关键词：软硬互层；顺层岩质；边坡稳定性；影响因素；失稳机理引言随着我国西部大开发战略的逐渐实施,诸多基建工程不断加快落实,且在西南地区工程建设过程中需进行大量工程开挖，形成有大量软硬互层顺层岩质边坡,特别在重庆、云南、贵州等地大量分布层状碳酸盐岩，且碳酸盐岩层间发育富含红泥岩层、泥质砂岩层，形成软硬互层的岩质边坡。
在高速公路、铁路等建设过程中开挖形成的软硬互层顺层岩质边坡也十分常见,该类型的边坡常易失稳产生滑塌、崩落等灾害，对工程施工的正常进行及人员生命财产安全造成了极大威胁。
然而，软硬互层顺层岩质边坡的变形破坏受到诸多因素影响,尤其是边坡坡体结构和岩体结构的特殊组合,导致软硬互层顺层岩质边坡的失稳机理和变形破坏特征变的十分复杂。
本文通过边坡失稳因素及数值模拟方式，分析不同岩层岩层厚度比和软硬互层顺层岩质边坡的位移变化规律,揭示软硬互层顺层岩质边坡的失稳机理,为该类型边坡事故的防治提供了理论依据。
1软硬互层顺层岩质边坡稳定性影响因素分析1.1地下水对软硬互层顺层岩质边坡的影响软硬互层顺层岩质边坡由于岩层性质存在差异性，软质岩层常富含年粘土矿物(如蒙脱石、高岭石、伊利石、绿泥石等)，粘土矿物因其特殊的遇水膨胀性在地下水的作用下，软质岩层部分力学性质极易发生变化，导致岩层软化、崩解，岩层间的凝聚力降低，在上层岩层重力作用下，下层软质岩层抗滑力低于上层岩层岩层面的下滑力，岩层将发生失稳滑动。
在地下水的参与下，软岩中的粘土矿物（如蒙脱石、高岭石、伊利石、绿泥石等）发生化学反应，产生物质交换，从岩石中交换的物质被水流代谢或者地下水作用力对岩石软弱部分机械冲击，导致岩石形成孔洞或空洞,从而加速地下水在岩石中的运动速率，提高岩石的渗透率和孔隙率滤，降低岩石中矿物间的凝聚力。
边坡稳定性的工程地质研究复习资料
边坡稳定性的工程地质研究复习资料1、边坡稳定性问题的特点：（1）自然界普遍存在、工程中大量遇到；（2）变形破坏形式多样、机理差别大；（3）在时间、空间分布上具有集中性和随机性；（4）分布广、稳定问题突出；（5）危害大。
破坏机理：侵蚀下切、人工开挖等：边坡逐渐形成、高陡；稳定边界条件逐渐变化；地应力的大小和方向不断调整、变化；边坡岩体产生相应变形→由量变到质变，条件具备时产生破坏。
2、边坡应力分布的一般特征：（1）坡面附近主应力迹线发生明显偏转，愈靠近临空面，最大主应力愈接近平行临空面，最小主应力则与之近于直交；（2）在自重应力场作用下，边坡深部岩体最大主应力为垂直方向，逐渐转为与坡面平行，在坡顶及后缘常出现拉应力，在坡内形成与坡面平行的张裂缝。
大概在离地面 1/3H处转为压应力；（3）当存在初始水平构造应力时，在边坡深处最大主应力为水平。
逐渐转为与坡面平行，同样在坡顶出现拉应力，在坡脚出现压应力集中；（4）从坡面向深部出现应力分带现象（应力松弛带、应力集中带、应力正常带），在坡面浅层形成平行坡面的张裂隙和与坡面大角度相交的剪裂隙。
3、影响边坡岩体应力分布的主要因素：（1）初始地应力，尤其是垂直于河谷的水平构造应力，初始水平剩余应力越高，越容易形成拉应力区，坡脚处最大剪应力越大；（2）坡形：坡高、坡度、坡底宽、凸凹坡坡越高，坡内拉压应力值呈线性增大坡角越大，拉应力范围增大，坡脚剪应力增大坡底宽越小，坡脚应力集中加剧。
凹形坡，应力集中程度小，有利于坡体稳定；（3）岩性：硬岩边坡地应力高；（4）岩体结构：软弱结构面的位置影响边坡应力4、边坡变形破坏的基本类型：（1）边坡变形：边坡无显著剪切位移或滚动，不致引起整体失稳。
形式：松弛张裂、倾倒变形、蠕变等；（2）边坡破坏：坡体以一定的速度出现较大位移，岩体产生整体滑动、滚动、转动。
形式：崩塌、滑坡；5、岩体的流变性（1）蠕变：应力不变，变形随时间增长而逐渐增加；（2）松弛：应变不变，应力随时间增长而有所减小的性状；（3）粘滞性：土的应力-应变关系随变形速率的变化而改变的性状；（4）长期强度：土的强度随时间增长而有所减小的性状。
斜坡稳定性影响因素
斜坡稳定性影响因素分析斜坡的稳定性受多种因素的影响，主要可分为内在因素和外部因素。
内在因素包括：地形地貌、岩土体类型和性质、地质构造等。
外部因素包括水、地震、人类活动等。
内在因素对边坡的稳定性起控制作用，外部因素起诱发破坏作用。
1.地形地貌从区域地形地貌条件看，斜坡变形破坏主要集中发育于山地环境中，尤其在河谷强烈切割的峡谷地带。
我国由于挽近地质时期大洋板块和大陆板块相互作用的制约，西部挤压隆起，东部拉张陷落，形成了西高东低的台阶状地形，可明显地划分出三个台阶。
处于两个台阶转折地带的边缘山地，山谷狭窄、高耸陡峻，地面高差悬殊。
因此斜坡变形破坏现象十分发育。
2..岩土体类型和性质岩土类型和性质是影响斜坡稳定性的根本因素。
在坡形（坡高和坡角）相同的情况下，显然岩土体愈坚硬，抗变形能力愈强，则斜坡的稳定条件愈好；反之则斜坡稳定条件愈差。
所以，坚硬完整的岩石（如花岗岩、石英砂岩、灰岩等）能形成稳定的高陡斜坡，而软弱岩石和土体则只能维持低缓的斜坡、一般来说，岩石中含泥质成分愈高，抵抗斜坡变形破坏的能力则愈低此外，岩性还制约斜坡变形破坏的型式。
一般来说，软弱地层常发生滑坡，而坚硬岩类形成高陡的斜坡，受结构面控制其主要破坏型式是崩塌。
顺坡向高陡斜坡上的薄板状岩石，则往往出现弯折倾斜以至发展成为滑坡。
黄土因垂直节理发育，故常有崩塌发生。
地质构造因素，包括区域构造点、边坡地段的这周形态、岩层产状、断层和节理裂隙发育特征以及区域新构造运动特点等。
它对边坡稳定，特别是岩质边坡稳定的影响是十分明显的。
在区域构造比较复杂的、褶皱比较强烈，新构造运动比较活跃的地区，边坡的稳定性较差，例如我国西南部横断山脉地区、金沙江地区的深切峡谷，边坡的崩塌、滑动、流动及其发育，常出现超大型滑坡及滑坡群。
其次，边坡地段的岩层褶皱形态和岩层产状，则直接控制边坡变形破坏的形式和规模，至于断层和节理裂隙对边坡变形破坏的影响则更为明显。
4.水河流是外动力地质作用中最活跃的因素之一。
影响公路边坡稳定性的因素分析及防治措施
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。
露天煤矿边坡稳定性分析与评价报告
露天煤矿边坡稳定性分析与评价报告露天煤矿是一种传统的开采方式，由于其开采方式特殊，一些地质条件不利于煤炭开采的地方，采矿的技术水平得不到充分的保证，常常出现煤炭开采的边坡稳定性问题，对采煤的安全带来很大威胁。
因此，对露天煤矿边坡稳定性进行分析和评价非常重要。
一、露天煤矿边坡稳定性的影响因素1、地质条件。
地质条件是影响煤矿边坡稳定性的关键因素，地质构造和地层组合对边坡稳定性产生直接影响。
2、地下水位。
地下水位变化会引起边坡的变形和破坏。
3、荷载。
荷载是导致煤矿边坡失稳的主要因素。
二、露天煤矿边坡稳定性的评价方法1、数值模拟方法。
采用数值模拟方法可以分析较为真实的地质条件，并定量地评估边坡的稳定性。
2、实地观测法。
实地观测法就是利用仪器观测边坡变形的方式来评价其稳定性。
3、模拟实验法。
通过对不同条件的模拟实验来探究边坡的稳定性。
三、露天煤矿边坡稳定性的分析方法1、基本的分析方法。
要对煤矿边坡稳定性进行分析，可以采用物理模型、理论分析的方法。
2、实验分析法。
通常需要在露天煤矿附近建立实验场地，打缩模泥样、边坡模型进行研究，以确定边坡破坏机理，进一步加深对其稳定性的了解。
3、监测分析法。
对边坡的变形膨胀与位移进行全面的监测，同时利用分析软件对数据进行分析，以评估其稳定性。
四、露天煤矿边坡稳定性评价报告的编写1、报告的开头应清晰地说明评估的目的和重要性。
2、交代评估的范围，定义研究的地质条件，分析影响因素以及边坡稳定性。
3、利用可靠的分析方法和实验数据，对边坡的稳定性进行评估。
4、分析结果应具体表述，包括各个影响因素的评估、边坡等级和安全系数等。
5、总结评估结果，提出可行的建议和对策，如加强支撑、降低坡度等。
综上所述，对露天煤矿边坡稳定性进行分析和评价是非常必要的，它对于保障煤炭开采安全具有重要作用。
我们应该采取有效的措施来维护煤矿边坡稳定性，以防止煤矿事故的发生。
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边坡稳定性的影响因素及其变形破坏机理分析
摘要:边坡稳定性的影响因素有地形地貌因素、地层岩性因素、水文地质环境因素、人工活动因素,论文对影响因素和变形破坏机理进行了分析。
关键词:边坡稳定性破坏机理
1、边坡稳定性的影响因素分析
1.1地形地貌因素
边坡失稳是地形地貌演变过程中的一种表现形式,是斜坡变形的基础。
斜坡的高度、长度、坡度、平面形态以及临空条件等都决定和影响着斜坡内应力的分布状况和稳定性。
边坡的失稳,有效临空面是其中的一个重要因素,它为边坡的变形、破坏和运动提供了空间条件。
斜坡的坡度和高度对滑坡的影响也很大。
斜坡的抗滑力和下滑力之间的平衡是随着坡度的大小而变化的。
斜坡高度的大小决定了坡体的有效临空面积。
而且斜坡的高度和坡度还决定着边坡变形破坏的速度。
1.2地层岩性因素
地层岩性是边坡失稳的决定性因素,边坡变形破坏的发生、发展和频率是受岩体性质制约的。
斜坡内部的应力分布状况、变形和破坏特性完全取决于地质结构和岩体的物质组成。
地层岩性的差异是影响斜坡稳定性的主要因素,斜坡岩体类型特征面及其组合形式决定了斜坡的稳定程度。
1.3水文地质环境因素
1.3.1地表河流
河流是外动力地质作用中最活跃的因素之一。
河流对坡体进行侧蚀,掏蚀坡脚,使坡体失去完整性,同时浸泡坡脚,减小其阻抗力。
1.3.2大气降水
(1)降雨引起地下水位的抬升;
(2)降雨引起河流水位提高,水量加大,对坡脚侵蚀加剧;
(3)降雨可进入坡体裂隙,加剧坡体不稳定性;
(4)雨水的软化作用,由于水的浸泡而使岩体强度降低。
首先水对岩体有明显
的化学作用,在一定条件下,岩石矿物吸收或失去水分子而发生水化作用和脱水作用,在吸水或脱水过程中都能引起矿物体积的膨胀或收缩,从而导致岩州的松散、破碎或改变其化学成分;其次,水对岩体的物理作用使岩体中裂隙开裂和碎惑进而促使风化作用向坡体深部扩散和发展,最后迫使坡体失稳和破坏;
(5)降雨浸润整个坡体,增加坡体重量,降低土体抗剪强度及坡体抗滑性,因而降雨是动态因素中最重要的。
1.3.3地下水
由于大气降雨的补给和灌溉水的下渗,导致地下水位大幅度上升,长期浸泡坡体。
不仅起到了与地表水入渗时同样的作用,而且增大了岩体的含水量,降低了土体抗剪强度,同时对坡体起到了浮托作用,降低了斜坡土体的抗剪强度。
另一方面,由于水位的升高,增大了边坡的静、动水压力,在斜坡处形成了较大的水力坡度,增加了水对斜坡的侧压,从而使边坡稳定条件恶化。
1.4人工活动因素
1.4.1人为改变地下水文地质条件,如不合理开采地下水、沟中修建水库、坡体上拦坝建池塘,人工弃土堵塞地下水出口等等都会改变地下水的条件,从而影响边坡的稳定性。
1.4.2坡脚处施工开挖容易在坡脚形成临空面,造成应力集中现象,威胁坡体稳定。
1.4.3施工爆破震动容易对边坡岩土体造成松动破坏作用,甚至在坡体内部形成裂缝,降低边坡的稳定条件。
而频繁的爆破震动效益无疑会给边坡的稳定性带来不利的影响,这是露天矿边坡变形比较普遍,不稳定或潜在不稳定边坡占有相当大比率的主要原因之一。
2、坡体变形破坏机理分析
一般而言,斜坡从变形演化发展到破坏,是一个复杂的动态力学过程,是一个变形从量变的积累到质变的发展过程。
量变的积累总的来说是一个小变形过程,而质变发生后的破坏、运动则是一个大变形的过程,到目前为止还没有一种力学一数学模型能统一表述两种变形过程。
因此,对小变形的描述多采用基于弹性、弹塑性及粘弹塑性理论的本构方程,并用有限单元法等数值分析方法求解;而对于大变形的描述多采用基于牛顿第二运动定律的准刚性块体模型或不连续变形模型,用离散单元法来求解。
露天边坡体的破坏系特定的岩体构造条件及开采工艺等多种因素的制约,形成的过程漫长而又复杂。
构造控制着岩石的力学性质,露天的持续开采形成了大范围的立体临空面,为边坡体的破坏提供了基础;沿着大面积的节理裂隙的渗水,恶化了岩体的稳定条件,爆破的震动效应及其他人为因素所产生累积效应加速了
破坏的形成。
2.1蠕滑一拉裂型
这种破坏类型表现形式为:人工堆积废石在重力作用下,沿其下卧软弱地层首先向
外水平向蠕滑挤出,进而导致上部坡体沿垂直方向拉裂、下沉,发生破坏。
2.2拉裂一滑移型
这种破坏主要产生于单坡坡高较大,并且粗、细相间堆积而形成的人工高边坡上。
这种破坏的产生主辜是由于废渣在排放的过程中,由于粗、细颗粒分阶段分别堆积,从而在坡体中形成间断面,外加单一坡高较大,导致坡体产生较大的不均匀压缩变形、固结变形及沿间断面的剪切变形,导致坡顶产生大量的拉、错裂缝。
这种破坏形式的发展结果是顶部的裂缝不断加宽及加深,破坏面不断向下延伸,慢慢在坡体中形成一连续的滑移控制面,最终导致斜坡的整体滑动。
2.3滑塌型
坡体表面因冲沟发育及人工切割坡脚等,致使坡体表面稳定性变差,出现局部滑塌现象,该破坏若进一步发展,将影响到整个坡体的稳定。
2.4泥石流
泥石流是指固体物质含量高、泥位剧增的暂时性山地河床洪流。
具暴发突然、运动快速、历时短暂的特点。
泥石流的形成必须具备三个方面的条件:丰富的松散固体物质、必要的地形地貌条件和充分的水动力条件。
只有三者出现适当的组合关系时,才可能暴发泥石流。
参考文献:
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