滑坡动力学考试答案
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一、名词解释
斜坡:斜坡的定义可分为广义和狭义。广义滑坡是泛指具有一定坡度且至少有一面临空的半无限地质体(含一切自然的与人为形成或者改造的
岩土体斜坡);狭义的滑坡是指自然条件下形成的没有受到人类工程活动影
响的斜坡。
边坡:是指由于工程行为而人工开挖、改造或填筑的斜坡。
斜坡变形:斜坡在形成之日起,在坡体应力作用下,各部位(质点)就开始以不同的方式和速度位移,由于组成斜坡岩土体的性质、结构等不同,变形
的形式也各不相同。斜坡变形实际上在其形成过程中即已发生,表
现为卸荷回弹和蠕变两种主要方式。
斜坡破坏:斜坡在坡体应力作用下,其变形的速度和形式可以各不相同,但不论什么样的岩性、结构和环境下的岩土体斜坡其变形总是有一定量的,
当变形达一定程度后就产生质变,在坡体中形成贯通性破坏面,使
一定范围内的岩土体就会产生滑移、倾倒及崩落等运动。可把崩落
(塌)、滑落(坡)和(侧向)扩离作为斜坡的三种基本破坏方式
滑坡:指斜坡上的土体或者岩体,受河流冲刷、地下水活动、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影响,在重力作用下,沿着一定的软弱面或者软
弱带,整体地或者分散地顺坡向下滑动的自然现象。俗称“走山”、“垮
山”、“地滑”、“土溜”等。
滑坡机理:指具有一定本构物质或材料在一定力系作用下,应力应变发生变化的过程和规律.那么对于滑坡来说,就是滑面(或者滑带),即滑体与滑床(广义滑床)间的岩土
在力的作用下变形破坏运移的发展变化。
滑坡序次:同一地段内,在不同时间段内,先后发生的具有相互关联的滑坡现象。动力滑坡学:是一门研究滑坡营力因素的历史转化性、滑坡动态阶段的差异性、滑坡形成位置的选择性、坡基型剧动式滑坡的功能均衡与滑体的超稳功能、坡基型剧动式滑坡的的滑体超吻性与其“复活”的条件特殊性、高速滑坡的
多级冲程与多序次、高速滑坡的启程剧动与行程高速的机理、多冲程滑坡
功能转化与滑体稳定性向量问题、多程程滑坡的超前溅泥气浪与边缘旋流、滑坡危岩体弹性应变能的聚集、高速滑坡启程弹冲速度、弹冲剧动式高速
滑坡的行程速度、缓动式低速滑坡的发育模式、缓动式低速滑坡的滑移机
理与低速机理、缓动式低速滑坡的时空演化、采空变异的山坡滑移复合机
理、地质环境中斜坡破坏的变异等的学科。
滑坡动力学是对具有一定本构的斜坡坡体,在其所处的特定应力场或力系
之中而表现有内在和外在的机械力,二者相互有机地联系并制约,着重研
究滑体在形成演化的全过程中的发育、滑移、解体、运行、停滞与消亡,
以至更新斜坡出现之动力学规律的新学科。
稳定系数:反映的是边坡、滑坡的天然稳定状态,用于边坡、滑坡的稳定性评价,与工程无关。稳定系数为1时,滑坡处于极限平衡状态。
安全系数:反映的是设计状态下工程所要具有的安全储备,用于工程的设计,与实际工程有关,不同的工程要求的安全系数不同。
二、简答
1、斜坡变形破坏演化?
答:斜坡变形、破坏和破坏后的继续运动,分别代表了斜坡变形破坏的三个不同演化阶段。
斜坡变形破坏主要有以下几种:
(1)蠕滑—拉裂
这类变形导致斜坡岩体向坡前临空方向发生剪切蠕变,其后缘发育自坡面向深部发展的拉裂。变形发展过程中,坡内有一可能发展为破坏面的潜在滑移面,该面以上实际上为一自坡面向下递减的剪切蠕变带。
这类变形,演变过程可划分为三个阶段。
1)表层蠕滑。岩层向坡下弯曲,后缘产生拉应力。
2)后缘拉裂。通常造成反坡台阶。当坡体后缘发育有陡倾坡内的软弱结构面时,拉裂更易发育,这种破裂也可能在地震或人工爆破的触发下突然产生。这与地震在界面处造成的瞬时拉应力,或饱水裂面在被压缩的“瞬间”空隙水压力的急剧增高等效应有关,它促进陡倾结构面张性破裂,或在抗剪强度瞬时突然降低时,陡面上积存的残余剪应力使裂面产生“瞬时”剪动。
3)潜在剪切面剪切扰动。后缘被拉裂后,造成潜在剪切面上剪应力集中,促进了最大剪应力带的剪切变形。随剪变进一步发展,中部剪应力集中部位可被扰动扩容,使斜坡下半部分逐渐隆起。
(2)滑移—压致拉裂
这类变形主要发育在坡度中等至陡的平缓层状体斜按(II2)中。坡体沿平缓结构面向坡前临空方向产生缓慢的蠕变性滑移。
这类变形,演变过程可划分为三个阶段。
1)卸荷回弹阶段。
2)压致拉裂面自下而上扩展阶段。随着变形的发展,裂面可扩展至地面。其破裂过程岩体剪断破坏模式十分相似,斜坡岩体结构随变形发展而松动,并伴有轻微的转动,仍处于稳定破裂阶段。
3)滑移面贯通阶段。变形进入累进性破坏阶段。变形体开始明显转动,陡倾的阶状裂面成为剪应力集中带,陡缓转角处的嵌合体逐个被剪断、压碎,并伴有扩容,使坡面微微隆起。待陡倾裂面与平缓滑移面构成一贯通性滑移面.则将导
致破坏。
(3)滑移—拉裂
主要发生在缓倾外层状坡体、块状坡体(II2、III)等类型斜坡中。斜坡岩体沿下伏软弱面向坡前临空方向滑移,并使滑移体拉裂解体。受已有软弱面控制的这类变形,其进程取决于作为滑移面的软弱面的产状与特性。当滑移面向临空方向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,则在成坡过程中该面一经被揭露临空,其后缘拉裂面一出现即迅速滑落,蠕变过程极为短暂。
(4)滑移—弯曲
主要发育在中—陡倾外层状体斜坡(II3、II4)中,尤以簿层状岩体及延性较强的碳酸盐类层状岩体中为多见。由于滑移面未临空,使下滑受阻,造成坡脚附近顺层板梁承受纵向压应力,在一定条件下可使之发生弯曲变形。
根据实例分析和模拟研究,这类变形演变过程可分为三个阶段。
1)轻微弯曲阶段。弯曲部位仅出现顺层拉裂面、局部压碎,坡面轻微隆起,岩体松动。
2)强烈弯曲、隆起阶段。弯曲显著增强,并出现剖面X型错动。
3)切出面贯通阶段。滑移面贯通并发展为滑坡,具崩滑特性,有的表现为滑塌式滑坡。
(5)弯曲—拉裂(倾倒)
主要发育在陡立或陡倾内层状体(II4、II5类)组成的中—极陡坡中。主要发生在斜坡前缘,陡倾的板状岩体在自重弯矩作用下.于前缘开始向临空方向作悬臂梁弯曲,并逐渐向坡内发展。
硬而厚的板粱,其变形的发展可划分如下各个阶段。
1)卸荷回弹陡倾面拉裂阶段。
2)板梁弯曲,拉裂面向深部扩展并向坡后推移阶段。如果坡度很陡,此阶段大多伴有坡缘、坡面局部崩落。
3)板梁根部折裂、压碎阶段。岩块转动、倾倒,导致崩塌。
(6)塑流—拉裂
这类变形主要发生在软弱基座体斜坡(IV类斜坡)中。下伏软岩在上段岩层压力作用下,产生塑性流动并向临空方向挤出,导致上覆较坚硬的岩层拉裂、解体和不均匀沉陷。
软弱基座倾向坡内的陡崖(IV2),变形过程表现为:
1)卸荷回弹陡立裂缝的形成。在陡崖形成过程中,由于应力分异形成由坡缘拉应力带向纵深扩展的一系列陡立拉裂缝。
2)前缘塑流—拉裂变形。软弱基座被切露,改变了其原有的封闭状态,并在上覆岩层的强大压力作用下而被压结和向临空方向挤出,使上覆岩体产生自坡面向内其值递减的不均匀沉陷,因而造成上覆硬岩被拉裂,或使原已形成的拉裂缝