T大型高邊坡開挖的變形破裂響應(yīng)與穩(wěn)定性控制

大型高邊坡開挖的變形破裂響應(yīng)與穩(wěn)定性控制

提綱1.前言2.高邊坡開挖變形破裂響應(yīng)的動力學(xué)模式3.高邊坡變形穩(wěn)定性及分析評價4.高邊坡穩(wěn)定性的控制5.結(jié)束語長江三峽工程船閘高邊坡小灣水電站壩址原貌2002年7月開工初期高邊坡景觀右岸全景瀾滄江小灣水電站2004年1月右岸高邊坡全景進水口邊坡III區(qū)邊坡拱肩槽邊坡水墊塘邊坡尾水邊坡大椿樹溝堆積體邊坡岷江紫坪鋪水電站岷江紫坪鋪水電站是什么樣的“力”在驅(qū)動巖石高邊坡的變形與破壞？這是我們探討問題的基礎(chǔ)！開挖過程中，邊坡的變形破裂如何響應(yīng)？3.巖石高邊坡的穩(wěn)定性如何認識？符合傳統(tǒng)極限平衡的思想嗎？（是強度的問題還是變形的問題?，擬或兩者的關(guān)系？）4.巖石邊坡的設(shè)計應(yīng)該采用什么樣的原則？5.巖石高邊坡的穩(wěn)定性應(yīng)該如何控制？一、前言審視一下近十年來若干大型工程高邊坡的開挖實踐，有助于我們對上述問題的理解和回答！工程實實例和和一般般規(guī)律律的總總結(jié)可可見：：開挖挖邊坡坡由于于卸荷荷效應(yīng)應(yīng)的影影響，，必然然會產(chǎn)產(chǎn)生一一定量量級的的變形形響應(yīng)應(yīng)和伴伴生的的破裂裂現(xiàn)象象。關(guān)關(guān)鍵是是要認認識這這種變變形的的性質(zhì)質(zhì)及其其對邊邊坡穩(wěn)穩(wěn)定性性的涵涵義。。大量事事例表表明，，人工工邊坡坡在開開挖過過程中中的變變形破破裂響響應(yīng)與與自然然邊坡坡在河河谷下下切過過程中中所發(fā)發(fā)生的的響應(yīng)應(yīng)具有有相似似形，，均屬屬于““卸荷荷”響響應(yīng)。。從變變形破破壞的的地質(zhì)質(zhì)-力學(xué)行行表現(xiàn)現(xiàn)上，，這種種變形形具有有兩種種基本本性質(zhì)質(zhì)：一是““表生生改造造型””的變變形和和破裂裂：即即巖質(zhì)質(zhì)高邊邊坡形形成過過程中中，伴伴隨邊邊坡的的開挖挖，應(yīng)應(yīng)力釋釋放，，從而而驅(qū)動動邊坡坡巖體體產(chǎn)生生變形形和破破裂，，以適適應(yīng)新新的平平衡狀狀態(tài)，，這個個過程程我們們稱之之為表生改改造。。這個階階段驅(qū)驅(qū)動邊邊坡變變形和和破裂裂的動動力是是邊坡坡開挖挖引起起的內(nèi)內(nèi)部應(yīng)應(yīng)力釋釋放，，可以以稱為為“釋釋放應(yīng)應(yīng)力””。2.開開挖高高邊坡坡變形形破裂裂響應(yīng)應(yīng)的動動力學(xué)學(xué)模式式二是““時效性性質(zhì)的的變形形”。當(dāng)邊邊坡完完成表表生改改造而而形成成新的的應(yīng)力力場體體系后后，邊邊坡的的應(yīng)力力場將將轉(zhuǎn)為為以自自重應(yīng)應(yīng)力場場為主主的狀狀態(tài)。。這時時，邊邊坡可可能有有兩種種走向向，一一是由由于沒沒有進進一步步變形形的條條件從從而形形成新新的穩(wěn)穩(wěn)定結(jié)結(jié)構(gòu)而而處于于平衡衡狀態(tài)態(tài)；另另一種種走向向就是是邊坡坡內(nèi)存存在不不良的的地質(zhì)質(zhì)結(jié)構(gòu)構(gòu)，邊邊坡將將在自自重應(yīng)應(yīng)力場場的驅(qū)驅(qū)動下下，繼繼續(xù)發(fā)發(fā)生隨隨時間間的變變形破破裂過過程，，這個個過程程我們們稱之之為時效變變形。顯然然，這這個階階段驅(qū)驅(qū)動邊邊坡變變形、、破裂裂甚至至破壞壞的““動力力”是是邊坡坡的自自重。。最后，，隨著著“時時效變變形””的發(fā)發(fā)展，，邊坡坡將進進入以以潛在在滑動動面累累進性性破壞壞、滑滑動面面貫穿穿、滑滑面形形成為為特征征的破壞階階段。2.開開挖高高邊坡坡變形形破裂裂響應(yīng)應(yīng)的動動力學(xué)學(xué)模式式（1）強烈烈變形形及破破壞區(qū)區(qū)（2）時效效變形形區(qū)（3）表生改造造區(qū)（4）應(yīng)力約束束區(qū)破壞區(qū)時效變形區(qū)區(qū)表生改造區(qū)區(qū)應(yīng)力約束區(qū)區(qū)2.開挖高高邊坡變形形破裂響應(yīng)應(yīng)的動力學(xué)學(xué)模式邊坡巖體的的“表生改改造”和““時效變形形”是邊坡坡穩(wěn)定性地地質(zhì)-力學(xué)學(xué)行為的兩兩個重要方方面。理論論上，在卸卸荷條件下下任何高邊邊坡都是在在經(jīng)歷表生生改造以后后，才進入入后續(xù)的時時效變形階階段；也只只有通過時時效變形，，潛在滑動動面才得以以充分發(fā)育育并最終貫貫穿，從而而導(dǎo)致邊坡坡的最終失失穩(wěn)。邊坡經(jīng)表生生改造進入入時效變形形，再由時時效變形進進入最終的的破壞階段段，嚴格說說來，這是是任何一個個邊坡演化化都將經(jīng)歷歷的三個階階段。2.開挖高高邊坡變形形破裂響應(yīng)應(yīng)的動力學(xué)學(xué)模式(1)性性質(zhì)和特特點表生改造是是與坡體開開挖過程相相伴生的地地質(zhì)-力學(xué)學(xué)行為，是是卸荷回彈彈性質(zhì)的變變形。有以以下特點：：表生改造的的變形與邊邊坡的開挖挖卸荷有很很好的對應(yīng)應(yīng)關(guān)系，是是一種開挖坡坡體由于卸卸荷作用產(chǎn)產(chǎn)生的回彈彈變形，這種變形性性質(zhì)宏觀上上是“彈性性”的，隨隨著開挖的的進行，卸卸荷的過程程而產(chǎn)生，，一旦開挖挖過程結(jié)束束，變形很很快就停止止，幾乎沒沒有后續(xù)的的變形。變形的方向向也是指向向與臨空面面垂直方向向的；會產(chǎn)生與變變形相對應(yīng)應(yīng)的卸荷破破裂，但方方向是平行行臨空面的的。關(guān)于表生改改造變形表生改造一一方面起到到釋放坡體體應(yīng)力，促促進邊坡應(yīng)應(yīng)力場形成成的作用；；另一方面面，這個過過程的發(fā)生生形成了邊邊坡淺表部部的“卸荷荷松弛帶””，從而劣劣化了巖體體的工程地地質(zhì)條件，，主要表現(xiàn)現(xiàn)在：卸荷松弛帶帶破壞了邊邊坡的巖體體結(jié)構(gòu)，導(dǎo)導(dǎo)致巖體宏宏觀強度和和結(jié)構(gòu)面強強度的降低低，形成邊邊坡繼續(xù)變變形的幾何何和力學(xué)邊邊界條件等等。關(guān)于表生改改造變形有的邊坡表生改造完完成后，就就會處于穩(wěn)穩(wěn)定狀態(tài)，，不會產(chǎn)生生隨時間的的變形，即即進入不了了“時效變變形”階段段。反映在在監(jiān)測曲線線上就是變變形隨開挖挖過程而發(fā)發(fā)展，盡管管開挖過程程中還可能能出現(xiàn)較大大的變形速速率（高應(yīng)應(yīng)力、快速速開挖情形形），但開開挖結(jié)束后后，位移速速率將迅速速降低，并并趨于平緩緩，兩者基基本同步（（“同步型型”）；邊坡進入不不了時效變變形，進而而也沒有整整體失穩(wěn)破破壞的可能能。因此，，這類邊坡坡通常整體體是穩(wěn)定的的。(2)條條件那么，什么么樣的邊坡坡只產(chǎn)生表表生改造變變形呢？顯顯然識別這這類邊坡是是很重要的的！邊坡內(nèi)沒有有特定的不不利結(jié)構(gòu)面面或結(jié)構(gòu)面面組合！關(guān)于表生改改造變形三峽船閘高高邊坡1999.05（整體塊狀狀結(jié)構(gòu)巖體體的邊坡））TP21GP02測點（右線線南坡15571,高程200m）變形過程線線（據(jù)[28]）變形監(jiān)測情情況外觀點變形形開挖引起的的卸荷-卸荷帶的劃劃分卸荷帶劃分分的定量研研究開挖引起的的卸荷開挖引起的的卸荷對于結(jié)構(gòu)相相對完整，，由微新的的塊狀或整整體塊狀巖巖體構(gòu)成的的巖石高邊邊坡，開挖挖過程的卸卸荷變形響響應(yīng)為：（1）邊坡坡的變形主主要受開挖挖的影響；；開挖結(jié)束束后，變形形很快停止止，“工后后”剩余變變形很小。。這表明，，巖體還主主要是彈性性介質(zhì)，變變形是開挖挖卸荷所產(chǎn)產(chǎn)生的彈性性恢復(fù)，滯滯彈性很小小。也就是是說，沒有有隨時間發(fā)發(fā)生的時效效變形。（2）當(dāng)邊邊坡內(nèi)不存存在對變形形不利的控控制性結(jié)構(gòu)構(gòu)面時，邊邊坡的變形形總體表現(xiàn)現(xiàn)出較強的的連續(xù)性，表現(xiàn)在內(nèi)觀觀點的觀測測曲線上，，由坡面向向內(nèi)部，變變形是逐漸漸連續(xù)減小小的，除了了淺表部3-5m施工的強烈烈擾動區(qū)外外，內(nèi)部不不存在變形形的“不連連續(xù)”現(xiàn)象象。（3）當(dāng)邊邊坡內(nèi)存在在小規(guī)模斷斷層或長大大結(jié)構(gòu)面時時（不構(gòu)成成控制性破破壞面），，坡體內(nèi)部部的變形將將會出現(xiàn)相相對的“不不連續(xù)現(xiàn)象象”；對本本案而言，，這種特定定的開挖強強卸荷深度度約在13-15m（直立段開挖挖高度約50m）范圍。認識工程概況岷江紫坪鋪鋪水電站800750900進水口邊坡坡的巖體結(jié)結(jié)構(gòu)特征L10邊坡中下段段上游側(cè)L10L11變形破裂機機理—壓縮縮傾倒型硐臉邊坡857m便道一帶L11下部巖層的的傾倒拉裂裂縫硐臉邊坡頂頂部因壓縮縮蠕變傾倒倒引起的墻墻體拉裂現(xiàn)現(xiàn)象變形破裂現(xiàn)現(xiàn)象MP1MP2MP3MP4引水發(fā)電洞進水口邊坡監(jiān)測布置圖邊坡變形監(jiān)測MP5MIP1多點位移計計時間－位位移過程線線MIP1多點位移計計位移－孔孔深曲線邊坡變形監(jiān)監(jiān)測認識（1）邊坡的的變形隨著著開挖的進進行而發(fā)展展，開挖的的結(jié)束而停停止，兩者者基本同步步。表明這這種變形的的產(chǎn)生主要要受開挖卸卸荷的影響響，是邊坡坡開挖過程程中，坡體體的卸荷回回彈的調(diào)整整變形，變變形本身具具有“彈性性性質(zhì)”。。變形的量量級最大50-60mm。（2）邊坡的變形形主要發(fā)生生在淺表層層0-10m的范圍內(nèi)。。這個深度度相當(dāng)于開開挖引起邊邊坡的“強強卸荷區(qū)””，顯然是是在正常的的范圍之內(nèi)內(nèi)。（3）盡管管邊坡中有有反傾向坡坡內(nèi)的軟弱弱巖帶，但但是由于傾傾向坡內(nèi)，，并沒有對對邊坡的整整體變形起起到控制作作用。因此此，邊坡開開挖結(jié)束后后，由于坡坡體不存在在繼續(xù)變形形的結(jié)構(gòu)條條件，變形形也就很快快停止了。。（4）顯然然，這類邊邊坡只具備備開挖卸荷荷過程中發(fā)發(fā)生表生改改造變形(卸荷回彈彈變形)的的動力條件件，而不具具備發(fā)生““時效變形形”的結(jié)構(gòu)構(gòu)條件。小灣進水口邊坡坡變形分析析1150116011701180119012001210122012301245張2.5cm正錯2cm拱肩槽層面松弛開裂進水口-拱肩槽聯(lián)結(jié)段邊坡裂縫分布(示意)進水口-拱肩槽聯(lián)結(jié)段邊坡裂縫正錯(剪脹)現(xiàn)象(EL.1190m馬道)正錯2cm（1220m高程，靠近近f3，變形輕微:總變形量量約6mm：0.5mm/月）協(xié)調(diào)漸變型型：1，12號號內(nèi)觀點為為代表，變變形表現(xiàn)一一定的連續(xù)續(xù)性和由表表及里的漸漸變性。邊坡變形監(jiān)監(jiān)測這類變形總體表表現(xiàn)為變形形量由坡面面向坡內(nèi)逐逐漸變形，，漸進連續(xù)續(xù)變化。表表明坡體的的變形是連連續(xù)的，沒沒有受到特特定的結(jié)構(gòu)構(gòu)面控制。?？傋冃瘟苛枯^小，其其量級取決決于巖體的的宏觀特性性和支護的的強度。盡盡管12號號點變形量量相對較大大，但仍在在巖體的正正常變形范范圍內(nèi)。邊坡變形監(jiān)監(jiān)測淺表松弛型型：3，6，8，10，11，13號內(nèi)觀點為為代表。變變形具有不不連續(xù)性：：0-3m(個別8m)范圍內(nèi)變形形相對較大大，3-5mm/月，個別（（局部）達達十余mm；此以內(nèi)變形形量小，總總量毫米級級，速率低低，0.5-2mm/月，屬正常常變形。邊坡變形監(jiān)監(jiān)測總的來看，，這類點所所代表的部部位巖體發(fā)發(fā)生的是淺淺表部的正正常卸荷松松弛，深度度范圍3-5m，個別8m，變形量一般般3-5mm/月，個別點點可達十余余mm。淺表部的變變形不受某某一明顯的的特定結(jié)構(gòu)構(gòu)面控制，，而是形成成卸荷松弛弛帶。邊坡變形監(jiān)監(jiān)測1220m高程，靠近近f89-1回彈錯動型型：變形在距坡坡面一定深深度范圍內(nèi)內(nèi)具有很好好的同步性性和一致性性。表明在在這個深度度上存在特特定的結(jié)構(gòu)構(gòu)面，控制制了其外側(cè)側(cè)邊坡在開開挖卸荷過過程中的整整體回彈變變形。邊坡變形監(jiān)監(jiān)測1220m高程，靠近近f89-1邊坡變形監(jiān)監(jiān)測變形方向為為NE向，受開挖挖臨空面控控制，仍然然屬于回彈彈變形，只只不過是沿沿緩面發(fā)生生，一定深深度范圍內(nèi)內(nèi)變形具有有同步性、、一致性。。邊坡變形監(jiān)監(jiān)測邊坡經(jīng)表生生改造進入入時效變形形，再由時時效變形進進入最終的的破壞階段段，嚴格說說來，這是是任何一個個邊坡演化化都將經(jīng)歷歷的三個階階段。但是是，從是否否具有工程程地質(zhì)意義義的角度來來講，邊坡坡的演化能能否進入時時效變形階階段，并通通過時效變變形進入最最終的破壞壞，主要還還取決于邊邊坡的地質(zhì)質(zhì)結(jié)構(gòu)特征征。實踐表表明：以下下幾類邊坡坡的地質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)非常有有利于邊坡坡在完成表表生改造后后，進入時時效變形階階段：（1））邊坡坡內(nèi)具具有傾傾向坡坡外的的緩傾傾角結(jié)結(jié)構(gòu)面面，且且傾角角與殘殘余摩摩擦角角接近近。（2））邊坡坡具具有有由由軟軟巖巖構(gòu)構(gòu)成成的的軟軟弱弱基基座座。。（3））由由近近直直立立中中-薄薄層層狀狀巖巖層層構(gòu)構(gòu)成成的的陡陡邊邊坡坡(尤尤其其是是軟軟巖巖或或有有軟軟巖巖夾夾層層)（4））碎裂裂結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)巖巖體體邊邊坡坡。。（5））堆堆積積體體（（散散體體））邊邊坡坡。。關(guān)于于時時效效變變形形:2.開開挖挖高高邊邊坡坡變變形形破破裂裂響響應(yīng)應(yīng)的的動動力力學(xué)學(xué)模模式式“時時效效變變形形””是是在在表表生生改改造造結(jié)結(jié)束束后后，，緊緊接接著著發(fā)發(fā)生生的的一一種種隨隨時時間間逐逐漸漸發(fā)發(fā)展展的的變變形形。。在在這這種種情情形形下下，，邊邊坡坡的的變變形形表表現(xiàn)現(xiàn)并并不不伴伴隨隨開開挖挖過過程程的的終終止止而而停停止止；；而而是是在在開開挖挖結(jié)結(jié)束束后后，，還還將將發(fā)發(fā)生生持持續(xù)續(xù)的的變變形形；；這這種種變變形形不不完完全全取取決決于于““開開挖挖卸卸荷荷過過程程””的的影影響響，，甚甚至至在在量量級級上上會會超超過過開開挖挖卸卸荷荷過過程程中中的的變變形形。。更更有有甚甚者者，，開開挖挖過過程程中中，，幾幾乎乎沒沒有有卸卸荷荷響響應(yīng)應(yīng)，，而而在在結(jié)結(jié)束束后后，，會會有有很很大大的的變變形形發(fā)發(fā)生生。。表表現(xiàn)現(xiàn)在在變變形形監(jiān)監(jiān)測測曲曲線線上上，，是是“延延持持型型””，，也就就是是開開挖挖結(jié)結(jié)束束后后，，位位移移還還在在繼繼續(xù)續(xù)發(fā)發(fā)展展，，并并可可能能保保持持一一定定的的速速率率。。小小灣灣飲飲水水溝溝堆堆積積體體就就是是一一個個典典型型的的實實例例??！。。2.開開挖挖高高邊邊坡坡變變形形破破裂裂響響應(yīng)應(yīng)的的動動力力學(xué)學(xué)模模式式小灣灣水水電電站站飲飲水水溝溝堆堆積積體體變變形形與與災(zāi)災(zāi)害害防防治治2003年11月月17日，，飲飲水水溝溝堆堆積積體體邊邊坡坡開開始始出出現(xiàn)現(xiàn)異異常常變變形形2003年12月月17日，，在在堆堆積積體體下下游游側(cè)側(cè)緣緣附附近近EL.1420~1480m馬道道間間發(fā)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)裂裂縫縫隨后后在在堆堆積積體體上上游游側(cè)側(cè)緣緣、、堆堆積積體體上上部部也也相相繼繼發(fā)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)裂裂縫縫。。此外外，，在在1378排水水洞洞洞洞壁壁(襯砌砌)也有有裂裂縫縫發(fā)發(fā)育育。。邊坡坡變變形形開開裂裂跡跡象象總的的看看來來，，自自2003年12月17日發(fā)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)裂裂縫縫以以來來，，隨隨著著邊邊坡坡變變形形的的發(fā)發(fā)展展，，不不斷斷有有新新增增裂裂縫縫出出現(xiàn)現(xiàn)，，分分布布范范圍圍擴擴大大；；已已有有裂裂縫縫發(fā)發(fā)生生不不同同程程度度的的位位移移，，甚甚至至出出現(xiàn)現(xiàn)延延伸伸長長度度擴擴展展。。到到2004年3月31日，，堆堆積積體體坡坡面面上上EL.1245~1588m之間間先先后后共共出出現(xiàn)現(xiàn)約約150條裂裂縫縫。。變形形過過程程及及趨趨勢勢分分析析2)在整整個個堆堆積積體體坡坡面面上上，，裂裂縫縫的的空空間間分分布布是是極極不不均均勻勻的的，，隨隨著著時時間間的的持持續(xù)續(xù)，，新新增增裂裂縫縫的的分分布布出出現(xiàn)現(xiàn)明明顯顯的的遷遷移移特特點點(圖圖3-2)。2003年年12月中中下下旬旬出出現(xiàn)現(xiàn)的的裂裂縫縫，，數(shù)數(shù)量量較較少少、、延延伸伸長長、、連連通通程程度度高高，，集中中分分布布于于堆堆積積體體上上下下游游側(cè)側(cè)緣緣及及其其附附近近。裂裂縫縫形形態(tài)態(tài)以以縱縱向向裂裂縫縫為為主主，，少少量量弧弧形形、、橫橫向向、、斜斜向向裂裂縫縫。。以以剪剪性性或或剪剪張張性性為為主主、、少少量量張張性性。。2004年2月中中上上旬旬(2月月5日日~2月月17日日)新增增的的裂裂縫縫，，數(shù)數(shù)量量較較多多、、延延伸伸相相對對較較短短，，連連通通程程度度低低，，大多多數(shù)數(shù)分分布布于于EL.1480m馬道及其其以上的的堆積體體表面。裂縫形形態(tài)以橫橫向、斜斜向裂縫縫為主，，少量縱縱向裂縫縫。以張張剪性或或張性為為主。①②③④①變形啟動階段（03年11月17日～04年1月13日）②時效變形快速發(fā)展階段（1月13日～1月31日）③均勻蠕滑階段（1月31日～3月31日）④變形趨穩(wěn)階段（4月1日以來）變形階段(以TP-35#為例)變形過程程及趨勢勢分析2號山梁Ⅲ區(qū)表面測點點位移～～時間過過程曲線線(1)高邊坡的的“穩(wěn)定定性”是是隨邊坡坡變形-破壞發(fā)發(fā)生、發(fā)發(fā)展的一一個動態(tài)態(tài)問題。。我們所所看到的的只是這這個“過過程”的的某個具具體“片片段”，，而需要要的則是是對這個個過程的的全面了了解和掌掌握，尤尤其是伴伴隨這個個過程，，高邊坡坡的潛在在滑動面面是怎樣樣孕育和和演化的的。只有有從全過過程上、、內(nèi)部作作用機理理上掌握握其變形形破壞的的演變規(guī)規(guī)律和滑滑動面貫貫穿機制制，才能能對其穩(wěn)穩(wěn)定性現(xiàn)現(xiàn)狀和今今后發(fā)展展趨勢作作出合理理的評價價和預(yù)測測。3.高邊坡坡的變形穩(wěn)定定性及分析評評價（2）基于以以上的認識，，與傳統(tǒng)意義義上的“強度穩(wěn)定性性問題”不同，高邊坡坡穩(wěn)定性評價價更應(yīng)該是一一個“變形穩(wěn)定性性”問題。實際上上，傳統(tǒng)的基基于極限平衡衡理論的“強強度穩(wěn)定性””是變形發(fā)展展到累進性破破裂階段、滑滑動面基本形形成后的狀態(tài)態(tài)，而對絕大大多數(shù)巖石高高邊坡而言，，滑動面是伴伴隨變形-破破裂發(fā)展而逐逐漸孕育的，，在變形的初初期或一定階階段，滑動面面尚未形成，，也就不存在在所謂傳統(tǒng)的的“強度穩(wěn)定定性”問題。。因此，巖石石高邊坡穩(wěn)定定性評價應(yīng)該該采用“變形形穩(wěn)定性分析析”的途徑。。3.高邊坡坡的變形穩(wěn)定定性及分析評評價3.高邊坡坡的變形穩(wěn)定定性及分析評評價損傷的產(chǎn)生損傷發(fā)展階段斷續(xù)的損傷相互貫通形成累進性破壞潛在滑面貫穿滑坡發(fā)生變形量U時間T屈服峰值強度邊坡潛在滑動面隨時間形成和發(fā)展的物理機制3.高邊坡坡的變形穩(wěn)定定性及分析評評價損傷的產(chǎn)生損傷發(fā)展階段潛在滑面貫穿滑坡發(fā)生變形量U時間T加速蠕變階段等速蠕變階段初始蠕變階段時效變形階段表生階段大變形及累進性破壞階段斷續(xù)的損傷相互貫通形成累進性破壞邊坡變形-破壞的階段劃分3.高邊坡坡的變形穩(wěn)定定性及分析評評價損傷的產(chǎn)生損傷發(fā)展階段潛在滑面貫穿滑坡發(fā)生變形量U時間T加速蠕變階段等速蠕變階段初始蠕變階段時效變形階段表生階段大變形及累進性破壞階段邊坡變形穩(wěn)定性的評價原理UmaxUpU1t變形穩(wěn)定性系數(shù)：K1=U1/Up,K2=U2-Up/Umax-UpU23.高邊坡坡的變形穩(wěn)定定性及分析評評價根據(jù)以上變形形穩(wěn)定性的原原理，高邊坡坡穩(wěn)定性的控控制，關(guān)鍵在在于控制變形形；變形控制制住了，不具具備進一步發(fā)發(fā)展的條件了了，滑動面的的演化就會在在“孕育”或或者“發(fā)展””階段結(jié)束，，從而進入不不了最終的累累進性破壞階階段。4.高邊坡坡穩(wěn)定性的控控制潛在滑面貫穿滑坡發(fā)生變形量U時間T加速蠕變階段等速蠕變階段初始蠕變階段時效變形階段累進性破壞階段表生階段變形控制的主要對象從時間和代價均不宜控制的變形4.高邊坡坡穩(wěn)定性的控控制一般意義上講講，如果邊坡坡中沒有不利利的地質(zhì)結(jié)構(gòu)構(gòu)面，邊坡只只會產(chǎn)生開挖挖卸荷引起的的“表生改造造變形”，而而后就處于穩(wěn)穩(wěn)定狀態(tài)；通通常情況下，，它不會影響響邊坡的整體體穩(wěn)定性，因因此，一般的的邊坡可以不不更多的考慮慮對它的控制制（控制起來難難度也比較大大?。５遣皇撬杏星樾味歼@樣樣呢？這關(guān)鍵鍵還要看這種種“表生改造造”變形的程程度和工程的的重要性。必須明確的是是，這種情形形下，所采取取的邊坡穩(wěn)定定性控制措施施是針對淺表表層的“表生生改造”變形形所采取的，，不是針對沿沿著特定破壞壞面的“強度度穩(wěn)定性”問問題采取的。。兩者在設(shè)計計的控制范圍圍和控制的工工程量上應(yīng)該該有本質(zhì)的區(qū)區(qū)別。4.高邊坡坡穩(wěn)定性的控控制工程經(jīng)驗表明明，發(fā)生這種種變形的邊坡坡在地質(zhì)上前前提條件是沒有顯著的失失穩(wěn)破壞控制制性結(jié)構(gòu)面，通常具有以以下的特點：：（1）結(jié)構(gòu)狀狀態(tài)較好，通通常具有整體體或塊狀結(jié)構(gòu)構(gòu)的邊坡；（2）反傾層層狀結(jié)構(gòu)邊坡坡或近水平層層狀結(jié)構(gòu)邊坡坡；（3）含有陡陡裂面，但通通常產(chǎn)狀近直直立。。。。。。。。。4.高邊坡坡穩(wěn)定性的控控制當(dāng)邊坡中存在在不利的地質(zhì)質(zhì)結(jié)構(gòu)面，邊邊坡在完成““表生改造””變形后，將將進入“時效效變形”階段段。這種邊坡坡具有極大的的破壞潛在風(fēng)風(fēng)險。對這種種邊坡必須采采取強有力的的變形控制措措施，否則坡坡體中的弱面面可能會因為為持續(xù)的變形形而逐漸喪失失強度，反過過來又促使邊邊坡變形進一一步發(fā)展，變變形-強度曲曲線跨越了峰峰值，進入累累進性破壞階階段，坡體最最終產(chǎn)生整體體滑移性質(zhì)的的失穩(wěn)破壞。。對這種性質(zhì)變變形的控制時時機，理論上上應(yīng)該是在時時效變形的初初期，而且越越早越好。遲遲了，變形充充分發(fā)展，滑滑動面的演化化進入不可逆逆轉(zhuǎn)的狀態(tài)，，這時，一方方面留給支護護的時間縮短短；另一方面面，支護的強強度也會陡然然增大。4.高邊坡坡穩(wěn)定性的控控制潛在滑面貫穿滑坡發(fā)生變形量U時間T加速蠕變階段等速蠕變階段初始蠕變階段時效變形階段大變形及累進性破壞階段表生階段有利的控制階段不利的控制階段不可控制階段邊坡變形穩(wěn)定性的控制原理4.高邊坡坡穩(wěn)定性的控控制①②③④高邊坡工程地地質(zhì)環(huán)境條件件研究工程地質(zhì)-力力學(xué)模型地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型巖，土，水靜動力學(xué)參數(shù)數(shù)巖土體結(jié)構(gòu)模模型及力學(xué)模模型研究實施的技術(shù)流流程4.高邊坡坡穩(wěn)定性的控控制邊坡變形破壞壞機理概念模模型的建立邊坡變形破壞壞全過程模擬擬再現(xiàn)及概念模型的的驗證小變形階段模擬（有限元模擬擬）非連續(xù)變形及及運動過程模模擬（DDA,UDEC,DEM）大變形階段模擬（Flac）邊坡失穩(wěn)及災(zāi)災(zāi)害形成的機機理模型高邊坡變形破壞機制及變形穩(wěn)定性性分析邊坡變形破壞壞現(xiàn)象調(diào)查邊坡穩(wěn)定性評評價及預(yù)測地質(zhì)體變形破壞模型防治方案的初步設(shè)計規(guī)范(靜力學(xué))地質(zhì)體與支擋結(jié)構(gòu)間相互作用分析變形理論整體優(yōu)化設(shè)計防治方案的有效性檢驗FEM,DEMUDEC,FLAC防治方案的優(yōu)化監(jiān)控----反饋設(shè)計最優(yōu)化理論控制論高邊坡變形控制設(shè)計幾個基本的原原則：（1）低開口口（2）高清坡坡（3）緩接坡坡（4）強鎖頭頭（5）緊箍腳腳4.高邊坡坡穩(wěn)定性的控控制（1）低開口口：邊坡開口線線確定的原則則一方面是要要考慮邊坡本本身的地質(zhì)條條件；另一方方面也要考慮慮盡量減少對對自然邊坡的的影響，尤其其是在開口線線上方存在高高陡邊坡的情情形。這就要要求邊坡在通通過合理的工工程措施能夠夠達到設(shè)計安安全標準的前前提下，盡量量降低它的開開口線高程，，減小開挖邊邊坡高度，做做到對自然邊邊坡盡量小的的干擾。在允允許的情況下下，要不惜采采用強支護措措施實現(xiàn)這一一點。4.高邊坡坡穩(wěn)定性的控控制（2）高清坡坡：邊坡開口線線降低后，必必然會在其上上方保留了相相當(dāng)高度的自自然高陡邊坡坡。通常這部部分邊坡的問問題主要是表表層由于強烈烈卸荷形成的的