巖體力學(xué)在邊坡工程中的應(yīng)用

第八章巖體力學(xué)在邊坡工程中的應(yīng)用一、邊坡中的應(yīng)力分分析現(xiàn)有方法：（1）應(yīng)力測(cè)量法；（2）室內(nèi)光彈性和模擬實(shí)驗(yàn)法；（3）數(shù)值計(jì)法；（4）近似計(jì)算法從力學(xué)特性來(lái)看分為五類1、巖石崩塌2、平移滑動(dòng)3、旋轉(zhuǎn)滑移4、巖塊流動(dòng)5、巖層曲折二、巖坡破壞形式與分類1、巖石崩塌(圖8-6a)原因：裂隙水壓力、凍脹力致由于外界條件干擾（開(kāi)挖、風(fēng)化、震動(dòng)）滑移體沿弱面滑移3、旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)(圖8-6c)由于外界條件干擾，在均質(zhì)頁(yè)巖或泥巖中產(chǎn)生新的圓弧破裂面，巖體沿此圓弧面產(chǎn)生滑移。4、巖塊流動(dòng)(圖8-6d)高應(yīng)力作用下，生產(chǎn)脆性破裂（破壞）面。不規(guī)則。5、巖層曲折(圖8-6e)在自重與裂隙水壓力共同作用下巖層面發(fā)生2、平移滑動(dòng)(圖8-6b)巖石崩塌平移滑動(dòng)旋轉(zhuǎn)滑移巖塊流動(dòng)巖層曲折三、巖石崩塌的力學(xué)穩(wěn)定分析圖(8-7)巖塊的翻轉(zhuǎn)發(fā)生于剪切破壞不可能的地方，這時(shí)，巖塊受到側(cè)向的推力(如靜水壓力或凍脹力等)，而引起翻轉(zhuǎn)破壞，又稱傾倒破壞。楔體翻轉(zhuǎn)的臨界中心角：d1和d2分別為水平節(jié)理間距和垂直節(jié)理間距。當(dāng)為穩(wěn)定狀態(tài)當(dāng)為不穩(wěn)定狀態(tài)一般認(rèn)為，當(dāng)巖坡的坡度大于600時(shí)該類巖坡就可然處于不穩(wěn)定狀態(tài)抗翻轉(zhuǎn)力強(qiáng)，不容易翻轉(zhuǎn)抗翻轉(zhuǎn)力弱，容易翻轉(zhuǎn)圖8-8平面剪切破壞滑動(dòng)體滑動(dòng)面W四、平移滑動(dòng)的力學(xué)穩(wěn)定性分析要點(diǎn)：1、單一連續(xù)滑動(dòng)面（1）滑動(dòng)體的體積：（2）滑移面AB上總粘結(jié)力：總摩擦力：（3）穩(wěn)定系數(shù)：（4）邊坡臨界高度將K=1和W的值代入(3)得致滑力：（5）注：在實(shí)際觀測(cè)中，順層滑動(dòng)體不是ABD楔體，而是AECD楔體。EBC楔體仍保留在原處不動(dòng)。這說(shuō)明靠近滑體的后部產(chǎn)生張應(yīng)力，使滑體后緣產(chǎn)生了許多張裂縫CE。CBE穩(wěn)定塊體K>1，DCEA滑動(dòng)體張裂縫CE的理論深度：①基本假設(shè)1.滑動(dòng)面和張性斷裂面與邊坡面走向平行。2.張性斷裂是豎直向的，并注滿水,水深為Zw。3.水沿張性斷裂的底部進(jìn)入滑面，并沿滑面滲透

4.各個(gè)力都通過(guò)滑動(dòng)面的形心起作用5.滑面的抗剪強(qiáng)度由粘結(jié)力和內(nèi)摩擦角確定，符合庫(kù)侖方程6.計(jì)算厚度為單位厚度，巖片兩側(cè)有釋放面2、張性斷裂邊坡單面滑動(dòng)WU-水壓力在滑動(dòng)面上產(chǎn)生的浮力V-張性斷裂面上的水壓力②穩(wěn)定性系數(shù)式中：（8-9）3、滑體沿兩個(gè)平面剪切

剛性滑移體abc主滑面輔助面總外力極限平衡分析：總合外力R分解為X、Y方向；并與兩個(gè)滑移面上的正壓力N和剪切力S構(gòu)成平衡條件。其中：K-穩(wěn)定系數(shù)K<1巖坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)K>1巖坡處于穩(wěn)定狀態(tài)K=1巖坡處于極限狀態(tài)以上石極限喬平衡袍分析按得到兩個(gè)櫻方程歲，其著中含牙有3謎個(gè)未背知數(shù)語(yǔ)、無(wú)尾法求紗解，晶再找河一個(gè)寸方程連。在極之限狀僑態(tài)下萬(wàn)，ab面脫喜離母濃體，則N1=0。由前探方程賽求得舊：由此憂得：式中交：(8潤(rùn)-2恥0)注1：由客式(壁8-迅20榴)求規(guī)得的K值為矮上限魔值。注2：如物果計(jì)藝算K值為以負(fù)，澤則表穗示不魄可能脆失穩(wěn)課。注3：此分進(jìn)析適報(bào)合于刺主滑獸面較頑長(zhǎng)、隊(duì)輔助艇面較略短的狂情況閱。如約果輔蔑助面開(kāi)較平革坦、別較長(zhǎng)兇、則祖計(jì)算K值偏怪大。（三雜）、葡楔體箭穩(wěn)定紫的力裂學(xué)分早析兩組帖及兩糟組以躺上的謎結(jié)構(gòu)仿面切窮割成鄉(xiāng)豐一個(gè)螺的楔球形滑是體。累如圖仔四面歌體AB神CD沿F1、F2兩面凍滑位雙面憲滑移夢(mèng)體穩(wěn)積定系挎數(shù)其中角：N1、N2分別敢為棵作鑰用于F1伏、F棄2上的架法向洞壓力否。由搬正弦佩定律扛得：N1N2四面摘滑位燭體體買(mǎi)的自思重：主、州輔滑瞎動(dòng)面賢的面委積：-崇兩滑暖移面籮的法國(guó)線與F1滑面蜘法線拼的夾訪角-妨兩滑叢移面?zhèn)涞姆蔷€與F2滑面棄法線遷的夾疫角五、感轉(zhuǎn)動(dòng)燈滑動(dòng)聽(tīng)的力瘦學(xué)穩(wěn)笑定分引析此類一般線在土伙坡中嚼遇見(jiàn)孤，但搶在風(fēng)刑化巖隔、頁(yè)果巖或墻節(jié)理讀切割窯破嘴碎的可巖坡慰中也逮有發(fā)炊生。1、思滑面碗：弧妙形面滲、圓橋弧狀退面或甩對(duì)數(shù)果螺成驅(qū)面2、碼假設(shè)店：①破翻壞面肚是圓物柱面②作跑為平言面問(wèn)賣(mài)題來(lái)笑分析③巖遣層抗掠剪力牛符合瞞庫(kù)侖紡理論廊④繁破壞覽面上遙每點(diǎn)騎發(fā)揮熱最大旬抗剪雅力⑤巖五石分諷條上混鉛垂卸側(cè)水宣平力具不計(jì)⑥邊倦坡簡(jiǎn)最化為閱如圖喚8-私12往應(yīng)力腎狀態(tài)3、K值計(jì)柳算Ni，Ti--必-巖條鍛單元黨滑動(dòng)倉(cāng)面上敞的正融應(yīng)力機(jī)和剪楚應(yīng)力4、修存在陣裂隙梯水壓賀力時(shí)計(jì)算K值公崇式中亮的Ni，Ti變成其中就：濤--抗巖條屈單元港重量疤引起元的剪鳥(niǎo)應(yīng)力償和我滲透君力之副和。--滲巖條塵單元蘿滑動(dòng)測(cè)面長(zhǎng)臥度和個(gè)靜水憑壓力巧。--唱滑移抄面的閣總弧栗長(zhǎng)六、限巖塊柱流動(dòng)織的力伍學(xué)分捐析高應(yīng)騙力下胃的脆側(cè)性破遙壞，誼通過(guò)記應(yīng)力代分析香和強(qiáng)叛度條通件判愉定期僅穩(wěn)定墨狀態(tài)探。發(fā)生匪脆性績(jī)破壞勿的條峽件：七、愉邊坡秋巖層伯曲折似分析要點(diǎn)當(dāng)邊謊坡坡凡面有演順向寺的巖霉層分院布，沫而且遞巖層卻厚度譽(yù)不大涂時(shí)，舅如果盼沿著駝巖層蜜有垂浪直節(jié)幼理切泥割，依也就糠是使租巖層萄成為虛長(zhǎng)細(xì)塔柱體蟻結(jié)構(gòu)醫(yī)沿著枝坡面電分布慨，在煙沿坡揉面傾蓋向的束重力程分量捆作用句下，鼠導(dǎo)致炮巖層言彎曲趨破壞辭。圖8犁-1鼠4怠邊坡屋曲折駱的力持學(xué)分樂(lè)析用壓躁桿失宴穩(wěn)判揀斷的呼歐拉瘡公式叔，可以近似為確定襲巖層恐曲折巴的荷竊載：如果盼將巖冬層簡(jiǎn)轎化為誰(shuí)在坡妻頂處胡為鉸魯接，折在坡?tīng)?zhēng)趾處森為固致接的蟻力學(xué)窮模型斧(圖召8-膜14弦.b)亦。則由