工程地質(zhì)學(xué)-第八章斜坡變形破壞工程地質(zhì)研究

工程地質(zhì)學(xué)概論第八章斜坡變形破壞工程地質(zhì)研究賈洪彪中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院9/7/20231中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪第八章斜坡變形破壞工程地質(zhì)研究第一節(jié)概述第二節(jié)斜坡及斜坡中的應(yīng)力第三節(jié)斜坡運(yùn)動(dòng)的根本形式第四節(jié)崩塌第五節(jié)滑坡第六節(jié)影響斜坡穩(wěn)定性的因素第七節(jié)斜坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法第八節(jié)斜坡變形破壞預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)第九節(jié)斜坡變形破壞的防治9/7/20232中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪斜坡變形破壞又稱斜坡運(yùn)動(dòng)，是一種動(dòng)力地質(zhì)現(xiàn)象。是指地表斜坡巖土體在自重應(yīng)力和其它外力作用下所產(chǎn)生的向坡外的緩慢或快速運(yùn)動(dòng)。實(shí)例：鹽池河巖崩Vajont

滑坡新灘滑坡灑勒山滑坡黃土坡滑坡第一節(jié)概述9/7/20233中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪灑勒山滑坡灑勒山滑坡位于甘肅省東鄉(xiāng)族自治區(qū)的灑勒山。1983年3月7日發(fā)生，僅數(shù)十秒就使3個(gè)村莊蕩然無(wú)存，死237人，傷22人，壓死牲畜數(shù)百頭，大牲畜僅存4頭。滑下巖土近4億立方米，使一個(gè)水庫(kù)被填，一個(gè)水庫(kù)進(jìn)水渠道被淤，三千畝農(nóng)田被毀。該滑坡滑動(dòng)速度之快、規(guī)模之大、災(zāi)害之重，在中外滑坡史上均為罕見(jiàn)。9/7/20234中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪灑勒山滑坡全貌灑勒山滑坡9/7/20235中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪灑勒山滑坡物質(zhì)根底－－垂直節(jié)理及裂隙發(fā)育的新老黃土動(dòng)力根底－－山高坡陡觸發(fā)因素－－降雨、融雪觸發(fā)因素－－不科學(xué)的水利建設(shè)9/7/20236中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪1995年6月10日二道橋溝失穩(wěn)1995年10月29日三道橋溝發(fā)生滑坡，致使長(zhǎng)江斷航12d巴東縣黃土坡滑坡9/7/20237中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪9/7/20238中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪斜坡的類型很多：自然斜坡、礦山邊坡、河岸及庫(kù)岸岸坡、鐵路邊坡、公路邊坡、基坑邊坡……地質(zhì)災(zāi)害中斜坡災(zāi)害僅次于地震，據(jù)統(tǒng)計(jì)，80年代各國(guó)損失：美國(guó)：15億＄/年日本：150億＄/年意大利：114億＄/年印度：>10億＄/年中國(guó)：30－50億人民幣/年僅1981年四川省普降暴雨,造成大小滑坡數(shù)萬(wàn)處,直接經(jīng)濟(jì)損失3億人民幣。9/7/20239中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪發(fā)育情況特大型崩塌51處、滑坡140處、泥石流149較大型崩塌2984處以上、滑坡2212處以上、泥石流2277處以上分布—滑坡、泥石流危害較大的省區(qū)有：四川、云南、陜西、寧夏、甘肅、貴州、湖北、遼寧、北京、河北、江西和福建主要危害平均每年死亡達(dá)928.15人有400多個(gè)市、縣、區(qū)、鎮(zhèn)受到嚴(yán)重侵害山區(qū)干線鐵路受到嚴(yán)重危害：寶成線、成昆線、寶蘭線9/7/202310中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪9/7/202311中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪9/7/202312中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪第二節(jié)斜坡及斜坡中的應(yīng)力一、斜坡〔slope〕1.斜坡的根本要素(1)坡面AC(2)坡肩A(3)坡頂AB(4)坡腳C(5)坡高H(6)坡角(7)坡體MMH

ABC9/7/202313中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪2.斜坡剖面形態(tài)內(nèi)凹型外凸型直線型復(fù)合型9/7/202314中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪二、斜坡中的應(yīng)力H131、斜坡周圍主應(yīng)力跡線發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)：愈接近臨空面,最大主應(yīng)力1愈接近平行于臨空面，3與之正交,向坡內(nèi)逐漸恢復(fù)到原始狀態(tài)。原始應(yīng)力狀態(tài)：重分布應(yīng)力的特點(diǎn)：9/7/202315中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪(1)坡腳附近最大主應(yīng)力顯著增高,且愈近外表愈高;最小主應(yīng)力顯著降低,于外表處降為零,甚至轉(zhuǎn)化為拉應(yīng)力。

這一帶是坡體中應(yīng)力差或最大剪應(yīng)力最高的部位，形成最大剪應(yīng)力增高帶，往往產(chǎn)生與坡面或坡底面平行的壓致拉裂面。12.在臨空面附近造成應(yīng)力集中,但在坡腳區(qū)和坡頂及坡肩附近情況有所不同:9/7/202316中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪(2)在坡頂面和坡面的某些部位,坡面的徑向應(yīng)力和坡頂面的切向力可轉(zhuǎn)化為拉應(yīng)力,形成張力帶,易形成與坡面平行的拉裂面。13.坡面處由于側(cè)向壓力趨于零,實(shí)際上處于兩向受力狀態(tài),而向坡內(nèi)逐漸變?yōu)槿蚴芰顟B(tài)。9/7/202317中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪4.與主應(yīng)力跡線偏轉(zhuǎn)相聯(lián)系,坡體內(nèi)最大剪應(yīng)力跡線由原來(lái)的直線變成近似圓弧線,弧的下凹方向朝著臨空方向。9/7/202318中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪1.巖體初始應(yīng)力的影響三、影響斜坡應(yīng)力分布的因素水平剩余應(yīng)力的大小使坡體中主應(yīng)力跡線的分布形式有所不同，明顯改變了各應(yīng)力值的大小，使張力帶的影響最大。9/7/202319中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪(1)坡高：坡高不改變應(yīng)力等值線圖象,但應(yīng)力值隨坡高而線性。2.坡形的影響(2)坡角：坡角變化明顯改變了應(yīng)力分布圖象。隨坡角變陡，張力帶的范圍有所擴(kuò)大，坡腳應(yīng)力集中帶最大剪應(yīng)力值也隨之增高。9/7/202320中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪(3)坡底寬度：當(dāng)W<0.8H時(shí),坡腳最大剪應(yīng)力隨底寬而急劇。當(dāng)W>0.8H時(shí)，則保持為一常值（稱為“殘余坡角應(yīng)力”）(4)坡面形態(tài)：平面上的凹形坡，應(yīng)力集中明顯減緩。圓形和橢圓形邊坡，坡腳最大剪應(yīng)力僅為一般斜坡的1/2。當(dāng)水平應(yīng)力坡形于橢圓形礦坑長(zhǎng)軸時(shí)，應(yīng)力集中較緩和。9/7/202321中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪3.斜坡巖土體特性和結(jié)構(gòu)特征的影響:巖土體的變形模量對(duì)均質(zhì)坡體的應(yīng)力分布無(wú)明顯影響.泊松比可改變主應(yīng)力和剪應(yīng)力的分布,引起張力帶變化。隨著，坡面和坡頂?shù)膹埩е饾u擴(kuò)展，而在坡底那么反之，，張力帶收縮。結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀、性質(zhì)的差異，使斜坡中的應(yīng)力分布出現(xiàn)了不連續(xù)性，在不連續(xù)面或軟弱面的周邊形成應(yīng)力集中帶或發(fā)生應(yīng)力滯。119/7/202322中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪第三節(jié)斜坡運(yùn)動(dòng)的根本形式崩塌〔falling〕滑坡〔sliding〕表層流動(dòng)〔surferflow〕9/7/202323中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪9/7/202324中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪一、斜坡的變形〔deformation)1、實(shí)質(zhì)斜坡受到侵蝕卸荷作用和開(kāi)挖卸荷等作用所產(chǎn)生的應(yīng)力釋放效應(yīng)，而引起的斜坡表層巖土體的彈塑性回彈和蠕變位移。2、類型(1)拉裂(回彈)tensilecrack(2)蠕滑

creepslip(3)彎曲傾倒9/7/202325中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪(1)拉裂(回彈)tensilecrackA、斜坡形成過(guò)程中，在坡面和坡頂形成的張力帶中拉應(yīng)力集中形成拉張裂縫。B、卸荷回彈或初始應(yīng)力釋放時(shí)產(chǎn)生拉裂面。

卸荷、初始應(yīng)力釋放側(cè)應(yīng)力減弱巖土體松動(dòng)產(chǎn)生張裂面9/7/202326中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪(2)蠕滑creepslip斜坡巖土體在自重應(yīng)力為主的坡體應(yīng)力長(zhǎng)期作用下,向臨空面方向的緩慢而持續(xù)的變形。a.表層蠕滑：斜坡淺層巖土體在重力的長(zhǎng)期作用下，向臨空面方向緩慢變形構(gòu)成一個(gè)剪變帶，其位移由坡面向坡內(nèi)逐漸降低直至消失。b.深層蠕滑：主要發(fā)育在斜坡下部或坡體內(nèi)部。按其形成機(jī)制特點(diǎn)可分為兩種：①軟弱基座蠕滑②坡體蠕滑〔受軟弱結(jié)構(gòu)面控制〕兩種深層蠕滑的區(qū)別：①不是沿一個(gè)統(tǒng)一的滑動(dòng)面，受軟弱基座控制②有統(tǒng)一滑動(dòng)面，受軟弱結(jié)構(gòu)面控制張裂隙灰?guī)r砂巖粘土巖9/7/202327中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪

(3)彎曲傾倒由陡坡或直立板狀巖體組成的斜坡,當(dāng)巖層走向與坡面走向大致相同時(shí)，在自重的長(zhǎng)期作用下，由前緣開(kāi)始向臨空方向彎曲、折裂，并逐漸向坡內(nèi)開(kāi)展的變形，稱為彎曲傾倒。陡坡>60o緩慢的不連續(xù)變形多數(shù)導(dǎo)致崩塌,少數(shù)導(dǎo)致滑坡9/7/202328中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪9/7/202329中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪1.崩塌陡坡上的巖土體所產(chǎn)生的以下落運(yùn)動(dòng)為主〔移動(dòng)、滾動(dòng)、跳躍〕的破壞現(xiàn)象?！餐帘?、巖崩〕二、斜坡的破壞9/7/202330中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪2.滑坡斜坡巖土體依附于內(nèi)在的或潛在的軟弱結(jié)構(gòu)面，在外力作用下，失去原來(lái)的平衡狀態(tài)，產(chǎn)生了以水平運(yùn)動(dòng)為主的滑動(dòng)現(xiàn)象。3.兩者的區(qū)別：①運(yùn)動(dòng)方式②破壞形式③地形條件④是否脫離母體，存在滑動(dòng)面⑤規(guī)模、速度9/7/202331中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪三、斜坡變形破壞的地質(zhì)模型1、建立地質(zhì)模型的目的把握斜坡變形破壞的根本規(guī)律，預(yù)報(bào)斜坡變形的開(kāi)展趨勢(shì)及可能的破壞方式，進(jìn)行穩(wěn)定性評(píng)價(jià)。是影響斜坡穩(wěn)定性各種因素的綜合表達(dá)，能反映斜坡變形破壞的整個(gè)過(guò)程。2、地質(zhì)模型9/7/202332中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪一、崩塌產(chǎn)生的條件1.地層巖性條件：厚層狀硬脆性巖體2.巖體結(jié)構(gòu)條件：節(jié)理裂隙〔二組或二組以上陡傾節(jié)理〕3.地形條件：地形切割強(qiáng)烈，高差大4.外力條件：風(fēng)化作用、靜水壓力、震動(dòng)……第四節(jié)崩塌9/7/202333中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪二、崩塌的類別滑移式崩塌ψ>φ,b/h>tgψ傾倒式崩塌ψ<φ,b/h<tgψ滑移傾倒式混合崩塌ψ>φ,b/h<tgψ9/7/202334中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪一、滑坡的基本要素1.滑動(dòng)面：形態(tài)：平面的、圓弧面（曲面）、折線狀滑動(dòng)面上部或下部經(jīng)常具有一定厚度的揉皺的結(jié)構(gòu)擾動(dòng)滑動(dòng)帶。第五節(jié)滑坡9/7/202335中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪2.滑坡體3.滑坡周界4.滑床5.滑坡前緣〔滑坡舌〕6.滑坡壁7.主滑線8.滑坡臺(tái)階9.滑坡洼地〔湖〕9/7/202336中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪10.滑坡裂縫：滑坡體在滑動(dòng)過(guò)程中各部位受力性質(zhì)和移動(dòng)速度不同，受力不均勻而產(chǎn)生的力學(xué)性質(zhì)不同的各種裂縫。拉張裂縫剪切裂縫9/7/202337中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪產(chǎn)生、開(kāi)展、演化、消亡1.蠕動(dòng)擠壓階段（準(zhǔn)備階段）蠕滑階段2.滑動(dòng)階段3.劇滑階段4.穩(wěn)定階段周期性的活動(dòng)特點(diǎn)二、滑坡運(yùn)動(dòng)的階段性9/7/202338中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪1.意義不當(dāng)?shù)拈_(kāi)挖不當(dāng)?shù)臈壨敛划?dāng)?shù)牡乇砼潘?、滑坡的識(shí)別9/7/202339中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪9/7/202340中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪2.識(shí)別方法：航片解譯地面調(diào)查勘探面線點(diǎn)9/7/202341中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪9/7/202342中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪9/7/202343中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪9/7/202344中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪(1)地形地貌方面滑坡形態(tài)特征、階地、夷平面高程比照圈椅狀地貌——雙溝同源3.識(shí)別標(biāo)志9/7/202345中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪(2)地質(zhì)構(gòu)造方面:滑體上產(chǎn)生小型褶曲和斷裂現(xiàn)象滑體結(jié)構(gòu)松散、破碎(3)水文地質(zhì)方面結(jié)構(gòu)破碎→透水性增高→地下水徑流條件改變→滑體外表出現(xiàn)積水洼地或濕地，泉的出現(xiàn)9/7/202346中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪(4)植被方面馬刀樹(shù)、醉漢林9/7/202347中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪9/7/202348中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪(5)滑動(dòng)面的鑒別勘探：鉆探變形監(jiān)測(cè)：鉆孔傾斜儀9/7/202349中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪9/7/202350中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪1.按滑坡的動(dòng)力學(xué)特征分類〔巴甫洛夫，1903〕(a)推動(dòng)式滑坡(b)牽引式滑坡(c)混合式滑坡(d)平移式滑坡四、滑坡分類9/7/202351中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪9/7/202352中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪2.按滑動(dòng)面與層面的關(guān)系分類(1)無(wú)層滑坡：均質(zhì)、無(wú)層理的巖土體(2)順層滑坡：原生、次生的軟弱夾層存在，上部松散堆積物與下部基巖接觸帶(3)切層滑坡：多發(fā)生在巖層近于水平的平迭坡9/7/202353中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪3.按巖土體類型分類(4)破碎巖石滑坡(5)軟硬互層巖石滑坡(6)軟弱巖石滑坡(7)堅(jiān)硬塊狀巖石滑坡(1)粘性土滑坡(2)黃土滑坡(3)堆填土滑坡土體滑坡巖石滑坡9/7/202354中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪4.按滑動(dòng)面深度分類(1)淺層滑坡(<6m)(2)中層滑坡(6~20m)(3)厚層滑坡(20~50m)(4)巨厚層滑坡(>50m)5.按滑動(dòng)次數(shù)分類(1)初生滑坡(2)再次滑坡9/7/202355中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪第六節(jié)影響斜坡穩(wěn)定性要素分析巖土類型及性質(zhì)地震地質(zhì)構(gòu)造降雨、融雪、水庫(kù)蓄水地形人工開(kāi)挖……植被風(fēng)化作用內(nèi)在因素外部因素……9/7/202356中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪一、內(nèi)在因素1.巖土類型及性質(zhì)－－決定抗滑力的根本因素坡形相同的情況下：堅(jiān)硬巖石斜坡>半堅(jiān)硬巖石>松散土坡沉積巖：層理－－軟弱夾層巖漿巖：原生節(jié)理發(fā)育，與巖石強(qiáng)度和風(fēng)化作用有關(guān)變質(zhì)巖：由于礦物成分的差異導(dǎo)致工程地質(zhì)性質(zhì)的差異9/7/202357中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪滑坡往往集中在某些特定的巖層中－－“易滑巖組如：西北的黃土分布地區(qū)、成都平原地區(qū)的成都粘土層、四川盆地的紅層地區(qū)〔砂、泥巖互層〕、青海、甘肅地區(qū)的第三系地層〔半成巖的砂、泥巖〕，川西北、陜南和甘南淺變質(zhì)巖地區(qū)〔主要是千枚巖分布地區(qū)〕對(duì)于同一種成因類型的巖層，組成巖石的礦物成分及膠結(jié)物不同，其穩(wěn)定性不同：硅質(zhì)膠結(jié)>鈣質(zhì)膠結(jié)>泥質(zhì)膠結(jié)9/7/202358中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪2.地質(zhì)結(jié)構(gòu)(巖體結(jié)構(gòu)及地質(zhì)構(gòu)造)結(jié)構(gòu)面－－結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀、力學(xué)性質(zhì)、規(guī)模沉積巖地區(qū)：特大型的滑坡主要與層面構(gòu)造有關(guān)在褶皺的兩翼部位，結(jié)構(gòu)面往往形成上陡下緩的勺形沿著大的構(gòu)造斷裂帶，滑坡往往呈帶狀分布9/7/202359中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪按結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀與臨空面的關(guān)系，可分為：(1)平迭坡：主要軟弱結(jié)構(gòu)面為水平的(2)逆向坡：主要軟弱結(jié)構(gòu)面的傾向與坡面的傾向相反(3)順向坡：主要軟弱結(jié)構(gòu)面的傾向與坡面的傾向一致>時(shí)，穩(wěn)定性最差，極易發(fā)生順層滑坡<時(shí)，穩(wěn)定性較好9/7/202360中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪(4)斜交坡：主要軟弱結(jié)構(gòu)面與坡面成斜交關(guān)系。其交角越小，穩(wěn)定性就越差。(5)橫交坡：主要軟弱結(jié)構(gòu)面的走向與坡面走向近于垂直，穩(wěn)定性較好，很少發(fā)生大規(guī)模的滑坡。3.地形地貌：斜坡坡度越大，切割深度越深，斜坡穩(wěn)定性越差。9/7/202361中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪1.地震：震中周圍烈度六度區(qū)以上產(chǎn)生附加應(yīng)力2.降水：(1)水平推力－－側(cè)向水壓力(2)浮托力－－減小滑動(dòng)面上的有效應(yīng)力(3)軟化效應(yīng)－－降低巖土體的抗剪強(qiáng)度二、外部因素9/7/202362中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪3.水庫(kù)蓄水〔河流岸坡〕動(dòng)水壓力沖刷、掏空作用4、風(fēng)化作用5、人類工程活動(dòng)9/7/202363中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪自然歷史分析法工程地質(zhì)類比法赤平投影分析法數(shù)學(xué)力學(xué)計(jì)算法第七節(jié)斜坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法9/7/202364中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪一、自然歷史分析法〔定性的方法〕區(qū)域地質(zhì)背景分析影響因素預(yù)測(cè)開(kāi)展趨勢(shì)1、從地質(zhì)構(gòu)造方面分析結(jié)構(gòu)面的位置、性質(zhì)、連通情況，結(jié)構(gòu)面與臨空面的關(guān)系斜坡可能破壞的類型、規(guī)模等。9/7/202365中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪2.從地形地貌方面分析地形地貌特征

斜坡穩(wěn)定性狀態(tài)或滑坡的不同發(fā)育階段滑坡的微地貌調(diào)查

穩(wěn)定性判斷的定量數(shù)值,如滑動(dòng)距離、垂直位移高度和多級(jí)滑動(dòng)面等。3.從作用在斜坡上的外力方面分析9/7/202366中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪斜〔邊〕坡類型的類比破壞類型的類比穩(wěn)定狀態(tài)的比照二、工程地質(zhì)類比法〔半定量的方法〕9/7/202367中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪當(dāng)F>R時(shí)，即W?sin>Wcos

?tgtg>tg>時(shí)，滑塊處于不穩(wěn)定狀態(tài)。N＝W?cos(正壓力〕R=Wcos?tg〔摩擦力〕+c?AF=W?sin〔下滑力〕三、赤平投影圖解法沿斜坡法線方向N方向，以塊體重心點(diǎn)O為頂點(diǎn)，作一個(gè)錐頂角為2的圓錐體，圓錐體的高為W?cos〔正壓力〕，底面半徑為Wcos?tg〔摩擦力〕，這樣的錐體稱為摩擦錐。9/7/202368中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪當(dāng)重力矢量W落在錐體外面時(shí)，>，滑體將發(fā)生向下的運(yùn)動(dòng)，否那么，處于穩(wěn)定狀態(tài)。9/7/202369中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪1、極限平衡計(jì)算方法—?jiǎng)傮w極限平衡法極限平衡法、數(shù)值計(jì)算法、破壞概率法穩(wěn)定性系數(shù)：平安系數(shù)：在巖土體穩(wěn)定性評(píng)價(jià)中，由于邊界條件、荷載條件、巖土體強(qiáng)度等難以精確確定，通常在設(shè)計(jì)上考慮上述因素及建筑物重要性而綜合確定一經(jīng)驗(yàn)值。Kc>1四、數(shù)學(xué)力學(xué)計(jì)算方法9/7/202370中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪(一)土質(zhì)斜坡穩(wěn)定性計(jì)算1。無(wú)粘性土坡2。粘性土坡圓弧法、條分法：瑞典條分法、Bishop法、Janbu法〔二〕巖質(zhì)斜坡穩(wěn)定性計(jì)算1。平面滑動(dòng)：?jiǎn)纹矫?、同向雙平面、多平面2。楔形體滑動(dòng)9/7/202371中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪折線形滑面的滑動(dòng)情況：根據(jù)滑面縱剖面的起伏情況，取單位寬度考慮，把滑體劃分成假設(shè)干塊段，1，2，……n不考慮滑塊兩側(cè)的摩擦力剩余推力法〔不平衡推力法〕9/7/202372中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪第i條塊的受力情況分析：自重Wi、水平地震力KcWi、側(cè)水壓力PWi、上一條塊的剩余下滑力Ei-1、本條的剩余下滑力Ei的反力、揚(yáng)壓力Ui、法向反力Ni、切向反力Ti9/7/202373中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪〔1〕根本荷載〔僅考慮重力〕9/7/202374中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪9/7/202375中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪9/7/202376中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪9/7/202377中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪當(dāng)滑體中存在有地下水時(shí)，需要考慮邊界上的水壓力：9/7/202378中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪9/7/202379中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪編程迭代過(guò)程：9/7/202380中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪?巖土工程勘察標(biāo)準(zhǔn)?9/7/202381中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪〈建筑邊坡工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)〉圓弧滑動(dòng)9/7/202382中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪?建筑邊坡工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?平面滑動(dòng)9/7/202383中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪?建筑邊坡工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?折線滑動(dòng)9/7/202384中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪作業(yè)(0,200)(20,200)(40,168)(65,182)(95,179)(125,175)(160,150)(20,170)(40,152)(65,142)(95,135)(125,135)(40,190)(65,161)(95,155)(125,153)滑體天然密度2.15g/cm3，飽和密度2.70g/cm3滑面天然條件下，內(nèi)摩擦角=25°，內(nèi)聚力=30kPa，飽水條件下，內(nèi)摩擦角=20°，內(nèi)聚力=20kPa，試計(jì)算有水和無(wú)水時(shí)的滑坡穩(wěn)定性系數(shù)。9/7/202385中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪2、數(shù)值計(jì)算有限單元法〔FEM〕離散單元法〔DEM〕邊界元法〔BEM〕快速拉格朗日法〔FLAC〕非連續(xù)變形分析法〔DDA〕流形元法〔NMM〕無(wú)網(wǎng)絡(luò)伽遼金法〔FGGM〕有限體積法〔FVM〕9/7/202386中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪9/7/202387中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪9/7/202388中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪9/7/202389中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪9/7/202390中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪9/7/202391中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪3.破壞概率計(jì)算法K1.09/7/202392中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪計(jì)算參數(shù)的隨機(jī)生成某參數(shù)的分布特征、均值和方差，利用蒙特卡洛模擬，可以得到一系列的隨機(jī)數(shù)據(jù)，使其滿足該參數(shù)的統(tǒng)計(jì)特征。隨機(jī)數(shù)生成方法物理方法數(shù)學(xué)方法同余法乘同余法9/7/202393中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪一、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的根本內(nèi)容位置、規(guī)模、類型、運(yùn)動(dòng)速度、運(yùn)動(dòng)距離、發(fā)生時(shí)間區(qū)域性滑坡預(yù)測(cè)：以一個(gè)大的區(qū)域?yàn)橐罁?jù)對(duì)象，確定滑坡可能發(fā)生的區(qū)段范圍?？臻g預(yù)測(cè)按照預(yù)測(cè)范圍的大小可分為：地段性滑坡預(yù)測(cè)：以一個(gè)地段滑坡調(diào)查資料為依據(jù)，確定將來(lái)可能發(fā)生滑坡的大致位置、可能的類型等。場(chǎng)地性滑坡預(yù)測(cè)：針對(duì)某一特定場(chǎng)址，預(yù)測(cè)滑坡可能發(fā)生確實(shí)切位置、范圍大小、運(yùn)動(dòng)速度及類型。第八節(jié)斜坡變形破壞預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)9/7/202394中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪時(shí)間預(yù)報(bào)按照預(yù)測(cè)的時(shí)間長(zhǎng)短關(guān)系，可分為：滑坡長(zhǎng)期預(yù)報(bào)：對(duì)未來(lái)滑坡運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)作判斷，以確定滑坡活動(dòng)的可能年份?；露唐陬A(yù)報(bào)：對(duì)滑坡活動(dòng)的可能季節(jié)或月份作出預(yù)測(cè)?；屡R滑預(yù)報(bào)：對(duì)滑坡將要爆發(fā)的具體日期、乃至?xí)r分作出預(yù)報(bào)9/7/202395中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪空間預(yù)測(cè)：主要是通過(guò)滑坡條件分析，確定出對(duì)滑坡作用有利的因素組合，根據(jù)這些有利因素組合來(lái)預(yù)測(cè)區(qū)域上某斜坡段將來(lái)產(chǎn)生滑坡的可能性，圈定出可能產(chǎn)生滑坡變形的范圍?？臻g預(yù)測(cè)的理論根底－－工程地質(zhì)類比法：類似的工程地質(zhì)環(huán)境可能發(fā)生類似的滑坡。二、空間預(yù)測(cè)9/7/202396中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪迄今見(jiàn)于報(bào)道的預(yù)測(cè)方法可歸納為：統(tǒng)計(jì)學(xué)方法、敏感性制圖法、信息量法以及各種經(jīng)驗(yàn)方法。各種方法的共同之處：充分考慮各種地質(zhì)環(huán)境因素的疊加作用來(lái)評(píng)價(jià)某特定地質(zhì)環(huán)境中產(chǎn)生滑坡的可能性，以期在研究區(qū)圈出相對(duì)不平安的“危險(xiǎn)區(qū)段〞。預(yù)測(cè)結(jié)果一般都采用預(yù)測(cè)分區(qū)圖的形式來(lái)表達(dá)。只是預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)過(guò)程中所采用的疊加方式不同而已。9/7/202397中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪9/7/202398中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪9/7/202399中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪巖土體蠕變〔流變〕理論：第1蠕變階段－－減速蠕變階段減速開(kāi)展，斜率逐漸減小第2蠕變階段－－穩(wěn)定蠕變階段等速開(kāi)展，斜率大體不變第3蠕變階段－－加速蠕變階段CD段：變形迅速增大，但巖土體尚未破壞DE段：巖土體變形速率劇增，巖土體很快破壞三、時(shí)間預(yù)報(bào)9/7/2023100中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪：例：某滑坡位移曲線上t1、t2、t3所對(duì)應(yīng)的日期為：t1：1963年1月20日t2：1963年1月26日t3：1963年1月30日那么：t2－t1＝6天t3－t1＝10天tr-t1=18天tr＝1963年2月7日齋滕預(yù)報(bào)經(jīng)驗(yàn)公式9/7/2023101中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪滑坡預(yù)報(bào)方法，目前主要集中在：〔1〕滑坡變形前兆的現(xiàn)象預(yù)報(bào)法〔2〕位移－時(shí)間曲線變化趨勢(shì)判斷法〔3〕齋滕法和改進(jìn)的齋滕法〔4〕統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)模型回歸模型、灰色理論模型、泊松旋回模型、生物生長(zhǎng)模型梯度正弦模型、災(zāi)變理論模型、灰色－災(zāi)變耦合模型〔5〕黃金分割法〔6〕非線性動(dòng)力學(xué)模型預(yù)報(bào)法〔7〕降雨量參數(shù)預(yù)報(bào)法〔8〕聲發(fā)射參數(shù)預(yù)報(bào)法〔9〕多參數(shù)預(yù)報(bào)法9/7/2023102中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪第九節(jié)斜坡變形破壞的防治一、原那么對(duì)于正在活動(dòng)的滑坡，一般的工程布置應(yīng)避開(kāi)滑坡，尤其是一些大型滑坡或滑坡群所在地段應(yīng)是工程避開(kāi)的地方。當(dāng)必須進(jìn)行處理時(shí)，首先要查明滑坡發(fā)生的原因，了解當(dāng)前滑坡活動(dòng)的主要激發(fā)因素，從而采取正確的治理措施。處理時(shí)，原那么上應(yīng)一次根治徹底，不留后患。對(duì)于區(qū)域性的國(guó)土規(guī)劃，開(kāi)展區(qū)域性滑坡空間預(yù)測(cè)工作是減少滑坡災(zāi)害的重要前提之一。9/7/2023103中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪1.避開(kāi)：避開(kāi)時(shí)應(yīng)保證工程布置在滑坡可能的危險(xiǎn)范圍之外。二、防治方法9/7/2023104中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院賈洪彪