岩体边坡破坏理论.ppt

岩体结构理论-边坡结构动态评价理论 问题的提出 岩土体力学的发展是紧紧地围绕着对岩土体的介质认识属性展开的。现在处于对岩体介质认识的结构介质认识时代！但是，变形与破坏理论落后于这个时代，还停留在裂隙介质的认识水平。 2003.5.11贵州三穗特大桥滑坡 西藏易贡特大崩滑灾害 目前采用的岩体边坡坡稳定性评价方法与社会需求矛盾尖锐的主要表现可归纳为： （1）路堑、水电工程的溢洪道、露天矿等工程边坡在不断增高，大多数工程边坡稳定性常常须在开挖前预测边坡的稳定性。而目前的三维极限平衡稳定性评价方法以及与其相近的三维稳定性分析方法都是针对某个滑体的评价方法，难以胜任。 （2）目前人工边坡的坡角的设计很大程度上依赖于经验，没有实现定量分析。设计斜坡与“理想”斜坡相距甚远，有些设计坡角靠近坡顶部分偏于安全，靠近坡低的坡段却偏于危险，必然提高工程造价或酿成工程上的后患。岩体斜坡的设计急待摒弃以往经验设计方法，进入任意坡高安全度一致的定量设计阶段。 （3）滑坡的治理与支护的决策有待适当的理论及量化模型指导，以保证其技术上的可行性和经济上的合理性。 （4）以往为了确定滑动面的位置及滑坡的体积、滑动结构面的面积耗费大量的时间和人力与物力，人们希望有捷径可走。 （5）结构面抗剪强度、滑坡的体积及滑动面面积等滑坡地质参数很难快速、准确地获得。目前的一半反分析方法难度大、精确度低。 抗剪强度是边坡、水利水电、地下工程至关重要的参数，费用高、精度差。几十年来，它是有关研究者的最关注的工程问题。 2.6.2岩体边坡三维评价方法的研究现状 对于岩体边坡，通过现场节理调查及统计分析,采用Monte-Carlo随机模拟方法，进行节理三维网络的计算机模拟、研究确定了边坡的节理岩体强度和破坏模式，通过滑动面自动有哪些信誉好的足球投注网站及FLAC数值模拟，进行边坡的稳定性分析。系统地计算分析节理岩体边坡稳定状况。 还有学者在传统的边坡稳定性三维分析模型的基础上,提出了一个全新的基于GIS 的边坡稳定性三维栅格分析模型。在这个模型中，假定初始滑动面就是椭球底面, 采用蒙特卡洛（Monte-Carlo）随机模拟方法，在求取最小安全系数法的同时,确定出最危险滑动面。运用GIS 栅格模型和GIS 数据模拟滑坡滑动过程时，滑坡体将沿主滑方向滑动，直到其安全系数上升到1 为止。 所有的计算均可通过一个称为三维边坡地理信息系统（3DSLOPGIS）的计算程序来完成，该程序主要利用GIS 的空间数据处理分析功能。在有限元法求解应力的基础上,采用数学规划法分析边坡稳定的问题。通过数学规划法与有限元法的结合,不但满足边坡力的平衡条件,而且考虑了材料的应力与应变关系,计算时不需做任何假定,使得计算结果更加精确合理，计算结果表明用该方法解决三维边坡稳定分析问题是可行的。 全新的基于GIS空间数据库的三维边坡稳定分析模型，假定初始三维滑动面为椭球形，研究采用Monte-Carlo模拟方法搜寻最危险滑动面，全部分析研究程序采用VB和GIS控制软件编制，利用GIS的空间数据处理分析功能，各种可能滑动面所需输入数据可以方便地得到，而且结果也能方便地在数字地图上表示和分类。 有限元与数学规划方法的结合、基于地理信息系统数字模拟技术上边坡三维稳定性评价注入了活力。但却远不能满足人们对生命财产的保护和对在边坡工程中的生产的需求。 这种现状不仅仅是由于岩土体边坡稳定性评价中的数学、力学问题不得不简化地质边界条件带来过大的误差，还由于有限元方法介质前提与岩体实际介质本性的突出矛盾及数据处理分析方法的 局限性和岩体工程地质条件空间变化的复杂性的矛盾。 截止目前这些方法还没能实现对边坡连续地、动态地对边坡稳定性进行分析。对于按结构体滑动的岩体边坡还停留在岩土体边坡单一滑块稳定性计算方式，所以无法实现高边坡的总体地全面地三维量化分析，也就无法实现包括任何坡高的稳定分析及其稳定性的对比，没有解决上述边坡工程中亟待解决的棘手问题： 岩体边坡稳定性三维动态数字化分析方法的基本原理 一、不同力学性质结构面的组合规律; 二、单位结构体； 三、优势结构体； 四、优势结构体的空间变化规律： 若按实体比例投影方法求得的单位结构体的体积表示为，则坡高为n时，其结构体的体积为 若按实体比例投影方法求得的滑动面面积……，则坡高为n的可能滑动结构体的面积 …… 方法步骤 （1）结构面的工程地质调查 绝大多数岩体失稳都是结构体失去平衡状态造成的，岩体斜坡失稳亦如此。岩体的结构是由结构面的空间组合状态所决定的，对其结构体的分析应从研究分析结构面开始。 结构面的工程地质调查应着重查明岩体结构面类型、产状、力学性质、密度、延续性、结构面充填物类型、粒度、物质