边坡稳定性结构法详解.pptxVIP

1《工程地质》2016年12月7日E-mail:wenjiexu@tsinghua.edu.cn第11章岩质边坡稳定的结构分析法本章内容概述极射赤平投影节理极点图赤平投影在岩质边坡稳定分析中的应用1.概述1.概述1.概述1.概述岩质边坡破坏的特点是什么？不稳定的结构体沿着某些结构面拉开，并沿着另外的一些结构面向着一定的临空面滑动。通过分析岩体结构要素，明确岩体滑移边界条件，从而判断岩体的稳定性。本章内容概述极射赤平投影节理极点图赤平投影在岩质边坡稳定分析中的应用极射赤平投影：利用一个球体作为投影工具,通过球心的赤道平面为投影面，以南极或北极为发射点将物体的几何要素(点、线、面)投影到赤平面上，化立体为平面的一种投影。2.极射赤平投影-基本原理工程地质中，习惯上以南极为发射点投影北半球上的物体。点的投影2.极射赤平投影-基本原理点的投影2.极射赤平投影-基本原理OB线在赤平面投影为OMMO的方向与OB的倾向一致OM的长度随α的大小而变化点的投影2.极射赤平投影-基本原理BACOMAC的方向代表ABC面的走向MO的方向代表面的倾向OM的长度代表面的倾角点的投影2.极射赤平投影-基本原理点的投影2.极射赤平投影-基本原理J1：270°∠60°J2：50°∠40°赤平投影，可以把空间直线和平面的产状在平面上来反应。而且不考虑平面和直线的空间位置，只表示它们的空间方向从而将平面和直线一并平移至投影球中心，作出它们的赤平投影。2.极射赤平投影-基本原理在赤平投影图上，一个大圆代表一个平面或一组相互平行的平面；一条直线（或一个点）代表一条直线或一组平行的直线。2.极射赤平投影-基本原理倾角在工程地质上，可以用赤平投影来表示优势结构面或某些重要结构面的产状及其空间组合关系；在分析岩体稳定性时，还可利用其来表示临空面、边坡面、工程作用力、岩体阻抗力及岩体变形滑移方向等。2.极射赤平投影-基本作图方法（手绘法）◇基圆：赤平面与球面的交线。由正北顺时针为0°~360°，每小格2°，表示方位角。◇两个直径：分别为南北走向和东西走向直立平面的投影。自圆心→基圆为90°→0°，每小格2°，表示倾角。◇经线大圆:通过球心的一系列走向南北、向东或向西倾斜的平面的投影，自南北直径向基圆代表倾角由陡到缓的倾斜平面。◇纬线小圆:一系列不通过球心的东西走向的直立平面的投影。它们将南北向直径、经线大圆和基圆等分，每小格2°。1）固定投影网，在透明纸覆于投影网上，作好投影图的基圆，并标出已知平面的走向方位点和倾向方位点。结构面的产状120°∠40°2.极射赤平投影-基本作图方法（手绘法）2）转动透明纸，使A点与投影网的N点重合，使D点与投影网的E点重合。2.极射赤平投影-基本作图方法（手绘法）结构面的产状120°∠40°3）在与倾向方位点D相对的半圆内，找出与平面倾角一致的经线，将其描在投影图上，此大圆就是已知平面的投影。40°2.极射赤平投影-基本作图方法（手绘法）结构面的产状120°∠40°平面的赤平投影步骤(口诀):A、基圆顺钟找倾向；B、东西直径数倾角（由圆周向圆心数）；C、径向圆弧拟平面；D、复原归位定投影。2.极射赤平投影-基本作图方法（手绘法）2.极射赤平投影-基本作图方法（程序法）functionWuShiNet(R)alpha=0:pi/50:2*pi;%角度[0,2*pi]x=R*cos(alpha);y=R*sin(alpha);plot(x,y,‘-’)%绘制大圆dR=R/25;holdonaxisofffori=0:35%绘制大圆外部角度刻度x=[R*cos(i*10*pi/180),(R+dR)*cos(i*10*pi/180)];y=[R*sin(i*10*pi/180),(R+dR)*sin(i*10*pi/180)];plot(x,y)endplot(0,0,‘+’)%绘制圆心text(11,0,E,FontSize,14)text(-0.5,11,N,FontSize,14)text(-0.5,-11,S,FontSize,14)text(-12,0,W,FontSize,14)axisequalend2.极射赤平投影-基本作图方法（程序法）functionArcBy3Point(Dip0,Dia0,R,color)A1=pi*3/2-Dip0;%A点坐标Point0(1)=R*cos(pi-Dip0);Point0(2)=R*sin(pi-Dip0);Dh=sin(pi/4-Dia0/2)*R/sin(3*pi/4-Dia0/2);Point1(1)=Dh*cos(A1);Point1(2)=Dh*sin(A1);%B点坐标Point2(1)=-Point0(1);Point2(2)=-Point0(2);Center=Cente