边坡工程-名词解释与简答.docxVIP

1.2 影响边坡稳定的因素影响边坡稳定的因素有：岩土性质、岩体结构、水的作用、风化作用、地震、地应力、地形地貌及人为因素等。1．岩土性质岩土的成因类型、组成的矿物成分、岩土结构和强度等是决定边坡稳定性的重要因素。由坚硬（密实）、矿物稳定、抗风化性好、强度较高的岩土构成的边坡，其稳定性一般较好。反之就较差。2．岩体结构岩体的结构类型、结构面性状及其与坡面的关系是岩质边坡稳定的控制因素。3．水的作用水的渗入使岩土体质量增大，岩土因被软化而抗剪强度降低，并使孔（裂）隙水压力升高；地下水的渗流将对岩土体产生动水力，水位的升高将产生浮托力；地表水对岸坡的侵蚀使其失去侧向或底部支撑等，这些都对边坡的稳定不利。4．风化作用风化作用使岩土体的裂隙增多、扩大，透水性增加，抗剪强度降低。5．地形地貌临空面的存在以及边坡的高度、坡度等都是直接与边坡稳定有关的因素。平面上呈凹形的边坡较呈凸形的稳定。6．地震地震使边坡岩土体的剪应力增大、抗剪强度降低。7．地应力开挖边坡使坡体内岩土的初始应力状态改变，坡脚附近出现剪应力集中带，坡顶和坡面的一些部位可能出现张应力区。在新构造运动强烈的地区，开挖边坡能使岩体中的残余构造应力释放，可直接引起边坡的变形破坏。8．人为因素边坡不合理的设计、开挖或加载，大量施工用水的渗入及爆破等都能造成边坡失稳。岩质边坡破坏类型表1-3破坏类型示意图特征平面破坏主要结构面的走向、倾向与坡面的基本一致，结构面的倾角小于坡角且大于其摩擦角一个滑动平面和一个滑动块体一个滑动平面和一条张裂隙若干滑动平面和横节理一个主要滑动平面和主动、被动两个滑动块体楔形破坏两组结构面的交线倾向坡面，交线的倾角小于坡角且大于其摩擦角圆弧破坏节理很发育的破碎岩体发生旋转破坏倾倒破坏岩体被陡倾结构面分割成一系列岩柱，当为软岩时，岩柱产生向坡面弯曲，当为硬岩时，岩柱可再被正交节理切割岩块，向坡面翻倒一、工程地质类比法该法是将已有的天然边坡或人工边坡的研究经验（包括稳定的或破坏的），用于新研究边坡的稳定性分析，如坡角或计算参数的取值、边坡的处理措施等。类比法具有经验性和地区性的特点，应用时必须全面分析已有边坡与新研究边坡两者之间的地貌、地层岩性、结构、水文地质、自然环境、变形主导因素及发育阶段等方面的相似性和差异性，同时还应考虑工程的规模、类型及其对边坡的特殊要求等。2.4 边坡容许安全系数在边坡稳定分析中，从岩土的强度指标到计算方法，很多因素都无法准确确定。因此如果计算得到的安全系数等于1或稍大于1，并不表示边坡的稳定性能得到可靠的保证。安全系数必须满足一个最起码的要求，称为容许安全系数。容许安全系数值是以过去的工程经验为依据并以各种规范的形式确定。显然，容许安全系数取值大小是边坡设计中的最重要决策。一、极限平衡法评定边坡稳定性常用极限平衡法：即检算几个可能破坏面上滑动体力的平衡，求出此面上在极限状态下的抗剪强度与实有剪应力之比，称为安全系数。此概念由费兰纽斯（W.Fellenius 1927）首先提出沿用至今。安全系数最小的剪切面就是最危险的滑动面。（2-1）式中Fs——安全系数；S——滑面上抗剪强度；——滑面上实有剪应力（kPa）。Taylor（1937）提出以值和临界高度表示的公式（2-3）和（2-4）式中——当C=0或为不变之值时，内摩擦角最大值；实——边坡现在发挥的内摩擦角；HC——临界高度m，即稳定边坡所能达到的最大高度；H实——边坡实有高度。由于粘聚力C的标准差比tan的标准差大得多，这就要求才有同样的安全度。极限平衡法基本假定破坏是符合莫尔——库仑破坏准则。因此式（2-1）可用力的形式表达为：（2-5）其中，为滑动面长度。破坏面通称为剪切面或滑动面，可以为直线、折线、圆弧、螺线及其组合型或不规则型。如果滑面为圆弧，安全系数可由对转动中心的弯矩表示之。（2-6）稳定计算要确定讨论中的边坡是否满足安全要求，安全系数有多大？铁路设计规范规定，土工结构物对剪切破坏要有一个足够的安全系数，而且其变形不得超过某一允许值。所以稳定计算办法：（1）确定斜坡的断面尺寸和荷载。（2）试验确定适合现场条件的岩土强度指标。（3）确定破坏范围和滑动面位置。（4）计算下滑力、抗滑力和安全系数。边坡稳定分析有四个要素：坡高、坡率；抗剪强度指标C、φ；滑面位置；坡体容重。岩土体中有地下水存在，对边坡工程有不利影响，其理由如下：1．水压减小了潜在破坏面的抗剪强度，从而降低边坡稳定性。2．张裂缝或类似的近于垂直的裂隙中的水压增大了致滑力，致使边坡稳定性降低。3．某些岩石特别是页岩含水量的变化会加速它的风化，导致边坡稳定性的降低。4．冬季地下水冻结成冰，由于冰体积随温度变化，在充水裂隙中产生楔胀作用。边坡上表面水的冻结能堵塞排水通路，引起边坡中水压增高，从而降低稳定性。5．地下水