6.1-6.4岩石边坡工程jian.ppt

边坡工程;主要内容;1 、概述; 露天矿开挖形成的斜坡构成了采矿区的边界，因此称为边坡； 在铁路、公路建筑施工中，所形成的路堤斜坡称为路堤边坡； 开挖路堑所形成的斜坡称为路堑边坡； 在水利建设中开挖所形成的斜坡也称为边坡。 ;深度超过 850 m的智利丘基卡马塔（Chuquicamata）铜矿;;;露天矿局部滑坡;;铁西滑坡;水利边坡 ;（1）成因: 自然斜坡和人工边坡 天然斜坡：就是在一定的地质环境中，在各种地质营力作用下形成和演化的自然历史过程的产物，未经人为扰动。如山坡、海岸、河岸等。 人工边坡：人类为某种工程、经济目的而开挖，往往是在自然斜坡的基础之上形成的，其特点就是具有规则的几何形态，如路堑边坡、路堤边坡、露天矿边帮、运河（渠道）边坡等。;天然边坡;（3）坡高 根据坡高将边坡分为一般边坡和高边坡。 黄润秋建议城建系统为大于15m，公路系统为大于30m，铁道系统为大于50m，而矿山系统和水电系统为大于100m，称为高边坡。 （见：黄润秋.中国岩石高边坡工程及其研究.) ;（4）坡度 一般边坡: 缓坡：坡度小于15° 中等坡：坡度15°-30° 陡坡：坡度30°-60° 急坡：坡度大于60°至垂直 倒坡：坡度大于90° 矿山边坡: 陡边坡：坡度大于45 °;1.3 边坡工程对国民经济建设的影响 （1） 边坡工程对露天矿建设的影响; 当坡角从α2减少为α1时，挖方量的增量为： Q=L H2 (ctgα2-ctgα1)/2 如果坡角从α1 =350增加到α2 =360，那么，对深度400m的矿坑，每公里长的坡段可减少剥离量4.15Mm3；如果坑深为100m，则剥离量减少0.26Mm3。 ;（2）边坡工程对铁路、公路、水利建设的影响 路堤施工中，在路堤高度一定的条件下，坡角越大，路基所占面积就越小，反之就越大。 在平原地区，由于耕地紧张，为了保护耕地，路基边坡的坡角愈大愈好；而在山区，大坡角的边坡能有效地减少路堤的填方量。 而在路堑、水利工程施工中，加大边坡的坡角，同样也能取得减少土石方量的作用，从而降低建设成本。;（3）边坡工程对其它方面的影响 房屋建筑与市政建设中，边坡的稳定性一方面影响到建筑物的安全运营与使用，另一方面也影响到建设成本。 ;2 边坡的破坏形式及其影响因素;（1）松动 坡体表部出现一系列与坡向近于平行的陡倾角张开裂隙，被这种裂隙切割的岩体便向临空方向松开、移动，这种过程和现象称为松动。它是一种斜坡卸荷回弹的过程和现象。 实践中把发育有松动裂隙的坡体部位，称为边坡松动带。边坡松动带使坡体强度降低，又使各种营力因素更易深入坡体，加大坡体内各种营力因素的活跃程度。它是边坡变形与破坏的初始表现。;（2）蠕动 边坡岩体在自重应力为主的坡体应力长期作用下，向临空方向缓慢而持续的变形，称为边坡蠕动 。 蠕动的形成机制：岩土的粒间滑动（塑性变形），或者沿岩石裂纹微错，或者由岩体中一系列裂隙扩展所致。 分类：;2.2 边坡岩体的破坏模式 （1）崩塌 崩塌是指块状岩体与岩坡分离向前翻滚而下。其规模相差悬殊，大至山崩小至块体坠落均属崩塌。 ;边坡崩塌破坏 ; 产生崩塌的原因，从力学机理分析，可认为是岩体在重力与其它外力共同作用下超过岩体强度而引起的破坏的现象。 ;（2）滑坡 滑坡是指岩体在重力作用下，沿坡内软弱结构面产生的整体滑动。与崩塌相比，滑坡通常以深层破坏形式出现。 ; 不同的滑坡其滑速可以相差很大，这主要取决于滑动面本身的物理、力学性质。 当滑动面通过塑性较强的岩土时，其滑速一般比较缓慢； 当滑动面通过脆性岩石，或者滑面本身具有一定的抗剪强度时，由于构成滑面之前可以承受较高的下滑力，一旦形成滑面即将下滑时，其抗剪强度急剧下降，因此滑动往往是突发而迅速的。 ; 根据滑面的形状，其滑坡形式可区分为平面剪切滑动和旋转剪切滑动 。 1）平面剪切滑动 平面滑动的特点是块体沿着平面滑移。滑动往往发生在地质软弱面的走向平行于坡面，产状向坡外倾斜的地方。 根据滑面的空间几何组成，平面滑动存在简单平面剪切滑动、阶梯式滑坡、三维楔体滑坡和多滑块滑动几种破坏模式。;① 简单平面剪切滑动：为了使滑动沿单一面发生，必须满足以下几何条件： 1)滑动面的