第九章边坡岩体稳定性分析.pptxVIP

第九章?边坡岩体稳定性分析;斜坡(slope)统指地表一切含有侧向临空面地质体，包含天然斜坡和人工边坡。 天然斜坡(简称斜坡）是指自然地质作用形成未经人工改造斜坡。 人工边坡(简称边坡）是指经人工开挖或改造形成斜坡。 研究目标：研究边坡变形破坏机理(包含应力分布及变形破坏特征)与稳定性，为边坡预测预报及整改提供岩体力学依据。其中稳定性计算是岩体边坡稳定性分析关键。;一、应力分布特征;边坡面附近主应力迹线发生偏转。最大主应力与坡面近于平行，最小主应力与坡面近于正交，向坡体内逐步恢复初始应力状态。 坡面上径向应力为零，为双向应力状态，向坡内逐步转为三向应力状态。;(3) 坡面附近产生应力集中带。在坡脚附近，最大剪应力增高，最易发生剪切破坏。在坡肩附近，常形成拉应力带。边坡愈陡，则此带范围愈大，所以，坡肩附近最易拉裂破坏。 (4) 最大剪应力迹线为凹向坡面弧线。;二、影响边坡应力分布原因;第九章?边坡岩体稳定性分析;§9.2 边坡岩体变形与破坏;一、边坡岩体变形基本类型?;2、蠕变变形 边坡岩体中应力对于人类工程活动有限时间来说，能够认为是保持不变。在这种近似不变应力作用下，边坡岩体变形也将会随时间不停增加，这种变形称为蠕变变形。 当边坡内应力未超出岩体长久强度时，则这种变形所引发破坏是局部。反之，这种变形将造成边坡岩体整体失稳。 这种破裂失稳是经过局部破裂逐步产生，几乎全部岩体边坡失稳都要经历这种逐步变形破坏过程。;二、边坡破坏基本类型;崩塌：斜坡岩土体被结构面分割块体，突然脱离母体以垂直运动为主、翻滚跌跃而下现象与过程 滑坡：斜坡岩土体沿着贯通剪切破坏面（带），产生以水平运动为主现象，称为滑坡。 倾倒破坏：由陡倾或直立板状岩体组成斜坡，当岩层走向与坡面走向近平行时，在自重应力长久作用下，由前缘开始向临空方向弯曲、折裂，并逐步向坡内发展现象称为倾倒破坏（弯曲倾倒）。;第九章?边坡岩体稳定性分析;第九章?边坡岩体稳定性分析;三、影响岩体边坡变形破坏原因;5、地形地貌 直接影响边坡内应力分布特征，进而影响边坡变形破坏形???及边坡稳定性。 6、地震 产生地震惯性力 7、天然应力 8、人为原因;§9.3 边坡岩体稳定性分析步骤;块体极限平衡法;块体极限平衡法步骤;一、几何边界条件分析;几何边界条件分析内容是查清岩体中各类结构面及其组合关系，确定出可能滑移面、切割面。 几何边界条件分析目标是确定边坡中可能滑动岩体位置、规模及形态，定性地判断边坡岩体破坏类型及主滑方向。 几何边界条件分析可经过赤平投影、实体百分比投影等图解法或三角几何分析法进行。;二、受力条件分析;2.水压力：包含渗透静水压力和渗透动水压力。 静水压力——水对岩体静压力，数值上等于岩体受到浮力。 动水压力——与水力梯度相关，数值上等于岩体受到渗流阻力。 ;三、确定计算参数;四、稳定性系数计算和稳定性评价;五、确定安全系数，进行稳定性评价;§9.4 边坡岩体稳定性计算;滑动体极限高度Hcr为;2、有水压力作用;3、有水压力作用与地震作用;二、同向双平面滑动;1.滑动体为刚体情况 ABCD为可能滑动体，依据滑动面产状分为Ⅰ、Ⅱ两个块体。 FⅠ为块体Ⅱ对块体Ⅰ作用力，FⅡ为块体Ⅰ对块体Ⅱ作用力，FⅠ和FⅡ大小相等，方向相反，其作用方向倾角为θ。 滑动面AB以下岩体对块体Ⅰ反力R1(摩阻力) 与AB面法线夹角为φ1。;2.滑动体内存在结构面情况 在滑动过程中，滑动体除沿滑动面滑动外，被结构面分割开块体之间还要产生相互错动。 采取分块极限平衡法和不平衡推力传递法进行稳定性计算。;块体Ⅰ;三、多平面滑动;楔形体滑动滑动面由两个倾向相反、且其交线倾向与坡面倾向相同、倾角小于边坡角软弱结构面组成。;首先将滑体自重G分解为垂直交线BD分量N和平行交线分量(即滑动力Gsinβ)，然后将N投影到两个滑动面法线方向，求得作用于滑动面上法向力N1和N2，最终求得抗滑力及稳定性系数。 可能滑动体滑动力为Gsinβ，垂直交线分量为N＝Gcosβ。将Gcosβ投影到△ABD和△BCD面法线方向上，得法向力N1、N2;边坡稳定性系数;上机实习题目