1、6.4 斜坡與邊坡地質(zhì)作用Geologic process of slope6.4.1 基本概念及研究意義6.4.2 斜坡與邊坡的地質(zhì)作用的類型types of geologic process of slope6.4.3 斜坡應(yīng)力分布特征6.4.4 滑坡及其工程地質(zhì)勘測(cè)6.4.5 斜坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)6.4.6 滑坡防治斜坡指地表一切具有側(cè)向 空面的地質(zhì)坡體，是一類廣泛的地貌類型。 斜坡變形破壞是地質(zhì)發(fā)展演化的重要過程。 天然斜坡：溝谷岸坡、山坡 人工邊坡：露采邊坡、基坑邊坡類型巖坡土坡按高度H高坡中坡低坡巖坡M 15m土坡H 10m巖坡8m H5m土坡5m H10m巖坡H 8m土坡H 5m6.4

2、.1 基本概念及研究意義2003年7月13日 三峽庫區(qū)沙鎮(zhèn)溪發(fā)生千將坪滑坡，致使24人失蹤。 都江堰市麻溪滑坡:位于紫坪鋪水庫工程建設(shè)區(qū)，在降雨和工程開挖的影響下發(fā)生了兩次滑坡，滑坡體總方量達(dá)到60萬。由于監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)及時(shí)，沒有人員傷亡，造成滑坡前緣213國(guó)道公路中斷達(dá)20多小時(shí)。 Po Shan RoadConduit RoadNotewell Road香港寶城滑坡現(xiàn)場(chǎng)Early 1972 滑坡前July 1972 滑坡后簡(jiǎn)單斜坡斷面圖A simple cross-section of the slope(a)具明顯坡緣和坡腳的凹形斜坡a significant margin and the

3、foot of the concave slope; (b)直線邊坡linear slope；(c)上凸下凹的斜坡upper convex and under concave slope; (d)上凹下凸的斜坡upper concave and under convex slope. 工程影響及研究意義 斜坡的變形破壞過程和它所造成的不良地質(zhì)環(huán)境均可對(duì)人類工程活動(dòng)帶來十分嚴(yán)重的危害，并且還可能引起生態(tài)環(huán)境的失調(diào)和破壞，造成更大范圍和更為深遠(yuǎn)的影響。 據(jù)國(guó)土資源部網(wǎng)站資料，我國(guó)的滑坡、崩塌、泥石流等斜坡地質(zhì)災(zāi)害正隨著工程建設(shè)和資源能源的開發(fā)而加劇，每年由此造成的損失近300億元。近10年來，全國(guó)

4、有400多個(gè)市縣受到斜坡地質(zhì)災(zāi)害的侵害，在全國(guó)鐵路沿線分布的大中型滑坡達(dá)1000余處，平均每年中斷交通運(yùn)輸44次。全國(guó)有近千座水電站及數(shù)百座水庫受到崩塌、滑坡和泥石流災(zāi)害的嚴(yán)重威脅。移動(dòng)類型 物 質(zhì) 種 類 基 巖工 程 土粗粒為主細(xì)粒為主崩落(falls）類巖石崩落碎石崩落土崩落倒塌(topples)類巖石倒塌碎石倒塌土倒塌 滑動(dòng)(slides)類旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)幾乎無單元體巖石轉(zhuǎn)動(dòng)滑坡碎石轉(zhuǎn)動(dòng)滑坡土轉(zhuǎn)動(dòng)滑坡巖石塊體滑坡碎石塊體滑坡土塊體滑坡平移滑動(dòng)許多單元體巖石滑坡碎石滑坡土滑坡側(cè)向擴(kuò)展(lateral spreads)類巖石擴(kuò)展碎石擴(kuò)展土擴(kuò)展流動(dòng)(flows)類巖石流(深部蠕動(dòng))碎石流（土蠕動(dòng)）

5、泥流（土蠕動(dòng)）復(fù)合移動(dòng)類兩個(gè)或兩個(gè)以上主要移動(dòng)類型的組合形式6.4.2 斜坡與邊坡的地質(zhì)作用的類型（IMEG推薦分類)巖質(zhì)邊坡類型及主要破壞模式巖質(zhì)邊坡類型及主要破壞模式 陡坡上的巖土體產(chǎn)生以下落運(yùn)動(dòng)為主（移動(dòng)、滾動(dòng)、跳躍）的破壞現(xiàn)象。（土崩、巖崩）。崩塌圓弧形破壞平面滑動(dòng)破壞楔形體滑動(dòng)破壞彎曲-拉裂型反傾邊坡地質(zhì)調(diào)查赤平投影法判別巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性斜坡周圍主應(yīng)力跡線發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)愈接近臨空面,最大主應(yīng)力1愈接近平行于臨空面,3與之正交,向坡內(nèi)逐漸恢復(fù)到原始狀態(tài)。6.4.3 斜坡應(yīng)力分布特征在坡腳及坡肩附近形成應(yīng)力集中區(qū)(1) 坡腳附近最大主應(yīng)力顯著增高，且愈近表面愈高；最小主應(yīng)力顯著降低。這一帶是

6、坡體中應(yīng)力差或最大剪應(yīng)力最高的部位，形成最大剪應(yīng)力增高帶，往往產(chǎn)生與坡面或坡底面平行的壓裂面。1在坡頂面和坡面的某些部位，坡面的徑向應(yīng)力和坡頂面的切向力可轉(zhuǎn)化為拉應(yīng)力，形成張力帶，易形成與坡面平行的拉裂面。6.4.4 滑坡及其工程地質(zhì)勘察landslide and its engineering geologic prospecting 滑坡的特征Essential elements of a landslide（1） 冠 （2） 主斷壁（3） 頂 （4） 頭（5） 次斷壁 （6） 主滑體（7） 足 （8） 趾尖（9） 趾 （10） 破壞面（11） 破壞面趾（12） 滑覆面（分隔面）（13）

7、滑移體 （14） 減損帶（15） 加積帶 （16） 減損坳陷（17） 減損體 （18） 加積體（19） 側(cè)翼 （20）原始地面 圈椅狀地貌 雙溝同源滑坡的識(shí)別識(shí)別方法：航片解譯、地面調(diào)查、勘探面線點(diǎn)識(shí)別標(biāo)志 (1) 地形地貌方面 滑坡形態(tài)特征、地貌不協(xié)調(diào)或反常等(2) 變形破裂方面: 滑體上產(chǎn)生小型褶曲和斷裂現(xiàn)象 滑體結(jié)構(gòu)松散、破碎(3) 水文地質(zhì)方面 結(jié)構(gòu)破碎 透水性增高 地下水徑流條件改變 滑體表面出現(xiàn)積水洼地或濕地，泉的出現(xiàn)(4) 植被方面馬刀樹、醉漢林滑動(dòng)面的鑒別及研究 勘探：鉆探變形 監(jiān)測(cè)：鉆孔傾斜儀新華滑坡全貌圖蠕滑-拉裂滑移-拉裂滑坡破壞機(jī)制查納滑坡貴陽沙沖路滑坡龍羊峽庫岸滑坡影

8、響滑坡的因素Factors affected stability of the landslide:巖性Characteristics of the rock構(gòu)造Structure氣候Weather地下水Groundwater地震Earthquake人為因素Artificial滑坡的發(fā)展階段Stages of landslide development蠕動(dòng)變形階段Deformation; 劇烈滑動(dòng)階段slide; 漸趨穩(wěn)定階段stable滑坡簡(jiǎn)易觀測(cè)裝置Simple observation devices of Landslide (a)設(shè)樁觀測(cè)set up piles observation

9、; (b)設(shè)片觀測(cè)set up patches to observe; (c)設(shè)尺觀測(cè)set up rulers to observe; (d)刻槽觀測(cè)Groove observation滑坡觀測(cè)網(wǎng)布置(a)十字交叉網(wǎng); (b)放射網(wǎng); (c)任意方格網(wǎng)6.4.4 斜坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)evaluation of slope stability地質(zhì)分析法Geologic analysis理論計(jì)算法Theoretical calculation巖坡穩(wěn)定性的優(yōu)勢(shì)面分析理論Dominant plane analysis theory about rock slope滑坡力學(xué)平衡示意圖Schematic di

10、agram of the Landslide mechanical balance (a)平面滑動(dòng)plane sliding; (b)圓弧滑動(dòng)circular sliding平面滑動(dòng)面plane sliding surfaceK=F/TK-滑坡體的穩(wěn)定系數(shù)stability coefficient of landslide；F-總抗滑力overall slide force;T-總下滑力overall anti-slide force.圓形滑動(dòng)面Round sliding surfaceK=(Q2d2+ABR) /(Q1d1)理論計(jì)算法Theoretical calculation不平衡推力法

11、（國(guó)內(nèi)常用）基本假定在順滑動(dòng)主軸方向的地質(zhì)縱斷面圖上，按滑面的產(chǎn)狀和巖土性質(zhì)劃分為若干鉛直條塊，由后向前計(jì)算各條塊分界面上的剩余下滑力即是該部位的滑坡推力。每段滑體的下滑力方向與其所在的條塊的滑面平行。橫向按每米寬計(jì)算，略去兩側(cè)的摩擦阻力不計(jì)。視滑體為連續(xù)而無壓縮的介質(zhì)，由后向前傳遞下滑力做整體滑動(dòng)，不計(jì)滑體內(nèi)部的局部應(yīng)力作用。推力分布圖形，當(dāng)滑體上層與下層的滑動(dòng)速度大體一致時(shí)，可假定為矩形；當(dāng)?shù)撞炕俅笥诒韺訒r(shí)，可假定為三角形；介于上述兩者之間者為梯形。用傳遞系數(shù)法計(jì)算滑坡推力先根據(jù)試驗(yàn)確定各條塊滑動(dòng)面的c， 值，然后依次計(jì)算各條塊的剩余下滑力，反復(fù)調(diào)整c， 值，直到滑坡前緣出口的剩余下滑力

12、等于或趨近于零。最終一塊巖土體的剩余下滑力為負(fù)值或零時(shí)、表示整個(gè)滑坡體是穩(wěn)定的, 否則，不穩(wěn)定。When the remainder slide force of the final piece rock is negative or zero, that the landslide is stable, otherwise unstable.6.4.5 斜坡變形破壞的防治prevention and treatment of slope deformation防治原則(Prevention principles): 應(yīng)以防為主，及時(shí)治理，并根據(jù)工程的重要性制定具體整治方案。 （1）以防為主就

13、是要盡量做到防患于未然 正確選擇建筑場(chǎng)地，合理制定人工邊坡的布置和開挖方案； 查清可能導(dǎo)致天然斜坡或人工邊坡穩(wěn)定性下降的因素，事前采取必要措施消除或改變這些因素，并力圖邊不利因素為有利因素，以保持斜坡的穩(wěn)定性，甚至向提高穩(wěn)定性方向發(fā)展。 （2）及時(shí)治理就是要針對(duì)斜坡已出現(xiàn)的變形破壞情況，及時(shí)采取必要的增強(qiáng)穩(wěn)定性措施; 截?cái)嗪团懦辛魅牖路秶鷥?nèi)的地表水； 抽出所有在滑坡范圍內(nèi)的井里的地下水和排去所有積水洼地里的水； 填塞和夯實(shí)所有裂縫，防治表面水滲入。 （3）考慮工程的重要性是制定整治方案必須遵循的經(jīng)濟(jì)原則防治措施(Prevention measures) ：（1）排水Drainage ；（2）降低下滑力，增加抗滑力Decline slide force and increase anti-slide force；（3）改變滑帶土性質(zhì)。等。 對(duì)滑動(dòng)體中的巖土進(jìn)行加固Improvement of the rock or soil in slide zone排水明溝The drainage ditch 樹枝狀排水系統(tǒng)De