邊坡工程理論與加固技術(shù)

1、邊坡工程理論與加固技術(shù)1第一講 邊坡工程基礎(chǔ)理論1.1 邊坡的形成與演化規(guī)律1.1.1 邊坡的形成（1）斜坡與邊坡（斜坡：自然斜坡；邊坡：與人類工程活動(dòng)有關(guān)的斜坡）（2）邊坡形成因素內(nèi)動(dòng)力地質(zhì)作用（構(gòu)造作用：地殼上升、下降、水平等運(yùn)動(dòng)）外動(dòng)力地質(zhì)作用（流水侵蝕作用：切割、沖刷、搬運(yùn)、堆積）人為工程活動(dòng)（開挖、堆填）（3）邊坡形成過程邊坡基本物質(zhì)形成構(gòu)造運(yùn)動(dòng)上升河流侵蝕下切21.1.2 邊坡分類（1）按邊坡組成物分軟巖邊坡 逆傾向邊坡（巖層傾向與坡向相反）半成巖邊坡 走向邊坡 （巖層傾向與坡向一致）巖質(zhì)邊坡硬巖邊坡 順傾向邊坡（巖層傾向與坡向一致）土質(zhì)邊坡土層邊坡 黃土、成都粘土碎石土邊坡 坡、

2、崩、殘積塊碎石土砂卵（礫）石邊坡 沖、洪積、冰積砂礫石土巖質(zhì)土質(zhì)邊坡3（2）按邊坡成因類型分構(gòu)造侵蝕邊坡構(gòu)造堆積邊坡流水侵蝕邊坡流水堆積邊坡人為作用邊坡基巖裸露無基巖裸露基座階地堆積階地切割邊坡內(nèi)動(dòng)力地質(zhì)作用外動(dòng)力地質(zhì)作用4（3）按邊坡相對(duì)高度分天然斜坡低坡 500m人 為 切 坡 巖質(zhì)切坡：低切坡 100m 土質(zhì)切坡：低切坡 5m低高切坡 515m中高切坡 1540m高高切坡 4080m5（4）按邊坡坡度分平地（準(zhǔn)平臺(tái)） 656(5)按邊坡縱剖面形態(tài)劃分平頂型線型階狀陡坡緩坡尖頂型線型階狀陡坡緩坡陡坡緩坡陡坡緩坡陡坡緩坡陡坡緩坡陡坡緩坡陡坡緩坡斜坡命名：黃土侵蝕平頂陡坡緩坡型高坡71.1.3

3、 邊坡演化規(guī)律（1）邊坡演化的動(dòng)力邊坡的自重應(yīng)力內(nèi)動(dòng)力地質(zhì)作用構(gòu)造運(yùn)動(dòng)外動(dòng)力地質(zhì)作用風(fēng)化作用，流水侵蝕作用人類工程活動(dòng)（2）邊坡變形、破壞的類型滑坡類剝落類碎屑流、溜沙坡、落石滾石崩塌類裂變類水土流失8（3）邊坡變形、破壞、演化的規(guī)律以上升運(yùn)動(dòng)為主的邊坡變形、破壞演變規(guī)律演變規(guī)律：邊坡高差 由小大邊坡坡度 由小大小大 周期推進(jìn)，但不重復(fù)具有：開裂變形破壞相對(duì)穩(wěn)定開裂變形破壞周期性的向極不穩(wěn)定演化的規(guī)律以下降運(yùn)動(dòng)為主的邊坡演變規(guī)律演變規(guī)律：邊坡高差 由大小邊坡坡度 由大小邊坡向穩(wěn)定更穩(wěn)定方向發(fā)展91.1.4 邊坡演變過程中的力學(xué)特征（1）邊坡形成前的力學(xué)特征1 13 3（2）邊坡形成以后邊坡應(yīng)力

4、特征1 1 3 3 0(3 3)cos max 產(chǎn)生變形開裂101.2 滑坡基礎(chǔ)知識(shí)1.2.1 滑坡的形成（1）滑坡形成環(huán)境地貌環(huán)境山地斜坡環(huán)境地質(zhì)環(huán)境水文氣象環(huán)境人類活動(dòng)地質(zhì)構(gòu)造（斷層帶、活力斷裂、地震）地層巖性（易滑地層、分布區(qū)）河流沖刷大雨、暴雨、長期綿雨11（2）滑坡形成條件內(nèi)部條件地形條件（小發(fā)45多見 b地層巖性脆性巖區(qū) 多見 c地質(zhì)構(gòu)造強(qiáng)作用帶 多見崩塌區(qū)域分布（同滑坡），高山峽谷兩岸多見20（2）崩塌形成條件分析形成條件滑坡崩塌地形條件10 45大于45地層巖性粘性土松散地層、軟巖、半堅(jiān)硬巖（有軟弱夾層）強(qiáng)風(fēng)化破碎巖體，堅(jiān)硬易脆、裂隙巖體地質(zhì)構(gòu)造強(qiáng)活動(dòng)帶強(qiáng)活動(dòng)帶降雨水侵蝕滑動(dòng)面

5、水滲入裂隙增加動(dòng)靜水壓力作用（水劈作用）地震6度6度流水沖刷相同開挖坡腳機(jī)震放炮211.3.2 崩塌的分類與基本特征（1）崩塌分類按物質(zhì)組成分按成分分按規(guī)模大小分（104m3）巖質(zhì)崩塌半巖質(zhì)崩塌土質(zhì)崩塌暴雨崩塌地震崩塌沖蝕崩塌侵蝕崩塌凍融崩塌人工開挖崩塌微型100022(2)崩塌基本特征基本要素堆積特征半圓錐形大小不等雜亂無章無平臺(tái)、洼地、槽溝之分多個(gè)崩塌相連成崩塌群23（3）崩塌形成過程與運(yùn)動(dòng)特征崩塌形成過程與滑坡基本相同運(yùn)動(dòng)特征滑坡 沿滑動(dòng)面滑移有碰撞、能量交換、無滾動(dòng)跳躍崩塌 無滑移面，有破裂面，滾動(dòng)、跳躍、碰撞241.3.3 崩塌滑坡碎屑流（泥石流）災(zāi)害鏈（1）災(zāi)害鏈的形成特征地形特征

6、物質(zhì)條件斜坡中上部有豐富的物質(zhì)（強(qiáng)風(fēng)化巖體、巨厚殘、坡、崩積物）多種構(gòu)造重造作用水作用（多大暴雨、久雨、久晴）地震作用（度以上強(qiáng)地震區(qū)）具有周期性規(guī)律25（2）崩塌、滑坡、碎屑流相互作用規(guī)律崩塌體高速撞擊加載滑坡快速啟動(dòng)高速滑移塊體碰撞、碎裂能量交換高速流動(dòng)底床變緩、阻力大、堆積26（3）實(shí)例分析基本情況： 發(fā)生時(shí)間：2000年4月9日20時(shí)規(guī)模：3108m3位移：水平9Km，垂直3Km滑速： 39m/s阻斷易貢藏布，爬上對(duì)岸臺(tái)地，毀森林，形成長1.5Km、寬2.6Km、高130m的土石壩2000年6月10日21時(shí)潰決272829地質(zhì)構(gòu)造： 石炭二迭系深變質(zhì)花崗片麻巖 拉薩波密褶皺帶 北東林芝

7、斷裂和北西波密斷裂交界處 地震活動(dòng)強(qiáng)烈，近100年發(fā)生中強(qiáng)地震14次，年均降雨1086.1mm 1902年發(fā)生1次 周期100年左右 301.4 溜砂坡基礎(chǔ)知識(shí)1.4.1 溜砂坡的概念（1）風(fēng)化剝落與溜沙坡（2）溜砂坡定義：高陡巖質(zhì)邊坡因強(qiáng)風(fēng)化作用產(chǎn)生大量的砂、碎屑，在自重作用下運(yùn)動(dòng)到坡腳堆積成的錐狀地形稱為溜砂坡。在溜砂坡前緣坡腳開挖可引起溜砂坡重新溜動(dòng)。（3）溜砂坡基本要素311.4.2 溜砂坡的形成（1）溜砂坡形成環(huán)境地形：高陡 高山區(qū)深切河谷兩岸 上部坡度60以上，下部30以下地層巖性：花崗巖、砂巖、玄武巖、千枚巖、板巖、白云巖、巨厚冰水堆積層地質(zhì)構(gòu)造：斷裂構(gòu)造內(nèi)地層破碎氣候：干燥少雨

8、環(huán)境，年降雨量500mm以下32（2）溜砂坡的形成過程與演變規(guī)律形成過程砂源區(qū)溜動(dòng)區(qū)堆積區(qū)砂坡形成砂坡再次運(yùn)動(dòng) 地質(zhì)運(yùn)動(dòng)周期性砂坡演化的地質(zhì)歷史規(guī)律 溜砂坡形成演化也有周期性 地殼演化周期性 川藏公路、西藏境內(nèi)通隆藏布流域現(xiàn)處相對(duì)穩(wěn)定時(shí)期（升、降平衡）四川的岷流域也是這樣，整個(gè)青藏、川藏高原都是上升幅非常少。所以溜砂坡的活動(dòng)也處在一個(gè)非常緩慢時(shí)期。人類活動(dòng)堆溜砂坡的 影響a、人為開挖修路、修房等引起砂坡堆積b、過度放牧、破壞表部植被，砂堆復(fù)活331.4.2 溜砂坡分類（1）按物質(zhì)粒度組成分 粒狀碎屑溜砂坡（花崗巖、砂巖） 片狀碎屑溜砂坡（千枚巖、片巖、板巖） 塊狀碎石溜砂坡（玄武巖、白云巖）34（2）按溜砂坡規(guī)律（面積）分小型溜砂坡 5000m2中型溜砂坡 500010000m2大型溜砂坡 1000050000m2特大型溜砂坡 50000m235（3）按砂坡的活動(dòng)性分強(qiáng)活動(dòng)溜砂坡（砂坡上無任何植被）中強(qiáng)活動(dòng)溜砂坡（砂坡上有少數(shù)植被）弱活動(dòng)溜砂坡（砂坡上有大量植被）穩(wěn)定