岩石边坡稳定分析ppt课件.ppt

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1、边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人边坡工程稳定性分析边坡工程稳定性分析边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人1.1 引言引言对于设计来说，熟悉并且能够认识岩质边坡复杂多样的可能的破坏的形式是非常重要的，因为岩质边坡的岩体结构和构成变化很大，岩体性质多种多样，而许多教科书中为适应这个领域的初学者的需要，尽力的简化繁多的破坏模式，那些对地质地形有经验的人很容易明白这个道

2、理，因此他们采用他们自己的才智和各种方法去解决实际问题。但是那些缺乏各种经验的人可能要去建立复杂边坡状况的简化模型，但是结果常常不是很令人满意。下面分别介绍各种普通的破坏模式，硬岩和软岩都在考虑范围，提醒人们注意观察一个边坡区分另一个的特征，由于在地球上，特别是在地球表面，岩土材料中土和岩石的区别是很模糊的，所以要严格的区分开是比较困难的。1、边坡破坏模式、边坡破坏模式边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人在开挖洞室时，周围连续的岩体切应力流可以使块体保持稳定，而在地表面开挖中，由

3、于切应力较小，在块表面没有表面阻力，再加上岩体初始应力较低、岩体风化以及水的影响，表面开挖比地下洞室的开挖更容易失稳。1.3 岩质边坡的危害性岩质边坡的危害性在暴露到视野的一个岩体内，某一个可以观察到的特征警告了潜在的危害和其它曾经发生的危害。幸运的是，大部分边坡问题在形成期间是具体化的，并且可以用合适措施来纠正。特别是假如能正确的鉴别其破坏模式，然而，有些边坡可能是经过长时间的发展，逐渐朝危险和滑塌方向运动的。1.2 岩质边坡的环境岩质边坡的环境边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该

4、病人我们经常能看到沿着一个断层、岩层、节理或其它不连续表面暴露的岩面。如图1（a）所示，它表明以前覆盖这个表面的岩体已经被移走，从这个简单的观察可以识别出岩体特殊的结构特征。从表面被移动的块体可能是通过侵蚀、滑动或旋转被移走的，刺激其发生的因素可能已经在很久以前消失了，但是其中的细节总是有益于观察。aa图1（a）边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人如图1（b）所示，暗示先前放在上面的柱状体在过去，可能是在形成期间，已经倾倒，假如孕育他的几何条件复原，可以看成一个倾倒破坏趋势。图1

5、（b）图1（c）典型的土质类型的破坏形式边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人 在边坡中可以看到各种类型的张裂缝。一个可变形的块体沿着先前存在的或一个新的剪切面运动，如图1（f），可能打开一个或多个线性或弓形张裂缝。在片节理的花岗岩或大体积的砂岩构成物中，弓形张裂缝先于平板移动而分开，并且在板层张拉断开处形成弓形，在全部例子中，张裂缝的形成意味着先前通过在岩板中的拉应力来维持的抵抗力已经消失，而被逐渐增加的下面的滑面的剪力抵抗力取代。1（f）图边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治

6、疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人 一个滑块的初始运动将沿节理打开，并且从这些“释放表面”分离，如图1（d），在这种情况下，节理的打开取代在非节理材料中的新的张裂缝形成，但是结果不同的是：由于释放的节理从来没有带来任何拉应力，所以将没有自动增加滑面的剪应力。如图1（d）边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人1.4 不同破坏模式产生原因不同破坏模式产生原因1.有限块是由存在的不连续面和开挖表面相交形成的。

7、2.不利的方向块首先滑出，留下后面的空间使后面的块体能够滑动，第一个滑动块称为关键块（Goodmanandshi，1985）3.假如某种滑动的动力条件是满足的，沿一个不利方向的表面或块体边缘的滑动会发生。这些条件中最主要的是在开挖的空间，块体是可移动的。4.假如边坡的滑动受到阻止或者受到抑制，滑体可能发生旋转运动，因此，当因为滑层沿有开露面滑动的机会被锁定，倾倒、溃屈、块体跌落或扭转破坏可能发生。5.不完全的块体趋向于滑动，但不完全被节理系统定出边界的块体，可能由于新的断裂使块体孤立，从而发生破坏。边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤

8、病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人1.5 岩质边坡破坏的原因岩质边坡破坏的原因由于开挖坡脚处的沉积物和岩体引起滑体的滑动由于在边坡下部开挖大型隧道引起边坡上部岩体的连锁断裂滑动边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人由于开挖坡脚处的岩体而形成了新的滑动块体由于海水侵蚀坡脚而移走坡脚岩体致使岩体滑动边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人1.6 不同破坏

9、模式的讨论不同破坏模式的讨论由于边坡岩体构造复杂多样，所以岩质边坡的破坏模式有许多种，在大部分岩石力学及岩石边坡稳定方面的教材中，岩质边坡的简化破坏形式可以分为：平面破坏（PlaneFailure）；楔体破坏（WedgeFailure）；倾倒破坏（TopplingFailure）。平面破坏和楔体破坏是比较常见的破坏形式，但是倾倒破坏是一种很重要的破坏形式。还有许多其它破坏形式，如侵蚀破坏（Erosion）、由于岩体松散解体而引起的破坏（Ravelling）、溃屈破坏（Bucking）、断裂破坏（Fracture）等，其中每一种又有许多不同的具体表现形式边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通

10、常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人 侵蚀（Ravelling）可以严重的降低一个岩质边坡的安全程度。或者通过对表面的集中冲刷，或者从内部侵蚀，特别是在胶结较差的淤泥质沉积物、强风化的花岗岩和残余土。当包含松散的淤泥材料的自然或人工边坡和有张开节理的坚硬岩接触时，内部侵蚀可能发生，这主要发生在许多火山岩系列和主要的断裂区。假如可侵蚀的土体位于张开节理的岩体下面，存在的参流可以产生迅速的侵蚀过程；假如可侵蚀的土体位于张开节理的上面，他们的进入到裂隙的内部侵蚀是可能的，但是一般来说对边坡破坏较少（虽然这是在毁坏逆流岩体表面结

11、构）边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人松散（Ravelling）源于岩石切坡表面的圆石或块体逐渐的松散和侵蚀，它是在风化和重力作用下体的消耗和逐渐侵蚀。块体滑动（Blocksliding）发生在一个较弱的单一平面上，当最终滑体的周围完全被结构面确定了边界，有可能发生块体滑动。只有一个优势不连续面层状岩体的情况下，潜在的滑动是不可能的，除非块体两侧边缘被地形上的山谷剪切割裂，或者有发展的刺激滑动的类型的剪切割裂，后者很容易的通过单个的断裂和剪切区（切割滑体平行于滑面的方向）由三个

12、或较多节理形成的块体不要求任何其它的结构或地形来帮助从边坡上滑动（假如它们是在开挖的空间可移动的）。可移动的块体可以在一个方向沿一个面滑动，或者通过沿一个块的边缘在两个交叉的块面滑动，或者以旋转的模式滑动边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人楔体滑动（Wedgeslides）发生在边坡被仅仅两个不平行的不连续表面切割的情况下。在这些情况下，近似的四边滑块被两个岩体不连续表面和两个地面的切平面围成。倾倒破坏（Toppling）涉及岩柱或岩块绕某一固定基面转动。如图3为弯曲式倾倒和块体

13、式倾倒，另外还有弯曲块体复合式倾倒。图4出示了次生倾倒模式弯曲式倾倒和块体式倾倒图3边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人图4次生倾倒模式边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人图5岩体断裂破坏边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人图6溃屈破坏图7土质型边坡破

14、坏边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人2、岩质边坡稳定性分析方法、岩质边坡稳定性分析方法2.1 岩体参数岩体参数 极限平衡、数值计算等计算方法在岩质边坡稳定性分析中得到广泛应用，其中如何选择计算所需的工程岩体强度参数成为关键的问题。对于重大工程，可通过现场大型岩体原位实验取得岩体力学参数，但由于时间和资金限制，原位实验不可能大量进行，因而该方法仍有一定的局限性。另外，选取岩性特别均匀的试样几乎是不可能的，多数情况下，是用经验公式来确定岩体抗剪强度参数边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤

15、病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人 目前岩质边坡的稳定性分析中主要采用两大类方法。第一类方法是根据滑裂面上的抗滑力和滑动力直接计算边坡安全系数。滑裂面上的力可以由滑体的静力平衡条件求解，这类方法包括刚体极限平衡法、关键块理论等。第二类方法首先采用数值分析方法（如有限元、离散元、块体元和DDA等）确定边坡的位移场和应力场，再采用超载法、强度储备法等使边坡达到极限状态，从而间接地得到稳定安全系数。这种方法不仅考虑了滑移体力的平衡，而且考虑了位移协调条件和岩体本构关系等2.2边坡稳定性分析方法边坡稳定性分析方法边

16、坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人极限平衡法极限平衡法 目前边坡稳定分方法许多都是建立在极限平衡理论之上，而且大都采用刚体极限平衡法，这些方法简单易行。其基本出发点是把岩块作为一个刚体，为方便计算作一些假定，不考虑岩石的应力应变关系，因而这种建立在刚体极限平衡理论上的稳定分析方法无法考虑边坡的变形与稳定。针对极限平衡法国内外学者进行大量的研究，如H.Kumsar等(Stability Assessment of Rock Slopes Against Wedge Failures

17、，Rock Mech.Rock Engng，2000，33（1）)介绍了静力和动力荷载条件下楔体滑坡模型实验研究情况，在极限平衡分析方法中考虑了动力的作用，并且在严格的实验条件和实际工程中得到验证；边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人杨松林(岩体稳定分析的广义条分法初步探讨,岩土工程学报,1999,20（1）针对传统竖直条分法和萨尔玛法应用于岩体边坡的稳定性分析的缺点，提出了适用范围更广的广义条分法，广义条分法考虑了条块间分界面的应力变形关系，采用条块间分界面的应力变形本构关系代

18、替传统的两类条分法对条块分界面上力的大小、方向或作用点的人为假定，这一做法更加符合岩土工程的实际情况，并采用优化搜索的方法给出了相对最危险的潜在滑动面及其稳定系数边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人李冬田（岩坡的层分析方法与抗滑系数图谱,岩土工程学报,2001,23(1)）提出一种三维的岩坡极限平衡法，即应用岩坡多层DEM几何模型，参照简化Bishop法的假定，进行岩坡稳定性分析的层分析方法，进而提出了抗滑系数谱的概念，以反映碎裂岩体稳定因素的不均匀性。边坡工程边坡稳定性分析实例

19、烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人数值计算方法数值计算方法 运用数值方法进行岩质边坡的稳定性计算分析有许多优点，如由于边坡工程所处的边界条件和地质环境一般比较复杂，加之岩体的不连续性、不均匀性、各向异性等特性，造成边坡工程问题复杂，而数值分析方法可以方便地处理这些问题；数值分析法可以根据岩体的破坏准则，确定边坡的塑性区、拉裂和压碎区；分析边坡渐进破坏过程和确定边坡起始破坏部位；可以得到岩质边坡的应力场、应变场和位移场，可用于分析边坡工程的分步开挖、边坡岩体与加固结构的相互作用，地下水渗流、爆破和地震等因

20、素对边坡稳定性的影响等；此外，用离散单元法可以仿真边坡整体滑移过程，对于预测边坡的破坏规模和方向具有重要意义。随着计算机技术的飞速发展，数值方法发展很快，在岩质边坡稳定性分析中正发挥着越来越重要的作用。边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人其它新方法其它新方法 神经网络方法从模拟人脑形象思维入手，具有非线性性、并行性和强泛化性等特点。目前，用于地质体的神经网络主要是BP网络，许多文献研究了这种方法的应用。如卢才金等（1999）（改进的BP网络在岩质边坡稳定性评价中的应用,岩石力学与

21、工程学报,1999,18（3）:303307）结合前人的研究成果对神经网络中的BP算法进行综合改进，并将其运用于岩质边坡稳定性评判，并建立了评判模型。边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人 边坡稳定性分析是不确定性问题，具有随机性、模糊性，传统方法为定值方法，没有考虑实际存在的不确定性，所给的安全系数并不能反应分析对象真实的安全度和可靠度，对于这类具有模糊性的事件可以采用模糊数学方法，如刘瑞玲等（岩石边坡稳定性和Fuzzy综合评判法，岩石力学与工程学报,1999,18（2）:170

22、175）采用Fuzzy数学方法充分考虑工程实际经验，建立了Fuzzy综合评判模型。边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人 应用系统科学、人工智能、神经网络、进化计算和模糊数学等新兴学科理论，综合研究岩质边坡工程系统的不确定性和工程经验，发展出一套切实可行的智能力学分析方法，这可能是解决复杂的边坡工程涉及问题的一条有效途径。李章明等（露天矿边坡实用性专家系统PESOPS V1.0设计及应用,岩土力学,1996,17(4)）开发了露天矿边坡实用的专家系统,用于边坡问题的智能化研究；冯夏

23、庭（智能岩石力学导论,科学出版社,2000）对影响边坡稳定性的因素进行了分析，提出了边坡稳定性分析的综合集成理论和方法边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人2.3 边坡流变分析边坡流变分析 岩质边坡的变形与失稳大多与时间有关，上述两类方法只能分析边坡的短期稳定性，对于由岩体流变引起的长期变形和稳定性无法作出预测。岩体蠕变是高边坡变形的一个非常重要因素，边坡蠕变可以理解为一个没有明显滑移面的长期地质运动，虽然每年只发生几毫米的位移，但在较长时间内这种位移的累加，则表现为可以测量出来的

24、边坡运动，如果运动超出了临界加速度值，则蠕变表现为滑移和流动。边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人2.4 边坡动力分析边坡动力分析 自然状态下的边坡，有的很稳定，而有的处于极限平衡状态，当地震发生时，地面震动会诱发滑坡，灾害后果跟边坡的几何形状、岩体特性以及所处位置有关，在许多地震中，滑坡引起的破坏可能比其它震害还要大，例如在1962年Alaska地震中，估计56%的损坏是由滑坡引起的；Kobayashi（1981）发现在19641980年间的日本大地震中，大半的人员伤亡是由滑坡

25、引起的；又如在1920年宁夏海源大地震中，发生了几百处大滑坡，导致100，000多人死亡。因此，边坡地震稳定性评价是非常重要的。边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人 地震在边坡中产生水平和竖向动应力，这些应力在边坡内部沿着潜在滑裂面产生动正应力和动剪应力，这些应力叠加在已经存在的静应力之上，当动剪应力超过抵抗剪应力时可能诱发边坡惯性失稳。已经有许多技术方法来分析这种惯性失稳，而这些方法最主要的区别是对地震运动和边坡动力响应描述的准确性。最初岩土结构的地震稳定用拟静力法分析，在这种

26、方法中地震影响是作为水平、垂直加速度来考虑，Terzaghi（1956）首先运用拟静力法分析边坡的地震稳定，这种方法相对简单、直接，可以算出边坡的安全系数来对边坡稳定性进行评价，但是这种方法不能计算出和边坡失稳相关的变形信息。边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人 预测边坡变形的分析能为地震边坡稳定性评价提供有用的指标，另外，地震加速度随时间而变化，边坡的拟静力安全系数随着时间而变化，为此，Newmark（1965）考虑在这种条件下边坡的状态，提出屈服加速度的概念，采用以此概念为基

27、础的滑块模型来计算边坡的永久变形。最近，国外的许多学者在这方面进行了研究（T.CRESPELLANI，C.MADIAI.Earthquake destructiveness potential factor and slope stability，Geotechnique，2001，51（3）；Chowdhury，R.N.Seismic response of coastal cscarpments，Proc.（CDRom）6th US Nat.Conf.On Earthquake Engineering.Scattle，May 31-June 4）边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常

28、是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人地震边坡稳定性的应力变形分析通常采用动力有限元发分析，国内从80年代开始采用有限元动力分析方法研究岩石边坡的地震响应，清华大学研究过龙羊峡和二滩工程岩石坝肩的动力特性及地震响应加速度，对库岸边坡进行了有限元动力计算和模型试验；1991年长江科学院采用有限元法研究了三峡船闸高边坡的地震稳定性。辛鸿博等（2002）（辛鸿博等,岩土边坡地震崩滑及其初判准则,岩土工程学报,1999,21(5)）根据我国过去近800年间地震诱发天然岩土边坡的事例，研究了我国岩土边坡地震崩滑特征以及边坡地震崩滑与地

29、震动参数的关系，通过对125次历史地震造成的285例典型滑坡进行分析，提出预测天然岩土边坡地震崩滑的初判标准。边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人 目前的研究还远不能满足工程实际的需要，无论是采用动力模型试验还是采用有限元进行动力分析，目前大多数是针对某些特定的重大工程需要，常规条件下的岩石边坡动力问题的研究工作并不多，何蕴龙等（岩石边坡地震作用近似计算方法,岩土工程学报,1998,20(2)）在大量有限元动力计算的基础上，分析总结了岩石边坡地震动力系数的分布规律，提出了一个简便

30、的岩石边坡地震作用近似计算方法。边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人3、岩质边坡稳定性分析示例、岩质边坡稳定性分析示例示例1：重庆石板坡边坡立体绿化工程稳定性分析边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人工程概况工程概况边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人平

31、面平面边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人剖面图（部分）剖面图（部分）边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人边坡稳定性分析方法边坡稳定性分析方法边坡稳定性分析采用了规范法进行支护设计验算(极限平衡分析)及数值模拟分析二种方法进行综合评价。（1）极限平衡分析按照重庆市地方规范建筑边坡支护技术规范（DB5050182001）中的有关规定，对施加绿化工程荷载后的边坡支护设计

32、进行复核验算(极限平衡分析)。（2）数值模拟分析边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人地质条件、边坡支护设计概况及计算参数地质条件、边坡支护设计概况及计算参数 地质条件地质条件石板坡边坡场地属丘陵河流侵蚀地貌，为黄花园大桥石板坡立交的北侧，原地形起伏较大，为陡崖、悬崖及阶梯状陡边坡，地面标高在221.40253.22m之间，最大高差31.82m。场地地层自上而下按堆积年代主要有第四系松散沉积和侏罗系中统沙溪庙组岩层。第四系松散土层包括填筑土和厚度约01.65m的残坡积粉质粘土层；侏

33、罗系中统沙溪庙组砂、泥岩互层，产状较缓，倾向135，倾角16。场地位于川东弧形构造带龙王洞背斜东翼，岩质边坡主要发育有三组软弱结构面，两组“X”节理和岩层面，其产状分别为：I组22065、II组29070，III组（层面裂隙）13516。场地内无断裂构造、滑坡等不良地质现象。地下水主要补给来源于大气降水和少量生活废水，由于坡度较大，大部地段覆盖层较薄，岩层的倾向与坡向同向斜交，坡体不具地下水赋存条件，勘察钻孔中未见地下水。边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人边坡支护设计概况边坡工

34、程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人计算参数计算参数边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人计算荷载计算荷载立体绿化分三个层次进行，对原有边坡稳定性构成影响的是第二、三层次的绿化荷载。据绿化设计资料，第二层次的绿化作用于边坡的台阶上，绿化荷载为：22kN/m30.4m=8.8kPa，考虑施工影响，取为8.82=17.6kPa。第三层次的绿化作用于边坡的顶部，绿化荷载主要是种植

35、的大乔木、修建的观景平台及人群荷载，考虑施工影响，总体荷载可取为：14kN/m22=28kPa（相当于两层砖混房屋的荷重）。边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人边坡支护设计验算结果分析边坡支护设计验算结果分析(极限平衡分析极限平衡分析)边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人极限平衡分析极限平衡分析边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自

36、体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人边坡稳定性数值模拟分析边坡稳定性数值模拟分析计算方案、网格划分及边界条件计算方案、网格划分及边界条件边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人绿化工程实施前边坡的竖向位移分布等值线图绿化工程实施前边坡的竖向位移分布等值线图绿化工程实施后边坡的竖向位移分布等值线图边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该

37、病人绿化工程实施前边坡的水平位移分布等值线图绿化工程实施前边坡的水平位移分布等值线图 绿化工程实施后边坡的水平位移分布等值线图绿化工程实施后边坡的水平位移分布等值线图 边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人绿化工程实施前边坡大主应力等值线图绿化工程实施后边坡大应力等值线图边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人绿化工程实施前的拉应力、塑性点分布图绿化工程实施后的拉应力、塑

38、性点分布图边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人最大不平衡力历时曲线图边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人示例2：重庆大河坝滑坡工程稳定性分析边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人工程概况工程概况:工程地质条件工程地质条件（1）地形及地貌长江横贯万州城区，

39、地貌特征为沿河谷地势低缓，向南北两岸地势则逐渐增高。主峰高达2118m，相对高差500800m，局部地带可达10001500m，属高中山深切河谷区，区域地形地貌受岩性及构造的控制，背斜呈长条状低中山，两侧则形成梳状及块状中、低山。台状山地与条状山涧为宽谷丘陵。地壳的间歇性抬升。在长江两岸造就了多级平台及河流阶地、断续分布于长江两岸。（2）地层及岩性区内出露地层为侏罗系和第四系地层。而测区出露基岩为侏罗系上统遂宁组(J3S1)和中统上沙溪庙组(J2S3)地层。1）第四系：成因分为滑坡堆积（Qdel），残坡堆积（Qel+dl）及人工堆积（Qml）。2）基岩：出露基岩为侏罗系中统上沙溪庙组第三段(J

40、2S3)中上部地层，为一套以紫红色为主的碎屑岩相沉积。岩性以紫红色粘土岩为主。其次为泥质粉砂岩与紫灰色长石砂岩。侏罗上统遂宁组(J3S1)的地层，岩性为黄褐色粘土岩与长石砂岩不等厚互层。边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人滑带土的物理力学性质边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人岩土物理力学指标建议值边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进

41、行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人滑坡灾害体基本特征及稳定性分析滑坡灾害体基本特征及稳定性分析滑坡灾害体基本特征分布特征、规模及主要变形特征（1）分布特征、规模边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人裂缝示意边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人滑体变形特征滑体变形破坏主要产生于滑体东部，顺新建移民小区公路外侧分布，形成东

42、西宽约250m、纵向长150m的变形破坏区。古滑体分为未变形区（I）、轻微变形区（II）、弱变形区（III）和强变形区（IV）四个区域，如图所示。边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人变形区边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人滑坡体稳定性评价计算剖面选用地质剖面33经计算，其稳定系数FOS=1.1246，稳定系数大于1，表明轻微变形区整体是处于稳定状态。其公路内侧房屋

43、的轻微变形是由于弱变形区发生滑动，导致12条块处地下水位下降，使12、11条块渗透压力增大所至。通过分析，万州区大河坝滑坡整体是稳定的，人工活动和雨季水的作用是滑坡体局部变形失稳的诱发因素。弱变形区的变形是自身的稳定性差，它的变形或蠕滑受轻微变形区的影响较小。边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人滑坡数值模拟分析滑坡数值模拟分析滑坡稳定性数值分析方法较多，如有限单元法、边界元法、有限差分法等，但目前而言，有限单元法在滑坡稳定计算中是最为成熟而广泛应用，因此本文应用平面弹塑性有限元法

44、对治理与不治理两种情况位移应力情况作一简单分析比较，以研究治理工程的效果，数值模拟方法的选择数值模拟方法的选择边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人计算参数、计算模型及数值模拟网格划分计算参数、计算模型及数值模拟网格划分计算采用Ansys软件进行平面计算分析，岩土材料强度准则采用D-P准则，抗滑桩假设为弹性体，计算参数是根据勘察成果及经验进行取值边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如

45、何来治疗该病人网格单元划分网格单元划分计算中取3-3地质剖面作为典型计算剖面，整个范围长192.75m，最高为49.41m，滑带土取0.3m厚，单元采用三角形六节点单元，有限元网格划分有2347个单元，节点总数为4902个，网格单元划分情况如图。模型的左右边界的水平位移被约束，底面边界沿垂直方向约束位移。地表建筑荷载，砖混每层每平方米14kN，即四层为56kN/m2。有限元计算分步、分工况进行，以模拟天然状态下和饱和状态无抗滑设施的边坡情况，及有抗滑设施的边坡情况。边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们

46、想一想如何来治疗该病人计算结果分析计算结果分析 天然状态下的水平位移及竖向位移等值线云图。由图中可知，古滑体岩土在自重及地表荷载继续作用下，产生的最大水平位移及竖向位移分别为8.6cm和39.3cm。边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人上图为天然状态下边坡岩土体产生的塑性区情况图，从图结果中可以看出，在地表荷载作用下的古滑体内部产生了一定的塑性变形。边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想

47、一想如何来治疗该病人饱和状态下无抗滑设施时xy左图分别是饱和状态下无抗滑设施时的水平位移及竖向位移等值线云图。由图中可知，古滑体岩土在降雨时，岩土性质进一步弱化，物理力学参数降低，在自重及地表荷载继续作用下，从而使建筑场地范围内地基土发生了较大位移，最大的水平位移及竖向位移分别为26.8cm和56.8cm，饱和状态条件下比天然状态条件下的水平位移及竖向位移新增值分别为18.6cm和17.5。由此也说明了水对岩土体的弱化作用致使古滑体的进一步滑移，且直接导致了建筑场地范围内地基土的变形不均衡，致使房屋及公路路面开裂。边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，

48、但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人饱和状态下无抗滑设施时pl上图为饱和状态下无抗滑设施时岩土体产生的塑性区分布图，从图中可以看出，岩土体性质在弱化后，在建筑场地范围内地基土的塑性变形进一步扩大化，基本贯穿了地表建筑物附加应力作用范围。由此可见，该滑坡若不治理，其后果是非常严重的。边坡工程边坡稳定性分析实例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人饱和状态下设了抗滑桩时的水平位移及竖向位移等值线云图饱和状态下设了抗滑桩时的水平位移及竖向位移等值线云图 边坡工程边坡稳定性分析实

49、例烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人饱和状态下设了抗滑桩时饱和状态下设了抗滑桩时pl由图可知，在临近建筑场地设置了抗滑桩后，即使古滑体岩土在降雨时，岩土性质进一步弱化，物理力学参数也随之降低，在自重及地表荷载继续作用下，岩土体继续要发生变形，但由于抗滑桩的有效阻滑作用，从而使建筑场地范围内地基土的位移比无抗滑结构时的位移发生了很大的变化，古滑体前缘的水平位移成了整个位移场中的最大水平位移，而建筑场地范围内地基土的水平方向和竖向方向的位移最大值分别为9.3cm和40.6cm，比天然状态下的位移分别新增0.7cm和1.3cm。显然，设置抗滑桩后其治理效果是明显的，且由于滑坡治理是综合治理，排水治理必将是有效的，因此，经治理后，即使在降雨条件下，岩土体的弱化现象是必将是有限的，所以滑坡工程综合治理效果将是显而易见的。