工程地质学-中国地质大学-第5章(2)-斜坡变形破坏工程地质研究只是分享.ppt

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1、工程地质学-中国地质大学-第5章(2)-斜坡变形破坏工程地质研究最危险滑面的确定：最危险滑面的确定：对于均质粘性土斜坡最危险滑动面应通过坡脚，对于均质粘性土斜坡最危险滑动面应通过坡脚，圆心圆心O O的位置按以下步骤确定：的位置按以下步骤确定：（1 1）根据下表中坡角值）根据下表中坡角值 查查 1 1和和 2 2，找出，找出0 0点点（2 2）按下图所示确定）按下图所示确定E E点；点；（3 3）连接）连接EOEO，在，在EOEO的延长线上取一系列圆心的延长线上取一系列圆心O O1 1，O O2 2，,O,On n;（4 4）分别计算）分别计算O O1 1，O O2 2，,O,On n所对应滑动

2、圆弧上的稳所对应滑动圆弧上的稳定性系数定性系数K K1 1，K K2 2，K Kn n，联其端点，所得曲线上最小，联其端点，所得曲线上最小的的K Kminmin值所对应的值所对应的O Om m点，即为最危险滑弧圆心。点，即为最危险滑弧圆心。若土层复杂，则若土层复杂，则O Om m不一不一定是最危险滑动弧圆心，为此，定是最危险滑动弧圆心，为此，可过点作垂直可过点作垂直OEOE的线段，在该的线段，在该线段上取其相应的线段上取其相应的K K值，用上述值，用上述方法求得最小的方法求得最小的K K值。值。楔形体滑动楔形体滑动楔形体滑动的滑楔形体滑动的滑动面由两个动面由两个倾向倾向相反相反、且其、且其交线

3、交线倾向与坡面倾向倾向与坡面倾向相同相同、倾角小于、倾角小于边坡角的软弱结边坡角的软弱结构面组成。构面组成。稳定性系数计算稳定性系数计算的基本思路的基本思路首首先先，将将滑滑体体自自重重 W W 分分解解为为垂垂直直交交线线 BD BD 的的分分量量 N N 和和平平行行交交线线的的分分量量 T T，然然后后 将将 N N 投投影影到到两两个个滑滑动动面面的的法法线线方方向向，求求得得作作用用于于滑滑动动面面上上的的法法向向力力N N1 1 和和 N N2 2，最后求得抗滑力及稳定性系数。最后求得抗滑力及稳定性系数。可能滑动体的滑动力为可能滑动体的滑动力为 T=Wsin T=Wsin，垂直交线

4、的分量为，垂直交线的分量为 N NWcosWcos。将将 Wcos Wcos 投影到投影到 ABD ABD 和和 BCD BCD 面的法线方向上，求得法向力面的法线方向上，求得法向力 N N1 1、N N2 2边坡的抗滑力边坡的抗滑力边坡的稳定性系数边坡的稳定性系数 根据滑面纵剖面的起伏情况，取单位宽度考虑，根据滑面纵剖面的起伏情况，取单位宽度考虑，把滑体划分成若干块段，把滑体划分成若干块段，1 1，2 2，nn 第第i i条块的受力情况分析：条块的受力情况分析：折线滑面折线滑面剩余推力法剩余推力法 滑块两侧的摩擦力和滑体自身挤压力不考虑滑块两侧的摩擦力和滑体自身挤压力不考虑 自重自重 Wi

5、Wi、水平地震力水平地震力 KcWi KcWi、侧水压力、侧水压力 P PW W、上一条块的剩余下滑力上一条块的剩余下滑力 Ei-1 Ei-1、本条的剩余下滑力本条的剩余下滑力 Ei Ei 的反力、扬压力的反力、扬压力 Ui Ui、法向反力、法向反力 Ni Ni、切向反力、切向反力 Ti Ti基本荷载（仅考虑重力）计算如下：基本荷载（仅考虑重力）计算如下：有地下水时，需要考虑边界上的水压力：有地下水时，需要考虑边界上的水压力：稳定性计算稳定性计算编程迭代过程：编程迭代过程：2.2.破坏概率计算法破坏概率计算法第八节第八节 滑滑 坡坡 预预 测测 预预 报报一一 、预测预报的基本内容、预测预报的

6、基本内容位置、规模、类型、运动速度、位置、规模、类型、运动速度、运动距离、发生时间运动距离、发生时间区域性滑坡预测：区域性滑坡预测：以一个大的区域为依据对象，确定滑以一个大的区域为依据对象，确定滑 坡可能发生的区段范围。坡可能发生的区段范围。地段性滑坡预测：地段性滑坡预测：以一个地段滑坡调查资料为依据，确定以一个地段滑坡调查资料为依据，确定 将来可将来可 能发生滑坡的大致位置、可能能发生滑坡的大致位置、可能 的类型等。的类型等。场地性滑坡预测：场地性滑坡预测：针对某一特定场址，预测滑坡可能发生针对某一特定场址，预测滑坡可能发生 的确切位置、范围大小、运动速度及类的确切位置、范围大小、运动速度及

7、类 型。型。空间预测按照预测范围的大小可分为空间预测按照预测范围的大小可分为：时间预报按照预测的时间长短关系，可分为时间预报按照预测的时间长短关系，可分为：滑坡滑坡长期长期预报：对未来滑坡运动的预报：对未来滑坡运动的趋势作判断，以确定滑坡活动的可趋势作判断，以确定滑坡活动的可能年份。能年份。滑坡滑坡短期短期预报：对滑坡活动的可能预报：对滑坡活动的可能季节或月份作出预测。季节或月份作出预测。滑坡滑坡临滑临滑预报：对滑坡将要暴发的预报：对滑坡将要暴发的具体日期、乃至时分作出预报。具体日期、乃至时分作出预报。二、滑坡空间预测二、滑坡空间预测 空间预测空间预测：主要是通过滑坡条件分析，确定出对滑坡：主

8、要是通过滑坡条件分析，确定出对滑坡作用有利的作用有利的因素组合因素组合，根据这些有利因素组合来预测区域，根据这些有利因素组合来预测区域上某斜坡段将来产生滑坡的可能性，圈定出可能产生滑坡上某斜坡段将来产生滑坡的可能性，圈定出可能产生滑坡变形的范围。变形的范围。空间预测的空间预测的理论基础理论基础工程地质类比法：类似的工工程地质类比法：类似的工程地质环境可能发生类似的滑坡。程地质环境可能发生类似的滑坡。迄今见于报道的迄今见于报道的预测方法预测方法可归纳为：统计学可归纳为：统计学方法、信息量法以及各种确定性模型计算。方法、信息量法以及各种确定性模型计算。各种方法的各种方法的共同之处共同之处：充分考虑

9、各种地质环境因：充分考虑各种地质环境因素的叠加作用来评价某特定地质环境中产生滑坡的素的叠加作用来评价某特定地质环境中产生滑坡的可能性，以期在研究区圈出相对不安全的可能性，以期在研究区圈出相对不安全的“危险区危险区段段”。预测结果一般都采用。预测结果一般都采用预测分区图预测分区图的形式来表的形式来表达。达。不同之处：不同之处：预测评价过程中所采用的预测评价过程中所采用的叠加方式叠加方式不同而已。不同而已。三、滑坡时间预报三、滑坡时间预报（1 1）滑坡变形前兆的现象预报法）滑坡变形前兆的现象预报法（2 2）位移时间曲线变化趋势判断法）位移时间曲线变化趋势判断法（3 3）斋滕法和改进的斋滕法）斋滕法

10、和改进的斋滕法（4 4）统计数学模型）统计数学模型 回归模型、灰色理论模型、生物生长模、灾变理论模型等回归模型、灰色理论模型、生物生长模、灾变理论模型等（5 5）黄金分割法）黄金分割法（6 6）非线性动力学模型预报法）非线性动力学模型预报法（7 7）声发射等参数预报法）声发射等参数预报法岩土体蠕变（流变）理论：岩土体蠕变（流变）理论：第第1 1蠕变阶段减速蠕变阶段蠕变阶段减速蠕变阶段 减速发展，减速发展，斜率逐渐减小斜率逐渐减小 第第2 2蠕变阶段稳定蠕变阶段蠕变阶段稳定蠕变阶段 等速发展，斜率大体不变等速发展，斜率大体不变第第3 3蠕变阶段加速蠕变阶段蠕变阶段加速蠕变阶段 CD CD段：变形

11、迅速增大，但岩土体尚未破坏段：变形迅速增大，但岩土体尚未破坏 DE DE段：岩土体变形速率剧增，岩土体很快破坏段：岩土体变形速率剧增，岩土体很快破坏斋滕预报经验公式：斋滕预报经验公式：例：某滑坡位移曲线上t1、t2、t3 所对应的日期为：t1：1963年1月20日 t2：1963年1月26日 t3：1963年1月30日则：t2 t16天 t3t1 10天 tr-t1=18天 tr1963年2月7日 第九节第九节 滑滑 坡坡 防防 治治防治目标：防治目标：是减灾、防灾、保护环。是减灾、防灾、保护环。防治原则：防治原则：以防为主，治理为辅。应该把防灾贯以防为主，治理为辅。应该把防灾贯穿到工程建设的

12、各个环节，在工程规划选址、设计、穿到工程建设的各个环节，在工程规划选址、设计、施工各阶段均应注重防灾减灾。例如灾害预测及危险施工各阶段均应注重防灾减灾。例如灾害预测及危险性评估正体现了这一原则。性评估正体现了这一原则。防治指的是预防与治理两方面：防治指的是预防与治理两方面：滑坡滑坡预防预防：指的是滑坡灾害没有产生以前，人们已经：指的是滑坡灾害没有产生以前，人们已经了解其存在的危险性和危害性，并采取相应的措施加以了解其存在的危险性和危害性，并采取相应的措施加以防范，使滑坡损失降至最小程度。预防是以勘察分析、防范，使滑坡损失降至最小程度。预防是以勘察分析、预测预报、动态监测为基础，同时提出有效的预

13、防措施预测预报、动态监测为基础，同时提出有效的预防措施及相应的设计施工工作。及相应的设计施工工作。滑坡滑坡治理治理：指的是对潜在不稳定体采取有针对性的工：指的是对潜在不稳定体采取有针对性的工程措施，确保其稳定，从根本上消除隐患。治理是一项程措施，确保其稳定，从根本上消除隐患。治理是一项工程，它包括对灾害体的勘察、评价，提出经济合理的工程，它包括对灾害体的勘察、评价，提出经济合理的工程措施，并付之实施。工程措施，并付之实施。1 1 防预措施：防预措施：（1 1）绕避绕避：改线：改线 架桥跨越架桥跨越 隧道穿越隧道穿越 （2 2）拦截拦截：拦石墙：拦石墙 拦栅网拦栅网 （3 3）排水排水：地表排水

14、：排水沟、：地表排水：排水沟、坡面防渗坡面防渗 地下排水：盲沟、排水洞、排水孔地下排水：盲沟、排水洞、排水孔（4 4）监测预警监测预警 1 12 2 治理措施：治理措施：（1 1）排水措施排水措施：（同上（同上 ）（2 2）削方、堆：削方、堆：格栅（室）护坡格栅（室）护坡 （3 3）支挡工程：支挡工程：挡土墙挡土墙：砌置挡墙：砌置挡墙 加筋土挡墙加筋土挡墙 锚固锚固：单一锚杆（索）：单一锚杆（索）挂网挂网+喷浆喷浆+锚杆（索）锚杆（索）构构+锚杆（索）锚杆（索）抗滑桩抗滑桩：钢管桩：钢管桩 钢筋钢筋+砼桩砼桩 砼桩砼桩 结合形式：桩结合形式：桩+锚锚 桩桩+墙（板、梁）墙（板、梁）（4 4）坡面防护坡面防护：横向护坡横向护坡 植基绿色护坡植基绿色护坡 （5 5）其它其它：固结灌浆固结灌浆 阻滑键（栓）阻滑键（栓）绕、避工程绕、避工程绕、避工程绕、避工程此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢