工程地质学-第八章斜坡变形破坏工程地质研究课件.ppt

1、工程地质学概论第八章第八章 斜坡变形破坏工程地质研究斜坡变形破坏工程地质研究贾洪彪贾洪彪中国地质大学工程学院中国地质大学工程学院工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究概述斜坡及斜坡中的应力斜坡运动的基本形式崩塌滑坡影响斜坡稳定性的因素斜坡稳定性评价方法斜坡变形破坏预测预报斜坡变形破坏的防治工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪3 斜坡变形破坏又称斜坡运动，是一种动力地质现象。是指地表斜坡岩土体在自重应力和其它外力作用下所产生的向坡外的缓慢或快速运动。实例：v 盐池河岩崩v Vajont 滑坡v新滩滑坡v 洒勒山滑坡v 黄土坡滑

2、坡工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究洒勒山滑坡位于甘肃省东乡族自治区的洒勒山。1983年3月7日发生，仅数十秒就使3个村庄荡然无存，死237人，伤22人，压死牲畜数百头，大牲畜仅存4头。滑下岩土近4亿立方米，使一个水库被填，一个水库进水渠道被淤，三千亩农田被毁。该滑坡滑动速度之快、规模之大、灾害之重，在中外滑坡史上均为罕见。工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪5洒勒山滑坡全貌工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪6物质基础垂直节理及裂隙发育的新老黄土动力基础山高坡

3、陡触发因素降雨、融雪触发因素不科学的水利建设工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪71995年6月10日二道桥沟失稳1995年10月29日三道桥沟发生滑坡，致使长江断航12d巴东县黄土坡滑坡工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪8工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究斜坡的类型很多：自然斜坡、矿山边坡、河岸及 库岸岸坡、铁路边坡、公路边坡、基坑边坡地质灾害中斜坡灾害仅次于地震，据统计，80年代各国损失：q 美国：15亿/年q 日本：150亿/年q 意大利：114亿/年q

4、 印度：10亿/年q 中国：3050亿人民币/年仅1981年四川省普降暴雨,造成大小滑坡数万处,直接经济损失3亿人民币。工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪10发育情况特大型崩塌51处、滑坡140处、泥石流149较大型崩塌2984处以上、滑坡2212处以上、泥石流2277处以上分布滑坡、泥石流危害较大的省区有：四川、云南、陕西、宁夏、甘肃、贵州、湖北、辽宁、北京、河北、江西和福建主要危害平均每年死亡达928.15人有400多个市、县、区、镇受到严重侵害山区干线铁路受到严重危害：宝成线、成昆线、宝兰线工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏

5、工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪11工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪12工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪13一、斜坡（slope）1.斜坡的基本要素(1)坡面AC (2)坡肩A (3)坡顶AB (4)坡脚C(5)坡高H (6)坡角(7)坡体MMHABC工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪142.斜坡剖面形态内凹型外凸型直线型复合型工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究20

6、22年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪15H1H31H131、斜坡周围主应力迹线发生明显偏转：愈接近临空面,最大主应力1愈接近平行于临空面，3与之正交,向坡内逐渐恢复到原始状态。原始应力状态：重分布应力的特点：工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪16(1)坡脚附近最大主应力显著增高,且愈近表面愈高;最小主应力显著降低,于表面处降为零,甚至转化为拉应力。这一带是坡体中应力差或最大剪应力最高的部位，形成最大剪应力增高带，往往产生与坡面或坡底面平行的压致拉裂面。12.在临空面附近造成应力集中,但在坡脚区和坡顶及坡肩附近情况有所不同:工

7、程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪17(2)在坡顶面和坡面的某些部位,坡面的径向应力和坡顶面的切向力可转化为拉应力,形成张力带,易形成与坡面平行的拉裂面。13.坡面处由于侧向压力趋于零,实际上处于两向受力状态,而向坡内逐渐变为三向受力状态。工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪184.与主应力迹线偏转相联系,坡体内最大剪应力迹线由原来的直线变成近似圆弧线,弧的下凹方向朝着临空方向。工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪1

8、91.岩体初始应力的影响三、影响斜坡应力分布的因素水平剩余应力的大小使坡体中主应力迹线的分布形式有所不同，明显改变了各应力值的大小，使张力带的影响最大。工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪20(1)坡高：坡高不改变应力等值线图象,但应力值随坡高 而线性。2.坡形的影响(2)坡角：坡角变化明显改变了应力分布图象。随坡角变陡，张力带的范围有所扩大，坡脚应力集中带最大剪应力值也随之增高。工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪21(3)坡底宽度：当W0.8H时，则保持为一常值（称为“残

9、余坡角应力”）(4)坡面形态：平面上的凹形坡，应力集中明显减缓。圆形和椭圆形边坡，坡脚最大剪应力仅为一般斜坡的1/2。当水平应力坡形于椭圆形矿坑长轴时，应力集中较缓和。工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪223.斜坡岩土体特性和结构特征的影响:岩土体的变形模量对均质坡体的应力分布无明显影响.泊松比可改变主应力和剪应力的分布,引起张力带变化。随着，坡面和坡顶的张力带逐渐 扩展，而在坡底则反之，张力带收缩。结构面的产状、性质的差别，使斜坡中的应力分布出现了不连续性，在不连续面或软弱面的周边形成应力集中带或发生应力滞。11工程地质学概论:第

10、八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪23崩塌（falling）滑坡（sliding）表层流动（surfer flow）工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪24工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪251、实质 斜坡受到侵蚀卸荷作用和开挖卸荷等作用所产生的应力释放效应，而引起的斜坡表层岩土体的弹塑性回弹和蠕变位移。2、类型(1)拉裂(回弹)tensile crack(2)蠕滑 creep slip(3)弯曲倾倒工程地质学概论:第八章 斜坡

11、变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪26(1)拉裂(回弹)tensile crackA、斜坡形成过程中，在坡面和坡顶形成的张力带中拉应力集中形成拉张裂缝。B、卸荷回弹或初始应力释放时产生拉裂面。卸荷、初始应力释放 侧应力减弱 岩土体松动 产生张裂面工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪27(2)蠕滑 creep slip斜坡岩土体在自重应力为主的坡体应力长期作用下,向临空面方向的缓慢而持续的变形。a.表层蠕滑：斜坡浅层岩土体在重力的长期作用下，向临空面方向缓慢变形构成一个剪变带，其位移由坡面向坡内逐渐降低

12、直至消失。b.深层蠕滑：主要发育在斜坡下部或坡体内部。按其形成机制特点可分为两种：软弱基座蠕滑坡体蠕滑（受软弱结构面控制）两种深层蠕滑的区别：不是沿一个统一的滑动面，受软弱基座控制有统一滑动面，受软弱结构面控制张裂隙张裂隙灰岩灰岩砂岩砂岩粘土岩粘土岩工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪28 (3)弯曲倾倒由陡坡或直立板状岩体组成的斜坡,当岩层走向与坡面走向大致相同时，在自重的长期作用下，由前缘开始向临空方向弯曲、折裂，并逐渐向坡内发展的变形，称为弯曲倾倒。陡坡60缓慢的不连续变形多数导致崩塌,少数导致滑坡工程地质学概论:第八章 斜坡变

13、形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪29工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪301.崩塌陡坡陡坡上的岩土体所产生的以下落运动为主以下落运动为主（移动、滚动、跳跃）的破坏现象。（土崩、岩崩）二、斜坡的破坏工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪312.滑坡斜坡岩土体依附于内在的内在的或潜在的潜在的软弱结构面，在外力作用下，失去原来的平衡状态，产生了以水平运动为主以水平运动为主的滑动现象。3.两者的区别：运动方式破坏形式地形条件是否脱离母体，存在滑动面规

14、模、速度工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪321、建立地质模型的目的把握斜坡变形破坏的基本规律，预报斜坡变形的发展趋势及可能的破坏方式，进行稳定性评价。是影响斜坡稳定性各种因素的综合体现，能反映斜坡变形破坏的整个过程。2、地质模型工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪33一、一、崩塌产生的条件崩塌产生的条件1.地层岩性条件：厚层状硬脆性岩体2.岩体结构条件：节理裂隙（二组或二组以上陡倾节理）3.地形条件：地形切割强烈，高差大4.外力条件：风化作用、静水压力、震动工程地质学概论

15、:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪34滑移式崩塌,b/htg 倾倒式崩塌,b/h,b/htg 工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪35一、滑坡的基本要素1.滑动面：形态：平面的、圆弧面（曲面）、折线状滑动面上部或下部经常具有一定厚度的揉皱的结构扰动 滑动带。工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪362.滑坡体3.滑坡周界4.滑床5.滑坡前缘（滑坡舌）6.滑坡壁7.主滑线8.滑坡台阶9.滑坡洼地（湖）工程地质学概论:第八章 斜坡变形

16、破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪3710.滑坡裂缝：滑坡体在滑动过程中各部位受力性质和移动速度不同，受力不均匀而产生的力学性质不同的各种裂缝。拉张裂缝 剪切裂缝工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪38产生、发展、演化、消亡1.蠕动挤压阶段（准备阶段）蠕滑阶段2.滑动阶段3.剧滑阶段4.稳定阶段周期性的活动特点二、滑坡运动的阶段性工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪391.意义不当的开挖不当的开挖不当的弃土不当的弃土不当的地表排水不当的地表排水三

17、、滑坡的识别工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪40工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪412.识别方法：航片解译地面调查勘探面 线点工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪42工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪43工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪44工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研

18、究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪45(1)地形地貌方面滑坡形态特征、阶地、夷平面高程对比圈椅状地貌双沟同源3.识别标志工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪46(2)地质构造方面:滑体上产生小型褶曲和断裂现象滑体结构松散、破碎(3)水文地质方面结构破碎 透水性增高 地下水径流条件改变 滑体表面出现积水洼地或湿地，泉的出现工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪47(4)植被方面马刀树、醉汉林工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地

19、质大学工程学院 贾洪彪48工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪49(5)滑动面的鉴别勘探：钻探变形监测：钻孔倾斜仪工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪50工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪511.按滑坡的动力学特征分类（巴甫洛夫，1903）(a)推动式滑坡 (b)牵引式滑坡 (c)混合式滑坡 (d)平移式滑坡 四、滑坡分类工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪

20、彪52工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪532.按滑动面与层面的关系分类(1)无层滑坡：均质、无层理的岩土体(2)顺层滑坡：原生、次生的软弱夹层存在，上部松散堆积物与下部基岩接触带(3)切层滑坡：多发生在岩层近于水平的平迭坡工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪543.按岩土体类型分类 (4)破碎岩石滑坡(5)软硬互层岩石滑坡(6)软弱岩石滑坡(7)坚硬块状岩石滑坡(1)粘性土滑坡(2)黄土滑坡(3)堆填土滑坡土体滑坡岩石滑坡工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2

21、022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪554.按滑动面深度分类(1)浅层滑坡(50m)5.按滑动次数分类(1)初生滑坡 (2)再次滑坡工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪56 岩土类型及性质 地震 地质构造 降雨、融雪、水库蓄水 地形 人工开挖 植被 风化作用 内在因素外部因素 工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪571.岩土类型及性质决定抗滑力的根本因素 坡形相同的情况下：坚硬岩石斜坡半坚硬岩石松散土坡 沉积岩：层理软弱夹层 岩浆岩：原生节理发育，与岩石强度和风化作

22、用有关 变质岩：由于矿物成分的差异导致工程地质性质的差异工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪58滑坡往往集中在某些特定的岩层中“易滑岩组如：西北的黄土分布地区、成都平原地区的成都粘土层、四川盆地的红层地区（砂、泥岩互层）、青海、甘肃地区的第三系地层（半成岩的砂、泥岩），川西北、陕南和甘南浅变质岩地区（主要是千枚岩分布地区）对于同一种成因类型的岩层，组成岩石的矿物成分及胶结物不同，其稳定性不同：硅质胶结钙质胶结泥质胶结工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪592.地质结构(岩体结

23、构及地质构造)结构面结构面的产状、力学性质、规模沉积岩地区：特大型的滑坡主要与层面构造有关在褶皱的两翼部位，结构面往往形成上陡下缓的勺形沿着大的构造断裂带，滑坡往往呈带状分布工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪60按结构面的产状与临空面的关系，可分为：(1)平迭坡：主要软弱结构面为水平的(2)逆向坡：主要软弱结构面的倾向与坡面的倾向相反(3)顺向坡：主要软弱结构面的倾向与坡面的倾向一致时，稳定性最差，极易发生顺层滑坡R时，即Wsin Wcostg tgtg 时，滑块处于不稳定状态。NWcos(正压力）R=Wcostg（摩擦力）+cAF

24、=Wsin（下滑力）三、赤平投影图解法沿斜坡法线方向N方向，以块体重心点O为顶点，作一个锥顶角为2 的圆锥体，圆锥体的高为Wcos（正压力），底面半径为Wcostg（摩擦力），这样的锥体称为摩擦锥摩擦锥。工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪69当重力矢量W落在锥体外面时，滑体将发生向下的运动，否则，处于稳定状态。工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪701、极限平衡计算方法刚体极限平衡法极限平衡法、数值计算法、破坏概率法稳定性系数：下滑力抗滑力K安全系数：在岩土体稳定性评价中，

25、由于边界条件、荷载条件、岩土体强度等难以精确确定，通常在设计上考虑上述因素及建筑物重要性而综合确定一经验值。Kc1四、数学力学计算方法工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪71(一)土质斜坡稳定性计算1。无粘性土坡2。粘性土坡圆弧法、条分法：瑞典条分法、Bishop法、Janbu法（二）岩质斜坡稳定性计算1。平面滑动：单平面、同向双平面、多平面2。楔形体滑动工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪72折线形滑面的滑动情况：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

26、段，1，2，n不考虑滑块两侧的摩擦力剩余推力法（不平衡推力法）工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪73第i条块的受力情况分析：自重Wi、水平地震力KcWi、侧水压力PWi、上一条块的剩余下滑力Ei-1、本条的剩余下滑力Ei的反力、扬压力Ui、法向反力Ni、切向反力Ti工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪74（1）基本荷载（仅考虑重力）11sin1W块：下滑力：第11111LCtgcosW抗滑力：11111111LCtgcosWsinWE工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程

27、地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪752222112221122)sin(cos )cos(sin2LCtgEWEW抗滑力：块：下滑力：第传递系数2212222222221211222222222221122211222cossin)sin()cos(cossin)sin(cos)cos(sinELCtgWWtgELCtgWWLCtgEWEWE工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪76iiiiiiiiiiELCtgWWEi1cossin:块第nnnnnnnnnnELCtgWWEn1cossin:块第，斜坡体稳定若，

28、斜坡体不稳定若00nnEE工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪77表明斜坡稳定，下滑力抗滑力。时，取当滑力考虑安全储备，减小抗,00)sin()cos()cos(1sin111KsKKEEKtgELCtgWKWEiiiisiiiiiiiiisiii工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪78当滑体中存在有地下水时，需要考虑边界上的水压力：iwi2i 121iL)hh(U底面浮托力：2i2w21i2i 1w211ihPWhPW两侧水压力：i2sati 1iVVW这时：工程地质学概论

29、:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪79)sin()cos(sin)(cos1cos)(sin11111iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiKstgELCPWPWUWtgKsPWPWWE工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪80斜坡稳定系数，如果即为滑坡的整体稳定性这时的，直至偏小，则取，表明如果，再计算偏大，则取，表明如果迭代得的位置，代入公式中，先假定一个计算整体稳定性系数时取时当,KsKK0EnKKKK0EnEnKKK0EnEnKsK0E,0E02110100ii 编程迭代过程：

30、工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪8111111111)()(ninnjjininnjjiTTRRFsiiiiiiiiiiiniiinjjiiiiijWTWNLCtgNRtgsin cos .)sin()cos(112111111工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪82圆弧滑动iiiiiiiiibiiiiiiibiiiiilctgNRPwGbGTPwGbGNTRFs)cos(sin)()sin(cos)(2)(siniiiwiVPw工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地

31、质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪83平面滑动sincosVActgVFs工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪84折线滑动iiiiiinniiinniiitgTTRRFs)sin()cos(.111111iitiiRTPPi11工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪85(0,200)(20,200)(40,168)(65,182)(95,179)(125,175)(160,150)(20,170)(40,152)(65,142)(95,135)(125,13

32、5)(40,190)(65,161)(95,155)(125,153)滑体天然密度2.15g/cm3，饱和密度2.70g/cm3滑面天然条件下，内摩擦角=25，内聚力=30kPa，饱水条件下，内摩擦角=20，内聚力=20kPa，试计算有水和无水时的滑坡稳定性系数。工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪86有限单元法（FEM）离散单元法（DEM）边界元法（BEM）快速拉格朗日法（FLAC）非连续变形分析法（DDA）流形元法（NMM）无网络伽辽金法（FGGM）有限体积法（FVM）工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月

33、21日中国地质大学工程学院 贾洪彪87工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪88工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪89工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪90工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪910.001.252.004.006.008.0010.0012.0014.0016.0018.0020.00工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究202

34、2年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪923.破坏概率计算法坏概率的累积概率即为斜坡破也是一种分布函数的随机变量。而是符合某种分布形式等不是一个确定值，其中0.1,),(KKccfKK1.0工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪93已知某参数的分布特征、均值和方差，利用蒙特卡洛模拟，可以得到一系列的随机数据，使其满足该参数的统计特征。随机数生成方法物理方法数学方法同余法乘同余法工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪94一、预测预报的基本内容位置、规模、类型、运动速度、运动距离

35、、发生时间区域性滑坡预测：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。空间预测按照预测范围的大小可分为：地段性滑坡预测：以一个地段滑坡调查资料为依据，确定将来可 能发生滑坡的大致位置、可能的类型等。场地性滑坡预测：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、运动速度及类型。工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪95时间预报按照预测的时间长短关系，可分为：滑坡长期预报：对未来滑坡运动的趋势作判断，以确定滑坡活 动的可能年份。滑坡短期预报：对滑坡活动的可能季节或月份作出预测。滑坡临滑预报：对滑坡将要暴发的具体日期、

36、乃至时分作出预报工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪96空间预测：主要是通过滑坡条件分析，确定出对滑坡作用有利的因素组合，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变形的范围。空间预测的理论基础工程地质类比法：类似的工程地质环境可能发生类似的滑坡。二、空间预测工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪97迄今见于报道的预测方法可归纳为：统计学方法、敏感性制图法、信息量法以及各种经验方法。各种方法的共同之处：充分考虑各种地质环境因素的叠加作用来评

37、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“危险区段”。预测结果一般都采用预测分区图的形式来表达。只是预测评价过程中所采用的叠加方式不同而已。工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪98工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪99工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪100岩土体蠕变（流变）理论：第1蠕变阶段减速蠕变阶段 减速发展，斜率逐渐减小 第2蠕变阶段稳定蠕变阶段 等速发展，斜率大体不变第3蠕变阶段

38、加速蠕变阶段 CD段：变形迅速增大，但岩土体尚未破坏 DE段：岩土体变形速率剧增，岩土体很快破坏三、时间预报工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪101：有相等的位移间隔。与所对应的观测时间，且、三个观测点分别为加速位移阶段的、式中：第阶段：第阶段：322132132113211221221rrAAAAAAAttt)tt()tt()tt(tt59.0lg916.033.2tlg 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 t3

39、t1 10天 tr-t1=18天 tr1963年2月7日斋滕预报经验公式工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪102滑坡预报方法，目前主要集中在：（1）滑坡变形前兆的现象预报法（2）位移时间曲线变化趋势判断法（3）斋滕法和改进的斋滕法（4）统计数学模型 回归模型、灰色理论模型、泊松旋回模型、生物生长模型 梯度正弦模型、灾变理论模型、灰色灾变耦合模型（5）黄金分割法（6）非线性动力学模型预报法（7）降雨量参数预报法（8）声发射参数预报法（9）多参数预报法工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学

40、院 贾洪彪103一、原则 对于正在活动正在活动的滑坡，一般的工程布置应避开避开滑坡，尤其是一些大型滑坡或滑坡群所在地段应是工程避开的地方。当必须进行处理时，首先要查明滑坡发生的原因，了解当前滑坡活动的主要激发因素，从而采取正确的治理措施。处理时，原则上应一次根治彻底，不留后患。对于区域性的国土规划，开展区域性滑坡空间预测工作是减少滑坡灾害的重要前提之一。工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪1041.避开：避开时应保证工程布置在滑坡可能的危险范围之外。二、防治方法工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地

41、质大学工程学院 贾洪彪105(1)抗滑桩特点：设桩位置灵活，施工简单，开挖面积小。适用条件：适用于非塑流性滑坡布置：取决于滑体的密实程度、滑坡推力大小及施工条件等2.加固工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪106工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪107微型桩：指直径小于 3 0 0 mm的插入桩或灌注桩。工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪108(a)用大直径桩加固滑坡;(b)用微型桩加固斜坡;(c)作为排架结构的

42、非网状微型桩系统;(d)用网状微型桩加固斜坡;(e)作为重力挡土结构的网状微型桩系统工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪109(2)锚杆：岩质边坡和崩塌，提高滑动面上的法向应力，提高抗滑力锚杆的方向和深度视斜坡的结构而定锚杆挡墙：只用于小型的基岩滑坡整治工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪110工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪111(3)抗滑挡墙：A、布置：对于中、小型滑坡，可在滑坡前缘，将墙设在滑坡中下部有稳定

43、岩层的锁口处3.移栽（减重反压）：上陡下缓的推动式滑坡工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪112工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪113(1)地表排水滑坡范围外,设置环形截水沟,挡截并旁引地表径流滑坡范围内,充分利用地形和自然沟谷,布置树枝状排水系统滑坡范围内的湿地和泉水出露处,应修建渗沟及明沟等引水工程予以尽快排除.4.排水工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪114工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究

44、2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪115工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪116工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪117(2)地下排水 水平地下排水：通过水平通道达到排水目的垂直地下排水：将滑坡体内的地下水体借助一般勘探孔穿透滑床及隔水层而转移到其下伏的另一较强透水层中去。工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪118工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学

45、院 贾洪彪119工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪120(a)平孔群单独应用;(b)井孔联合排水;(c)洞一孔联合排水1平孔;2排水孔;3隧洞;4竖井;5放射状钻孔工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪1215.岩土体性质改良用压浆、培烧或化学工业方法改良滑坡体及滑动带物质力学性质。6.护坡：岸坡、高陡边坡灰浆抹面、浆砌石、草皮护坡等工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪122六字方针：“挡、排、削、护、改、绕”治理工程常是采取综合治理措施工程地质学概论:第八章 斜坡变形破坏工程地质研究2022年7月21日中国地质大学工程学院 贾洪彪123