边坡工程地质问题课件.ppt

1、 边坡工程地质问题边坡工程地质问题一、概述一、概述边坡边坡指的是为保证路基稳定，在路基两侧做成的具有指的是为保证路基稳定，在路基两侧做成的具有一定坡度的坡面。一定坡度的坡面。丹江口水利工程土石坝边坡丹江口水利工程土石坝边坡卵石边坡卵石边坡自然边坡自然边坡：在自然地质作用下形成的山体斜坡、河谷岸坡、：在自然地质作用下形成的山体斜坡、河谷岸坡、海岸陡崖等；海岸陡崖等；人工边坡人工边坡：人类工程活动形成的规模不同、陡缓不等的斜坡。：人类工程活动形成的规模不同、陡缓不等的斜坡。水电工程中的运河渠道边坡，船闸、溢洪道边坡、饮水水洞水电工程中的运河渠道边坡，船闸、溢洪道边坡、饮水水洞进、出口边坡、土石坝边

2、坡及坝肩边坡等。进、出口边坡、土石坝边坡及坝肩边坡等。边坡包括边坡包括自然边坡自然边坡和和人工边坡人工边坡两种类型两种类型。边坡变形边坡变形 边坡破坏边坡破坏 破坏后的继续运动破坏后的继续运动二、边坡变形破坏二、边坡变形破坏边坡变形：边坡变形：指坡体只产生局部部位的位移和微破裂，岩块只出现微指坡体只产生局部部位的位移和微破裂，岩块只出现微量的变化，没有显著的剪切位移或滚动，因而边坡不至引起整体失量的变化，没有显著的剪切位移或滚动，因而边坡不至引起整体失稳。稳。边坡破坏：边坡破坏：指坡体以一定的速度出现较大的位移，边坡岩体产指坡体以一定的速度出现较大的位移，边坡岩体产生整体滑动、滚动或转动。生整

3、体滑动、滚动或转动。二者在边坡变化过程中是相互密切联系的。边坡破坏前，二者在边坡变化过程中是相互密切联系的。边坡破坏前，边坡岩体总要经历一个从徐变到巨变的变形过程。边坡岩体总要经历一个从徐变到巨变的变形过程。常见的边坡变形破坏主要类型有：常见的边坡变形破坏主要类型有：松弛张裂、蠕动、崩塌、倾松弛张裂、蠕动、崩塌、倾倒、滑坡。倒、滑坡。由于河谷部位的岩体被冲刷由于河谷部位的岩体被冲刷侵蚀或者人工开挖，使边坡岩体侵蚀或者人工开挖，使边坡岩体失去约束，应力重新调整分布，失去约束，应力重新调整分布，从而使岸坡岩体发生向临空面方从而使岸坡岩体发生向临空面方向的回弹变形及产生近平行于边向的回弹变形及产生近

4、平行于边坡的拉张裂隙的作用过程。坡的拉张裂隙的作用过程。（一）松弛张裂（一）松弛张裂临空面是指岩土体滑动时临空面是指岩土体滑动时自由空间的边界面，如斜坡自由空间的边界面，如斜坡的坡面，硐室的边墙、坝基的坡面，硐室的边墙、坝基下游河床面等下游河床面等 蠕动变形蠕动变形，是指边坡岩体在重力作用下向临空方向发生长，是指边坡岩体在重力作用下向临空方向发生长期缓慢的塑性变形的现象，有期缓慢的塑性变形的现象，有表层蠕动和深层蠕动两种表层蠕动和深层蠕动两种类型。类型。表层蠕动，表层蠕动，主要表现为边坡表部岩体发生弯曲变形，多是主要表现为边坡表部岩体发生弯曲变形，多是从下部未经变动的部分向上逐渐连续向临空方向

5、弯曲，甚至倒从下部未经变动的部分向上逐渐连续向临空方向弯曲，甚至倒转、破裂、倾倒转、破裂、倾倒。深层蠕动深层蠕动，是由于坚硬岩层组成的边坡底部存在较厚的软是由于坚硬岩层组成的边坡底部存在较厚的软弱岩层时，由软弱岩层发生塑性流动而引起的长期缓慢的边坡弱岩层时，由软弱岩层发生塑性流动而引起的长期缓慢的边坡蠕动变形蠕动变形。深层蠕动示意图深层蠕动示意图（三）崩塌（三）崩塌崩塌指在陡峭地段，边坡上部的岩体受陡倾裂隙切割，在重力崩塌指在陡峭地段，边坡上部的岩体受陡倾裂隙切割，在重力作用下，突然以高速脱离母岩翻滚堕落的急剧变形破坏现象。作用下，突然以高速脱离母岩翻滚堕落的急剧变形破坏现象。滑坡是指边坡一部

6、分岩体以一定加速度沿某一滑动面发生滑坡是指边坡一部分岩体以一定加速度沿某一滑动面发生剪切滑动的现象。按滑动面的形态，可划分为圆弧形滑面和平剪切滑动的现象。按滑动面的形态，可划分为圆弧形滑面和平面两种类型。面两种类型。（四）滑坡（四）滑坡滑坡体上的树木东倒西歪滑坡体上的树木东倒西歪1.岩土类型和性质岩土类型和性质2.地质构造及岩体结构地质构造及岩体结构 构造复杂、褶皱强烈、断层发育、新构造运动活跃地区，边坡构造复杂、褶皱强烈、断层发育、新构造运动活跃地区，边坡稳定性较差。稳定性较差。3.岩石风化程度岩石风化程度 风化产生裂隙，粘聚力破坏，促使边坡变形破坏。风化产生裂隙，粘聚力破坏，促使边坡变形破

7、坏。三、边坡稳定性分析三、边坡稳定性分析（一）影响边坡稳定性因素（一）影响边坡稳定性因素4.水的作用：包括地表水和地下水。主要由于水的软化作用、泥化水的作用：包括地表水和地下水。主要由于水的软化作用、泥化作用、冲刷作用、静水压力和动水压力等是影响边坡不稳定的触作用、冲刷作用、静水压力和动水压力等是影响边坡不稳定的触发因素。发因素。5.地震：地震力破坏原结构，产生新结构面或使原结构面张裂松弛，地震：地震力破坏原结构，产生新结构面或使原结构面张裂松弛，反复作用直到破坏。反复作用直到破坏。6.地形地貌：深切的河谷、陡峭的岸坡地形容易发生变形和破坏。地形地貌：深切的河谷、陡峭的岸坡地形容易发生变形和破

8、坏。7.植被：利于边坡稳定植被：利于边坡稳定.8.人类活动：修建各种工程建筑产生荷载使边坡变形破坏。人类活动：修建各种工程建筑产生荷载使边坡变形破坏。（二）边坡稳定性分析前应具备资料：（二）边坡稳定性分析前应具备资料：地形和地貌特征；地形和地貌特征；地层岩性和岩土体结构特征；地层岩性和岩土体结构特征；断层、裂隙和软弱层的分布、产状、充填物质以及断层、裂隙和软弱层的分布、产状、充填物质以及结构面的组合与连通率；结构面的组合与连通率；边坡岩体风化、卸荷深度；边坡岩体风化、卸荷深度；各类岩土和潜在滑动面的物理力学参数以及岩体应各类岩土和潜在滑动面的物理力学参数以及岩体应力；力；岩土体变形监测和地下水

9、观测资料；岩土体变形监测和地下水观测资料；坡脚淹没、地表水位变幅和坡体透水与排水资料；坡脚淹没、地表水位变幅和坡体透水与排水资料；降雨历时、降雨强度和冻融资料；降雨历时、降雨强度和冻融资料；地震基本烈度和动参数；地震基本烈度和动参数；边坡施工开挖方式、开挖程序、爆破方法、边坡外荷边坡施工开挖方式、开挖程序、爆破方法、边坡外荷载、坡脚采空和开挖坡的高度和坡度等。载、坡脚采空和开挖坡的高度和坡度等。(1)(1)通过勘察对边坡的稳定性做出评价和预测；通过勘察对边坡的稳定性做出评价和预测；(2)(2)为设计合理的工程边坡和制定有效的防治措施提为设计合理的工程边坡和制定有效的防治措施提供地质依据。供地质

10、依据。边坡稳定性分析意义：边坡稳定性分析意义：（三）边坡稳定性的评价方法（三）边坡稳定性的评价方法边坡稳定性的工程地质评价方法可概括为边坡稳定性的工程地质评价方法可概括为地质分析法、力学地质分析法、力学计算法计算法和和工程地质类比法工程地质类比法。(1)(1)对与工程建设有关的天然边坡或人工边坡的稳定性做出定性和对与工程建设有关的天然边坡或人工边坡的稳定性做出定性和 定量评价；定量评价；(2)(2)为设计合理的人工边坡和边坡变形破坏的防治措施提供依据。为设计合理的人工边坡和边坡变形破坏的防治措施提供依据。边坡稳定性的工程地质评价任务：边坡稳定性的工程地质评价任务：1 1、地质分析法、地质分析法

11、 地质分析法是根据边坡的地貌形态、地质条件和边坡地质分析法是根据边坡的地貌形态、地质条件和边坡变形破坏的基本规律，追溯边坡演变的全过程，预测边坡变形破坏的基本规律，追溯边坡演变的全过程，预测边坡稳定性发展的总趋势和边坡变形破坏方式，对边坡的稳定稳定性发展的总趋势和边坡变形破坏方式，对边坡的稳定性作出定性评价。对发生过滑坡的边坡，则判断其能否复性作出定性评价。对发生过滑坡的边坡，则判断其能否复活或转化。活或转化。2.力学计算法力学计算法四、防治边坡变形破坏的工程措施四、防治边坡变形破坏的工程措施防治目标：防治目标：减灾、防灾。减灾、防灾。防治原则：防治原则：以防为主，治理为辅。应该把防灾贯穿到工

12、程以防为主，治理为辅。应该把防灾贯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。应注重防灾减灾。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，人们已经了解其存在：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防范，使滑坡损失降至的危险性和危害性，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、预测预报、动态监测为基础，同时最小程度。预防是以勘察分析、预测预报、动态监测为基础，同时提出有效的预防措施及相应的

13、设计施工工作。提出有效的预防措施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程措施，确：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。治理是一项工程，它包括对灾害体保其稳定，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措施，并付之实施。的勘察、评价，提出经济合理的工程措施，并付之实施。1、防预措施：、防预措施：（1）绕避绕避：改线：改线（2）防渗与）防渗与排水排水：地表排水：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（3）拦截拦截：拦石墙：拦石墙（4）监测预警监测预警2、治理措施：、治理措施：（1 1）排水措施排水措施 （2 2）护坡护坡 （3 3）支挡工程：支挡工程：挡土墙挡土墙：砌置挡墙、加筋土挡墙：砌置挡墙、加筋土挡墙 锚固锚固：单一锚杆（索）、挂网：单一锚杆（索）、挂网+喷浆喷浆+锚杆、锚杆、构构+锚杆（索）锚杆（索）抗滑桩抗滑桩：钢管桩、钢筋：钢管桩、钢筋+砼桩、砼桩砼桩、砼桩（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 护坡：护坡：浆砌石、草皮护坡等浆砌石、草皮护坡等