9.影響斜坡穩(wěn)定性的因素
內在因素:巖土類型及性質、地質構造、地形地貌、水文地質等。
外在因素:振動作用(如地震)、降水(雨、雪)、水庫蓄水、人類活動(開挖、加載,植被、水等)風化、剝蝕作用等。
一、巖土體的類型及性質(決定抗滑力的根本因素)
(1)坡形相同的情況下:堅硬巖石斜坡>半堅硬巖石>松散土坡;
(2)沉積巖:層理--軟弱夾層;
(3)巖漿巖:原生節(jié)理發(fā)育,與巖石強度和風化作用有關;
(3)變質巖:由于礦物成分的差異導致工程地質性質的差異(石英巖、泥巖);
(4)滑坡往往集中在某些特定的巖層中-易滑巖組;
(5)對于同一種成因類型的巖層,組成巖石的礦物成分及膠結物不同,其穩(wěn)定性不同:硅質膠結>鈣質膠結>泥質膠結。
二、地質結構(巖體結構及地質構造)
(1)結構面—結構面的產(chǎn)狀、力學性質、規(guī)模;
(2)沉積巖地區(qū):特大型的滑坡主要與層面構造有關在褶皺的兩翼部位,結構面往往形成上陡下緩的勺形沿著大的構造斷裂帶,滑坡往往呈帶狀分布按結構面的產(chǎn)狀與臨空面的關系,可分為:
平迭坡:主要軟弱結構面為水平的;
逆向坡:主要軟弱結構面的傾向與坡面的傾向相反;
順向坡:主要軟弱結構面的傾向與坡面的傾向一致(傾角α小于坡角β時最易發(fā)生滑坡);
斜交坡:主要軟弱結構面與坡面成斜交關系。其交角越小,穩(wěn)定性就越差;
橫交坡:主要軟弱結構面的走向與坡面走向近于垂直,穩(wěn)定性較好,很少發(fā)生大規(guī)模的滑坡。
三、地形地貌:斜坡坡度越大,切割深度越深,斜坡穩(wěn)定性越差。
四、地震:產(chǎn)生附加應力。
五、水的作用:(1)水平推力--側向水壓力;(2)浮托力、動水壓力--減小滑動面上的有效應力;(3)軟化效應--空隙水壓力降低巖土體的抗剪強度;(4)動水壓力;(5)沖刷、掏
空作用。
六、人類活動的影響:人工加載、采礦掏挖坡角、人工邊坡開挖等。
10.斜坡穩(wěn)定性評價的基本方法
斜坡穩(wěn)定性評價方法可分為兩大類:定性評價和定量評價。
一、定性評價
(1)成因歷史分析法:通過研究斜坡形成的地質歷史和所處的自然地質環(huán)境,斜坡外形和地質結構,變形破壞形跡,以及影響斜坡穩(wěn)定性的各種因素特征的相互關系,從而對它的演變階段和穩(wěn)定狀況作出宏觀評價。
(2)工程地質類比法:類比法就是將所要研究的斜坡或擬設計的人工邊坡與已經(jīng)研究過的斜坡或人工邊坡進行類比,以評價其穩(wěn)定性及其可能的變形破壞方式,并確定其極限坡角和坡高。
(3)赤平投影圖解分析法:從二維平面圖形表達物體幾何要素的空間方位,并方便地求得它們之間的夾角與組合關系。在斜坡穩(wěn)定性研究中,能表示出可能滑移面與坡面的空間關系及其穩(wěn)定性,所以被人們廣泛采用。
二、定量評價
(1)剛體極限平衡法:只考慮破壞面的極限平衡狀態(tài),其破壞遵循庫倫依據(jù),將斜坡破壞問題簡化為平面問題處理。
(2)有限單元法:通過離散化,將坡體變換成離散的單元組合體。
(3)概率分析法:采用剛體極限平衡理論的斜坡穩(wěn)定性分析方法,要引入穩(wěn)定性系數(shù)的概念,而客觀上的穩(wěn)定性系數(shù)也為隨機變量。
11.剛體極限平衡法的概念、評價思路、基本原理(重點:評價思路、原理)
概念:
將可能滑動的巖體作為剛體,采用極限平衡原理,計算沿滑坡推力E 的定義是總的下滑力(ΣT)與總的抗滑力(ΣRs)之間的差值,表達式為:E=ΣT-ΣRs。當E=0 時,為極限平衡狀態(tài)。
剛體極限平衡法評價的思路:
(1)可能破壞巖土體的幾何邊界條件分析
(2)受力條件分析
(3)確定計算參數(shù)
(4)計算穩(wěn)定性系數(shù)
(5)確定安全系數(shù)進行穩(wěn)定性評價
基本原理:
假設前提:
(1)只考慮破壞面上的極限破壞狀態(tài),而不考慮巖土體的變形。即視巖土體為剛體。
(2)破壞面上的強度由C、φ值決定,遵循強度判據(jù)。
(3)滑體中的壓力以正壓力和剪應力的形式集中作用于滑面上,均視為集中力。
(4)三維問題簡化為二維(平面)問題來求解。
12.滑坡防治的基本原則、防治措施(重點:防治措施)
基本原則:
以防為主,治理為輔。應該把防災貫穿到工程建設的各個環(huán)節(jié),在工程規(guī)劃選址、設計、施工各階段均應注重防災減災。
防治措施:
一、擋土抗滑工程:
(1)擋墻;(2)抗滑樁;(3) 錨桿( 索);(3)支撐。
二、表里排水:包括排除地表水和地下水。
三、削坡減載:這種措施的目的是為了降低坡體的下滑力,其主要的方法是將較陡的邊坡減緩或將滑
坡體后緣的巖土體削去一部分。
四、防沖護坡:為防止斜坡被河水沖刷或海、湖、水庫水的波浪沖蝕,一般修筑導流堤、水下防波堤、
丁壩以及砌石、拋石、草皮護坡等措施。
五、土質改良:土質改良的目的在于提高巖土體的抗滑能力,主要用于土體性質的改善。
六、防御繞避:當線路工程(如鐵路、公路)遇到嚴重不穩(wěn)定斜坡地段,處理又很困難時,則可采用防
御繞避措施。其具體工程措施有:明硐和御塌棚及內移、作隧、外移作橋等。
上述各項措施,可歸納為“擋、排、削、護、改、繞”六字方針。
13.滑坡空間預測、時間預報的基本原理
空間預測:(可劃分:區(qū)域性預測、地區(qū)性預測、場地預測)
主要是通過滑坡條件分析,確定出對滑坡作用有利的因素組合,根據(jù)這些有利因素組合來預測區(qū)域上某斜坡段將來產(chǎn)生滑坡的可能性,圈定出可能產(chǎn)生滑坡變形的范圍。其理論基礎為工程地質類比法。
預測的方法:因子疊加法、綜合指標法
時間預報:(可劃分:區(qū)域性中長期預報、場地性短期預報)
其原理主要是巖土體蠕變(流變)理論。預報的方法:根據(jù)宏觀征兆預報、根據(jù)觀測資料預報。