11-边坡稳定性的工程地质研究.ppt

基本原理及分析过程： ◆将岩坡试分为若干三角形(或矩形)单元，单元大小要根据地质条件、计算部位的设计要求和计算机的容量来确定。 ◆计算结点位移和单元体的位移函数。 ◆计算单元体的应变量。 ◆计算单元体应力。 ◆求结点位移。 5 岩坡优势面分析理论与方法 所谓优势面是指对岩体稳定性起控制作用之结构面以及对气、液体介质具控制性之结构面。 5.1 基本思路 5.2 优势面控坡观点 各类边坡研究发现在边坡的各不连续面中，优势面及其组合构成了岩坡分离体和滑动边界，也就是说优势面具有控制边坡稳定性的作用，我们称之优势面控坡。 优势面分折首先是根据下列基本优势指标： 时间优势指标 性质优势指标 数量优势指标 产状优势指标 5.3 优势面分析方法 1）地质分析 2）物理模型 3）系统分析法 优势面的 系统分折 破坏模式 的系统分析 4）可靠性分析 5.4 岩坡的优势面评价观点 优势面理论评价边坡体现了地质与力学之结合： 采用区域稳定性与边坡稳定性相结合的观点 优势面观点的分区评价 各分段边坡或滑坡个体的评价 5.5 当前优势面理论研究之方向 1）深化认识加强已有理论系统 2）优势面理论的专家系统 6 滑坡的防治 1.排水 对滑体以外的地表水，以拦截和旁引为原则，如截水沟排水 滑体中的地下水，以尽快汇集和疏导引出为原则，如盲沟 当地下水埋藏较深或水量较大时，可以利用平硐、竖井、钻孔群排水，或把地下水引向下伏的透水层或水平坑道中去 6 滑坡的防治 2.改变斜坡力学平衡条件 削坡以改变斜坡外形的办法对于简单滑坡即可以解决问题 在铁路上采用抛石护坡和采用反压马道（堆堤）的办法（在滑坡前部加载），也是经常采用的简便的处理方法 6 滑坡的防治 2.改变斜坡力学平衡条件 抗滑挡土墙和抗滑桩则是经常采用的防止滑坡的一项有效措施 采用浆砌片石或混凝土抗滑挡土墙，破坏山体平衡少，稳定滑坡收敛快，且可防止水流对坡脚的冲刷。 但必须精心设计，特别是应准确判定最底层的滑动面位置，否则，就会发生因强度不够，挡土墙本身变形或挡土墙也成为滑体的一部分 6 滑坡的防治 2.改变斜坡力学平衡条件 抗滑桩有：木桩、钢管桩、钢板桩、钢筋混凝土管桩及灌注桩、挖孔桩等，对浅层或中层滑坡可以选用 桩的埋深应深入滑动面以下，长度为桩全长的1/3或1/4 6 滑坡的防治 2.改变斜坡力学平衡条件 目前，越来越多使用预应力钢索锚固措施，每条锚索拉力达50~1500t，锚杆用于薄层岩石滑坡的锚固。 当滑面出口位置较高或滑坡条件复杂时，可以设置抗滑明洞处理 6 滑坡的防治 3.改变滑带土性质的办法 用强化滑带土性质加固滑坡 （1）灌浆法 即用水泥灌浆稳定边坡 （2）电渗排水及电化学加固法 电渗排水可以作为临时加固措施，耐久性差。化学加固，常见的为电动硅化法和电动铝化法。前者是灌注化学浆液，后者是利用离子交换使土体稳定。 （3）砂井砂桩加固法 适用于土坡，我国一些滑坡就是这样处理的 （4）焙烧法 目前，一些国家把用气体或液体燃料的钻孔焙烧加固地基的方法逐渐用于加固滑坡。 条块受力分析 图3 第I条块上的作用力 图3 第I条块上的作用力 在无外力的条件下，即E0=En+1=0，由此可得 式中 粘性土坡的稳定分析 工程设计中常假定滑动面为圆弧面，用圆弧滑动法（极限平衡法的一种）分析粘性土坡的稳定性。 一、整体圆弧滑动法（瑞典圆弧法） d O C A W Tf 整体圆弧滑动受力示意图 二、条分法的基本概念 1. 原理：条分法是将滑动土体竖直分成若干土条，把土条当成刚体，分别求作用于各土条上的力对圆心的滑动力矩和抗滑力矩，然后按下式求土坡的稳定安全系数Ｆｓ： 2. 受力分析图： 1)重力Wｉ 2)条块侧面法向力Pi、Pi+1， 其作用点离弧面为hi、hi+1　 3)条块侧面切向力Hi、Hi+1 4)土条底部的法向力Nｉ、切向力Tｉ， 条块弧段长为li 3. 土条i所受的力包括： n个土条，n-1个分界面，Pi 、Hi、hi共3(n-1)个未知数；Ni 、Ti共2n个未知数；Fs一个未知数。 4. 土条i平衡方程： 若把滑动土体分成n个条块，则共有未知数5n-2个，可建方程4n个，为超静定问题。 5. 求解方法： （1）假定条间力的大小与方向的 毕肖普法和瑞典条分法； （2）假定条间力的作用方向的不平衡推力传递法； （3）假定条间力的作用点位置的简布法。 1. 求解前提： 不考虑条块间的