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文檔簡介

一、內容提要:本講主要講述斜坡穩定性評價方法和斜坡變形破壞的防治二、重點難點:斜坡穩定性評價各種方法的理論原理三、內容講解:四、斜坡穩定性評價方法斜坡穩定性評價的目的是:合理設計人工邊坡,使之既穩定安全,又不浪費開挖工作量;評定、核算與工程有關的天然斜坡穩定性現狀及受工程影響后的穩定性狀況;對已建成的人工邊坡檢查其穩定性狀況;為整治斜坡提供設計依據。斜坡穩定性評價方法有多種,常用的有:自然歷史分析法、力學計算法、圖解法和工程地質類比法。大體上分定性評價和定量評價兩大類。【例題1】斜坡穩定性評價方法有多種,下列不屬于其中的方法的是(

)。A.自然歷史分析法B.力學計算法C.工程地質類比法D.應力解除法答案:D【例題2】邊坡工程設計的合理性在于(

)。A.邊坡穩定安全B.邊坡開挖經濟上合理C.設計符合規范要求D.A+B答案:D【例題3】對已建成的人工邊坡,邊坡穩定性評價的目的是(

)。A.合理設計人工邊坡,使之既穩定安全,又不浪費開挖工作量B.評定、核算與工程有關的天然斜坡穩定性現狀及受工程影響后的穩定性狀況C.檢查其穩定性狀況D.為整治斜坡提供設計依據答案:C(一)自然歷史分析法這是一種定性評價的方法。主要通過研究斜坡形成的地質歷史和所處的自然地理及地質環境、斜坡的地貌和地質結構、發展演化階段及變形破壞形跡,來分析主要的和次要的影響因素,從而對斜坡穩定性做出初步評價。所以這種方法實際上是通過追溯斜坡發生、發展演化的全過程,來進行穩定性評價的。它對研究斜坡穩定性的區域性規律尤為適用。自然歷史分析法主要包括三方面研究內容:(1)區域地質背景的研究,包括區域構造、地層巖性分布和地形地貌特點以及近期地殼運動強烈程度(如地殼運動形式、地應力狀態、有否活斷層分布及其特征等),并結合斜坡變形破壞的分布和特征,就可以建立起斜坡變形破壞現象與區域地質背景間的相關關系。可由點到面來研究斜坡變形破壞的某些規律。這是一項基礎性且帶有全局意義的研究工作。例如我國四川盆地主要由侏羅系紅色砂、泥巖互層組成,屬典型的擋式褶皺構造,近期江河強烈下切,因此在處于同向坡的背、向斜轉折部位,尤其在河谷地帶,斜坡變形破壞現象十分發育。書(2富)塔分析使范斜坡演按變的主乖導因素槍及觸發況因素。狼尤其是跌一些周己期性因宮素代(亂氣候、堅水文、需地鋸震是)俯與斜坡鵝變形破疊壞間的夜相關性幼。貴(3腳)圖預測斜床坡所處嗓的演化揪階段和亞發展趨呼勢,可豐能的破屑壞方式俯。可通棚過斜坡茶地質結潔構、外櫻形及變外形破壞濟形跡來擾進行,閱也可通潛過必要撒的監測刮手段來化研究。耕需要指及出的是夾:自然乒歷史分瞇析法雖躍屬初步否的、定俊性的評娛價方法城,但是礙它是其直他各種狀評價方憐法的基釀礎,沒夾有這種吧評價方側法,其墻他評價販方法將躲難以進田行。改【例應題目4想】下列腿哪項不武屬于自梳然歷史絡分析法催當中所絡主要包拐括的研乞究內容抹(賊

及亡)。捐A.創濁區域地徒質背景掏的研蓮究銷B.泛膽分析使手斜坡演秤變的主筑導因素疏及觸發傷因素集C.助尺預測斜阻坡所處尚的演化照階段和瘡發展趨殘勢,可逗能的破遠壞方式送D.盲垃分析坡駁上有漏客水,水泄流沖刷囑坡腳或屆因河水稀位急劇墾升降引陡起岸坡座內動水笨壓力的迷強烈作明用蛙答船案須:D翻【例扒題身5滿】在下匹列斜坡替穩定性捐評價方她法當中暖,哪種牙方法是我屬于初濤步的、輝定性的獨評價方我法,但瓣它是其喚他各種匯評價方嚼法的基穩礎,沒級有這種廁評價方陜法,其領他評價鐘方法將穗難以進符行。尤(梳

擁商)。晚A.挎泡自然歷瓦史分析孝法皆B.老猾力學計帆算脖法鵝C.撥考工程地愿質類比抽法很D臟.和圖解法尸答當案其:A甚(啦二語)厲力學計鏟算法讀力學計野算法主蟻要適用合于滑坡遮類破壞項型式,賭是一種慮定量評沒價的方早法。常扒用的是寨剛體極識限平衡褲法。采為用這種困方法的拒前提條眾件是濁:旋①莊只考慮侍破壞面奏上的極逆限平衡底狀態,乖而不考斃慮巖土慕體的變饒形即視斤巖土體景為剛體發;捎②烤破壞奉面折(標滑動元面浸)榴上的強商度由凝念聚力和母摩擦琴力帖(繪c堤、鵲睬值航)省控制,秩即遵循靠庫侖判怠據漲;雕③蠅滑體中辣的應力論,以壓翅應力與昆剪應力覺的方式澡,集中法作用于縫滑面上艱,即均皇為集中擊力輔;籮④暖以平推面椒(秒二初維渴)叔課題來典處理,研這是為逗了求解蝴方便而橡對實際標情況的竿簡化。穴剛體極粥限平衡導法表面劇上看來華是一種喊嚴格的果定量評悟價方法那,但是突由于上龜述的前昂提條件擠,以及訂邊界條賠件確定魚和計算憲參數的箏取得都村還存在欺不少問數題。因獲此在實句際工作奪中,常棕根據斜尚坡或邊探坡工程慣的重要殺性及具啦體情況豬,用一勿個安全蒼穩定系奏數傳K出c榴來保證謎計算的海安全度乏。一般腦規齒定省Kc=仿1.麥1剩~鈔1.乳5霸,即要弄求計算淘所得斜擇坡或工滑程邊坡自的穩定閘系數大你于這個蹤數字才遼是安全妹穩定的傲,否則屬將是不霜安全的億。如巖質斜茄坡的穩紐定性,固一般取賀決于軟齒弱結構追面的特攻點及其挖組合關寒系。進裹行穩定星性計算吩時應先慢確定可皮能的滑軍動面,愈即巖體底中存在狹的軟弱狠結構面江。其中葛比較簡輸單的是贏單一同主向結構勁面的斜送坡。由批二組或慌二組以答上結構攜面控制藥的斜坡遙,條件撲就比較丙復雜了藝。這里有介紹單梯一同向男結構面氣和折線長形滑面曬兩種斜棕坡的穩精定性計艘算。澤【例山題巧6贈】斜坡丈穩定性恢評價方談法當中柳的力學垃計算法懶屬于俗(觀

阻畏)。扔A隸.佳定性評除價方野法釋B贈.黑定量評項價方攪法影C省.嶄半定量肚評價方潤法碑1嫌.單一塑同向結雞構面斜麥坡斜坡崖穩定性恥受傾向洲與坡向難一致的獸一組軟驚弱結構名面控制崖。其穩倍定性計牧算可沿尸滑動方差向取一怪單寬剖傅面西(撇圖譜17-鋤1-1緣4煉)前。匙D透.峽定性或驗半定量愈評價方悅法廈答復案婆:B騾【例寧題蒸7亂】巖質軋斜坡的源穩定性震,一般抗情況下抽取決于輛(始

靈你)。蜘A斯.疊坡仰形牢B澤.脂斜坡要拔素烏C獅.邊巖石的妙抗剪強宅度指父標虎D鹿.牌軟弱結魄構面的旱特點及匪其組合室答破案士:D煙1酷.單一怪同向結警構面斜右坡斜坡清穩定性劣受傾向丸與坡向毀一致的控一組軟里弱結構尼面控制撕。其穩姨定性計壽算可沿舟滑動方初向取一消單寬剖寇面暈(潤圖蘭17-久1-1園4漲)進。式中h為由坡頂至滑動面的高度,也稱為變形體高度;其他符號意義同前。由上面的計算式可看出,這類斜坡的滑動面長度L對其穩定性無影響,而變形體高度h和滑動面傾角的影響則較大,即和h愈大斜坡穩定性愈差。而滑動面的性質對斜坡穩定性影響是很大的,如果該面很軟弱(如泥化夾層),而且平整光滑時,斜坡的穩定程度則大大下降。尤其當結構面上的粘聚力很小,甚至接近于零時,則滑體的穩定性僅取決于摩擦阻力的大小,即答案:A【例題9】對于單一同向結構面斜坡,其穩定性與下列哪一項無關?(

)A.粘聚力B.內摩擦角C.坡高D.滑動面長度答案:D【例題10】對于無粘性土邊坡,其穩定性與土坡的下列哪一項指標有關?(

)A.粘聚力B.內摩擦角C.坡高D.滑動面長度答案:B2.折線形滑動面的斜坡斜坡的滑動面不規則。在自然界中此類滑坡較多見,坡積層(沿下伏基巖面滑移的)滑坡也屬之。計算這類斜坡穩定性時,一般是根據所查明的滑動面起伏情況,劃分為折線形的塊段,每一塊段底部滑面為平直的斜面,并確定各段的計算參數(圖17-1-15)。然后可根據我國鐵道部門采用的滑坡推力計算法來計算斜坡的穩定性。計算時假定滑坡作整體滑動,各段之間不考慮擠壓和拉裂,所以可不考慮塊段兩側力的作用。現將計算過程及需要注意的問題說明如下:【例題11】當坡積層沿下伏基巖面滑移形成滑坡時,其滑動面的形狀為(

)。A.直線型

B.平面型

C.圓弧型

D.折線型

答案:D【例題12】對于折線形滑動面的斜坡,當計算其穩定性時,各塊段底部的滑面為(

)。A.平面

B.不規則曲面

C.規則曲面

D.平直的斜面

答案:D【例題13】對于折線形滑動面的斜坡,當計算其穩定性時,各塊段兩側部應考慮(

)。A.擠壓力作用

B.拉裂力作用

C.摩擦力作用

D.不考慮塊段兩側力的作用答案:D(三)圖解法醬圖解法態是一種蠢定性或駕半定量閑的評價那方法。執在斜坡智穩定性搖評價中項,一般均采用兩茶種圖解廢法,即廊圖表計接算法和月圖解分串析法。樸圖表計灰算法種制類較多權,其基則本原理申一般都饒是根據嘆斜坡所月處的條鼠件,先隔確定某靠一無因笑次量,滾并繪制還不同坡蓮角情況荒下無因搜次量與薦穩定系顯數關系轟曲線圖暴,或不清同穩定窮系數情恨況下的養無因次慣量與坡糧角關系慰曲線圖應。借助建于曲線屢圖,在拳已知養

挺等參數燈后,就披可直接綠從關系諸曲線上噴查得穩盼定系數聯。圖表勵計算法熄與力學寶計算法輪相比較所,其結許果精度孕差些。錄但是,繡在進行喬邊坡初澆步設計械時是可擱以滿足捏要求的拍。【例械題醬1傅4路】圖表霞計算法想與力學汽計算法腔相比較住,二者紗在計算壤結果精瓜度上為旺(士

臣僚)激。會A寺.前相刊同蹈B終.臥圖表計脆算法差錘些湖C蠶.圍力學計必算法差題些姿D洲.恰無法比其較答廉案破:葛B離【例煎題款1于5炒】圖表棒計算法停可在邊御坡設計嚼的哪一我個階段呆采用,鄭且能滿離足精度燒要求。證(議

蓄專)廚。沿A浮.途初步設婚計勾B魯.扇技術設仙計第C聚.齒施工圖私設憑計抬

憐答高案賺:凡A投下面主惜要介紹悶一下圖胞解分析原法。圖倒解分析節法以赤摟平極射父投影為辰基礎。巷通過對腰斜坡巖核體結構含面的大需量調查閘統計,棟掌握了縱優勢軟鄭弱結構鍬面的產性狀特征虧,據以覽分析它頭們對斜敘坡穩定隙性的影想響。現嘗就單一怕軟弱面夢和兩組灑軟弱面絨的情況惕分析斜特坡的穩計定性。其【例訂題由1古6蕩】圖解慚分析法且以仔(池

飛塘)為基頭礎勵。蛛A.水狡赤平極撒射投盡影娛B.倍系自然歷帥史分析枕法礎而窄C.丙街力學計摸算死法承D戰.深圖解法萌答逃案停:A珍【例潛題禿1致7眠】根據中圖畝17-誦1-1括6冊分析,脈除了圖竭中宏(余e焰)所示踢的斜坡區不太穩修定以外遲,其余絕各圖中風最不穩選定的斜鳳坡是拌(勿

軟召)稈。鹿A.歪(a)瞞B.秩(b)危C.白(c)際D.碼(d滾)志答旬案顆:愧B樸【例道題旁1穗8扣】斜交兆坡的穩摩定情況盆需根據件(鮮

輛陳)而定球。等A.蓋紋弱面傾伍向街B援.踢坡面傾對向桑C.迎粗坡角、順弱面傾計角大樹小杏D.喪矛弱面傾蝴向與坡奸面傾向罷之間的盯夾角答槐案杜:嶺D哪二組軟零弱結構考面的斜節坡,其賤穩定性治由弱面章交線的夢產狀控民制,大芳致可分孩三種情洋況掉。刃①妄交線傾供向坡迷內葉(覆圖幻17-巾1-1盼7(a燥)快)見。在赤鐮平投影捆圖上,袍兩組結廟構面投寶影弧交嫁線與坡販面投影飲弧相對顫,斜坡冰是穩定虧的早。哈②異交線的冤傾向與槍坡面傾婆向一致額,但其兇傾角小惕于坡肝角英[勒圖艙17-較1-1鄉7(b嶼)芳]盆。在赤典子投影宵圖上,督結構面役投影弧院交線與捷坡面弧叮同在一布側,但赴位于坡申面弧的迎外側。際這種情銷況說明弓斜坡是略不穩定鍋的毅。誤③蘆交線的墳傾向與趕坡面傾購向一致有,但其蒙傾角大賀于坡翅角娛[浮圖粗17-惰1-1便7(c問)誰]電,這種久情況斜籌坡比較銳穩定。出三組軟匹弱面構孤成的斜微坡情況疊比較復加雜,但半用赤平嫌投影圖忍加以分幕析也可巾判斷斜奔坡穩定圖性的情駐況。上哀述赤平苗投影法煎是純粹栗定性地刮判斷斜祖坡穩定球性,它質僅給出桂斜坡穩禮定性的燕可能情澡況,在姻初步分并析斜坡閉穩定性特時可采扇用。下天面介紹文一種基旬于赤平閘投影法刊的半定給量評價矛斜坡穩伐定性方廊法球—恨摩擦錐瘦法危【例棋題般1銜9飽】當利堵用摩擦敗錐圓法況評價單深滑面巖切質斜坡漂穩定性燃時,如狠果重量乎矢量落瞧在視摩上擦錐內功,斜坡絮上塊體植將挖(旱

比殖)額。禾A饞.陣處于極梯限平衡名狀析態卷B哪.家不會滑愈動難C叢.籃滑勿動單D熟.脂無法判瑞斷答救案稀:B天(傭四芽)伯工程地兵質類比宋法當采段用工程達地質類伙比法時好,應全臘面分析緞比較邊跳坡工程哨與已有煮邊坡的量巖性、料結構、攀自然環權境、變挑形主導謙因素等黎方面的吳相似性望;評價旺邊坡工園程的穩診定性和統發展趨戴勢對以撒下內容兼進行分末析錫:扇(1埋)蓄邊坡及健其相鄰裙地段滑蘿坡、崩阿塌、沉辜陷等不噸良地質挑現象慎。頌(2車)述巖質邊卵坡中的租夾泥、腫頁巖等截易風化凍、軟化蔑巖層或耽軟硬交貴互的不較利巖層考組合嫂。匯(3聰)較土質邊言坡中網受狀裂隙鈴發育,頭有軟弱繭夾層,置或邊坡走體由膨跪脹巖土念組成閉。壘(4龜)介軟弱結元構面與頂坡面傾怒向一致敗;或交根角小查于訪45腿°寒且結構垂面傾角姥小于坡慣角;或獎基巖面績傾向坡罪外且傾某角較大曠。賠(5券)箱地層滲輪透性差黑異大,栽地下水于在弱透妥水層或抄基巖面鑰上積聚澆流動,行斷層及荒裂隙中密有承壓牽水出露歷。駛(6枕)明坡上有爪漏水,知水流沖涉刷坡腳敘或因河撇水位急凳劇升降甲引起岸橡坡內動鉛水壓力使的強烈袍作用垂。淡(7仍)憤邊坡處歉于強震扎區或相層鄰地段胃采用大帖爆破施球工。在眠以上分湊析的基殲礎上,躺可選取頭坡角及游其他計需算參數坦,但僅仿能用于擴地質條闖件簡單朽的中、拿小型邊選坡。《號巖土工粗程勘察降規范》傭在考慮猴巖石的舟性質、男風化程鴨度及邊三坡的設故計高度繭等因素席影響下工,給出版了巖質石邊坡的脂容許坡年高值,透見鴉表繳17-濟l-甚4飾。敲【例雜題博2郵0如】對于違中等風例化硬質吉巖石,奧當坡高采在父8撫m個以內時海,容許茫邊坡值仔為普(案

夸決)狼。糧A.

言峰1殺:庭0.1使B.

貸阿1播:個0.2渾5C.災

懼1葉:梨0.4歌0D.耀撇1盜:充0.5另0頃答誓案鉆:B五、斜坡變形破壞的防治斜坡變形破壞的防治應貫徹“以防為主,及時治理”的原則。以防為主,指的是對不穩定結構類型的斜坡預先采取措施,以防止變形;工程布置應盡量繞避嚴重不穩定斜坡地段,或采取相應的設計方案。及時治理,指的是對已發生變形的斜坡應及時采取治理措施,使之不再繼續向破壞的方向發展,以保證工程順利施工和安全使用。為此要進行工程地質勘察,查清斜坡地段工程地質條件和影。向斜坡穩定性的各項因素,并查明斜坡變形破壞的邊界條件和規模,目前所處的演化階段等。針對工程的重要性,因地制宜地采取不同的防治措施。【例題21】斜坡變形破壞的防治原則為(

)。A.以防為主,及時治理B.防治并重C.以治為主,提倡預防

D.不預防,注重治理答案:A針對不同情況,斜坡變形破壞的防治措施大致可分為以下幾類。(一)支擋工程支擋工程是改善斜坡力學平衡條件。提高斜坡抗滑力最常用的措施,主要有擋墻、抗滑樁、錨桿(索)和支撐工程等。擋墻也叫擋土墻,是目前較普遍使用的一種抗滑工程。它位于滑體的前緣,借助于自身的重量以支擋滑體的下滑力,且與排水措施聯合使用。按建筑材料和結構形。式不同,有抗滑片石垛、抗滑片石竹籠、漿砌石抗滑擋墻、混凝土或鋼筋混凝土抗滑擋墻等。擋墻的優點是結構比較簡單,可以就地取材,而且能夠較快地起到穩定滑坡的作用。但一定要把擋墻的基礎設置于最低滑動面之下的穩固層中,墻體中應預留泄水孔,并與墻后的盲溝連續起來(圖17-1-21)。抗滑樁是用以支擋滑體的下滑力,使之固定于滑床的樁柱。它的優點是:施工安全、方便、省時、省工、省料。且對坡體的擾動少,所以也是國內外廣為應用的一種支擋工程。它的材料有木、鋼、混凝土及鋼筋混凝土等。施工時可灌注,也可錘擊貫人。抗滑樁一般集中設置在滑坡的前緣部位,且將樁身全長的1/3~1/4埋置于滑坡面以下的穩固層中(圖17-1-22)。錨桿(索)是一種防治巖質斜坡滑坡和崩塌的有效措施。利用錨桿(索)上所施加的預應力,以提高滑動面上的法向應力。進而提高該面的抗滑力,改善剪應力的分布狀況(圖17-1-23)。支撐主要用來防治陡峭斜坡頂部的危巖體,防止其崩落(圖17-1-24)。【例題22】通過設置擋墻、抗滑樁、錨桿(索)和支撐工程等支工程,可改善斜坡力學平衡條件,提高(

)。A.巖土體的抗剪強度B.地基承載力C.斜坡下滑力D.斜坡抗滑力答案:D(二)排水斜坡變形破壞常與水的作用有密切關系,因此要采取措施排除斜坡地段的地表水和地下水,以消除或減輕水對斜坡的危害作用。首先要攔截流入被保護斜坡區或滑坡地段的地表水流。應在斜坡保護區或滑坡區外設置環形截水溝,將水流旁引。該截水溝的迎水面溝壁上應設置泄水孔,以排除部分地下水。在被保護的斜坡區或滑坡體內,也應充分利用地形和自然溝谷,布置樹枝狀排水系統,以阻止地表水沖刷坡面和滲入地下(圖17-1-25)。排水溝應該用片石或混凝土鋪砌。排除地下水可使坡體的含水量及其中的空隙水壓力降低,以增強抗滑力和減小下滑力。排水的措施較多,有截水溝、盲溝、水平鉆孔、盲洞、集水井等。排水措施一般是與其他措施配合使用的。【例題23】排除地下水可使坡體的含水量及其中的空隙水壓力降低,以提高坡體的穩定性,這是因為排水可(

)。A

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