邊坡工程設計施工新技術與

質量檢測驗收實務全書主編!王珊北京北影錄音錄像公司!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!邊坡工程設計施工

技術總論(&( 邊坡工程設計施工新技術與質量檢測驗收實務全書(&( 邊坡工程設計施工新技術與質量檢測驗收實務全書第一篇#第一篇#邊坡工程設計施工技術總論 )#)第一章#邊坡運動危害及防范基礎第一節#邊坡的應力分布特征邊坡的變形破壞與其應力分布狀態密切相關!因此!了解邊坡周圍巖土體中的應力分布狀況!對于認識邊坡變形破壞的機制是非常必要的"根據有限元法分析和光彈試驗結果!邊坡的應力狀態有如下的特點#!"坡體中主應力跡線發生明顯偏轉!坡面附近最大主應力!!的方向與坡面近乎平行!最小主應力!#與坡面近于垂直$圖!$!$!%"同時!坡體中存在與坡面近于平行的剪應力!其總的趨勢是由坡內向外增高!愈近坡腳處愈高!向坡內則逐漸恢復到初始應力狀態"%"坡腳附近形成一明顯的應力集中帶!特點是最大主應力與最小主應力差達到最大值!出現最大的剪應力集中"坡度愈陡!應力集中愈明顯"#"坡面處的巖$土%體!由于側向壓力近于零!實際上變為兩向應力狀態!向坡內逐漸恢復為三向應力狀態"&"在坡頂和坡面的某些部位!由于水平應力顯著降低!最小主應力可能成為拉應力!圖！$!$!#邊坡主應力跡線與最大剪應力跡線分布示意圖實線&主應力跡線’虛線&最大剪應力跡線上述應力分布特征是以邊坡構成物質為各向同性連續體而進行研究的“實際上!邊坡的應力分布要復雜得多!它受到巖土體的初始應力狀態（坡形（巖土體結構等多種因素的影響"巖土體內的初始應力！通常多為自重應力"但在某些地區$特別是新構造運動強烈的地區％地殼運動可能使巖土體中殘存有較大的水平應力$殘余構造應力％這種水平應力增強了坡腳附近的應力集中及坡頂（坡腳張力帶的發展$圖！$!$%%加劇了邊坡變形破壞程度和范圍！⑷餐=0"H=三田圖！$！$%#坡面和坡頂張力帶！圖中陰影部分"的分布！""’#()#%""’&*)##""’+()#&""’,*)#*""’-()！"側向水平殘余構造應力##"巖土的天然重度##"坡高坡形是影響坡體.內應力分布的主要因素！坡角增大$坡面與坡頂張力帶的范圍擴大$坡腳的剪應力也增高！平面上呈凹形的邊坡$由于受坡面走向方向兩側的支撐作用$應力集中程度有明顯減緩$坡腳最大剪應力值也顯著降低$凸形邊坡則恰與此相反！坡體中不同形式的結構面常對邊坡的變形破壞起控制作用$這在巖質邊坡中表現尤為顯著！在結構面的周邊出現應力集中現象$應力集中的特點主要取決于結構面的產狀與最大主%壓&應力的關系！當結構面與主應力方向平行時$在結構面端點將出現拉應力或剪應力集中$引起向結構面兩側張裂%圖！$！$#！&！當結構面與主應力垂直時$沿結構面將出現切向拉應力$或在端點處出現垂直于結構面的壓應力$這有利于結構面的壓密和穩定%圖！$！$#"&！當主應力與順坡向結構面斜交時$特別是在兩者成#()$&()交角的情況下$將出現最大的剪應力與拉應力$對邊坡的穩定十分不利%圖！$！$#$&！在結構面的交匯或轉折處$由于應力受到阻滯$形成高的拉應力或壓應力集中區$這種應力集中區可能成為邊坡變形破壞的始點%圖！$！$#%&！此外$在軟質巖體中$通常應力集中程度較小#在硬質巖體中$沿結構面應力集中程度較高#在軟硬兩種巖體界面處$硬巖的一側應力值較高！圖！$！$##坡體中結構面上應力集中的特點%！&！與結構面平行#%"&！與結構面垂直#%$&！與順坡向結構面斜交#%%&結構面交匯處第二節#邊坡變形破壞的基本形式邊坡在其形成過程中$不僅發生上述坡體內應力上的變化$而且還遭受風化’剝蝕等&+& 邊坡工程設計施工新技術與質量檢測驗收實務全書&+& 邊坡工程設計施工新技術與質量檢測驗收實務全書第一篇#第一篇#邊坡工程設計施工技術總論 (*(營力的作用使其強度不斷降低!在這兩方面的影響下"邊坡可能產生局部的或整體的變形與破壞!變形#破壞二者既有區別"又相互聯系"它們是邊坡運動由量變到質變的兩個不同的階段!對于自然邊坡$習慣稱為斜坡%"從變形發展到破壞可能是一個很長的演變過程&但對于人工邊坡"往往由于成坡$挖或堆填%較快"這個過程則有可能是短暫的!一!邊坡變形邊坡變形是指邊坡的巖土體已發生局部的破裂與錯動"但還未形成貫通性的破壞面!邊坡變形雖不能認為邊坡已失穩"但它是邊坡破壞前的征兆!研究邊坡變形可以了解邊坡運動的全過程"以便估計邊坡穩定性的現狀"并預測其破壞的可能性"邊坡變形主要有松弛拉裂和蠕動兩種形式!!"松弛拉裂#在高陡邊坡的坡頂附近"會產生一系列與坡面近于平行的陡傾張裂隙$圖!$!$&%!裂隙可由張力帶的拉力形成"也可由坡體物質被剝蝕后卸荷回彈或因殘圖!$!$&#邊坡張裂隙坡體被松弛拉裂后"不僅巖土體的整體性被破壞"而且水和風化作用更容易深入坡體"促使巖土體更進一步削弱"最終導致邊坡破壞!%"蠕動#邊坡巖土體在自重等應力的作用下"發生向臨空面方向長期而緩慢的變形"稱為邊坡蠕動或蠕滑!除自重應力"卸荷#構造應力釋放#孔隙水壓力及地震等也能造成邊坡蠕動!根據蠕動是否受已有結構面控制"可將其分為’$!%不受已有結構面控制#這種情況在均質土坡和薄層軟巖邊坡較為典型!圖!$!$*為均質土坡的蠕滑情況!蠕滑受最大剪應力面所控制!在潛在滑面以上為一剪切蠕變帶"密實粘土的應變值$!%可達厚度的%"*/!變形進一步發展"則已進入滑坡階段!圖!$!$+為反坡向的薄層巖質邊坡沿最大剪力帶產生的蠕滑!坡的后緣被拉裂"巖層發生撓曲!如剪切面進一步貫通"則發展為滑坡!在反坡向巖層傾角很陡的情況下"薄巖層的端部會向上彎曲"厚層或塊狀巖層則可能發生彎折傾倒!$%%受已有結構面控制#當邊坡中存在順坡向軟弱結構面時"蠕滑常會沿結構面發生"坡體后緣出現拉裂$圖!$!$,%!如果結構面的傾角較小"蠕滑比較緩慢&如果結構面的傾角接近于其殘余摩擦角且后緣拉裂面貫通時"就形成滑坡"迅速滑動!

石裂面圖!$!$*均質土坡中的蠕滑%!!%%"最大剪應力跡線#%0!"潛在滑面#&"坡面變形#&&"坡頂沉降量#’"剪變帶厚度圖!$!$+#反坡向薄層巖質邊坡受重力作用發生蠕滑!"黑云母片巖#%"混合巖##"花崗巖#&"覆蓋層圖!$!$,#蠕滑受已有結構面控制因開挖面發展為滑坡!"原地面線#""原開挖線#$"沿多個層面滑動的頁巖層二!邊坡破壞隨著邊坡變形的發展$變形所產生的局部破壞面將逐漸擴展%一旦破壞面形成連續的與外界貫通的分離面$分離的巖土體將由緩慢的蠕動轉變為增速移動$以一定的加速度脫離母體$這時$邊坡即已破壞%當邊坡受到水的滲入!振動!坡角增大及外荷載作用時$易發生上述情況%邊坡破壞的形式如表!$!$!所示$其中滑坡!崩塌及泥石流等三種比較常見%它們對工程的危害很大$下面將分節進行討論%* * 1 * 邊坡工程設計施工新技術與質量檢測驗收實務全書第一篇#第一篇#邊坡工程設計施工技術總論 &,&表！$!$!#自然邊坡！斜坡”破壞形式分類破壞類型特##征滑坡#邊坡上的巖土體在重力！水!地震等因素的影響下失去穩定"沿貫通的破壞面#帶$整體向下滑動崩塌#陡坡或懸崖上的大塊巖土體在重力或地震的作用下"突然向下崩落％崩落的巖塊順山坡翻滾!跳躍!撞擊!破碎"最后堆于坡腳％大規模的崩塌稱為山崩塌方#陡坡上的風化巖屑在重力！水!地震等影響下向坡腳坍落1傾倒$#邊坡底#邊坡巖體受重力長期作用或構造應力釋放 巖塊發生向臨空面轉動或轉動滑移坐落#錯落:部巖體因自重壓密!被掏空或軟巖塑流擠出"至使其上面的巖土作整體下錯位移 墜落#落石$#懸崖或:陡坡上的個別巖塊突然掉落"但坡體本身基本穩定％將要墜落的巖塊稱為危巖剝落#散落$#邊坡表3層巖土因受物理風化而成碎塊"經常不斷地沿坡面滾落"堆于坡腳塌陷#邊坡因沖刷！溶蝕！掏空！采空等原因而引起上覆巖土體下沉沖刷潛蝕#邊坡的巖土在流水的動力作用下被沖蝕!搬運H邊坡因地下水活動而造成的破壞1,白山#人今仄下＞下1 、1而而而AJ=L隊口J叭，/2H由暴雨或迅速融化冰雪而形成的急驟水流"挾帶堆積在緩坡或山谷中的大量堆積物成泥石流#山暴雨或迅融融化冰雪而形成的心驟水流挾帶堆積在緩坡或山谷中的大堆堆積物成為泥石洪流”沖向山前地帶復合破壞#兩個或兩個以上上述破壞類型的組合第三節#滑坡邊坡上的巖土體在自然或人為的因素影響下失去穩定"沿貫通的破壞面#或帶$整體下滑的現象"稱為滑坡%它往往是緩慢!長期!間歇性地向下滑動"但也有一些滑坡表現為急劇的運動%滑坡常造成巨大危害"在各類邊坡破壞中它是危害性最大!分布最廣的一類%例如"!-1#年甘肅灑勒山滑坡"三分鐘內+(((萬2#土體下滑"掩埋了三個村莊"死亡%#,人%又如"!-1*年三峽新灘滑坡"#(((萬2#土石下滑"%((萬2#滑入長江"激起#+2高的涌浪"毀船,,條"!(人喪生"新灘古鎮也被毀%過去在建設中"由于對滑坡認識不足"有的工程被滑坡摧毀"有的則被迫遷廠或耗費巨資來整治%在山區鐵路建設中"如寶成!寶天!鷹廈等線也都花費了大量投資整治滑坡"才保證了線路通暢%所以"在工程建設中怎樣認識和防治滑坡就成為一項重要的任務%圖！$!$1#滑坡要素分布!!"平面圖#""剖面圖一!滑坡的形態特征滑坡具有明顯的形態和邊界$它是判斷滑坡存在和范圍的重要依據％圖！$!$1表示均質滑坡的形態和細部結構$其特征如下&!"滑坡體#簡稱滑體$即與母體脫離向下滑動的那部分土石體％滑體在下滑時通常能大體上保持整體性$但在發展的過程中多有不同程度的變形和解體％%"滑坡床#滑體之下未受滑動的巖！土"體％#"滑坡面#簡稱滑面$滑體與滑坡床之間的分界面$也即貫通的破壞面%滑面由于滑動摩擦$常較光滑且有擦痕％滑面以上受滑動揉皺的土石帶稱為滑!動"帶$其厚度為幾厘米至幾米%在均勻粘性土和碎石土中$滑面多呈圓弧形#在巖層中$滑面形狀受軟弱結構面控制$多呈平面形’楔形或折線形%&-滑坡周界#滑體與其周圍未滑動部分在平面上的分界線%它圈定了滑坡的范圍%沿滑坡兩側的周界線常會形成沖溝%當沖溝發育很深時$將在滑坡后緣趨向會合$呈現（雙溝同源）％這種現象常可用來判定滑坡的存在及側向邊界的位置%*"滑坡壁#滑坡后都滑下所形成的陡壁％它實際上是滑面的露出部分$平面上多呈圈椅狀%壁高數十厘米至數十米$個別可達百米%+"滑坡臺階#滑體因各級下滑速度和幅度不同而形成的一些臺階％，"封閉洼地#滑體與滑坡壁之間有時拉開或陷落形成洼地%它可集水成沼澤或水塘%老滑坡的洼地常被填平%1"滑坡舌#滑體前緣伸出呈舌狀的部分％舌根隆起部分稱為滑坡鼓丘%最前端為滑面出露部分叫滑坡出口％-"滑坡裂縫#滑體在滑動時由于各部分受力性質不同$產生不同類型的裂隙系統%一般分為拉張裂縫’剪切裂縫’鼓張裂縫等%上述滑坡形態特征也統稱為滑坡要素％&!(& 邊坡工程設計施工新技術與質量檢測驗收實務全書&!(& 邊坡工程設計施工新技術與質量檢測驗收實務全書第一篇#第一篇#邊坡工程設計施工技術總論 **二!滑坡的發育階段滑坡的發生和發展經歷不同的變化過程!通常可劃分為三個階段"!"蠕滑階段#邊坡產生局部破壞面#包括新產生的或沿原有結構面的局部破壞面$!后緣出現斷續的拉張裂縫并有不大的錯距!兩側也出現斷續的剪切裂縫!坡腳可能有擠壓%滲水現象!但尚未形成貫通的滑動面&%"滑動階段#當滑動面已貫通并有了出口!后部及兩側主裂縫也連通!兩側羽狀裂縫已錯開!后緣下陷滑坡壁出露!前緣隆起!坡面出現臺階!這時滑坡已處于滑動階段!滑動速度可明顯覺察到&此外!如果坡面長有樹木!則樹木將會歪斜!形成’醉林（&在高陡的邊坡地帶!當滑面很陡且呈脆性破壞時!滑坡能出現劇滑階段!滑坡的滑動速度很快!后緣裂縫急劇張開%下錯!兩側及前緣產生坍塌!滑體能向前滑移較大的距離&滑動時可發出巖石擠壓破碎的響聲!甚至產生氣浪&#"穩定階段#經滑動之后!滑體的重心降低!能量消耗于克服滑移阻力和滑體變形!滑帶的物質因重新固結而強度有所恢復&這樣!滑體的抗滑力增加!滑動速度逐漸減小!滑體在自重壓力作用下壓密!地面裂縫閉合消失!滑坡趨于穩定&經過一段時間之后!滑坡臺階及滑坡壁變得平緩!壁上生長草木!原來歪斜的樹梢又重新長直!成為彎曲的’馬刀樹（&滑坡穩定之后!如引起滑動的因素消失或減弱!滑坡就能長期穩定）否則!老#或古$滑坡又能復活!開始新的一輪滑動&三!滑坡的分類滑坡的分類方法很多!現將常用的分類列表于后#表!$!$%$&四!產生滑坡的條件產生滑坡的條件#或因素$十分復雜!歸結起來可分為內部條件和外部條件兩個方面&實踐經驗表明"不良的地質條件是產生滑坡的內部條件!而人類的工程活動和水的作用則是觸發并產生滑坡的主要外部條件&不具備這些條件!滑坡就不會發生&而在已經發生滑坡的地區!如有可能人為地改變這些條件!滑坡也有可能得以穩定下來&所以!如果能充分地認識和正確分析這些內外條件!因勢利導!就能解決好滑坡的防治問題&!"滑坡發育的內部條件產生滑坡的內部條件與組成邊坡的巖土的性質%結構%構造和產狀等有關&不同的巖土!它們的抗剪強度%抗風化和抗水的能力都不相同!如堅硬致密的硬質巖!它們的抗剪強度較大!抗風化的能力也較高!在水的作用下巖性也基本沒有變

1-1-2滑坡分類表分類依據分類P 描述制 性覆盅展滑坡粘性七滑堆發生十平原或浮丘地區粘土層中的荊坡“個體精填就小，粗常成群出現黃土秸脂上螂邊悔或峽谷高昵春城桐城現模拉大.滑逆快，具宥崩塌性.褒輝力強碎石土滑堰城和■洪都.城和，泥石施、占沿城休照人工堆租等所噂成的土石層中的布坡：,多猾基巖而滑動，規模較大.滑速慢.地下水較多液化柳城飽和妙層分布的邊坡，施震時因眇層漱化而發生楷坡巖信-滑坡發生于各類巖層中的漕坡，易發生于丸巖.鍍巖■,泥廉巖■,凝尿巖和片巖、于校巖、楨巖等軟旋巖石中n滑坡密裙用面.斷層.節理，片理及呢成典展等結構面重生桂蹙君性涪坡融凍土甜腋塞年凍土區每年春奧般土融化.勘棟土附凜結面面下柑，滑坡底部含水量大,，精走?曙后盤后又會產生,直至港雙舞地或土層會滑光力止&季節凍土邊坡友層網珠時表層也令卜漕,但規模小靈裝粘土滑坡高艮喊度（4一8或更大｝枯上，爆構連報被破壞.瞬時理失強度，產生型流性甜動〃者見于海或粘土和冰能七中滑面與堵構商美系均比滑坡（同類土消段）發生于無明顯層理的土體或層面，節理不起箱制柞用的軟質患體及載碎巖體中的港地.指加常星蒯如梏順層清堆滑坡沿巖層面喊它洞結枸而或匕*摟觸面發生，沿闿市呈平坦階裸狀或折統形域層滑般_滑囪切過巖鼠面，濟面形就受結構面的控制受力求惠牽引式滑捱沿滑動方向有客概博埴，前部鞋空下消，后部失去支撐和堆F滑口前較大.何后逐次變小推春式沿蟆海前劭方向有募級情笠,下默楷體K先滑,推創的級帶弟的體厚度沸層滑坡中層滑坡深房涉坡制深層潛俄滑體厚度小于5m沿障厚度5-如E滑體吊度2U—50nl滑體厚度大于和m通坤規梗小型描班中型滑坡大型陽城超大型帚坡幫休體租小于3萬/滑體悻糊3-50萬而府體體穢（50-300萬nr潘體惟醫大于的0萬加滿面稔惑平面渤坡滑面呈平面狀，惜體沿基率上平行于坡面的單一結構時滑動慢形滑動府面早理形.滑體沿■兩用斜交于坡面的結構面交線府動圓見形滑坡滑面近微至圓柱狀.滑體沿坡伸最小阻力面指動折翱摩滑城滑面里折或陰，附體沿同愜向型始種面或覆釜層沿下伏基巖而涌動化!因此!由它們所組成的邊坡往往不容易發生滑坡"反之!如頁巖#片巖以及一般的土則恰恰相反!因此!由它們所組成的邊坡就較易發生滑坡"從巖土的結構#構造來說!主要的是巖$土%層層面#斷層面#裂隙等的傾向對滑坡的發育有很大的關系"同時!這些部位又易于風化!抗剪強度也低"當它們的傾向與邊坡坡面的傾向一致時!就容易發生順層滑坡以及在堆積層內沿著基巖面滑動!否則反之"邊坡的斷面尺寸對邊坡的穩定性也有很大的關系"邊坡越陡!其穩定性就越差!越易發生滑動"如果兩邊坡的坡高和坡長都相同!但一個是放坡到頂!而另一個卻是在邊坡中部設置一個平臺!由于平臺對邊坡起了反壓作)!%) 邊坡工程設計施工新技術與質量檢測驗收實務全書)!%) 邊坡工程設計施工新技術與質量檢測驗收實務全書第一篇#第一篇#邊坡工程設計施工技術總論 * !! *用!就增加了該邊坡的穩定性"此外!滑坡體要向前滑動!其前沿就必須要有一定的空間!否則!滑坡就無法向前滑動"山區河流的沖刷#溝谷的深切以及不合理的大量切坡都能形成高陡的臨空面!而為滑坡的發育提供了良好的條件"總之!當邊坡的巖性#構造和產狀等有利于滑坡的發育!并在一定的外部條件下引起邊坡的巖性#構造和產狀等發生變化時!就能發生滑坡"實踐表明$在下列不良地質條件下往往容易發生滑坡!如%!&當較陡的邊坡上堆積有較厚的土層!其中有遇水軟化的軟弱夾層或結構面’%%&當斜坡上有松散的堆積層!而下伏基巖是不透水的!且巖面的傾角大于%()時’%#&當松散堆積層下的基巖是易于風化或遇水會軟化時’%&&當地質構造復雜!巖層風化破碎嚴重!軟弱結構面與邊坡的傾向一致或交角小于&*)時’%*&當粘土層中網狀裂隙發育!并有親水性較強的%如伊利石#蒙脫石&軟弱夾層時’%+&原古#老滑坡地帶可能因工程活動而引起復活時等等"如前所述!僅僅具備上述內部條件!還只是具備了滑坡的可能性!而還不足以立即發生滑坡!必須有一定的外部條件的誘導和觸發!才能使滑坡發生"%"滑坡發育的外部條件#主要有水的作用!不合理的開挖和坡面上的加載#振動#采礦等!而又以前兩者為主"調查表明$-(/以上的滑坡與水的作用有關"水來源于大氣降水#地表水#地下水#農田灌溉的滲水#高位水池和排水管道的漏水等"一旦水進入邊坡巖%土&體內!它將增加巖土的重度和起軟化作用!降低巖土的抗剪強度!產生靜水壓力和動水力!沖刷或潛蝕坡腳!當地下水在不透水層頂面上匯集成層時它還對上覆地層產生浮力等等"總之!它將改變組成邊坡的巖土的性質#狀態#結構和構造等"因此!不少滑坡在旱季原來接近于穩定!而一到雨季就急劇活動!形成(大雨大滑!小雨小滑!無雨不滑)!生動地說明了雨水和滑坡的關系"貴州省曾調查了%&個滑坡!其中有!&個是在雨季或暴雨時發生的"山區建設中還常由于不合理的開挖坡腳或不適當的在邊坡上棄土#建造房屋或堆置材料!以致破壞邊坡的平衡條件而發生滑動"振動對滑坡的發生和發展也有一定的影響!如大地震時往往伴有大滑坡發生!大爆破有時也會觸發滑坡"五!滑坡穩定性計算滑坡穩定性計算!目的在于判定滑坡的穩定程度!為處理滑坡提供依據"計算的方法有極限平衡法#有限單元法和概率法"其中極限平衡法為最基本的方法"下面將介紹這種方法"在進行計算時假定$%!&滑體為一剛性體!不考慮滑體本身的變形’%%&當穩定系數(34’!時!滑體處于極限狀態"按滑坡滑面的形態有平面滑動#楔形滑動#圓弧形滑動和折線形滑動"其中!除楔形滑動外!其余三種一般皆按平面問題考慮"

!一"平面滑動當坡體內結構面的走向基本上平行于坡面!結構面傾角小于坡角且大于其摩擦角時"易發生平面滑動#!"當坡頂和坡面無張裂縫時$圖%"滑坡的穩定系數(等于&圖！$!$-#無張裂縫的平面滑坡$%r體圖’$嘀U面圖(34)(34)*.53'467注+$,*387"$!簡化后得&((34)467,+$&387%$-$!簡化后得&((34)467,+$&387%$-%%式中#*(((滑體的重量’&(((滑體的厚度’"(((滑面的傾角’,(((單寬滑面面積’$(((滑體物質的重度’#(((滑面摩擦角’$(((滑面粘聚力#%"當坡頂$或坡面％H現張裂縫且滑體相對不透水時"裂縫中的水將產生水壓力$圖!$!$!(%［等于&圖！$!$!(#坡頂有張裂縫的平面滑坡第一篇#第一篇#邊坡工程設計施工技術總論 !#.!!-#!!-&!!!-#!!-&!!-*!-+*) %$#%’(!!0)#,%*.54,-.54%+!!-,! !*.53,-.-/387,”467也+$，(寥*387"+/.53'式中#.###單寬滑面承受的總空隙水壓力$/###單寬后緣拉裂面承受的總空隙水壓力%根據圖!$!$!(!&式中,)!#-0,.539.,)/1.!#-0",539."%::/%)%##張裂縫的位置和深度可以從地質剖面圖中確定%有困難時&可按下面的方法估算%當邊坡為干的或接近于干的時&公式!$#中的.和/為零&公式變為,!!-%,,( )!!-%,,I寥)467'+*387"代入*值&并對上式的右邊求極小值&可求得張裂縫的臨界深度!參看圖!$!$!(,,,張裂縫的相應位置為0;)#!!-$467'.54%!!-1".;)張裂縫的相應位置為0;)#!!-$467'.54%!!-1".;)#!$&.54%-.54%"!!--#'如果滑體透水且受地下水滲流作用時&則應考慮動水力對穩定的影響!圖!$!$!!'%通常假定動水力的作用方向平行于滑面&則(34為'(34)!「$+一解"：531467#+$!1一%!,$+,%2387"+3!!-!(式中#,!-,%###地下水位以上及以下滑體的面積$3###動水力$$0###滑體巖土的浮重度%圖!$!$!!#動水力對滑體的作用&"在地震區需考慮地震力的作用&(34等于,*.53,-438P,467#+$,!!-!!*387"+4.53"!!-!!第一篇#第一篇#邊坡工程設計施工技術總論 +!* +)!&) 邊坡工程設計施工新技術與質量檢測驗收實務全書)!&) 邊坡工程設計施工新技術與質量檢測驗收實務全書式中4為地震力!4)(*!(為水平地震力系數"!二"楔形滑動當巖質邊坡的兩組結構面交線傾向坡面#交線傾角小于坡角且大于其摩擦角時!易發生楔形滑動$圖!$!$!%!%"這種滑動情況比較復雜!下面僅考慮滑體沿結構面交線滑動的情況"圖！$!$!%#楔形滑坡$%立體圖&$嘴直交線視圖&$湘交線視圖將圖！$!$!%圖！$!$!%#楔形滑坡$%立體圖&$嘴直交線視圖&$湘交線視圖將圖！$!$!%中的5分解為垂直于兩結構面的方向力56#5%7$+%%%5,53$+0%!按靜力平衡條件’5,387

$56-53&-將以上二式聯合求解!得’.5356)"，,%/。^.$-!%%5<)*.53#387387$-!#%楔體的穩定系數(藻等于‘(345(3456467#6+5,467#<+$6,6+$,，

*387#$-!&%式中#6，式中#6，(((#<$<(((，6#="(*(((楔體重量"6<)6-嚼篇6$/盛為$-!*%的摩擦角#粘聚力&的摩擦角#粘聚力&和面6的面積&其余符號見圖！$!$!%"結構面交線的方位角"*口傾角#"用以下公式求得’#64’467-!!.53"6<-"6#467#6$）467-!!.53"6<-"<#467#<$ "!-!+#式中#"6%#6&&&面,的方位角和傾角’"6%#< &&&面6的方位角和傾角（!三"圓弧形滑動對于均勻土質邊坡%節理發育的巖質邊坡或棄石堆邊坡）易發生旋轉破壞）滑面呈圓弧形（這類滑坡穩定分析最常用的方法是條分法下面介紹一種核算滑坡滑動后）滑體當前所處穩定狀況反算法&&&綜合$值法（該法是將滑坡縱剖面恢復到原有狀態）并假定此時坡體處于極限平衡狀態"（34’!#）滑面的抗剪強度以粘聚力為主）據此求取已知滑面的綜合粘聚力$綜合值（然后）將$綜合值代入目前狀態滑體的穩定性計算式中）求（值"圖!$!$!##*34圖！$!$!##綜合$值法計算滑坡穩定性示意圖式中#*!%%&&&通過滑弧圓心鉛垂線至990兩側的滑體重’%3%&&&992兩側滑體重心至992的距離’! %7&&&滑弧長度’8&&&滑弧半徑（上述計算）對于滑帶物質為粘性土）滑動過程中孔隙水壓力不易消散時）才較準確"（,（#（當滑帶由粗碎屑組成）滑動時易排水）則可認為$%（）采用綜合（值法求467（綜合）再代入滑動后的滑體穩定計算式）驗算其相對穩定程度（ *口!四"折線形滑動當巖體沿同傾向多結構面或堆積土層沿下伏基巖面發生滑動時）滑面常呈折線形"圖$!$!&#（此類滑坡的穩定性多采用傳遞系數法計算（計算時按滑面折線轉點將滑體分塊）并假定*"!#每一塊段的滑面為一直線’"%#各塊段滑動推力的作用方向平行于相應各塊段的滑面）其作用點位于兩塊段分界面的中點（每塊段的剩余下滑力為*某塊段的剩余下滑力,該塊段的下滑力>（寥$該塊段的抗滑力圖！$!$!&"!#第一塊段的剩余下滑力為**第一篇#第一篇#邊坡工程設計施工技術總論 +!,++ 邊坡工程設計施工新技術與質量檢測驗收實務全書+ 邊坡工程設計施工新技術與質量檢測驗收實務全書圖!$!$!&#折線形滑坡穩定性和推力計算示意圖:!);!(34-!5圖!$!$!&#折線形滑坡穩定性和推力計算示意圖:!);!(34-!5!<!+$!,!")(34;!-8! !!-!1##第二塊段的剩余下滑力為#:%) $: !.53!%! - %%"+; %%( 34- $5%<%+$%, %+:!387!%! -%%"<%%##上式整理后得#:%)(34;!+:!$.53!%!-%%"-387!%!-%%"<%%- !5%<%+$%,%"令(!’.53!%!-%%"$387!%!-%%"<%上式簡化為#:%) (34;%+:!(!-8%式中#;&&&某塊段的下滑力;!’;%為第一塊段及第二塊段的下滑力(8&&&某塊段的抗滑力(#&&&傳遞系數)#!為第一塊段傳至第二塊段的傳遞系數(<’$&&&某塊段滑面的摩擦系數和粘聚力*將式!!$!1"代入式!!$!-"得#:%) !(34;! - 8! "(! +(34; %-8%) (34!;!( ! +; %" - !8!( !+8%"如果滑坡有幾塊段)則#!!-!:#)(34!;!(!(%+;%(%+;#"- !8!(!(%+8%(%+8#"++7) (34!;!(!(%++ (7-!+;%(%++ (7-!+++ ;=-!(=-!+;-!8!(!(%++(7-!+8%(%++(7-!+++ +87-!(7-!+87"令:7’()并用連乘號)及總和符號*表示)得#?34式中#(3’.53!%>-%>$!"$387!%>-%>A!"467(>A!=&-!!8>8(3"+7)$!7&>)! @@87$!;>;(3"+)73 @’8=-!) )(3(>(>+!(>+%++(=-!*3總)>的說來)在進行滑坡穩定計算時)應注意以下幾點#!"按滑坡滑面形態區分出平面滑塊’楔形滑塊’圓弧形滑動和折線形滑動)選用相應的計算公式(%"宜根據測試成果’反算法和當地經驗綜合確定巖土的強度指標(#"當有地下水時)計算應計入浮托力和水壓力(&"當有地震!沖刷!人類活動等影響因素時"尚應考慮這些因素對穩定的影響#*"此外"當有局部滑動可能時"除驗算整體穩定外"尚應驗算局部滑體的穩定$六!滑坡推力計算實例在實際工程中"通常直接計算滑坡的剩余下滑力"第=塊%圖!$!$!&"&剩余下滑力為’:=):=-!(+(?*=?-*==467#=-$=7= %!-%!&().53%=-!-%=&-387%=-!-%=&467#= %!-%%&式中(4表示滑坡推力安全系數"一般取!"(*$!"%*$取值的大小取決于工程的重要性和對滑坡認識的準確程度等因素$對于甲級建筑物取!"%*"乙級建筑物取!"!*"丙級建筑物取!"(*$對滑坡認識程度較高的"可考慮取低值#對滑坡認識程度較差的"可取高值#對于巖質邊坡宜取高值$計算滑坡推力的具體作法是’從上而下逐塊計算各塊的剩余下滑力"逐塊下傳"一直傳到支擋結構或滑體的最后一塊"就可得出支擋結構所承受的滑坡推力或滑坡的最終推力$在計算過程中"當任何一塊的剩余下滑力為零或負值時"說明該塊以前部分不存在滑坡推力"應從下一塊重新開始累計$當最后一塊滑體的剩余下滑力為負值或零時"表示整個滑體是穩定的#如為正值"則為不穩定"應按此設計支擋結構$當滑體具有多層滑面%帶&時"應取推力最大的面%帶&確定推力$由于滑坡實際上不是一個平面問題"因此在判斷滑坡的穩定性和計算支擋結構所承受的滑坡推力時"一般應選擇幾個平行于滑動方向并具有代表性的斷面"通常不得少于二個"其中一個應是滑動速度最快的主滑斷面$根據不同斷面的推力設計相應的支擋結構$(例!$!)#某電站主廠房滑坡系殘積!坡積土層沿下伏基巖%粘土巖&表面風化層滑圖!$!$!*#某滑坡剖面圖(解)按式%!$%!&和%!$%%&計算:7$計算結果詳見表!$%%"得最終推力:!#’!#%"&BD*2$)!1) 邊坡工程設計施工新技術與質量檢測驗收實務全書)!1) 邊坡工程設計施工新技術與質量檢測驗收實務全書從滑坡推力的計算中!可見滑面上巖土抗剪強度指標的正確選用是個關鍵問題!滑坡絕大多數"約-(/以上#發生在堆積層中!基本上以土為主!而巖層滑坡多沿軟弱結構面滑動!后者風化破碎!其性質也接近于土$所以用來測定抗剪強度指標的試樣以土為主!只在個別情況下才做巖石試驗$試驗方法主要有野外原位大型剪切試驗和室內三軸壓縮或應變式直剪試驗!但總的要求是試驗條件力求能模擬滑坡滑動時的實際受力情況$滑面"帶#上的巖土如為不能進行室內試驗的非均質土"如角礫土#%巖土接觸面或巖體中的軟弱結構面!宜進行原位大型直剪&如為有裂隙的粘性土!宜采用三軸快剪$按滑面的情況來說!當滑面明顯或埋藏淺時!宜采用野外或室內的滑面重合剪"要求試樣沿滑動方向剪切#&當滑面不明顯或埋藏深時!則采用室內重塑土多次剪以求得殘余抗剪強度"這是鑒于滑坡已經或曾多次發生滑動!滑面上的土已經或曾達到殘余抗剪強度#!試驗方法宜采用不排水剪&如滑面處土的含水量較大或估計今后還會有浸水可能時!用浸水飽和快剪$至于抗剪強度的取值!過去一般多采用峰值強度!但實踐表明!它往往偏于不安全!而采用殘余強度!則又過于保守$因此!宜根據工程實際情況!在峰值與殘余值之間選取$表!$!$#滑塊順序滑塊面積"2%#*7*74"BD#*77"BD#*77467(7"BD#7"2#@777"BD#(4*74:7"BD#"BD#+：7$!"BD'2#"BD#%BD7rBD7rBD7r+BD27r_! #",&1#"(!!)%0!+"#%"1#+'*!"-―( %1!"*#"*(%+"*1"!!+)%"**$&*"!!%"*"(%#%"*%r+(5#"! %&"("&#%*!"$##"#%"(!"(*%+"(*"(&"#"+55\5 5.155\&1%"1*"!%"(!!!"#!-)#(0"-!"+%"1&!"($!("：#("-(5xr1■,一\_* #,"%!('5-4J——"(1&—#&"!#"-安%"+―( "i !()%+“/!&“(&"1—$&#'(!"/*—+ 1 !()1"((!+-"!(!&5%)％0(+"(&51!**"%P&#(%"(!(%+''(,,,?,#,",?!!(1#%&丁5 \%”#1！5!5(&1"*(，&,##■ilo/1#t%5"/#> !!!((&(,##)#()!#5"(%5"(+,"(P'u!"(#(&1!+"%&#&#"#-#"#&#"(%#-!+("&)%0%,"(%■*"(1+"("(!+("&!":(!%",1%1"%#)&()!55"-%&"(+-%"-#5"+!-+"(%&-"(("-%&"#"+(!(,"#1!+!"&%+)#(()5%"!