工程地质学中国地质大学斜坡变形破坏工程地质研究
第五章斜坡工程地质研究
按结构面的产状与临空面的关系，可分为： (1)平迭坡：主要软弱结构面为水平的 (2)逆向坡：主要软弱结构面的倾向与坡面的倾向相反 (3)顺向坡：主要软弱结构面的倾向与坡面的倾向一致 >时，稳定性最差，极易发生顺层滑坡 <时，稳定性较好
(4)斜交坡：主要软弱结构面与坡面成斜交关系。其交角越小，稳 定性就越差。 (5)横交坡：主要软弱结构面的走向与坡面走向近于垂直，稳定 性较好，很少发生大规模的滑坡。
第五章斜坡工程地质研究
二、滑坡运动的阶段性 产生、发展、演化、消亡
1.蠕动挤压阶段（准备阶段） 2.滑动阶段 3.剧滑阶段 4.稳定阶段
蠕滑阶段
周期性的活动特点
第五章斜坡工不当的开挖
2.识别方法：
不当的弃土
航片解译、地面调查、勘探
面 线点
第五章斜坡工程地质研究
不当的地表排水
2、按滑动面与层面的关系分类 (1)无层滑坡：均质、无明显层
理的岩土体 (2)顺层滑坡：原生、次生的软
弱夹层存在，上部松散堆积物与下部 基岩接触带
(3)切层滑坡：多发生在岩层近 于水平的平迭坡，构造面控制
第五章斜坡工程地质研究
3、按滑坡体规模大小分类 （1）小型滑坡：体积小于10×104m3 （2）中型滑坡：体积介于10×104—100×104m3 （3）大型滑坡：体积介于100×104—1000×104m3 （4）特大型滑坡：体积大于1000×104m3
第五章斜坡工程地质研究
b.卸荷回弹或初始应力释放时产生拉裂面。
卸荷、初始应力释放 侧应力减弱
岩土体松动
产
生张裂面
c.因蠕滑形成局部应力集中产生拉裂。
(2)蠕滑：斜坡岩土体在自重应力为主的坡体应力长期作用下,向 临空面方向的缓慢而持续的变形。
斜坡变形破坏工程地质研究
本章概述介绍基本概念，斜坡应力分布特征，斜坡变形破坏形式及机理，崩塌形成条件及基本特征滑坡形态要素及分类、稳定性影响因素及评价，斜坡变形破坏预测预报及防治。
重难点：加强对斜坡变形破坏形式及机理的理解，重点掌握野外识别滑坡及分析判别斜坡稳定性的方法，掌握治理滑坡的设计原则及各种措施的适应性。
第六章斜坡变形破坏工程地质研究第一节概述斜坡系指地壳表部一切具有侧向临空面的地质体，是地表广泛分布的一种地貌形式。
斜坡一般可分为天然斜坡和人工边坡，所谓天然斜坡是指未经人工破坏改造的斜坡，如沟谷岸坡、山坡、海岸等；而人工边坡是指经人工开挖或改造了形状的斜坡，如渠道边坡、基坑边坡、路堑边坡和露天矿边坡等。
斜坡具有坡面、坡顶、坡肩、坡脚、坡角和坡高等形态要素。
斜坡的临空斜面称为坡面；斜坡的顶部缓坡面或水平面称为坡顶面；坡面与坡顶面的转折部位称为坡肩；斜坡最下部与水平地面相接部位称为坡脚；坡面与水平地面的夹角称为坡角；坡肩与坡脚间的垂直高度一般称为坡高。
斜坡变形破坏是内、外动力地质作用下斜坡岩土体处于不稳定状态或失稳的一种现象。
随着时间的推移，在各种地质营力作用下，斜坡岩土体将会经历各种不同的发展演化阶段；与此同时，坡体内应力发生新的变化，由此而可能引起斜坡岩土体的位移，产生不同形式和规模的变形破坏。
由于斜坡变形破坏释放了应力，变形破坏后的斜坡趋于新的平衡而逐渐稳定下来；当应力调整打破了这种新的平衡，斜坡又会出现新的变形破坏。
由此可见，斜坡变形破坏实质上是斜坡岩土体应力与强度之间的矛盾关系所决定的。
斜坡变形破坏给工程建筑带来的危害非常广泛，甚至造成生命财产的巨大损失，全世界各种典型实例不胜枚举。
我国安徽梅山水库连拱坝的破裂事故即为斜坡变形危及工程安全的典型实例。
该坝右坝肩花岗岩边坡在大坝运营了6年以后发生显著变形，岩体沿一组缓倾角裂隙向河谷方向滑移，使坝体的拱和垛受压变形产生裂缝，库水沿裂缝漏出(图6－1)，后经及时处理才保证了大坝的安全。
斜坡变形破坏工程地质研究107页PPT
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
斜坡变形破坏工程地质研究
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
工程地质学-第十一章 边坡的工程地质研究
不发生显著变化，只是岩块之间出现相
对位移或拉裂，从而使岩体出现松动、 架空现象。
图10-7 蠕动变形示意图 （a）脆性岩石的变形
第二节 边坡的变形与分类
㈡ 边坡岩体变形破坏形式
2、蠕动 ⑵ 由塑性岩石构成的岩体
在一定荷载的长期作用下，发生 缓慢的连续弯曲变形，如层状岩石的 非构造弯曲（点头哈腰）。
但是高大树木不离边坡稳定：风力作用下树根上拔边坡土体； 树根生长和腐烂增大地下孔隙，地表水易沿孔隙入渗。
二、影响边坡稳定的因素
第二节 边坡的变形与分类
5、滑坡
⑶ 滑面形成机理
C 滑面受软弱垫层控制
软弱垫层是指在坚硬岩石下部的 力学强度较低的软弱岩石。这样，在 上部坚硬岩石大的自重应力作用下， 可沿此软弱垫层滑动。实际调查发现， 此类滑动可以是突发性的，也可是渐 进性的。
需要指出的是，无论哪种滑面， 不是一次形成的，而是先局部，后逐 渐发展成为贯通性滑动面。
B 按滑坡深度分类：表层滑坡（小于2～3m）、浅层滑坡（小于 3～
10m）、深层滑坡（大于10m）。 C 按滑坡体积大小分类：小型滑坡（小于3万立方）、中型滑坡
（3 ～50万立方）、大型滑坡（50 ～300 万立方）、巨型滑坡（大于300万立方）。 D 按滑动的力学性质分类：推动式滑坡（滑坡体后部先滑动而推 动前部）、牵引式滑坡（滑坡体前部先滑动，引起由下而上依次 下滑）。
该裂隙特征是上宽下 窄，发育深度一般不低于 谷底基岩面标高。边坡愈 高愈陡裂隙愈发育，松弛 张裂带愈宽、愈深。
图10-6 峡谷地区卸荷裂隙发育示意图
第二节 边坡的变形与分类
1、松弛张裂 在河谷底部形成的卸荷裂隙，是由于河床上部卸荷引起。该裂
隙特征是平行于谷底，且越靠近谷底张开越宽，越向深部张开越小。 松弛张裂有时导致倾倒、蠕动等其它变形。
工程地质学第5章斜坡变形破坏工程地质研究
应力分布出现了不连续性，在不连续面或软
弱面的周边形成应力集中或发生应力阻滞。
工程地质学第5章斜坡变形破坏工程地质 研究
第三节 斜坡变形破坏的基本形式
一、斜坡变形
斜坡受到侵蚀卸荷作用和开挖卸荷等作用所产生的应力释放效应，
而引起的斜坡表层岩土体的弹塑性回弹和蠕变位移。 形式： (1) 卸荷回弹 卸荷、初始应力释放 侧应力减弱 产生张裂面 (2) 拉裂 斜坡形成过程中，在坡面和坡顶形成的张力带中拉应力集中 形成拉张裂缝。
缓坡 <150 坡面形态：内凹型，外凸型，直线型，复合型
B A
斜坡的基本要素：
(1)坡面AC (2)坡肩A
(3)坡顶AB (4)坡脚C (5)坡高H (6)坡角
M
H
(7)坡体M
C
工程地质学第5章斜坡变形破坏工程地质 研究
工程实例
1963年10月夜间发生在意大利北部山区的 Vajont水库，被公认为是世界上最严重的滑坡灾害。 该水库库容10亿立方米，坝高267米，是当时世界上 最高的双曲拱坝。
2.在坡脚及坡肩附近形成应力集中区
(1)坡脚附近最大主应力显著增高,且愈近表 面愈高;最小主应力显著降低。 这一带是坡体中应力差或最大剪应力最高 的部位，形成最大剪应力增高带，往往产 生与坡面或坡底面平行的压裂面。
(2) 在坡顶面和坡面的某些部位,坡面的径向
应力和坡顶面的切向力可转化为拉应力,
1
形成张力带,易形成与坡面平行的拉裂面。
工程地质学第5章斜坡变形破坏工程地质 研究
(3) 坡底宽度：当W<0.8H时,坡 脚最大剪应力随底宽增大 而急剧减小 。当W>0.8H
时， 则保持为一常值（称为“残余
(4)坡坡角面应形力态”：）平面上的凹形坡，应力集中明显减缓。 圆形和椭圆形边坡，坡脚最大剪应力仅为一般斜坡的1/2。 当水平应力坡形于椭圆形矿坑长轴时，应力集中较缓和。
工程地质学中国地质大学第5章斜坡变形破坏工程地质研究
2 治理措施：
（1） 排水措施：（同上 ） （2） 削方、堆：格栅（室）护坡 （3） 支挡工程：挡土墙：砌置挡墙 加筋土挡墙
锚固：单一锚杆（索1 ） 挂网+喷浆+锚杆（索） 构+锚杆（索）
抗滑桩：钢管桩 钢筋+砼桩 砼桩 结合形式：桩+锚 桩+墙（ 预 测 预 报
一 、预测预报的基本内容 位置、规模、类型、运动速度、 运动距离、发生时间
空间预测按照预测范围的大小可分为：
区域性滑坡预测： 以一个大的区域为依据对象，确定滑 坡可能发生的区段范围。
地段性滑坡预测： 以一个地段滑坡调查资料为依据，确定 将来可 能发生滑坡的大致位置、可能 的类型等。
工程地质学中国地质大学第 5章斜坡变形破坏工程地质
研究
若斜坡滑动时，各土条围绕圆心O旋转， 则斜坡的稳定性系数为该土条的总抗滑力矩 与总滑动力矩之比：
最危险滑面的确定：
对于均质粘性土斜坡最危险滑动面应通过坡脚，圆心 O的位置按以下步骤确定： （1）根据下表中坡角值查1和2，找出0点
（2）按下图所示确定E点；
（3）连接EO，在EO的延长线上取一系列圆心O1， O2，…,On; （4）分别计算O1，O2，…,On所对应滑动圆弧上的 稳定性系数K1，K2，…，Kn，联其端点，所得曲线上 最小的Kmin值所对应的Om点，即为最危险滑弧圆心。
若土层复杂，则Om不一 定是最危险滑动弧圆心，为此，
可过点作垂直OE的线段，在该
斋滕预报经验公式：
例：某滑坡位移曲线上t1、t2、t3 所对应的日 期为： t1：1963年1月20日 t2：1963年1月26日 t3：1963年1月30日
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56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 儿
斜坡变形破坏工程地质研究
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
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2004年12月11日晚10时30分左右，甬台温高速公路柳市附近突发达大面积山体滑坡事故，致使温州大桥白鹭屿至乐成镇一段的高速公路双向车道全部瘫痪。
苏沟口南丹江二级阶地前缘滑坡(H12)。
镜向东。
①竹林关洲河北滑坡（H18）
典型滑坡危险性评估
②竹林关镇东岭乡下西坡滑坡（H15）
④丹凤下碥滑坡（H5）
第8章斜坡变形破坏工程地质研究
1、基本概念
2、斜坡应力分布特征
3、影响斜坡应力分布因素
我国滑坡和泥石流分布图
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边坡概念
1.边坡是指地壳表层一切具有侧向临空面的地质体.
2.斜坡变形破坏又称斜坡运动，是一种动力地质现象。
是指地表斜坡岩土体在自重应力和其它外力作用下所产生的向坡外的缓慢或快速运动。
可以分为
自然边坡:如:山坡,海岸,河湖岸等;
人工边坡:如:路堑,矿坑,人工开挖基坑等;
二、斜坡中的应力分布特征
斜坡周围主应力迹线发生偏转
斜坡临空面附近造成应力集中：坡脚、坡肩
坡体：
坡脚：
三、影响斜坡应力分布的因素
岩体初始应力
坡形
岩土体特性和结构特征
斜坡岩土体在自重应力为主的坡体应力长期作用下,向临空面方向的缓慢而持续的变形。
a.表层蠕滑：斜坡浅层岩土体在重力的长期作用下，向临空面方向缓慢变形构成一个剪变带，其位移由坡面向坡内逐渐降低直至消失。
b.深层蠕滑：主要发育在斜坡下部或坡体内部。
按其形成机制特点可分为两种：
①软弱基座蠕滑
②坡体蠕滑（受软弱结构面控制）
两种深层蠕滑的区别：
①不是沿一个统一的滑动面，受软弱基座控制
②有统一滑动面，受软弱结构面控制。