1_第一讲(边坡工程概述)
边坡工程 ppt课件
平面式滑移
楔移体滑移
圆弧式滑移
01 边坡破坏特征 02 崩塌 03 滑坡 04 错落 05 坍塌
鼓胀式崩塌
陡坡上不稳定岩体之下存在较厚的软弱岩层，上部岩体重力 产生的压应力超过软岩天然状态的抗压强度后软岩即被挤出，发 生向外鼓胀。随着鼓胀的不断发展，不稳定岩体不断下沉和外移， 同时发生倾斜，一旦重心移出坡外即产生崩塌。
崩塌发生 崩塌体脱离母岩，沿坡面翻滚、跳跃、互相撞击，最后堆
于坡脚 。伴有崩塌气浪。
崩塌Байду номын сангаас类
01 边坡破坏特征 02 崩塌 03 滑坡 04 错落 05 坍塌
1、倾倒式崩塌
从力学特性来 看分为五类
2、滑移式崩塌 3、鼓胀式崩塌 4、岩块流动
5、岩层曲折
01 边坡破坏特征 02 崩塌 03 滑坡 04 错落 05 坍塌
01 边坡破坏特征 02 崩塌 03 滑坡 04 错落 05 坍塌
崩塌的形成机理
潜在崩塌体形成 成岩过程：沉积、岩浆活动和变质作用形成含原生裂隙的
岩体。 构造运动：构造变形、破坏作用形成构造裂隙。 新构造运动：形成陡峭的地形和表生裂隙。
潜在崩塌体的位移 外部环境作用下，顺分离面位移，重心临空。
01 边坡破坏特征 02 崩塌 03 滑坡 04 错落 05 坍塌
01 边坡破坏特征 02 崩塌 03 滑坡 04 错落 05 坍塌
➢ 崩塌：斜坡岩土体被结构面分割的块 体，突然脱离母体以垂直运动为主、 翻滚跌跃而下的现象与过程
01 边坡破坏特征 02 崩塌 03 滑坡 04 错落 05 坍塌
倾倒式崩塌
在河流峡谷区、黄土冲沟地段或岩溶区等陡坡上，岩体以垂 直节理或裂隙与稳定的母岩分开。通常坡脚遭受掏蚀，在重力作 用下或有较大水平力作用时，岩体因重心外移倾倒产生突然崩塌。
边坡工程pdf
边坡工程工程是指对自然边坡或人工边坡进行改造、加固和防护的工程。
随着我国经济的快速发展，基础设施建设规模不断扩大，边坡工程在土木工程领域的重要性日益凸显。
边坡工程涉及到地质、岩土、结构、材料等多个学科，具有较高的技术难度和风险。
本文将从边坡工程的稳定性分析、边坡工程的意义、边坡工程的设计和施工等方面进行详细阐述。
一、边坡工程稳定性分析边坡工程稳定性分析是边坡工程设计的基础，主要目的是预测边坡在荷载作用下的稳定性，并为边坡的加固和防护提供依据。
边坡稳定性分析的方法主要有以下几种：1. 工程地质分析法：该方法是早期研究边坡稳定性的一种主要方法，是工程技术人员在从事大量生产实践活动和资料调查基础上积累的经验。
通过对边坡所在地的地质条件、岩土性质、水文条件等进行综合分析，预测边坡的稳定性。
2. 极限平衡法：极限平衡法是一种基于静力学原理的边坡稳定性分析方法，主要通过求解边坡在荷载作用下达到极限平衡状态时的安全系数，来评价边坡的稳定性。
常用的极限平衡法有瑞典法、简布法、美国法等。
3. 数值分析法：数值分析法是一种基于数学和力学原理的边坡稳定性分析方法，主要通过建立边坡的数学模型，运用有限元、离散元等方法对边坡进行稳定性分析。
常用的数值分析法有FLAC、PLAXIS、3D-SLIDE等。
4. 可靠性分析法：可靠性分析法是一种基于概率论和统计学的边坡稳定性分析方法，主要通过对边坡稳定性指标的概率分布进行统计分析，来评价边坡的稳定性。
常用的可靠性分析法有JC法、蒙特卡洛法等。
二、边坡工程的意义边坡工程在土木工程领域具有重要意义，主要体现在以下几个方面：1. 保障工程安全：边坡工程是保障工程安全的基础。
边坡的稳定与否直接关系到工程的安全性。
通过对边坡进行稳定性分析、加固和防护，可以降低工程风险，确保工程安全。
2. 保护土地资源：边坡工程可以有效地保护土地资源。
通过对边坡进行改造和防护，可以减少边坡地质灾害对土地资源的破坏，提高土地资源的利用效率。
边坡工程
§1.3 边坡的分类
1.3.1 按岩性不同分类 根据岩性不同，边坡可分为岩质 边坡和土质边坡。 一、岩质边坡 岩质边坡又分为以下几类： 1、侵入岩类边坡 2、喷出岩类边坡 3、碎屑沉积岩边坡 4、碳酸盐岩类边坡 5、夹有软弱夹层的沉积岩边坡 6、软弱岩层边坡 7、特殊岩类边坡
8、变质岩类边坡 二、土质边坡 土质边坡又分为以下几类： 1、黄土边坡 2、砂性土边坡 3、粘土性边坡 4、软土边坡 5、土石混合边坡
5、双沟同源地形，如谷沟不深，沟间距 离数十米至数百米，沟源相连呈钳形，沟 间山谷多呈上、下陡而中间缓的鼻型斜坡 地形，也容易发生滑坡。这种地形往往是 由于山坡曾发生过移动，水流沿周围侵蚀 发育的结果，是古滑坡错落残留的痕迹， 如图2.3.1-2所示。
2.3.2 滑坡的岩、土结构
石片岩、云母片岩以及其他容易风化 遇水软化的岩石及粘性土、黄土及各 种成因的堆积层，都比较容易发生滑 坡。 2、断层面，节理面，褶曲两翼的倾 斜面，不整合面以及倾角较陡、倾向 向外、走向与边坡走向线交角小于 45°的基岩层面，都容易构成滑坡的 滑动面。 3、岩、土有扰动、松脱现象，基岩 层位、产状特征与外围不连续，说明 山坡发生过滑坡。 4、滑坡发生后，其后缘断壁上有顺 坡擦痕，前缘土体被挤出，滑坡两侧 以沟谷或裂面为界，滑床常有由粘性 物质或粘粒夹磨光角砾组成塑性变形 带。
2.2.6 按滑动面形态不同
分类
一、平面滑动 边坡岩体沿某一结构面如层面、节 理或断层面发生滑动，如图2.2.6-1所 示。 通常发生在滑动面的倾向与边坡面 的倾向一致，而滑动面的倾角小于边 坡角但大于其内摩擦角的层状或有粘 土夹层的岩体中。 二、楔体滑动 当边坡岩体中有两组或两组以上结 构面与边坡斜交，且相互切割成楔形 体而滑动。 当两结构面的组合交线的倾向与边 坡倾向近于一致，组合交线的倾角小 于边坡角而大于其内摩擦角时，较易 发生这类破坏，如图2.2.6-2所示。
边坡工程PPT模板讲义
2.地质构造和岩体结构的影响
地质构造因素对边坡稳定性,特别是对岩质边坡稳定性 的影响是十分明显， 1 在区域构造比较复杂,褶皱比较强烈,新构造运动比较活 动的地区,边坡稳定性较差,常出现巨大型滑坡及滑坡群； 2 断层带岩石破碎、风化严重地区,往往又是地下水最丰 富和活动的积极地区,易发生滑坡，
边坡工程
资源环境学院
01.02.2024
第1节、概述 第2节、斜坡中的应力分布特征 第3节、斜坡变形破坏的基本类型 第4节、影响斜坡稳定性的因素 第5节、斜坡稳定性的工程地质评价方法
01.02.2024
Байду номын сангаас
第1节 概述
斜坡统指地表一切具有侧向临空面的地质体,包括天然斜 坡和人工边坡，
天然斜坡 简称斜坡 是指自然地质作用形成未经人工改造 的斜坡 山体斜坡、河谷岸坡、海岸陡崖等 ，
4.地震作用的影响 地震对边坡稳定性的影响较大，在地震的作用下,首先使
边坡岩体的结构发生破坏或变化,出现新的结构面,或使原 有结构面裂、松弛,饱水砂层出现振动液化,地下水状态亦 有较大的变化，在地震力的反复振动冲击下,边坡沿结构 面发生位移变形,直至破坏，
01.02.2024
5.工程荷载的影响 如拱坝坝肩承受的拱端推力；边坡坡肩附近修建大型水工 建筑物引起的坡顶超载；压力隧洞内水压力传递给边坡的裂 隙水压力；库水对库岸的浪击淘刷力；预应力锚固时所加的 预应力等，由于工程的运行,也可能间接地影响边坡的稳定，
2 顺向坡，即主要软弱结构面 软弱面、断层面,不整合面 的 走向与斜坡面的走向平行或较接近,倾向一致的斜坡根据其倾 角和坡角的相对大小可分为两种情况：
顺向坡
软弱面倾角小于坡角， 软弱面倾角大于
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第1节、概述 第2节、斜坡中的应力分布特征 第3节、斜坡变形破坏的基本类型 第4节、影响斜坡稳定性的因素 第5节、斜坡稳定性的工程地质评价方法
15.07.2020
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第1节 概述
斜坡统指地表一切具有侧向临空面的地质体，包括天然斜 坡和人工边坡。
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4.地震作用的影响
地震对边坡稳定性的影响较大。在地震的作用下，首先 使边坡岩体的结构发生破坏或变化，出现新的结构面，或 使原有结构面张裂、松弛，饱水砂层出现振动液化，地下 水状态亦有较大的变化。在地震力的反复振动冲击下，边 坡沿结构面发生位移变形，直至破坏。
15.07.2020
表层蠕动多发生在陡倾层状岩层或陡倾结构面发育的岩体 中，层面或结构面走向与斜坡面走向平行或交角很小。一 般反坡向倾斜或倾角大于60º者更易发生。
深层蠕动是由于坚硬岩层组成的边坡底部存在较厚的软弱
岩层时，由软弱岩层发生塑性流动而引起的长期缓慢的边
坡蠕动变形。
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15.07.2020
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一、应力状态的变化
• 在岩土体中进行开挖，形成人工边坡后，由于开挖 卸荷，在近边坡面一定范围内的岩土体中，发生应 力重分布作用，使边坡岩土体处于重分布应力状态。
• 边坡岩土体为适应重分布应力状态，将发生变形和 破坏。因此，研究边坡岩土体重分布应力特征是进 行稳定性分析的基础。
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(4)结构面 结构面的存在使坡体中应力发生不连续分布，
并在结构面周边或端点形成应力集中带或阻滞应力 的传递，这种情况在坚硬岩体边坡中尤为明显。
第1章边坡工程基础知识
§1.4 影响边坡稳定性的因素
一、内部因素： 1、岩石和土的性质：是决定边坡抗滑力的根本因素。 2、地质结构：结构面与结构体与边坡方向的组合关系。 二、外在因素：
水、地震等作用
§1.4 影响边坡稳定性的因素
内部因素： 岩石和土的性质：是决定边坡抗滑力的根本因素。
(1) 岩浆岩：稳定性好，但 原 生节理发育，有崩塌、滑坡。
§1.5 常用的边坡处治形式
边坡整治措施应与变形破坏的方式、类型相联系
变形破坏方式 风化、剥落 浸蚀（水的冲刷）
落石、崩塌 变形体 滑坡
整治方法（措施） （坡面防治）砌石、喷混凝土、植被 （冲刷防护）植物、抛石、浆砌片石、石笼
（落石崩塌的防护）支撑、防护网、锚固 锚固、抗滑桩、排水… 挡墙、抗滑桩、排水、减载压重…
边坡的破坏：
指坡体以一定的速度出现较大的位移，边坡岩体、土体产 生整体滑动、滚动或转动。
§1.3 边坡的破坏形式及分类
边坡破坏类型
§1.3 边坡的破坏形式及分类
滑坡
指边坡一部分岩土体以一定的加速度沿某一滑动面 发生剪切滑动的现象。
§1.3 边坡的破坏形式及分类
滑坡形态特征
§1.3 边坡的破坏形式及分类
§1.4 影响边坡稳定性的因素
(5)粘土类边坡：决定于密度、塑性、抗剪强度、地下水
§1.4 影响边坡稳定性的因素
(6)黄土：决定于密实程度、结构特征。
§1.4 影响边坡稳定性的因素
地质结构：结构面与结构体与边坡方向的组合关系。
§3 影响边坡稳定性的因素
外在因素： 水的作用
(1)土坡、岩质斜坡裂隙中的泥质、泥质岩层，干燥时强度 较高，泥化软化后，强度降低。
(3)按照边坡的稳定性程度：可分为稳定性边坡、基本 稳定边坡、欠稳定边坡和不稳定边坡。这种分类方法一般根 据边坡的稳定性系数的大小进行划分，但无严格的规定。
边坡工程方案编制
边坡工程方案编制一、前言边坡工程是指在自然地形或人工开挖的山坡、河岸、高填等地形的坡度上，进行经济合理的稳定处理，以保障坡体的安全稳定，防止坡体发生滑坡、崩塌等灾害，同时保护环境，保障人们的生命财产安全。
在现代城市建设和工程建设中，边坡工程的设计和施工是非常重要的一环，其安全性和经济性直接关系着整个工程的质量和效益。
因此，边坡工程方案的编制是非常重要的一项工作。
二、边坡工程的基本概念1.边坡工程概述边坡工程是指在开挖土方或者在山体、河岸等地形上进行稳定处理的工程。
地形坡度大于1:1的工程称为边坡工程。
边坡工程一般包括山坡、高填土、河堤等。
其设计和施工需要科学严谨，包括地质勘察、边坡的稳定性、防护措施等多方面的工作。
2.边坡工程的作用边坡工程对城市建设和环境保护起着至关重要的作用。
在山区，边坡工程能够有效地保护土地资源，减少山体滑坡和崩塌对生产生活的影响；在城市建设中，边坡工程可以确保基础设施的稳定和安全，同时也可以保护环境和自然资源不受破坏。
三、边坡工程的方案编制1.边坡工程方案编制的基本思路边坡工程方案编制是指在边坡工程设计前，进行科学、严谨的方案编制工作。
其基本思路包括以下几点：（1）充分调查和了解工程现场的地质地貌情况，明确地质构造和岩土性质；（2）科学确定边坡工程的设计参数和技术指标，包括边坡的坡度、高度、土质等；（3）制定合理的工程施工方案，包括施工工艺、施工方法、安全措施等；（4）注重环境保护和生态恢复，最大限度地减少对环境的影响。
2.边坡工程方案编制的具体步骤边坡工程方案编制的具体步骤包括以下几个方面：（1）地质勘察在进行边坡工程方案编制前，必须对工程现场的地质地貌情况进行充分的调查和勘察。
地质勘察的主要内容包括：地形地貌、地质构造、岩土性质、地质构造活动等。
（2）边坡设计参数确定根据地质勘察的结果和相关技术标准，科学确定边坡工程的设计参数，包括边坡的坡度、高度、土质、滑坡稳定系数等。
边坡工程ppt课件
图1 顺层边坡示意图
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当边坡的岩层倾向与边坡坡向相反或接近相反 时(此时岩层走向与边坡走向一致或近于一致)， 虽然局部受节理切割影响易造成零星垮落，但 边坡的整体安全性较好，不易发生大规模的滑 坡(图2)
图2 切层边坡示意图
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另外当边坡的岩层倾向与边坡坡向斜交时，边坡的
安全性介于上述两种情况之间。边坡以岩层倾向与 边坡坡向相同为主，故边坡容易失稳。岩层倾向与 边坡坡向一致，边坡安全性差，岩层倾向与边坡坡 向相反，边坡安全性好。
(2)岩性：风化速度受岩性控制。不同岩石的风 化速度不同，它们的风化程度亦不一样。加上 其它各种因素的相互影响和共同作用，边坡变 形破坏明显增加，说明岩石风化速度对边坡安 全性的影响较显著。尤其是软质岩类岩石边坡 与硬质岩类岩石边坡相比，发生边坡变形破坏 的可能性较大，速度较快，即岩石以软岩为主 的边坡，边坡比较容易失稳；反之，边坡的安 全性较好。
边坡工程
1
一、边坡工程概述 二、高切坡工程 三、路堤边坡 四、边坡稳定性分析方法 五、边坡工程防护技术及加固处理方法 六、边坡工程设计理论的未来发展方向
2
第一部分 边坡工程概述 1、边坡的分类 2、影响边坡稳定的因素 3、边坡工程研究的意义
3
1、边坡形态与分类
（1）成因 自然边坡和人工边坡
（2）岩性 岩质边坡（由岩石构成，又分为顺层边
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水对边坡岩体安全性的影响程度与组成边坡岩 体的岩性有关，硬质岩由于它的力学性质较强， 故岩体完整性比较好，水一般沿着岩层面流动， 主要是通过减少岩层间的摩擦系数和内粘聚力 来破坏边坡的安全性.而对于软弱岩体，由于岩 体的力学性质较差，当岩体受水侵蚀时，岩体 容易软化，岩体力学性质迅速降低，故在降雨 时软弱岩体边坡的安全性较差。
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中国中铁科学研究院有限公司
廖小平研究员
5.
边坡工程监测预警技术（第五讲）
1.边坡工程定义
成的；
Ø人工边坡则是人类为了满足生产、生活的需要，在建设过程中对地形地势进行改造形成的。
Ø
“边坡工程”即是指在边坡场地进行人类工程活动与建设或改造的一个工程体系，主要包括其成因机制、稳定性分析、工程状态、活动规律、发展趋势、工程对策和工程可靠与安全的研究。
来了巨大损失，边坡工程的稳定性问题日
益突出。
国际上将滑坡、泥石流和火山，
地震并列为
三大全球性地质灾害。
边坡变形破坏运动学特征
Ø坍：水冲岸塌。
坍塌、坍方。
Ø错：相对摩擦运动、互不碰上。
错落。
Ø滑：以平滑、连续的动作来移动。
滑坡。
Ø溜：沿沟槽灵活地滑动。
溜坍。
Ø流：因水而动，或者随水流而移动。
流石、流泥。
落。
Ø滑：以平滑、连续的动作来移动。
滑坡。
Ø溜：沿沟槽灵活地滑动。
溜坍。
Ø流：因水而动，或者随水流而移动。
流石、流泥。
倾倒Ø溃屈
错落
型，硬质岩剥落较缓慢，而软质岩则相对较
严重。
岩石特征、气候和地形条件是控制岩
石风化的主要因素。
不同的岩石具有不同的
矿物组成和结构构造，不同矿物的溶解性差
异很大。
节理、层理和孔隙的分布状况和矿
物的粒度，又决定了岩石的易碎性和表面积。
对道路安全影响不大，但是由于长期风化剥
落，将使边坡岩体形成巨大的洼崖腔，使上
部硬质岩体形成危岩。
强风化层，颗粒较粗，粘粒含
量很少，易崩解，抗冲刷能力
很差，因此在雨季期间流石流
泥现象十分严重，大量坡面冲
刷物流向碎落台或路面，堵塞
排水沟，常在坡面形成密集的
冲刷沟槽，并导致喷播草仔流
失而影响坡面绿化效果。
坡面冲刷
一种是由于结构面切割形成的
小型楔体；土块的来源通常为
坡顶覆盖层的解体物质。
Ø掉块落石的体积较小，其破坏
力也不髙；但高边坡的掉块落
石，其能量也不可低估，构成
较大的安全威胁。
Ø崩塌可以分为滑移型崩塌、倾
倒型崩塌和错断式崩塌三种类
型。
Ø崩塌按物质可分类土崩、岩崩、
以及雪崩(自然坡体)。
规模大者
称为山崩，河库岸边称为崩
岸，还有堤崩等。
Ø常见于反倾或陡倾层状结构边坡岩体中。
Ø
这种破坏模式在沉积岩地区的反倾地层中较为多见，似层状构造的火成岩也有发现。
溃屈
Ø
溃屈破坏主要发育在等坡顺倾层状岩石边坡中，当岩层倾角与坡角大致相近时，坡脚岩层因剪切变形而呈鼓起状，同时产生层面拉裂、脱层等现
象。
于坡脚的坡体病害现象。
Ø具有富水性和突发性。
Ø
在路堑边坡工程中常见。
成的。
一旦降雨使坡面岩土饱和时，基质吸力急剧消失，岩土强度降低，并产生动静水压作用，容易形成溜坍病害。
流塑状。
边坡滑坡
Ø在一定的结构面组合下，如变形体的后缘是沿一组陡而深的结构面发育时，往往变形体比不动体破碎。
由于变形体在压力增大的条件下，先自行下错压密，同时挤压中前
部，直到形成向临空面倾斜的底部破碎带
Ø近年来，随着高速公路建设向山区延伸和发展，由于其技术等级较高，且我国山区地形条件困难、地质结构复杂、地质环境背景脆弱，深挖高填十分普遍，边坡工程问题日益突出。
同时也遭遇了不少边坡工程失败和损失。
边坡的变形破坏机理
Ø有关边坡的变形破坏机理研究方面，国外开展的较早，并在上世纪70年代得到了系统总结。
主要着重典型破坏模式。
Ø上世纪80年代以来，在边坡变形破坏的力学机理解释和特征规律的研究方面，中国学者作出了较为突出的贡献。
Ø上世纪末至本世纪初，利用现代数值计算技术的发展成果和逐步完善的岩土工程测试与试验技术，分别从边坡的坡体结构类型、变形发育特征、破坏力学本质、以及失稳原因与规律等方面，对重点边坡工程的变形破坏机理进行定量的剖析研究，希望总结归纳得到较为可靠的定性结论。
Ø近二十年来，耗散结构论、协同理论、突变理论、混沌理论、分形理论等非线性科学理论的发展为边坡工程稳定性评价带来了更多的手段和方法，在边坡失稳的突变模型和灰色系统模型、滑面形成的自组织临界过程描述、边坡岩体的分形描述以及人工神经网络理论等方面取得了一些开创性的成果。
高边坡设计。
中铁西北科学研究院在福建等山区高速公路高边坡工程建设生产实践过程中，系统提出“动态设计理念和信息化施工技术”，并结合高边坡专项设计程序，在近千处高边坡工程实践中成功应用。
建设规模的扩大和发展，要求提高边坡防护等级，确保道路交通的畅通和安全，路堑边坡的防护与加固技术得以逐步重视并开展广泛的研究与实践，特别是近十年来，岩土锚固技术的发展和进步使得在路堑高边坡设计中大量应用。
完善，定量化计算水平和准确性较低。
Ø边坡开挖松弛的力学原理、变形破坏模式和数值模拟计算研究不够深入。
Ø边坡锚固工程的适用条件及其耐久性尚需深入研究。