节理裂隙和边坡稳定性
边坡稳定性分析及加固措施

边坡稳定性分析及加固措施摘要:边坡是自然或人工形成的向一个方向倾斜的陡坡,是人类工程活动的基本地质环境之一,稳定的边坡可以为我们的生活带来许多便利,但是边坡一旦失稳,造成的后果也是难以估量的。
因此,分析边坡的稳定性并借此来避免边坡的破坏具有重大意义。
关键词:边坡稳定性;分析;措施1、边坡的稳定性影响因素一直以来,工程界一直采用安全系数,即结构产生抗滑力/导致结构破坏的下滑力来表征边坡的稳定性,当边坡自身的实际安全系数大于规范规定的安全系数时的,边坡就是稳定的,相反的话边坡就会丧失其稳定性。
边坡的稳定性受许多因素影响,但总体而言能划分为两种类型:即自然因素和人为因素,它们都能够影响边坡的抗滑力或者下滑力,继而改变边坡的实际安全系数来产生作用的。
(1)自然因素。
自然因素主要包括:岩土体性质、地质构造、以及地表水和地下水。
岩土体性质主要是指岩土体的坚硬程度、完整程度、抗风化能力、水理性质、强度、硬度等,这些因素都会影响边坡自身的稳定性。
地质构造主要指边坡构造特点、褶皱形态、岩层产状、断层和节理裂隙是否完全发育。
通常来说,一个边坡所处环境内的地质条件越复杂其自稳能力就越弱。
地表水会对坡体表面进行冲刷,不断带走岩土体并增加坡表的风化作用,或者通过自身重力作用,致使边坡的下滑力增加;而地下水的渗透会改变岩土体的应力状态,进而减小颗粒的有效应力,使得滑坡更容易发生。
(2)人工因素。
人工因素主要包括:开挖和堆载。
开挖会打破坡体内部的力学平衡,进而导致应力的二次分布,而原本稳定的边坡在发生应力改变后往往有失稳的危险。
另外,由于工程中地形条件的限制,往往不能及时的运输开挖的岩土渣,这时,为了加快工程进展,通常会采取堆载的方式,而一旦堆载的岩土体过多,就会对坡体产生较大的侧向土压力,边坡就会因此发生失稳破坏。
2、边坡稳定性分析方法目前研究边坡稳定性的方法主要有瑞典圆弧法、简布法和毕肖普法等方法,他们依据不同的假定来计算边坡的安全系数,但是由于实际边坡的受力复杂、假定方法多样、应力应变呈非线性关系等问题,采用人工计算的方法往往较难得出准确结果,故而数值分析的方法在研究边坡稳定性时得到了广泛的应用。
边坡稳定性分析方法

边坡稳定性分析方法边坡稳定性问题涉及矿山工程、道桥工程、水利工程、建筑工程等诸多工程领域。
岩土边坡是一种自然地质体,一般被多组断层、节理、裂隙、软弱带切割,使边坡存在削弱面,在边坡角变化、地下水、地震力、水库蓄水等外因作用下,使边坡沿削弱面产生相对滑移而产生失稳。
边坡稳定性分析过程一般步骤为:实际边坡→力学模型→数学模型→计算方法→结论[4]。
其核心内容是力学模型、数学模型、计算方法的研究,即边坡稳定性分析方法的研究。
边坡稳定分析方法研究一直是边坡稳定性问题的重要研究内容,也是边坡稳定研究的基础。
1 边坡稳定性研究发展状况边坡稳定性的分析研究始于本世纪二十年代,最早是对土质边坡的稳定性进行分析和计算,直到60年代初,岩体边坡的稳定性分析研究才开始进行。
早期对边坡稳定性的研究主要从两方面进行的:一是借用刚体极限平衡理论,根据三个静力平衡条件计算边坡极限平衡状态下的总稳定性。
二是从边坡所处的地质条件及滑坡现象上对滑坡发生的环境及机制进行分析,但基本上都是单因素的。
50年代,我国许多工程地质工作者,在研究中采用前苏联的“地质历史分析”法,也是偏重于描述和定性分析。
60年代初的意大利瓦依昂水库滑坡及我国一些水电工程及露天矿山遇到的大型滑坡和岩体失稳事件,使工程地质学家们认识到边坡是一个时效变形体,边坡的演变是一个时效过程或累进性破坏过程,每一类边坡都有其特定的时效变形形式或时效变形过程,这些过程所包含的力学机制只有用近代岩石力学理论才能解释,从而使边坡稳定性研究进入了模式机制研究或内部作用过程研究的新阶段。
进入80年代以来,边坡稳定研究进入了蓬勃发展的新时期。
一方面随着计算理论和计算机科学的迅猛发展,数值模拟技术已广泛应用于边坡稳定性研究。
边坡稳定性分析的研究也开始采用数值模拟手段定量或半定量地再现边坡变形破坏过程和内部机制作用过程,从岩石力学和数学计算的角度认识边坡变形破坏机制,认识边坡稳定性的发展变化。
边坡稳定性分析

目录摘要 (IV)Abstract (V)第一章概况 (1)1.1贵阳龙洞堡见龙路住宅小区工程概况 (1)1.2 边坡概况 (1)1.2.1 边坡地段地物环境 (1)1.2.2 边坡形态及岩土构成 (1)1.2.3 边坡安全等级及勘察等级 (2)第二章水文地质条件及工程地质条件 (3)2.1工程地质条件 (3)2.1.1 地形地貌 (3)2.1.2 地质构造 (3)2.1.3 地震 (3)2.1.4 地层岩性 (3)2.1.5 不良地质现象 (5)2.2 水文地质条件 (6)2.2.1 气象条件 (6)2.2.2 水文地质条件 (6)2.2.3 降水及空气情况 (6)第三章稳定性分析 (7)3.1分析依据 (7)3.2定性分析与评价 (7)3.3稳定性评价 (8)3.4有限单元法及ANSYS的实现 .................... 错误!未定义书签。
3.4.1 有限元法 .................................................................................................... 错误!未定义书签。
3.4.2 ANSYS边坡分析........................................................................................ 错误!未定义书签。
3.4.3 ANSYS分析情况........................................................................................ 错误!未定义书签。
3.5 极限平衡法 (10)3.5.1 计算方法介绍 (10)3.5.2 相应计算公式 (10)3.5.3 理正计算图示 (11)3.5.4 理正计算分析 (13)3.5.5 计算结果分析 (19)第四章边坡支护设计 (20)4.1 支护方式综述 (20)4.1.1 锚杆 (20)4.1.2 格构锚固 (21)4.2工程地质条件及评价 (22)4.3 设计基本要求 (22)4.4设计依据 (22)4.5 计算方法及过程 (23)4.6 锚杆支护验算 (27)4.6.1 计算结果 (27)4.6.2 结果分析 (29)4.7支护结构 (29)4.7.1 支护概况 (29)4.7.2 支护方案图 (29)4.8 防水工程 (31)4.8.1 一般规定 (31)4.8.2 排水设计 (32)4.8.3 排水施工要求 (33)4.9其他说明 (34)第五章施工组织方案 (35)5.1施工准备 (35)5.2施工方案 (35)5.2.1 施工程序 (35)5.2.2 施工起点流向 (35)5.3施工方法及施工工艺 (36)5.3.1 坡面喷浆 (36)5.3.2 锚杆施工方法 (37)5.3.3 锚杆施工步骤 (37)5.4安全生产和文明施工措施 (38)5.4.1 安全生产保证措施 (38)5.4.2 施工现场的安全措施 (39)5.4.3 应急措施 (41)第六章结论及建议 (42)6.1结论 (42)6.2存在问题 (43)6.3建议 (43)参考文献 (45)致谢 (54)贵阳市龙洞堡见龙路东侧边坡支护设计摘要贵阳市龙洞堡见龙路东侧边坡开挖坡均在16m以上,为典型的反倾向层状结构岩质与土质混合高边坡,为了确保开挖后边坡的稳定,必须保持边坡岩体(土体)有足够的稳定性,通过对边坡进行稳定性分析及安全系数的计算,设计合理的支护措施并计算支护的合理性,以达到边坡支护设计的最终目的。
边坡结构稳定性影响因素

边坡结构稳定性影响因素影响边坡稳定的因素十分复杂,归纳起来可分为内在因素和外在因素。
内在因素包括:边坡岩土体类型、岩土体结构、地应力等;外在因素包括:水的作用、地震作用、边坡形态及人类活动等。
影响边坡稳定最根本的因素为内在因素,它们决定了边坡的变形失稳模式和规模,对边坡稳定性起着控制性作用。
外在因素只有通过内在因素才能对边坡起破坏作用,促进边坡变形失稳的发生和发展,但当外在因素变化很大、时效性很强时,往往也会成为导致边坡失稳的直接诱因。
一、内在因素1.岩土体类型岩土体类型按组成物质的不同和差异,宏观上可分为土质类和岩质类。
土质类主要是由土、砂、碎石、块石、孤石及全风化岩体等组成的均质、非均质材料。
岩质类按饱和单轴抗压强度可分为极坚硬岩(≥80MPa)、坚硬岩(60~80MPa)、中硬岩(30~60MPa)、软岩(15~30MPa)和极软岩(<15MPa)。
土质类边坡的稳定性主要取决于土质类材料的抗剪强度。
就材料本身而言,其抗剪强度的高低主要取决于黏粒(粉粒)、碎(块)石和孤石的含量:黏粒(粉粒)含量越高、碎(块)石和孤石含量越少,则抗剪强度越低;反之,则抗剪强度越高。
因此,就材料强度而言,堆积体边坡的稳定性高于碎石质边坡,碎石质边坡的稳定性高于砾质土边坡,砾质土边坡的稳定性高于粉(黏)土边坡。
具有相同结构特征和岩体结构特征的岩质边坡,其边坡的稳定性随着岩质强度的增加而提高。
2.岩土体结构土质类边坡结构密实度也是影响土质类材料抗剪强度指标的重要因素。
结构越疏松,抗剪强度指标就越低,边坡稳定性越差;结构越紧密,抗剪强度指标就越高,边坡稳定性越好。
当边坡具有多元结构特征时,尤其是颗粒相对较细的物质分布在边坡的中下部时,该土层则可能成为制约边坡稳定的主导因素,即边坡稳定程度取决于该土层的物理力学指标。
岩体的结构类型一般可分为整体结构、块状(次块状、裂隙块状)结构、层状结构、镶嵌碎裂结构和碎裂结构。
由于岩体强度较高,岩质边坡稳定性主要取决于边坡结构及岩体中结构面的性状和规模。
边坡稳定性评价基本原理及其优缺点

边坡稳定性评价基本原理及其优缺点张恒(北方工业大学建筑工程学院.北京100041)摘要:综述了目前边坡稳定性分析的常用方法,将边坡稳定性分析方法分为定性分析方法和定量分析方法,并对各种方法的基本原理、特点、优缺点及其适用范围进行了阐述。
关键词:边坡稳定性;定性分析;定量分析边坡工程的稳定性分析历来是工程界和学术界极为关注的研究课题,而边坡稳定性分析和评价一直是边坡工程的核心问题。
它涉及到水利水电工程、铁道工程、公路工程、矿山工程等诸多工程领域,能否正确评价其稳定性常常是此类工程成败的关键,也是确保工程安全和降低建设费用的重要环节,更是确保人民生命财产安全的关键环节。
边坡稳定性分析方法很多,大致可以分为两大类:定性分析方法和定量分析方法,其中定量分析方法又分为确定性分析方法和不确定性分析方法。
本文简要分析了目前常用的边坡稳定性分析方法的基本原理、特点、优缺点及其适用范围,为同行选择适合的边坡稳定性分析方法提供一定的借鉴。
1 定性分析方法定性分析方法[1]主要是通过工程地质勘察,对影响边坡稳定性的主要因素、可能的变形破坏方式及失稳的力学机制等的分析,对已变形地质体的成因及其演化史进行分析,从而给出被评价边坡一个稳定性状况及其可能发展趋势的定性的说明和解释。
其优点是能综合考虑影响边坡稳定性的多种因素,快速地对边坡的稳定状况及其发展趋势作出评价。
缺点是没有在具体的数值上进行分析,对实际工程意义不大。
定性分析方法主要包括:自然(成因)历史分析法、图解法、边坡稳定性分析数据库和专家系统等。
自然(成因)历史分析法主要根据边坡发育的地质环境、边坡发育历史中的各种变形破坏迹象及其基本规律和稳定性影响因素等的分析,追溯边坡演变的全过程,对边坡稳定性的总体状况、趋势和区域性特征作出评价和预测,对已发生滑坡的边坡,判断其能否复活或转化。
它主要用于天然斜坡的稳定性评价。
图解法可以分为诺模图法和投影图法。
诺模图法是用诺模图来表征与滑坡有关参数间的关系,并由此求出边坡稳定安全系数,主要用于土质或全强风化的具弧形破坏面的边坡稳定性分析。
露天矿边坡稳定考试重点

露天矿边坡稳定1.露天矿边坡的概念:露天采场四周由台阶、沟道及其附近土体、岩体组成的斜坡,称为露天矿边坡或边帮。
2.露天采场到达最终境界时的边坡称为露天矿最终边坡或称非工作帮边坡,在进行开采作业的边坡称为工作帮边坡。
3.露天矿边坡的破坏形式按其发生形态可分为剥落、崩落、滑动、沉降、流动等几种基本形态(其中滑动有圆弧滑动、楔体滑动、平面滑动等形态)剥落是指台阶坡顶面附近的松软裂隙土岩因风化、生产爆破、运输机械等震动作用沿台阶坡面下滚,堆积于坡底。
崩落是指边坡上大量陡立柱状或棱块状的土体、岩块向下倾倒、坍塌、移动,土体或岩块间有相对位移,边坡岩体内往往有倾角较大的结构面存在。
滑动是指完整的边坡土岩体沿其内部的一定的面或带,或边坡上部的松散堆积土岩沿其基底面做整体移动。
沉降是指边坡上原状的松散多孔土岩或排弃土岩,在其自重或上部机械重力作用下产生的一种垂直下沉变形。
流动是指饱水的松软土岩以4-5°甚至更缓的坡角沿台阶表面、基岩面或地面沟谷呈流体移动。
4.露天矿边坡的特点:1露天矿边坡较高,走向较长。
2露天矿边坡岩石主要是沉积岩,层理明显,软弱夹层较多,岩石强度较低。
3露天矿边坡变形破坏的形式主要是滑坡。
4露天矿边坡是开挖工程形成的边坡,边坡岩体较破碎,而且一般不加维护,因而易受风化作用的影响。
5露天矿采场每日频繁的进行爆破作业,边坡上常有运输设备运行,因而边坡常受震动影响。
6露天最终边坡由上至下是逐渐形成的,上部和下部的服务年限不同。
7露天矿边坡的不同地段要求达到稳定程度不同。
8露天矿边坡对地质条件无可选择的余地,不能因地质条件不良而改址。
5.露天矿边坡稳定性的研究工作不可能一次完成,而应该贯穿于该露天矿勘查设计与生产的全过程。
6.影响边坡稳定性的因素1岩石矿物组成2岩体结构面,结构体,岩体结构(影响边坡稳定性的结构面主要有软弱夹层和弱层,岩层面和层理、断层、节理和裂隙、片理。
岩体结构主要有:整体块状结构、层状结构,碎裂结构、散体结构)3水的影响4爆破作业,震动影响5构造应力影响6其他因素影响(露天矿存在年限、边坡形状等)7.掌握赤平极射投影法8.滑坡类型分析1结构面出现随机分布可能出现圆弧滑坡2有一组优势结构面,其走向和倾向于边坡相近,倾角小于边坡可能出现平面滑坡3有两组优势结构面,其交线与边坡倾向相近,倾角小于边坡倾角可能出现楔体滑坡4倾倒破坏:有一组优势结构面,其走向于边坡走向相近,倾角接近90°。
节理裂隙和边坡稳定性

节理裂隙和边坡稳定性李勇飞周予伟(江西省交通设计院南昌 330002)摘要:根据公路工程的特点,分析节理裂隙的力学性质和分类,及其对边坡的影响机制和产生边坡变形破坏的主要形式;介绍利用赤平极射投影方法,分析裂隙结构面和边坡的关系,从而定性评价边坡的稳定性。
关键词:岩土工程;节理裂隙;变形破坏;赤平极射投影;定性评价;边坡稳定性0 前言对边坡稳定性的分析,特别是对高边坡的稳定性分析是公路工程地质勘察中的一项十分重要内容。
而要正确分析边坡的稳定性,除了需要进行详细工程地质勘察外,还必需了解影响边坡变形和破坏的主要因素,以及其对边坡稳定性的影响。
节理裂隙是影响边坡变形和破坏的重要因素之一,在工程建设中,因为节理裂隙的影响而产生如滑坡、崩塌等边坡失稳的不良地质现象屡见不鲜。
但是由于节理裂隙一般为小型构造,规模较小,且分布具有一定局部性;同时由于节理裂隙随着条件变化而不断发展变化,因此,它对边坡的影响也是一个不断发展的过程,对边坡的危害也往往具有一定的隐蔽性。
因此,在工程地质勘察中,它不如软弱结构面、岩溶塌陷、古滑坡等大型地质构造那样被重视,往往很容易被忽视。
为了加强对节理裂隙的重视和提高公路工程地质勘察质量,笔者根据多年从事公路工程地质勘察的经验,和参考有关资料,对节理裂隙与边坡稳定性的关系进行分析与总结。
1 节理形成及力学分类节理是岩石中的裂隙,是一种没有明显位移的断裂构造。
大量发育的节理常常引起岩体的不稳定,为工程建设带来隐患和灾害。
根据节理形成的力学性质,可分为剪节理和张节理。
剪节理是由剪应力产生的一种破裂面。
它一般呈闭合状,具有产状稳定,破裂面平直光滑,沿走向和倾向延伸较远,常形成共轭X型节理系和羽状微裂隙等特点。
剪节理一般均为构造裂隙,是在内动力地质作用下形成的节理,与区域构造和局部构造有一定的关系。
因此,其具有发育的范围和深度较大,对边坡稳定性的影响也较大等特点。
它一般切割岩体较深,且常常多条裂隙同时分布。
浅谈边坡稳定性及常用的处理方法

坡工程结课论文——浅谈边坡稳定性及常用的处理方法摘要:目前,边坡失稳的防治仍然是一项很艰巨的任务,对边坡的稳定性分析及处治技术进行深入研究具有重要的意义。
论文首先从岩土体变形破坏的机理出发准确分析边坡破坏类型,再者简要分析了影响边坡失稳的因素,并介绍了边坡工程稳定性分析的一些常用方法。
关键词:边坡岩土体变形机理稳定性分析边坡处理措施前言:我国是一个多地质灾害的国家,在众多的地质灾害中,边坡失稳灾害以其分布广危害大,而对国民经济和人民生命财产造成巨大的损失。
因此,研究边坡变形破坏的过程,分析其失稳的主要影响因素,对正确评价边坡的稳定性、采取相应有效的边坡加固治理措施具有重要的现实意义。
1、岩土体变形破坏机理深入理解破坏机理才能准确有效的理解工程中常用的边坡处理方法。
岩土体变形破坏机理可分为岩质边坡和土质斜坡。
岩质边坡破坏类型可分为:1.1滑移—压致拉裂,即在平缓层体坡中河谷下切或边坡开挖引起的坡体沿平缓结构面向坡前临空方向产生的蠕变滑移。
1.2滑移—拉裂,在中缓外层状坡或顺坡向结构面较发育的块状斜坡中,斜坡岩体沿下扶软弱面向坡前滑移动。
1.3滑移—弯曲,由于前缘滑移面未临空,使下滑受阻,以致坡脚附近顺层梁承受压应力,使之弯曲变形。
此外还会有,弯曲-拉裂和拉裂—剪出的情况。
而岩土体变形特点可以归为张裂变形、滑移变形、蠕动变形等。
从岩土体最终破坏方式上讲,不外乎崩和滑。
高度饱和土坡有事会出现石流破坏。
2、边坡稳定性的影响因素边坡在形成的过程中,其内部原有的应力状态发生了变化,引起了应力集中和应力重分布等。
为适应这种应力状态的变化,边坡出现了不同形式和不同规模的变形与破坏,这是推动边坡演变的内在原因;各种自然条件和人类的工程活动等也使边坡的内部结构出现了相应的变化,这些条件是推动边坡演变的外部因素。
2.1地质构造:地质构造因素主要是指边坡地段的褶皱形态、岩层产状、断层和节理裂隙的发育程度以及新构造运动的特点等。
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节理裂隙和边坡稳定性
李勇飞周予伟
(江西省交通设计院南昌330002)
摘要:根据公路工程的特点,分析节理裂隙的力学性质和分类,及其对边坡的影响机制和产生边坡变形破坏的主要形式;介绍利用赤平极射投影方法,分析裂隙结构面和边坡的关系,从而定性评价边坡的稳定性。
关键词:岩土工程;节理裂隙;变形破坏;赤平极射投影;定性评价;边坡稳定性
0 前言
对边坡稳定性的分析,特别是对高边坡的稳定性分析是公路工程地质勘察中的一项十分重要内容。
而要正确分析边坡的稳定性,除了需要进行详细工程地质勘察外,还必需了解影响边坡变形和破坏的主要因素,以及其对边坡稳定性的影响。
节理裂隙是影响边坡变形和破坏的重要因素之一,在工程建设中,因为节理裂隙的影响而产生如滑坡、崩塌等边坡失稳的不良地质现象屡见不鲜。
但是由于节理裂隙一般为小型构造,规模较小,且分布具有一定局部性;同时由于节理裂隙随着条件变化而不断发展变化,因此,它对边坡的影响也是一个不断发展的过程,对边坡的危害也往往具有一定的隐蔽性。
因此,在工程地质勘察中,它不如软弱结构面、岩溶塌陷、古滑坡等大型地质构造那样被重视,往往很容易被忽视。
为了加强对节理裂。