第二章斜坡变形破坏工程地质研究
例析不稳定斜坡的变形破坏模式
例析不稳定斜坡的变形破坏模式延安地处黄土丘陵沟壑，延河、洛河及其各级支流纵横交错，支毛沟密布，宏观地形极为破碎。
每一条沟谷的形成和存在，都必然伴随着斜坡的出现，由此决定了斜坡在区内广泛分布的特点。
区内斜坡多为黄土斜坡，其余为基岩斜坡。
黄土质地疏松，工程地质性质软弱，垂直节理发育；基岩中垂直或近于垂直的节理裂隙十分发育，并与层面相交，从而导致基岩整体性很差。
在这样的岩性构成条件下，不稳定斜坡大量存在，特别是在黄土沟谷源头、沟谷上游、基岩高陡斜坡、滑坡后缘滑壁、沟谷侵蚀岸等地带广泛分布，对人类的生命和财产安全造成威胁。
因此，研究不稳定斜坡的变形破坏模式，有效的对其进行防治很有必要。
影响斜坡稳定性的因素十分复杂，其中最主要的有斜坡岩土类型及性质、地质结构、水文地质条件等。
除此以外，还有岩石风化，地表水和大气水的作用、地震及人类工程活动等。
这些因素综合起来可分为两大方面，即内在因素和外在因素。
内在因素包括：斜坡岩土的类型和性质，岩土体结构等；外在因素包括：水文地质条件及地表水和大气的作用，岩石风化，地震以及人为因素等。
对斜坡稳定性有影响的最根本因素为内在因素，它们决定斜坡变形破坏的形式和规模，对斜坡的稳定性起着控制作用。
外在因素则只有通过内在因素才能对斜坡稳定性的变化起到促进作用，促使斜坡变形破坏的发生和发展。
但是外在因素变化频繁，其作用有时很强烈，会成为斜坡破坏的直接原因。
斜坡变形破坏实质就是斜坡内应力状态发生变化。
斜坡应力状态的变化，使原有的平衡被打破，局部应力集中超过了该部位岩体的容许强度，引起局部剪切错动，拉裂并出现小位移，但还没有造成整体性的破坏，这就是斜坡的变形。
当斜坡变形进一步发展，破裂面不断扩大并互相贯通，使斜坡岩土体的一部分分离开来，发生较大位移，这就是斜坡的破坏。
斜坡变形和破坏是斜坡失稳的两个阶段，它们是互相联系又是有区别的。
前者以坡体中未出现贯通性的破裂断面为特点；而后者在坡体中已出现贯通性的破裂面，且使斜坡的一部分岩土体以一定的加速度发生位移。
第五章 斜坡变形破坏工程地质研究
而向坡内逐渐变为三向受力状
态。
二
影响斜坡应力分布的因素
初始应力场、尤其水平剩余应力使坡体中主应力迹线的 分布形式有所不同，明显改变了各应力值的大小；使应 力分异现象加剧,尤其对坡脚应力集中带和坡面张力带 的影响最大。
• 1963 年 267m 高 双 曲 拱 坝
瓦 依 昂 滑 坡 发 生 前 的 大 坝
1985年6月12日凌晨3时45分。位于 三峡西陵峡中的新滩镇，突然间山 崩地裂，霎时，乱石飞迸，烟尘滚 滚，平静的峡谷被搅弄得天昏地暗, 直到4时20分才慢慢平息下来。滑坡 的体积约3000余万立方米，滑坡体 前部的土石堵塞了长江江面约1/3， 江心激起的巨浪高达80多米，涌浪 波及上下游共42公里的江段。 运动速度10m/s，最大运动距离80m 由于预报及时，撤离措施果断有效， 使首当其冲的新滩镇475户居民1371 人无1人伤亡
2008.5.12
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。 水库蓄水造成水库岸坡地下水位的相应抬高，地质环境发生了急剧变化，2.6亿立 方米的石灰岩山体以20M/S以上的速度滑入水库。 最大涌浪高度250M，越过坝顶高度达150M，库水迅猛泻向下游。洪水摧毁了下 游数公里以内的5个村庄，2600人在梦中死亡。该水库也因滑坡填入而报废。
(3)坡顶AB
(5)坡高H (7)坡体M
(4)坡脚C
(6)坡角
洒勒山滑坡
甘肃省 东乡县 四川省 云阳县 陕西省 韩城市 湖北省 秭归县 甘肃省 天水市 云南省 昭通县 湖北省 巴东县
工程地质复习资料(完整版)
一、工程地质学基本概念及方法1。
工程地质学工程地质学是地质学的分支学科，它是一门研究与工程建设有关的地质问题、为工程建设服务的地质科学,属应用地质学的范畴。
2。
工程地质条件工程地质条件指的是与工程建筑有关的地质因素的综合.地质因素包括:岩土类型及其工程性质、地质结构、地貌、水文地质、工程动力地质作用和天然建筑材料等方面。
3。
工程地质问题指工程建筑物与地质条件之间的矛盾或问题。
如：地基沉降、水库渗漏等。
4.不良地质现象对工程建设不利或有不良影响的动力地质现象。
它泛指地球外动力作用为主引起的各种地质现象，如崩塌、滑坡、泥石流、岩溶、土洞、河流冲刷以及渗透变形等，它们既影响场地稳定性，也对地基基础、边坡工程、地下洞室等具体工程的安全、经济和正常使用不利。
5。
工程地质学的任务1、阐明建筑地区的工程地质条件,并指出对建筑物有利的和不利的因素；2、论证建筑物所存在的工程地质问题,进行定性和定量的评价，作出确切的结论；3、选择地质条件优良的建筑场址，并根据场址的地质条件合理配置各个建筑物；4、研究工程建筑物兴建后对地质环境的影响，预测其发展演化趋势,并提出对地质环境合理利用和保护的建议；5、根据建筑场址的具体地质条件，提出有关建筑物类型、规模、结构和施工方法的合理建议,以及保证建筑物正常使用所应注意的地质要求；6、为拟定改善和防治不良地质作用的措施方案提供地质依据。
6.工程地质学的研究方法工程地质学的研究方与它的研究内容相适应的，主要有自然历史分析法、数学力学分析法、模型模拟试验法和工程地质类比法。
四种研究方法各有特点，应互为补充，综合应用。
其中自然历史分析法是最重要和最根本的研究方法，是其它研究方法的基础。
7.岩石力学、土力学与工程地质学有何关系岩石力学和土力学与工程地质学有着十分密切的关系，工程地质学中的大量计算问题，实际上就是岩石力学和土力学中所研究课题，因此在广义的工程地质学概念中，甚至将岩石力学、土力学也包含进去，土力学和岩石力学是从力学的观点研究土体和岩体。
第八章 斜坡变形破坏工程地质研究
第八章斜坡变形破坏工程地质研究:49:39 编辑:本站编辑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。
它包括自然斜坡和人工边坡两种。
前者是在一定地质环境中，在各种地质营力作用下形成和演化的自然历史过程的产物，如山坡、海岸、河岸等。
后者则是由于人类某种工程、经济目的而开挖的、往往在自然斜坡基础上形成，其特点是具有较规则的几何形态，如路堑、露天矿坑边帮、运河（渠道）边坡等。
斜坡具有坡体、坡高、坡角、坡肩、坡面、坡脚、坡顶面、坡底面等各项要素（图8－1）。
斜坡在各种内、外地质营力作用下，不断地改变着坡高和坡角，使坡体内应力分布发生变化。
当组成坡体的岩土体强度不能适应此应力分布时，就产生了斜坡的变形破坏作用。
尤其是大规模的工程建设．使自然斜坡发生急剧变化。
斜坡的稳定程度也变化极大，往往酿成灾害。
斜坡的变形与破坏，实质上是由斜坡岩土体内应力与其强度这一对矛盾的发展演化所决定的。
由于斜坡变形破坏，给人类和工程建设带来的危害在国内外不乏其例。
在我国由于特殊的自然地理和地质条件所制约，斜坡地质灾害分布广泛，活动强烈，危害严重。
自然斜坡的变形破坏，是山区主要的工程动力地质作用。
我国广大的西南、西北地区这一作用尤为突出，灾害频发，而且近10余年来有进一步加重的趋势。
如：1982年7月，四川省云阳县鸡扒子滑坡，使长江严重阻航；1983年3月，甘肃省东乡县洒勒山滑坡，摧毁了4个村庄，人畜伤亡惨重；1985年6月．湖北省姊归县新滩滑坡，使新滩古镇毁于一旦，并影响长江航道；1987年8月，四川省巫溪县城岩崩，造成了严重的生命财产损失；1989年7月，四川省华金山普降暴雨，遭致崩滑1800余处．而其中的马鞍山岩崩物质被洪水冲下，使溪口镇6个厂矿和3个村蒙难。
自然斜坡由于人类工程、经济活动而产生的斜坡破坏往往是灾难性的。
如1963年10月9日所发生的意大利瓦依昂水库左岸大滑坡，是由于水库蓄水造成潜在滑动面上空隙水压力增大，而导致业已发生蠕动的左岸山体突然下滑，体积达（2．7—3．0）X 108m3激起250m高的巨大涌浪，高150m的洪波溢过坝顶冲向下游，约有3000人丧生，该水库也失去效用。
第四章斜坡变形破坏工程地质研究 ppt课件
机制：某一滑移面上的剪应力超过了该面的抗剪强度。
特点：较深层的破坏，滑移面深入到坡体内部以至坡脚以 下，质点位移Sx>Sy；有依附面（滑移面），滑移速度比较 慢，且具有整体性。
滑坡
香港1900年建市，1977年成立土力工程署 港岛1972 Po Shan 滑坡 (20,000 m3)(67 死、20 伤)
5、地形地貌 直接影响边坡内的应力分布特征，进 而影响边坡的变形破坏形式及边坡的稳定性。
6、地震 产生地震惯性力 7、人为因素
Fs＝1.4
Fs＝2.5
17.1m 7.3m
33.5m
18°
7.3m 123.1m
H=28.6m 33.5m
F t ＝ 2 . 5 0 ( S S R F E M )
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。
❖ 边坡面附近的主应力迹线发生偏转。最大主应 力与坡面近于平行，最小主应力与坡面近于正 交，向坡体内逐渐恢复初始应力状态。
2、蠕变变形（蠕滑）
边坡中的应力对于人类工程活动的有限时间来说，可以认 为是保持不变的。在这种近似不变的应力作用下，边坡的 变形也将会随时间不断增加，这种变形称为蠕变变形。
当边坡内的应力未超过岩土体的长期强度时，则这种变形 所引起的破坏是局部的。反之，这种变形将导致边坡的整 体失稳。
这种破裂失稳是经过局部破裂逐渐产生的，几乎所有的边 坡失稳都要经历这种逐渐变形破坏过程。
(2)坡形、坡高、坡角及坡底宽度 ❖ 坡高不改变应力等值线的形状，但
边坡工程
边坡工程
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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。
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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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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。
边坡常见的变形与破坏方式及其产生机制、加固与处置措施研究现状
一、边坡概述 二、常见的边坡破坏类型及防治措施
一、边坡概述
1 边坡的概念
边坡是自然或人工形成的斜坡，是 人类工程活动中最基本的地质环境之一， 也是工程建设中最常见的工程形式。典 型的边坡如图1所示。
边坡与坡顶相交的部位称为坡肩，与坡底 面相交的部位称为坡趾或坡脚，坡面与水乎面 的夹角称为坡面角或坡倾角，披肩与坡脚问的 高差为坡高。
参考文献：
[1] 王立人，宋克强.崩塌的形成及危岩体的稳定性 分析[J].陕西水力发电，第三期，1990:16-22. [2] 曾廉.崩塌与防治[M].成都：西南交通大学出版社. 1990. [3] 黄润秋，许强.中国典型灾难性滑坡[M].北京：科 学出版社，2008.
[4] 李忠生.国内外地震滑坡灾害研究综述[J].灾害学， 2003,18（4），64-70.
二、常见的边坡破坏类型及防治措施
1 崩塌
1.1 崩塌的定义 崩塌是指陡峻山坡上岩块、土体在重 力作用下 ，发生突然的急剧的倾落运动。 如图3所示。崩塌的物质，称为崩塌体。 崩塌体为土质者，称为土崩；崩塌体为岩 质者，称为岩崩；大规模的岩崩，称为山 崩。
图3 崩塌示意图
1.2 崩塌的危害
崩塌会使建筑物，有时甚至使整个 居民点遭到毁坏，使公路和铁路被掩埋。 由崩塌带来的损失，不单是建筑物损坏 的直接损失，并且常因此而使交通中断， 给运输带来重大损失。如图4和5所示
图10 拉裂式崩塌
1.4 崩塌的防治措施
1.4.1 排水：在有水活动的地段，布 置排水构筑物，以进行拦截与疏导。 包括排出边坡地下水和防止地表水进 入。
1.4.2 锚固
（1）遮挡：即遮挡斜坡上部的崩塌物。 这种措施常用于中、小型崩塌或人工边 坡崩塌的防治中，通常采用修建明硐、 棚硐等工程进行，在铁路工程中较为常 用。
2-第二章 边坡类型及特点
按边坡用途分：露天矿边坡、水利工程
边坡、建筑边坡、交通边坡。在矿山行 业，边坡高度在300米以上，边坡角在 45°以上的边坡称为高陡边坡；而在交 通领域，边坡高度在30米以上，边坡角 在30°（1:1.732）以上就可称为高陡边 坡。
形式：直立式边坡、倾斜式边坡和台阶形边坡 ；
使用年限：临时性边坡和永久性边坡（超过2 年）。
块状结构岩体边坡失稳形式取决于结构面产状 、组合及其与地形关系，一般有3种，平面、 楔体和倾倒破坏。
层状结构边坡
原生层状结构（沉积岩为代表）和板裂层状结构（变质岩为代表）。 原生：组成岩层以碎屑沉积岩或碎屑生物、化学沉积岩为主，一般由软弱层相间
互层状结构，有较平缓的产状，常有层间错动现象，严重可形成破碎夹层或泥化 夹层，成为控制滑动失稳的软弱面，硬岩可发育又原生节理或构造节理。 板裂层状构造：以深变质的千枚岩和片岩为主，受强烈构造运动，产状较陡，常 形成大范围平行发育片理、层间错动带，还有其他方向、力学特性各异的断裂结 构面与层间错动带组合。块状岩浆岩其中有一组断裂结构面比较密集时，也可以 形成板裂结构 层状结构岩体可分为4种类型：水平岩层边坡、切层边坡、顺层边坡及反倾向边 坡。 水平：一般0-5°，小于内摩擦角，破坏概率较小，稳定程度较高。 切层：主要破坏模式为顺层，＜30°是破坏概率较低，31-50°是较高，大于 50°边坡稳定很难保证。还受岩层弯曲或断层切割形成的起伏差控制。 顺层：没有被坡面将坡脚处层面切断，多为自然边坡，破坏模式主要为溃屈破坏 。 反倾向：与边坡走向夹角＜25°，倾向相反。主要破坏模式为倾倒。倾角小于 30°，自重作用下岩层向临空面产生弯矩较小，不易产生倾倒破坏，31-60°很容 易倾倒破坏。
岩土混合边坡—边坡下部为岩层，上部为土层。