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《邊坡工程理論與加固技術(shù)》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、邊坡工程理論與加固技術(shù)第一講邊坡工程基礎(chǔ)理論1.1邊坡的形成與演化規(guī)律1.1.1邊坡的形成(1)斜坡與邊坡(斜坡:自然斜坡;邊坡:與人類工程活動有關(guān)的斜坡)(2)邊坡形成因素內(nèi)動力地質(zhì)作用(構(gòu)造作用:地殼上升、下降、水平等運動)外動力地質(zhì)作用(流水侵蝕作用:切割、沖刷、搬運、堆積)人為工程活動(開挖、堆填)(3)邊坡形成過程邊坡基本物質(zhì)形成構(gòu)造運動上升河流侵蝕下切1.1.2邊坡分類(1)按邊坡組成物分軟巖邊坡逆傾向邊坡(巖層傾向與坡向相反)半成巖邊坡走向邊坡(巖層傾向與坡向一致)①巖質(zhì)邊坡硬巖邊坡順傾向邊坡(巖層傾向與坡向一致)②土質(zhì)邊坡土層邊坡黃土、
2、成都粘土碎石土邊坡坡、崩、殘積塊碎石土砂卵(礫)石邊坡沖、洪積、冰積砂礫石土②巖質(zhì)--土質(zhì)邊坡(2)按邊坡成因類型分構(gòu)造侵蝕邊坡構(gòu)造堆積邊坡流水侵蝕邊坡流水堆積邊坡人為作用邊坡基巖裸露無基巖裸露基座階地堆積階地切割邊坡內(nèi)動力地質(zhì)作用外動力地質(zhì)作用(3)按邊坡相對高度分天然斜坡低坡<100m高坡100~500m極高坡>500m人為切坡巖質(zhì)切坡:低切坡<8m低高切坡8~20m中高切坡20~50m高高切坡50~100m極高切坡>100m土質(zhì)切坡:低切坡<5m低高切坡5~15m中高切坡15~40m高高切坡40~80m(4)按邊坡坡度分平地(準平臺)<7°緩坡7
3、°~25°陡坎25°~45°極陡坎45°~65°陡崖>65°(5)按邊坡縱剖面形態(tài)劃分平頂型線型階狀陡坡緩坡尖頂型線型階狀陡坡緩坡陡坡緩坡陡坡緩坡陡坡緩坡陡坡緩坡陡坡緩坡陡坡緩坡斜坡命名:黃土侵蝕平頂陡坡-緩坡型高坡1.1.3邊坡演化規(guī)律(1)邊坡演化的動力邊坡的自重應(yīng)力內(nèi)動力地質(zhì)作用--構(gòu)造運動外動力地質(zhì)作用--風化作用,流水侵蝕作用人類工程活動(2)邊坡變形、破壞的類型滑坡類剝落類--碎屑流、溜沙坡、落石滾石崩塌類裂變類水土流失(3)邊坡變形、破壞、演化的規(guī)律以上升運動為主的邊坡變形、破壞演變規(guī)律演變規(guī)律:邊坡高差由?。筮吰缕露扔尚。螅?/p>
4、--大周期推進,但不重復(fù)具有:開裂變形--破壞--相對穩(wěn)定--開裂變形--破壞周期性的向極不穩(wěn)定演化的規(guī)律以下降運動為主的邊坡演變規(guī)律演變規(guī)律:邊坡高差由大--小邊坡坡度由大--小邊坡向穩(wěn)定--更穩(wěn)定方向發(fā)展1.1.4邊坡演變過程中的力學特征(1)邊坡形成前的力學特征σ1=σ1’σ3=σ3’(2)邊坡形成以后邊坡應(yīng)力特征σ1=σ1’σ3-σ3’>0(σ3-σ3’)cos?<τmax穩(wěn)定(σ3-σ3’)cos?=τmax極限平衡(σ3-σ3’)cos?>τmax產(chǎn)生變形開裂1.2滑坡基礎(chǔ)知識1.2.1滑坡的形成(1)滑坡形成環(huán)境地貌環(huán)境--山地斜坡環(huán)境地
5、質(zhì)環(huán)境水文氣象環(huán)境人類活動地質(zhì)構(gòu)造(斷層帶、活力斷裂、地震)地層巖性(易滑地層、分布區(qū))河流沖刷大雨、暴雨、長期綿雨(2)滑坡形成條件內(nèi)部條件地形條件(小發(fā)<10°),多發(fā)10°~20°,極易發(fā)21°~35°,多發(fā)35°~45°地層巖性(偶滑、少滑、易滑、極易滑)坡體結(jié)構(gòu)(地質(zhì)構(gòu)造)、優(yōu)勢結(jié)構(gòu)面(層面、順坡向裂隙)外部條件水的侵蝕(降雨、降雪、地下水)水的沖刷(溝河水沖刷)加載(天然加載、人工堆填加載)開挖坡腳振動(地震、爆破、機震)其它(3)滑坡形成條件分析--主控因素分析法主控因素分析的實質(zhì)從眾多的滑坡形成條件中分析確定主要因素主控因素與滑坡防治對
6、策主控因素分析是滑坡防治對策制定的基礎(chǔ)終止主控因素的作用:(防治塘、渠水滲漏、河湖水沖刷)制約、減輕主控因素作用(地表截排水,地下輸水)補償因主控因素作用而降低了的抗滑能力(減載壓腳、支擋抗滑、滑面預(yù)應(yīng)力加固、滑帶灌漿加固)1.2.2滑坡特征(1)滑坡基本要素與平面特征滑坡基本特征(1)滑坡平面特征平面形態(tài)(縱長形、橫展形、半圓形)滑坡后壁特征(圓椅狀)滑體表部特征(裂隙、縱向分級、橫向分塊)(2)滑體組成、結(jié)構(gòu)與坡面特征滑體組成(巖質(zhì)滑坡--破碎巖體;土質(zhì)滑坡--粘性土,塊碎石土)滑體結(jié)構(gòu)(破碎、裂縫、褶曲、架空、上下錯動、超復(fù))剖面特征(剖面能反映
7、滑體組成、結(jié)構(gòu)、滑動面形態(tài)、滑坡發(fā)生過程與特性)土質(zhì)滑坡(土層中滑面為圓弧形、巖層面為折線、直線型)巖質(zhì)滑坡(順向坡多為直線、折線;逆向坡多為折線)半巖質(zhì)滑坡(滑動面多呈折線形、圓弧形)(3)滑坡形成過程與運動特征①滑坡形成過程:彈塑性變形階段微裂隙變形階段勻速變形階段(應(yīng)力向嵌合點集中)加速變形階段(嵌合點剪破產(chǎn)生蠕滑)劇滑變形階段(滑面貫通碾磨)②運動特征a整體平行滑移滑體完整,無明顯破裂b差異運動-碰撞--破碎拉槽C滑速式中:U為滑體長;b為后緣相對前緣的變形;h為滑體平均厚度;E為滑體彈模;M為滑體質(zhì)量;H滑體重心落差;f為滑面摩擦系數(shù)最大滑速
8、預(yù)測計(估)算:式中:R為滑面巖土殘、峰值比;F1為滑體區(qū)滑段面積;F2為抗滑段面積d最大滑距