边坡工程第2章边坡的类型及其破坏特征.ppt

基本要求：掌握边坡常见的分类方法；掌握边坡地质结构结构的概念；掌握其地质背景、结构特征、边坡稳定及破坏模式；掌握边坡常见的破坏类型；熟悉边坡各种破坏类型的典型断面特征、受力方式、运动和破坏特征、主要影响因素、变形体完整性、裂缝特征。 难点：边坡地质结构结构的概念，岩质边坡和土质边坡的地质结构类型划分。 重点：边坡常见的分类方法，岩质边坡和土质边坡的地质结构类型划分，边坡常见的破坏类型。,第2章 边坡的类型及其破坏特征,2.1 边坡分类 2.2 边坡地质结构 2.3 边坡的破坏特征,2.1 边坡分类,边坡的分类方法很多，常见的分类方法有按照边坡的成因、介质材料、高度、用途、使用年限、结构特征以及破坏模式等。,边坡按成因可以分为自然边坡与人工边坡两种。 自然边坡分为：剥蚀边坡（构造型、丘陵型）、侵蚀边坡、（岸蚀边坡、沟蚀边坡）、塌滑边坡。 人工边坡又可分为：挖方边坡（由山体开挖形成的边坡，如路堑边坡、露天矿边坡）、填筑边坡（填方经压实形成的边坡，如路堤边坡、渠堤边坡等）,2.1.1 按边坡成因分类,按边坡介质材料可分为土质边坡、岩质边坡与岩土混合边坡三种。 1）土质边坡整个边坡均由土体构成，按土体种类又可分为粘性土边坡、黄土边坡、膨胀土边坡、堆积土边坡、填土边坡等。 2）岩质边坡整个边坡均由岩体构成，按岩体的强度又可分为硬岩边坡、软岩边坡和风化岩边坡等，按岩体结构分为整体状(巨块状)边坡、块状边坡、层状边坡、碎裂状边坡、散体状边坡。 3）岩土混合边坡边坡下部为岩层，上部为土层，即所谓的二元结构的边坡。,2.1.2 按边坡介质材料分类,按边坡的高度可分为一般边坡和高边坡两种。 1）一般边坡岩质边坡总高度在30米以下，土质边坡总高度在1520米以下。 2）高边坡岩质边坡总高度大于30米，土质边坡总高度大于1520米。 实践证明，容易发生变形破坏和滑坡的边坡多为高边坡。,2.1.3 按边坡的高度分类,在不同的工程领域，边坡的用途不同，也有不同的分类方法。 1）交通领域：路堑边坡，路堤边坡。 2）水工领域：水坝边坡，渠道边坡，坝肩边坡，库岸边坡。 3）矿山领域：露天矿边坡，弃渣场边坡。 4）建筑领域：建筑边坡，基坑边坡。 不同领域的高陡边坡定义有很大的差别，如矿山行业边坡高度在300米以上，边坡角在45以上的边坡叫高陡边坡，而在交通领域，边坡高度在30米以上，边坡角在30以上(坡比小于1：1.732)就可称为高陡边坡。,2.1.4 按边坡用途分类,1）类均质土边坡：边坡由均质土体构成。 2）近水平层状边坡：由近水平层状岩土体构成的边坡。 3）顺倾层状边坡：由倾向临空面(开挖面)的顺倾岩土层构成的边坡。 4）反倾层状边坡：岩土层面倾向边坡山体内。 5）块状岩体边坡：由厚层块状岩体构成的边坡。 6）碎裂状岩体边坡：边坡由碎裂状岩体构成，或为断层破碎带，或为节理密集带。 7）散体状边坡：边坡由破碎块石、砂构成，如强风化层。,2.1.5 按边坡结构特征分类,2.1.4 按边坡结构特征分类,图2.3 不同坡体结构的边坡示意图 a)类均质土坡；b)近水平层状边坡；c)顺倾层状边坡； d)反倾层状边坡；e)块状岩体边坡；f)碎裂状岩体边坡,1）国际分类法： SMR法、CSIR 分类法、五级分类法。 2）国内分类法： 九级分类法：楔型滑动、圆弧型滑动、顺层滑动、倾倒变形、溃屈破坏、复合型滑动、岸坡或斜坡开裂变形体、堆积层滑坡、崩塌碎屑流滑坡。 水利水电工程边坡设计规范(SL386-2007)将边坡分为临时边坡和永久边坡。 临时边坡仅在短时间或工程施工期处于临空状态修建建筑物后边坡不再处于临空状态的边坡。 永久边坡长期处于临空状态的边坡。,2.1.6 按边坡破坏模式分类,2.2 边坡地质结构,所谓边坡地质结构是指组成边坡的结构面和结构体及其组合特征的总和，是在漫长的地质历史过程中形成的。,岩质边坡地质结构的分类，主要以岩石的强度、岩体被结构面切割的程度（岩体完整性）以及岩体的结构形态特征等因素为基础。 边坡地质结构的基本类型可以分为：整体块状结构、层状结构、碎裂结构和散体结构，其中各类型又分为若干亚类，岩质边坡地质结构类型及其地质背景、结构特征、边坡稳定及破坏模式分析详见表2.1所示。,2.2.1 岩质边坡地质结构,表2.1 岩质边坡地质结构分类,表2.1 岩质边坡地质结构分类（续1）,表2.1 岩质边坡地质结构分类（续2）,土层（含堆积层等）是第四系各类成因堆积物的总称，属于广义的沉积岩范畴。但因为土质边坡地质结构与一般岩质边坡的地质结构差距大，其破坏模式也有很大区别。 按土质边坡地质结构状态可划分为：类均质体边坡地质结构、堆积结构面顺倾边坡地质结构和二元边坡地质结构。土质边坡地质结构、地质背景、结构特征、边坡稳定及破坏模式分析见表2.2。,2.2.2 土质边坡地质结构,表2.2 土质边坡地质结构分类,表2.2 土质边坡地质结构分类（续1）,表2.2 土质边坡地质结构分类（续2）,2.3 边坡破坏特征,常见的并具有一定规模的边坡破坏类型有：崩塌、滑坡、错落、坍塌。每种破坏类型的典型断面、受力方式、运动和破坏特征、主要影响因素、变形体完整性、裂缝特征列于表2.3中。,表2.3 常见边坡破坏类型及特征,表2.3 常见边坡破坏类型及特征（续）,崩塌是较陡斜坡上的岩土体在重力作用下突然脱离母体崩落、滚动、堆积在坡脚（或沟谷）的地质现象。产生在土体中者称土崩，产生在岩体中者称岩崩。,2.3.1 崩塌,崩塌的规模大小、物质组成、结构构造、活动方式、运动途径、堆积情况、破坏能力等千差万别，但其形成机理是有规律的，根据崩塌的破坏机理，将崩塌划分为倾倒式崩塌、滑移式崩塌、鼓胀式崩塌、拉裂式崩塌和错断式崩塌等五种破坏模式。,2.3.1 崩塌,倾倒式崩塌,滑移式崩塌 （a）平面式滑移；（b）楔形体滑移；（c）圆弧式滑移,鼓胀式崩塌,2.3.1 崩塌,拉裂式崩塌图,错断式崩塌,滑坡是指斜坡上的土体或者岩体，受河流冲刷、地下水活动、地震及人工切坡等因素影响，改变了坡体内一定部位的软弱带（或面）中应力状态，或因水和其他物理化学作用降低其强度，在重力作用下，沿着一定的软弱面或者软弱带，整体地或者分散地顺坡向下滑动的自然现象。 由于变形破坏的复杂性和表现形式的多样性，滑坡的破坏模式很多，按滑体的组成物质，可划分为两大类：岩质滑坡和土质滑坡。 (1)岩质滑坡 岩质滑坡按主滑带（面）成因划分为三个大类：顺层（层面）滑坡、构造结构面滑坡和同生面滑坡。,2.3.2 滑坡,顺层（层面）滑坡 按主滑面特征细分为六种破坏模式：完全平面式顺层破坏模式、前缘剪出式顺层破坏模式、溃屈式顺层破坏模式、阶梯式顺层破坏模式、楔形顺层破坏模式和缓倾平推式顺层破坏模式,完全平面式顺层滑坡示意图,前缘剪出式顺层滑坡示意图,溃屈式顺层滑坡示意图,阶梯式顺层滑坡示意图,楔形顺层滑坡示意图,缓倾平推式顺层滑坡示意图,构造结构面滑坡 按主滑面特征细分为五种破坏模式：单一平面式结构面破坏模式、单一弧形结构面破坏模式、双结构面楔形破坏模式、多结构面折线式破坏模式和断层破碎带破坏模式。,单一平面式结构面滑坡示意图,单一弧形结构面滑坡,双结构面楔形破坏滑坡,典型多结构面折线式滑坡,典型断层破碎带滑坡地质断面图,同生面滑坡 按主滑面特征细分为三个破坏模式：错落挤压剪切式破坏模式、碎裂岩体压裂式破坏模式和类均质岩体弧形破坏模式。,典型错落挤压剪切式滑坡断面图 1、挤压剪切带；2、错落构造面；3、错落体；4、完整岩体；5、原地面线；5、错落后的地面线；6、岸坡堆积体；7、河床；8、挤压破碎带下伏完整岩体,典型碎裂岩体压裂式破坏模式滑坡断面图,典型类均质岩体弧形滑坡断面图,(2)土质滑坡 土质滑坡按主滑面（带）特征可细分为六个破坏模式：堆积土层沿基岩顶面破坏模式、类均质土体内弧形破坏模式、残积土层沿原岩结构面破坏模式、沿不同堆积结构面破坏模式、沿老滑动面破坏模式和沿填土界面破坏模式。,2.3.2 滑坡,典型堆积土沿基岩顶面破坏模式滑坡,类均质土体内弧形滑坡示意图,残积土层沿原岩结构面滑坡示意图,坡崩积层沿残积层滑坡示意图,典型沿老滑动面破坏模式滑坡,路堤填方沿残积土老地面滑坡示意图,错落是指陡崖、陡坎、陡坡沿一些近似垂直的破裂面发生整体下坐位移。它的特征是垂直位移量大于水平位移量。错落体比较完整，大体上保持了原来的结构和产状。其底部一般有一层松软破碎、且具有一定的厚度的软弱垫层，被压缩的软弱垫层的范围称为错落带，错落带以上向下运动的岩土体称为错落体。 根据错落带的产状可分为两种：错落带向山缓倾（反倾错落）和错落带向河缓倾（顺倾错落）。,2.3.3 错落,错落带向山缓倾（反倾错落）,错落带向河缓倾（顺倾错落）,边坡体一定范围的岩土，由于受库水浸泡、降