斜坡与边坡地质作用培训课件.ppt

6.4坡面和边坡地质作用，6.4.1坡面和边坡地质作用的类型，1 .有关概念坡面自然形成并向一个方向倾斜的地区。 边坡-人为地向一个方向倾斜的地区。 简单的斜面或边坡要素：斜面和边坡本身地表的倾斜区域。 坡面边缘-坡地的上限，坡面与上方地面的交线。 坡地-坡地下限、斜面与下方地面的交线。 坡脚-与坡脚相邻的面坡的高度坡的平坦距离任意坡的角平均坡的角边坡的形态规则，坡度大，坡的形态不规则，坡度不一定，没有下限。 2、坡面运动的分类坡面和边坡的地质作用表现为坡面岩土体的向下运动，改变坡面的外观，逐渐缓和。 坡面的各种分类方法涉及坡面的识别、回避、预防、整备和其他相关特征。 由于用途不同，标准也不同，所以常用的分类标志是移动形式、物质的种类、移动速度等。 d .采用D.varnes滑坡分类为国际标准。 该方案综合考虑了斜面的物质组成和运动方式两方面，前者可分为岩质和土质斜面，后者可分为崩落、倒塌、滑动、侧方扩展和流动5种，两者可进行复合型组合。 崩落-任意大小的块状物沿着没有剪切位移的面分离，自由落下、崩落、弹跳、滚动、速度快，事前有无微小的动作。 倒塌-受重力、相邻块体的力和龟裂中的流体的影响，以其下方或某支点为中心向前翻转。 滑动-剪切变形和位移引起的运动，可以推测是在运动面较窄的区域发生的，运动是渐进的，从局部破坏区域逐渐扩展。 旋转折动-沿着向上凹陷的圆弧状断面折动，曲率不均匀，形状受到断层、节理、层理和其他不连续面的影响。 假设断裂面为某个形状，进行斜率稳定性分析时，需要考虑这些不连续面的影响。 ，平移折动多由构造上较弱的面，如断层、节理、层理和层状沉积岩、硬岩盘和岩盘接触面控制。 拉伸-主要在横向延伸，伴随剪切和拉伸的龟裂。 由于下层材料的液化和塑性流动，岩土体中可能也包括破坏和粘性材料的延伸。 相互粘结的上部块可以下沉、移动、旋转、分离、液化和流动，破坏机制不仅有旋转和移动，还有流动，所以有些侧方扩张破坏可以视为复合型。 流动-岩土体的空间连续变形。 复合移动-上述主要类型的一种或多种组合。 在滑坡体的不同部分也可以在滑坡的不同阶段进行组合。 斜面块运动的主要类型的示意图a .滑坡(崩塌) b .滑坡c .错误d .倒塌e .岩体的深层蠕变、崩塌、崩溃：在陡峭的斜面上，被裂缝切断的岩块在重力的作用下突然离开母岩倒下、滚动、落下的现象。 发生条件：1.地形地形条件：斜面高度大于30m，坡度大于450，斜面凹凸平坦，上坡平缓，上坡陡峭的斜面2 .岩性条件：硬、厚层状岩石，如砾岩、砂岩、富含石英的变质岩，石灰岩和喷出岩形成陡峭的斜面岩层的节理裂缝发达的话。地质构造条件：节理面、断层面、岩层面的倾斜方向与斜面的倾向一致，倾斜角小于斜面的斜面角。 崩落的预防措施：1.用爆破方法削陡崖，可以去除容易落下的岩石，或者用堵塞裂缝、裂缝内的灰浆的锚和锚加固，使危险岩稳定2 .在坡地和半坡上设置石墙和挡石网，可以修理孔、御坍等崩落防止结构物。 (P80图6.23)3.坍塌区有地表水，在其上挖沟，或喷洒在坡面上，防止岩石强度的变化和风化。 (P80图6.24 )泥石流是由暴雨和融雪诱发的，泥、砂、石等固体屑与水一起因重力而产生的暂时流动。 特征：爆炸突然，速度快，破坏力强。形成条件：1.地形条件：从上游到下游可分为形成区、流通区和堆积区(P80图6.25)2.地质条件：地质结构复杂，断层节理发达，新构造运动强，地震活动频繁的地区3 .水文气象条件：暴雨和高山冰川积雪急剧融化，足以形成泥石流的水源人为因素：滥伐山林引起地表水土流失，修复采矿、采石、道路废物堆石，为泥石流提供了丰富的物质来源，使爆炸频率骤增。 泥石流分类：根据物质组成分为泥石流、泥石流、液体流的流体性质，防止和治疗粘性泥石流、稀有泥石流泥石流1 .保持水土：封山育林、植树草、排水防土2 .截流：建设截流坝、挡墙、半堤坝3 .采取排水：堤坝、急流沟、排水沟等措施地震诱发地质灾害，强地震作用引起边坡松弛、失稳，发生滑坡、崩落及泥石流、堰塞湖等地质灾害，6.4.2滑坡及其工程地质测量1 .滑坡特征滑坡是斜坡上的土体、岩体或其他碎屑沉积物沿一定的折动面整体下降的现象。 滑坡体-向下滑动的岩土体，大小不同。 折动面和折动带-动体和不动体的界面在均质土体中接近圆弧状，一个或几个(有主支分)，在此基础上被折动揉搓的带叫做折动带。 滑坡壁-滑坡体和坡上的未动岩土体之间的椅子状界面，坡度6080。 陡峭，经常崩溃。 滑坡-滑坡的各段的移动速度的差异产生分支滑坡，滑坡分裂成几个滑坡，向内侧倾斜成反斜度。 滑动舌-滑动斜面体的前缘突起部分称为滑动舌(被动土体)，滑动斜面体的后部称为主动土体。 滑坡鼓丘-滑坡的舌头在滑坡过程中受到阻碍、压迫而膨胀，被称为鼓丘。 滑坡环状拉裂-分布于滑坡的后缘，与滑坡的方向大致一致，滑坡体以向下滑动的拉力产生，拉裂的出现是滑坡的预兆。 、剪切龟裂-分布在滑坡的中央和两侧，因动土和不动土相对移动。 多伴有羽状裂缝。 太鼓的张开-舌部分布，滑动被阻碍，土体张开地隆起，与滑动方向垂直。 羽状龟裂-在滑动斜面体的最前缘，滑动斜面舌向两侧扩展形成的扇状或放射状的龟裂。 (参见P81图6.26 )，2 .影响滑坡的因素岩性主要发生在松弛的堆积层中，主要与粘土有关，蒙脱土、高岭土等，尤其是蒙脱土影响最大的折动面主要在粘土夹层中。 岩盘中较少，主要与千枚岩、页岩、泥灰岩、云母片岩、绿泥片岩等被水软化的岩石有关。 构造弱构造面(正斜面面、节理面、截面面、不规则面、截面面、解理面等)。 上部透水层和下部不透水层的组合，地形临空面、坡度、倾斜地的基部被清洗等因素有关，河川和沟谷流水清洗是诱发因素。 气候-降雨和温度，特别是前者，还与冻融有关。 地下水-滑坡多沿含有地下水的岩体的松软面发生，包括复杂的过程：水的渗透消除了粒子间的吸附力用水解开胶着物，增加粒子的粘合力增加单位体积的重量，增大剪切力上升潜水面，增加孔隙水压，增加潜在的节理面的存在，通过流水作用使含有下伏粘土的隔水层软化，促进滑动。 放松地震-斜面岩土体的构造，引起破裂面，引起软弱面的位置偏移等，降低斜面的稳定性。 地震会触发。 人为的因素-人工边坡过快、大爆破工程、工程建筑负荷、集水建筑物漏水、边坡排水不适当等。影响灯稳定性的因素很多，大致分为可逆的因素(降雨等)和不可逆的因素(地下水的侵蚀等)。 前者的情况下，设法不稳定，后者不发生。 明确主要因素，并相应地进行防治。 3、滑坡发展阶段蠕动变形阶段微小滑动的积累、变形逐渐发展，出现断续的拉伸裂纹，透水作用增强的规模越大，该阶段的时间越长。 激烈的折动阶段-岩土体完全破裂，形成折动面，滑体和滑床完全分离。 后缘拉伸主裂纹连接整体，两侧羽状裂纹裂开，形成前缘放射状膨胀的裂纹，压迫鼓丘的持续时间短则速度快。 逐渐稳定的阶段-能量消耗懒散，位移速度慢，有稳定的倾向。 岩土体逐渐压实，地表裂缝逐渐愈合，可以在几年内重新开始活动。 4、滑坡的工程地质调查测量和调查收集滑坡的历史、滑坡地层分布、气象、工程地质图、地质构造图等，了解滑坡的要素和范围，明确滑坡带的水和地下水和各种水体的变迁、建筑物和树木的变形、位移、时间、特征和过程。 勘探(物探、坑道勘探、挖掘) -滑坡的范围、厚度、物质组成、滑坡的个数和形状，明确各滑坡带的物质组成的地下水含水层层数、分布、源、动态及含水层的水力关系等。 室内及野外试验-地下水的水样(侵蚀性和补给源)和岩土样(重度、凝聚力、内摩擦角)的测定。 滑坡的观测观测滑坡动态观测和地下水观测、滑坡体的移动速度、方向等资料，分析滑坡活动规律等。 预测旧滑坡前部切土造成的滑坡复活(云南元研高速公路)、装载路堤造成的滑坡、海石湾滑坡(装载、灌水造成)、6.4.3斜坡稳定性评价、与人类工程活动有关的天然斜坡或建设的人工边坡的稳定性和进化趋势。 为设计合理的边坡、整修坡面的措施提供设计依据。 1、地质分析法结合周边环境认识发育的历史和规律，评价稳定性。 根据地形形态的推移判断坡面的稳定性分析滑坡因素的变化判断滑坡的稳定性从观测滑坡前的征兆来判断采用工程地质类比法，2 .理论计算法将土力学、岩石力学、弹塑性力学、破坏力学、损伤力学等多种力学和数学计算方法应用于坡面稳定性的定量评价。 可以在直线移动滑动斜面稳定性计算H/c和2(-)(-)1/2之间建立一定的曲线关系。 知道倾斜角，求出在保证指定k值的条件下的倾斜高度。 知道坡的高度，所以求出在保证指定的k值的条件下的坡角。 弧形滑坡坡面稳定性的计算，3 .岩坡稳定性的优势面理论优势面控制岩体稳定性的构造面。 优势面控制了岩坡变形的边界，优势面的组合决定了岩体的变形和破坏模式，优势面对边坡的稳定性有控制作用，各种敏感因素通过优势面发挥作用。 各种处理措施致力于消除优势方面的防滑作用优势方面的灾害抑制和减灾防灾理论。 土体接触面、间断面、裂隙面、风化面等可构成压曲优势面。 确定地质优势面和统计优势面，找到影响岩坡稳定性的真正优势面。 通过组合分析，获得研究边坡稳定性的地质模型、物理模型和系统分析模型，综合得到工程地质模型，最后建立相应的数学模型。 6.4.4坡面变形破坏的防治原则预防正确选择建筑场所，合理制定人工边坡的配置和挖掘方案明确可能导致天然边坡和人工边坡稳定性降低的因素，采取必要措施预先消除或变更。 对于已经发生的变形破坏情况，采取必要的提高稳定性的措施将流入滑坡范围的地表水全部隔断，抽出滑坡范围内的井的地下水，将积水全部排出。堵塞并凝固所有裂缝，防止表面的水浸入。 考虑工程的重要性，是制定整备方案应遵循的经济原则。 (选择治疗、治疗重点)，2 .预防措施排水滑体外地表水、阻断和诱导滑体中的地下水，通过水平排水路或垂直排水路排水。 降低滑动力，提高滑动阻力刷侧的减量，用“砍头的压板”支撑建筑物(其基础必须在滑动面以下)，锚定加强(相对于岩质斜面)改变滑动带土的性质水泥和化学灰浆(岩质斜面)； 电化学加强法、冻结法、烧成法(土质斜面)。 (P87图6.32 )，6.5岸带的地质作用岸带海洋和陆地的接触带分为海岸、滩涂和水中岸坡三个部分。 已经被海岸的海洋取代了。 6.5.1岸边带的水动力特征1 .波浪作用、波浪区非对称波区对称波区、波浪的变形和破碎水质点运动的轨迹从深水区的圆形变化为浅水区上凸下扁平椭圆形的波浪前斜面变陡后斜面形成缓慢的形态，越靠近岸越明显，最终导致波浪的破碎波浪部位的水深相当于12波。 陡岸山倒下，能量集中，破坏性大的缓岸被海底摩擦阻碍，能量逐渐被消耗的破坏点被破坏最大。 波浪破碎形成流入和逆流。 波浪折射从深水区到浅水区，波浪折射。 有使峰值线与等深线一致的倾向。 波浪线聚集在海水迅速变浅的岬上，向海水浅的海湾扩展。 2、潮汐作用潮汐分海面垂直干满(潮汐)和海水水平的流动(潮流)。 潮汐引起的海面涨落使波的作用范围扩大，但作用时间缩短；3、海流作用海流是由于旺盛的风向、海水温度和盐分的差异引起的密度差异导致的海水流，近岸区的流速小，风成海流只能携带细粒砂土。 然而，沿岸常见由激波流、潮流、风成海流构成的综合海流，这种海流对沙土运送和海岸地形的形成起着很大的作用。 季风形成的沿岸流，对通过的海岸地区的海岸地形发育有显着的影响。 6.5.2海岸地形1 .海蚀地形海蚀作用水体本身的压力和压缩的空气对海岸造成强烈破坏，力达0.3MN/m2，甚至0.6MN/m2。 把水和空气压入岩体的裂缝中，缓和裂缝，挖下来崩落。 海食地形海食崖海食穴，2 .海积地形因泥沙横向运动而产生的地形波筑台和水中堆积阶地海滩和海岸堤离岸堤和泻湖水中沙堤和砂嘴泥沙的纵向运动对海岸改造作用海岸地区的地质结构的影响，6.5.3沿岸建筑物防止沉积，使潮汐电站等正常运行。 1 .根据海岸侵蚀沉积规律设置在水工建筑物破波堤水中岸坡，与岸线大致平行，距岸线3050m，顶部在水中，深度接近波高，因此破碎波，消耗其约75%的能量。 (P91图6.39)丁堤垂直岸堤，适合在纵向堆积物丰富的岸段使用，保护岸坡不受冲洗。 丁堤的长度和间隔要根据岸区的主导风波方向和岸线的关系来决定。 (P91图6.40 )、防波堤、防波堤防泥建筑物，相当于人工海岸线和近岸岛的障碍，除了利用纵向堆积物流的运动规律，将土砂陷入港湾之外，配置方法与丁堤相同。 (图6.41)2.保护岸坡不被直接清洗