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1、滑坡的分析与防治,2002年7月,主要内容,第一章滑坡灾害概论第一节 地质灾害与斜坡灾害第二节 滑坡灾害第三节 滑坡的类型和特征第四节 滑坡产生的条件和原因第五节 滑坡防治研究的主要内容第二章滑坡机理第一节 滑坡的应力场第二节 滑坡的发育过程和阶段第三节 滑带土的变形破坏规律第四节 滑坡的发生机理第五节 滑坡运动特征 第三章滑坡的防治技术第一节 滑坡的防治原则第二节 滑坡的预防第三节 滑坡治理的工程措施第四节 滑坡推力计算,第一章 滑坡灾害概论第一节 地质灾害与斜坡灾害,一、地质灾害 地质灾害是地质体在众多因素作用下变形、破坏、运动而给人类生存环境造成危害和生命财产损失的地质现象。如深层地壳运
2、动造成的地震、火山喷发、地裂缝、由斜坡块体运动形成的山崩（崩塌）、滑坡、错落、倾倒、坍塌和岩体深层蠕变；由地表水作用形成的泥石流、碎屑流、水土流失；由地下水作用引起的岩溶塌陷、地面沉降、湿陷、涌水突泥等；由表生地质作用引起的沙漠化、盐渍化、风化剥落、膨胀、收缩等等。这里我们主要讨论斜坡块体运动的各种类型。二、斜坡灾害 关于斜坡的变形和运动类型，美国人伐纳斯（Varnes)1978年曾提出崩塌、倾倒、滑坡、侧向扩展、流动等类型，如表1-1。我国早期也把他们统称为“塌方”、“塌方滑坡”、“塌方流泥”，铁路和公路部门称其为：“路基病害”。后来，随着研究的深入，逐渐把他们从变形机制和防治上加以区分。我
3、们按照变形的深度（规模）、运动特征和物质类别将其分为坡面变形，边坡变形和坡体变形三类，如表1-2。,表1-1 斜坡运动的简要分类,返回,表1-2 斜坡变形的分类,1,返回,图1-1 斜坡块体运动主要类型示意图a.山崩（崩塌）；b.滑坡；c.错落；d.倾倒；e.坍塌；f.岩体深层蠕变,青海化隆至循化公路危岩体,川藏公路K315古滑坡前缘的新滑坡（修公路引起）,万县梁平高速公路梁家膀滑坡后部拉裂谷宽810m,宝天铁路105#隧道病害东部错落体全貌,京珠高速公路粤北段K35倾倒破坏,成昆线乌斯河车站新寨子沟中上游两岸坍塌造成泥石流,返回,第二节 滑坡灾害,一、滑坡的灾害性,表1-3 世界重大滑坡灾害
4、实例,续表1-3,1,表1-4 我国近二十年来滑坡灾害实例,宝成铁路K190第三次滑坡后全貌,宝兰二线伯阳隧道进口滑坡群,南昆铁路八渡滑坡,川藏公路102滑坡,二郎山隧道东口坍塌使路面悬空,二郎山隧道西引道滑坡张裂缝,云南元磨高速公路砂泥岩高边坡滑坡,云南元磨高速公路K259三箐公隧道进口滑坡,长江北岸鸡扒子砂泥岩顺层滑坡,三峡库区奉节县城古滑坡,巴东县滩坪滑坡（中、下滩坪）,甘肃天水锻压机床厂滑坡,黄茨滑坡后壁,贵州印江岩口滑坡堵江成坝,黄河李家峡水电站2#滑坡,黄河李家峡水电站坝前滑坡,小湾电站左坝肩边坡高500m，6#山头发生10万m3崩塌,同江至三亚高速公路福建八尺门互通3#滑坡全貌,
5、京珠高速公路粤北段K108滑坡,京珠高速公路粤北段K152滑坡,深圳高速公路K101西滑坡,黄陵至延安高速公路洛川塬边滑坡,二、滑坡的定义、要素和术语,（一）滑坡的定义斜坡上的部分土体或岩体沿着一定的面或带整体向下滑移的现象。（二）滑坡的要素和术语,图1-4 滑坡要素平、剖面示意图1.滑坡体；2.滑坡周界；3.滑坡壁；4.滑动面；5.滑坡床；6.滑坡剪出口；7.滑坡舌与滑坡鼓丘；8.滑坡台阶；9.滑坡后缘；10.滑坡前缘；11.滑坡洼地（滑坡湖）；12.拉张裂缝；13.剪切裂缝；14.羽状裂缝；15.鼓胀裂缝；16.扇形裂缝； 17.牵引性裂缝； 18.主滑线,w1,D,D,w2,L,L,17
6、,9,3,8,1,15,7,10,2,11,16,3,18,13,9,17,7,15,12,14,10,返回,第三节 滑坡的类型和特征,一、滑坡的类型,表1-5 滑坡单一指标分类,续表1-5,1,表1-6 滑坡综合分类表,二、滑坡的特征,（一）平面特征,图1-5 滑坡的平面形态1.簸箕形；2.舌形；3.椭圆形；4.长椅形；5.倒梨形；6.牛角形；7.平行四边形；8.菱形；9.树叶形；10.叠瓦形；11.复合形,1,7,2,3,9,8,10,4,5,6,11,（二） 纵断面特征,图1-6 典型滑坡纵断面示意图,a.圆弧形；b.平面形；c.折线形；e.软岩挤出形,图1-7 复合形纵断面形态,滑坡后
7、部和前部形态特征,图1-8 滑坡后部的陷落洼地a.裂缝密集带；b.陷落洼地；c.后缘拉裂槽,图1-9 滑坡前部特征a.帚状剪出口；b.鼓丘和鼓胀裂缝；c.滑坡摺曲,图1-10 滑坡的横断面特征,返回,第四节 滑坡产生的条件和原因,一、地形地质条件,（一）地形条件（二）地质条件 1. 地层、岩性 2. 坡体结构和滑带地层 3. 地质构造 4. 水文地质条件,表1-7 我国易滑坡地层汇总表,1,表1-8 坡体结构类型与滑坡的破坏模式,1,图1-11 坡体结构与滑坡的破坏模式,a.粘性土弧形旋转滑动；b.黄土弧形旋转滑动；c.填土弧形滑动；d.土层顺层滑动；e.半成岩地层顺层滑动；f.岩层顺层切层滑
8、动；g.软岩挤出型（错落型）滑动；h.挤出型平移滑动；I.堆积层顺层滑动；j.岩层顺层平面型滑动；k.岩层顺曲面滑动；l.陡倾岩层顺层切层滑动；m.反倾岩层切层滑动；n.反倾岩层倾倒切层滑动；o.破碎岩层旋转滑动；p.破碎岩层顺构造面滑动；q.块状岩体顺构造面（似层面）滑动；r.构造核沿构造破碎带滑动,二、滑坡的作用因素,滑坡是具有滑动条件的斜坡在多种因素综合作用下的结果，但对某一特定滑坡总有一或两个因素对滑坡的发生起控制作用，我们称它为主控因子，在滑坡防治中应着力找出主控因子及其作用的机制和变化幅度，并采取主要工程措施消除或控制其作用以稳定滑坡，对其他因素则采取一般性措施达到综合性治理的目的
9、，如地下水作用引起者以地下截排水工程为主，因削弱坡体支撑力引起者则以恢复和加强支挡工程为主。 作用于滑坡的因素概括如表1-10，可分为自然因素和人为因素，也可分为长期作用因素、短期作用因素和周期性作用因素，但就其对形成滑坡的作用来说，一是改变坡体的应力状态，增大坡脚应力和滑带土的剪应力（即下滑力）的因素，如河流冲刷、开挖坡脚、坡上加载等改变坡形的因素；二是改变滑带土的性状减小抗滑阻力的因素，如地表水下渗、地下水位变化、水库水位升降 、灌溉水和生产生活用水下渗、潜蚀和溶蚀作用等降低滑带土强度的因素；三是既增加下滑力又减小抗滑力甚至造成滑带土结构破坏（如液化）的因素，如地震和爆破震动等。总之，其作
10、用既有力学作用，还有物理化学作用，还有作用的时间过程，进行综合动态分析是必要的。,表1-10 作用于滑坡的因素,1,返回,老滑坡前部挖方导致滑坡复活（云南元磨高速公路）,堆填路堤引起滑坡,海石湾滑坡（由堆载、灌水引起）,万梁高速公路大荒田西砂泥岩顺层滑坡,由灌溉引起的黑方台缘滑坡群,宝珠寺水库库岸滑坡,返回,一、滑坡基本性质研究,第五节 滑坡防治的研究内容,二、滑坡防治技术研究,返回,第二章 滑坡机理,第一节 滑坡的应力场,一、滑坡的平面应力场,图2-1 滑坡平面应力场,3,1,1,3,3,2,2,2,2,3,3,3,1,1,1,1,1,/,/,/,/,/,/,/,/,二、 断面应立场,图2-
11、2三段式滑动模式及其应力场1.牵引段；2.主滑段；3.抗滑段,1,3,1,3,1,2,3,1,1,3,3,3,3,1,1,/,/,/,/,W3,F3,N3,F2,F1,W1,W1,N2,N1,返回,第二节 滑坡的发育过程和阶段,一、土体的蠕变特性,图2-3,0,D,O,/,/,O,D,C,二 、 滑坡的发育阶段,1. 局部失稳的蠕动挤压阶段（K1）2. 整体失稳的匀速滑动阶段（K=1）3. 急剧滑动至破坏阶段（K1）,图2-4 滑坡发育过程示意图,平面示意图,断面示意图,返回,第三节 滑带土的变形破坏规律,一、影响土体抗剪强度的因素1. 应力状态和应力路径2. 应变3. 孔隙水压力4. 加荷速
12、率和受力时间5. 土体的不均匀性和不等向性,二、滑带土的应力应变特性,图2-5,f,f,/,结论：,1. 粘性滑带土的残余强度随土中粘粒含量 增大而减小；2. 残余强度与土的原始受力状态及原始密 度无关；故可用重塑土求其残余强度；3. 国内外测定残余强度的差别；4. 不同仪器和方法所测残余强度的差别；5. 粗颗粒含量对残余强度的影响。,返回,第四节 滑坡的发生机理,一、基本理论 1.滑带土孔隙水压力变化； 2.斜坡应力状态改变 3.渐进破坏 4.残余强度 5.震动液化二、从地质条件上分析 1.类均质土的旋转滑动 2.顺层滑动 3.切层滑动 4.顺层切层滑动 5.软岩挤出性滑动三、从主要作用因素
13、上分析 1.暴雨引起的滑动 2.震动引起的滑动 3.水库水位升降引起的滑动 4.采空塌陷引起的滑动 5.灌溉引起的滑动 6.开挖坡脚引起的滑动 7.堆截引起的滑动,返回,第五节 滑坡的运动特征,一、滑动的类型1. 缓慢蠕动型2. 匀速滑动型3. 间歇性滑动型4. 高速滑动型,图2-6 滑动类型示意图,1-缓慢蠕动类型； 2-匀速滑动类型； 3-间歇性滑动； 4-高速滑动类型,二、高速滑坡的形成条件,1. 具有相当大的高差（100m）2. 具有相当大的体积（100万m3）3. 具有较陡的滑面坡度（200）4. 具有较大的峰残强度差（比值大于2）5. 具有较高的滑坡剪出口6. 滑坡前方有开阔地形,
14、返回,第三章 滑坡的防治技术,第一节 滑坡的防治原则和规划,一、滑坡的防治原则（一）正确认识滑坡的原则（二）预防为主的原则（三）一次根治不留后患的原则（四）全面规划分期治理的原则（五）综合治理的原则（六）治早治小的原则（七）技术可行经济合理的原则（八）科学施工的原则（九）动态设计、动态施工的原则（十）加强防滑工程维修保养的原则二、滑坡的防治规划（一）勘察阶段（二）设计阶段（三）施工阶段（四）运营阶段,返回,第二节 滑坡的预防,一、避开已存在的新老滑坡二、防止古老滑坡复活1.不在滑坡上方作填方加载，不在其抗滑段作挖方削弱支撑力2.不在滑坡体上设易渗水建筑物3.严格管理生产生活用水不使其渗入滑体4
15、.设置必要的防滑措施5.有条件时改水田为旱田三、防止已变形滑坡大滑动造成灾害1.停止施工，加强监测，防止灾害2.加强地表排水，夯填地表裂缝3.上部减重，前缘反压和排地下水常是有效措施四、防止易滑坡地段发生滑坡1.高边坡地质资料的勘察分析 （1）地层岩性，坡体结构 （2）易滑坡地层及其分布位置和性状 （3）地下水分布及出露位置2.可能发生的变形类型和规律分析3.合理的坡形、坡率、坡高及加固措施设计4.科学的施工方法和顺序,返回,第三节 防治滑坡的工程措施,表3-1 美国的滑坡防治工程分类,图3-1 日本滑坡学会的滑坡防治工程分类,表3-2 国际岩土学会滑坡治理措施简表,1,3. 支挡结构3.1 重力式挡土墙3.2 框架式挡土墙3.3 笼式挡墙3.4 被动式桩、墩和沉井3.5 现浇的钢筋混凝土挡墙3.6 聚合物或金属的条或片的加筋挡土结构3.7 粗粒材料的支撑扶壁（盲沟）（力学作用）3.8 岩石边坡的固定网3.9 岩石崩塌的减缓和阻止系统（拦石的沟、平台、栅栏和墙）3.10 抗冲刷的保护性岩石或混凝土块4. 斜坡内部加固4.1 岩石锚栓4.2 微型桩群4.3 土钉4.4 锚杆（预应力的或非预应力的）4.5 注浆4.6 石头的或石灰/水泥柱4.7 热处理4.8 冻结4.9 电渗锚杆4.10 种植植物（根系的力学作用）,
