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1、岩体力学在边坡工程中的应用(4),第八章岩体力学在边坡工程中的应用,边坡岩体中的应力分布特征 边坡岩体的变形与破坏 边坡岩体稳定性分析 岩质边坡的加固措施,岩体力学在边坡工程中的应用(4),斜坡(slope)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。 天然斜坡(简称斜坡）是指自然地质作用形成未经人工改造的斜坡。 人工边坡(简称边坡）是指经人工开挖或改造形成的斜坡。 研究目的：研究边坡变形破坏的机理(包括应力分布及变形破坏特征)与稳定性，为边坡预测预报及整治提供岩体力学依据。其中稳定性计算是岩体边坡稳定性分析的核心。,边坡岩体中的应力分布特征,岩体力学在边坡工程中的应用(4),
2、一、应力分布特征,在岩体中进行开挖，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体中，发生应力重分布作用，使边坡岩体处于重分布应力状态。 边坡岩体为适应重分布应力状态，将发生变形和破坏。因此，研究边坡岩体重分布应力特征是进行稳定性分析的基础。,边坡岩体中的应力分布特征,岩体力学在边坡工程中的应用(4),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。,坡面上径向应力为零，为双向应力状态，向坡内逐渐转为三向应力状态。,岩体力学在边坡工程中的应用(4),坡面附近产生应力集中带。在坡脚附近，最大剪应力增高，最易发生剪切破坏。
3、在坡肩附近，常形成拉应力带。,最大剪应力迹线为凹向坡面的弧线。,岩体力学在边坡工程中的应用(4),二、影响边坡应力分布的因素,初始应力 水平天然应力使坡体应力重分布作用加剧。 坡形、坡高、坡角及坡底宽度 坡高不改变等值线的形状状，但改变主应力的大小； 坡角影响边坡岩体应力分布图象； 坡底宽度对坡脚岩体应力有较大的影响； 坡面形状对重分布应力也有明显的影响。,边坡岩体中的应力分布特征,岩体力学在边坡工程中的应用(4),岩体性质及结构特征 岩体变形模量对边坡应力影响不大，泊松比对边坡应力影响较大。 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
4、在坚硬岩体边坡中尤为明显。,岩体力学在边坡工程中的应用(4),边坡岩体中的变形与破坏,一、边坡岩体变形的基本类型,1、卸荷回弹 在成坡过程中，由于荷重不断减少，边坡岩体在减荷方向(临空面) 产生伸长变形，即卸荷回弹。 天然应力越大，向临空方向的回弹变形量也越大。往往会伴随产生一系列的张性结构面。,岩体力学在边坡工程中的应用(4),2、蠕变变形 边坡岩体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体的长期强度时，蠕变引起的局部破坏。反之，将导致整体失稳。 几乎所有的岩体边坡失稳都要经历这种逐渐变形破坏过程。,岩体力学在边坡工程中的应用(4),二、边坡破坏的基本类型,
5、边坡岩体中的变形与破坏,1、岩石崩塌：岩体在陡坡面上脱落而下的一种边坡破坏形式。常发生于陡坡顶部裂隙的发育地方。 原因：裂隙水压力、冻胀力致,2、平移滑动部分岩体沿着地质软弱面，如层面、断层、裂隙或节理面的滑动。,3、旋转滑动 由于外界条件干扰，在均质页岩或泥岩中产生新的圆弧破裂面，岩体沿此圆弧面产生滑移。,4、岩块流动 高应力作用下，产生脆性破裂（破坏）面。 不规则。,5、岩层曲折 在自重与裂隙水压力共同作用下岩层面发生,岩体力学在边坡工程中的应用(4),岩体力学在边坡工程中的应用(4),边坡稳定性分析,一、单一平面滑动,岩体力学在边坡工程中的应用(4),张性断裂边坡单面滑动,岩体力学在边坡工程中的应用(4),边坡稳定性分析,二、折线滑动法,岩体力学在边坡工程中的应用(4),边坡稳定性分析,三、三维楔形体法,岩体力学在边坡工程中的应用(4),双面滑移体稳定系数,其中：N1、N2分别为 Wcos 作用于F1、F2上的法向压力。由正弦定律得：,岩体力学在边坡工程中的应用(4),岩质边坡的加固措施,岩体力学在边坡工程中的应用(4),岩体力学在边坡工程中的应用(4),岩体力学在边坡工程中的应用(4),岩体力学在边坡工程中的应用(4),岩体力学在边坡工程中的应用(4),岩体力学在边坡工程中的应用(4),岩体力学在边坡工程中的应用(4),岩体力学在边坡工程中的应用(4),
