边坡研究意义及稳定性分析.ppt

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工程地质学基础,边坡研究意义及稳定性分析,中国矿业大学地质工程专业,1基本概念及研究意义,斜坡定义：

指地壳表面一切具有临空面地质体；其特点是具有一定坡度和高度。

1基本概念及研究意义,自然斜坡和人工边坡的概念自然斜坡：

就是在一定的地质环境中山坡,在一定地质营力作用下形成和演化成的自然历史过程的产物。

海岸,河湖岸等。

人工边坡：

人类为某种工程、经济需要而开挖，往往是在自然斜坡基础上形成的，其特点是有规则的几何形态。

路堑,矿坑,人工开挖基坑等。

1基本概念及研究意义,研究意义斜坡或边坡在形成过程中，其内部的应力状态也将发生变化，引起应力重分布应力集中斜坡变形、破坏危及安全。

滑坡、崩塌、泥石流我国是一个滑坡、崩塌多发的国家，据不完全统计，自80年代以来，每年我国都有一次重大崩、滑灾害事故发生。

1基本概念及研究意义,20世纪以来，我国代表性的崩、滑地质灾害,1基本概念及研究意义,1基本概念及研究意义,1基本概念及研究意义,1基本概念及研究意义,1基本概念及研究意义,1基本概念及研究意义,1基本概念及研究意义,1基本概念及研究意义,1基本概念及研究意义,中国矿业大学CHINAUNIVERSITYOFMININGANDTECHNOLOGY,Vaiont水库滑坡剖面,1基本概念及研究意义,2斜坡岩土应力分布特征,当斜坡形成时，在斜坡表面产生卸荷回弹变形（上），（a）重力场型（b）水平应力场型。

进一步的引起应力的重分布（下）。

2斜坡岩土应力分布特征,2.1斜坡应力场的基本特征

（1）最大主应力近于平行临空面，最小主应力近于与坡面正交。

2斜坡岩土应力分布特征,坡脚剪应力集中形成剪应力增高带。

坡顶附近出现拉应力。

2斜坡岩土应力分布特征,2斜坡岩土应力分布特征,（3）最大剪应力迹线由原来的直线变为近似圆弧线，并凹向临空面。

2斜坡岩土应力分布特征,总结：

（1）最大重应力近于平行临空面，最小重应力近于与坡面正交。

（2）坡脚剪应力集中形成剪应力增高带，坡顶附近出现拉应力。

（3）最大剪应力迹线由原来的直线变为近似圆弧线，并凹向临空面。

（4）坡面的实际径向压力为零。

2斜坡岩土应力分布特征,2.2斜坡应力场的影响因素,坡形,岩土体性质,原始应力状态,2斜坡岩土应力分布特征,

（1）原始应力状态,斜坡张力集中位置与原始应力状态、坡角关系,2斜坡岩土应力分布特征,当斜坡中存在较高原始应力时，斜坡更容易出现变形破坏。

2斜坡岩土应力分布特征,

（2）坡形的影响,坡脚最大剪应力和坡形之间关系图解Stacey，1970,2斜坡岩土应力分布特征,

（2）坡形的影响,坡角明显改变应力状况。

随坡角变陡，坡面复检张力带范围也随之扩大和增强。

坡脚应力集中带最大剪应力值随之增高。

坡底宽度对坡脚的应力状态也有一定的影响，当W0.8H时，则保持为一常值。

研究表明，坡高并不改变应力等值线图像，但坡内各处的应力值随坡高增高而线性增大。

2斜坡岩土应力分布特征,斜坡的平面形态对其应力状态也有明显的影响。

三维分析表明，平面形态上的应力的支撑，应力集中程度明显减缓。

圆形和椭圆形矿坑边坡，坡脚最大剪应力仅为一般斜坡的二分之一左右。

2斜坡岩土应力分布特征,（3）岩体特征和结构特征,