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危岩体稳定性分析

附件2 危岩体稳定性分析 1、WY-01危岩体稳定性定量评价 1 计算模型 从工程防治的角度按照危岩失稳类型进行分类,可将危岩概化分为滑移式危岩、倾倒式危岩和坠落式危岩3 类。WY-01危岩体为滑移式危岩;其软弱结构面倾向山外,上覆盖体后缘裂隙与软弱结构面贯通,在动水压力、地震和自重力作用下,缓慢向前滑移变形,形成滑移式危岩,其模式见图(图3-1)。 图3-1 滑移式危岩示意图 危岩体 危岩前缘 扬压力U 静水压力V 地下水位 后缘裂隙 危岩后缘 软弱结 构面 W c o s θ W W s i n θh w θ 图3-2 滑移式危岩稳定性计算示意图(后缘有陡倾裂隙) 2 计算公式 ①后缘有陡倾裂隙、滑面缓倾时,滑移式危岩稳定性按下式计算:

(cos sin sin )sin cos cos W Q V V tg c l K W Q V θθθφθθθ---+?= ++ 2 21w w h V γ= 式中:V ——裂隙水压力(kN/m),; w h ——裂隙充水高度(m),取裂隙深度的1/3。 w γ——取10kN/m 。 Q ——地震力(kN/m),按公式e Q W ξ=?确定,式中地震水平作用系数七 级烈度地区 e ξ取0.075; K ——危岩稳定性系数; c ——后缘裂隙粘聚力标准值(kPa);当裂隙未贯通时,取贯通段和未贯通 段粘聚力标准值按长度加权和加权平均值,未贯通段粘聚力标准值取岩石粘聚力标准值的0.4倍; φ——后缘裂隙内摩擦角标准值(kPa);当裂隙未贯通时,取贯通段和未贯 通段内摩擦角标准值按长度加权和加权平均值,未贯通段内摩擦角标准值取岩石内摩擦角标准值的0.95倍; θ——软弱结构面倾角(°),外倾取正,内倾取负; W ——危岩体自重(kN/m3)。 3 危岩稳定性计算结果 根据危岩结构特征和形态特征,②区危岩破坏模式主要为滑移式。 (1)计算参数: 崩塌区出露地层为第四系崩坡积物和石炭系太原组,根据附近工程岩体参数及工程类比得出物理力学参数见表: 表3-2 岩体物理力学参数表 岩石 名称 密度 g/cm3 抗压强度σ MPa 抗剪强度 抗拉强度 (KPa) 软化 系数 C(MPa) ф(°) 灰岩 2. 70 32 0.110~0.271 30.3~40.2 698.5 0.53 结构面 灰岩结构面 0.03-0.10 23-29

(完整版)土坡稳定性计算

第九章土坡稳定分析 土坡就是具有倾斜坡面的土体。土坡有天然土坡,也有人工土坡。天然土坡是由于地质作用自然形成的土坡,如山坡、江河的岸坡等;人工土坡是经过人工挖、填的土工建筑物,如基坑、渠道、土坝、路堤等的边坡。本章主要学习目前常用的边坡稳定分析方法,学习要点也是与土的抗剪强度有关的问题。 第一节概述 学习土坡的类型及常见的滑坡现象。 一、无粘性土坡稳定分析 学习两种情况下(全干或全淹没情况、有渗透情况)无粘性土坡稳定分析方法。要求掌握无粘性土坡稳定安全系数的定义及推导过程,坡面有顺坡渗流作用下与全干或全淹没情况相比无粘性土土坡的稳定安全系数有何联系。 二、粘性土坡的稳定分析 学习其整体圆弧法、瑞典条分法、毕肖甫法、普遍条分法、有限元法等方法在粘性土稳定分析中的应用。要求掌握圆弧法进行土坡稳定分析及几种特殊条件下土坡稳定分析计算。 三、边坡稳定分析的总应力法和有效应力法 学习稳定渗流期、施工期、地震期边坡稳定分析方法。 四、土坡稳定分析讨论 学习讨论三个问题:土坡稳定分析中计算方法问题、强度指标的选用问题和容许安全系数问题。 第二节基本概念与基本原理 一、基本概念 1.天然土坡(naturalsoilslope):由长期自然地质营力作用形成的土坡,称为天然土坡。2.人工土坡(artificialsoilslope):人工挖方或填方形成的土坡,称为人工土坡。 3.滑坡(landslide):土坡中一部分土体对另一部分土体产生相对位移,以至丧失原有稳 定性的现象。 4.圆弧滑动法(circleslipmethod):在工程设计中常假定土坡滑动面为圆弧面,建立这一 假定的稳定分析方法,称为圆弧滑动法。它是极限平衡法的一种常用分析方法。 二、基本规律与基本原理 (一)土坡失稳原因分析 土坡的失稳受内部和外部因素制约,当超过土体平衡条件时,土坡便发生失稳现象。1.产生滑动的内部因素主要有: (1)斜坡的土质:各种土质的抗剪强度、抗水能力是不一样的,如钙质或石膏质胶结的土、湿陷性黄土等,遇水后软化,使原来的强度降低很多。 (2)斜坡的土层结构:如在斜坡上堆有较厚的土层,特别是当下伏土层(或岩层)不透水时,容易在交界上发生滑动。 (3)斜坡的外形:突肚形的斜坡由于重力作用,比上陡下缓的凹形坡易于下滑;由于粘性土有粘聚力,当土坡不高时尚可直立,但随时间和气候的变化,也会逐渐塌落。 2.促使滑动的外部因素 (1)降水或地下水的作用:持续的降雨或地下水渗入土层中,使土中含水量增高,土中易溶盐溶解,土质变软,强度降低;还可使土的重度增加,以及孔隙水压力的产生,使土体作用有动、静水压力,促使土体失稳,故设计斜坡应针对这些原因,采用相应的排水措施。(2)振动的作用:如地震的反复作用下,砂土极易发生液化;粘性土,振动时易使土的结

(完整版)土坡稳定性分析

第七章土坡稳定性分析 第一节概述 土坡就是由土体构成、具有倾斜坡面的土体,它 的简单外形如图7-1所示。一般而言,土坡有两种类 型。由自然地质作用所形成的土坡称为天然土坡,如 山坡、江河岸坡等;由人工开挖或回填而形成的土坡 称为人工土(边)坡,如基坑、土坝、路堤等的边坡。 土坡在各种内力和外力的共同作用下,有可能产生剪 图7-1 土坡各部位名称 切破坏和土体的移动。如果靠坡面处剪切破坏的面积 很大,则将产生一部分土体相对于另一部分土体滑动的现象,称为滑坡。土体的滑动一般系指土坡在一定范围内整体地沿某一滑动面向下和向外移动而丧失其稳定性。除设计或施工不当可能导致土坡的失稳外,外界的不利因素影响也触发和加剧了土坡的失稳,一般有以下几种原因: 1.土坡所受的作用力发生变化:例如,由于在土坡顶部堆放材料或建造建筑物而使坡顶受荷。或由于打桩振动,车辆行驶、爆破、地震等引起的振动而改变了土坡原来的平衡状态; 2.土体抗剪强度的降低:例如,土体中含水量或超静水压力的增加; 3.静水压力的作用:例如,雨水或地面水流入土坡中的竖向裂缝,对土坡产生侧向压力,从而促进土坡产生滑动。因此,粘性土坡发生裂缝常常是土坡稳定性的不利因素,也是滑坡的预兆之一。 在土木工程建筑中,如果土坡失去稳定造成塌方,不仅影响工程进度,有时还会危及人的生命安全,造成工程失事和巨大的经济损失。因此,土坡稳定问题在工程设计和施工中应引起足够的重视。 天然的斜坡、填筑的堤坝以及基坑放坡开挖等问题,都要演算斜坡的稳定性,亦既比较可能滑动面上的剪应力与抗剪强度。这种工作称为稳定性分析。土坡稳定性分析是土力学中重要的稳定分析问题。土坡失稳的类型比较复杂,大多是土体的塑性破坏。而土体塑性破坏的分析方法有极限平衡法、极限分析法和有限元法等。在边坡稳定性分析中,极限分析法和有限元法都还不够成熟。因此,目前工程实践中基本上都是采用极限平衡法。极限平衡方法分析的一般步骤是:假定斜坡破坏是沿着土体内某一确定的滑裂面滑动,根据滑裂土体的静力平衡条件和莫尔—库伦强度理论,可以计算出沿该滑裂面滑动的可能性,即土坡稳定安全系数的大小或破坏概率的高低,然后,再系统地选取许多个可能的滑动面,用同样的方法计算其稳定安全系数或破坏概率。稳定安全系数最低或者破坏概率最高的滑动面就是可能性最大的滑动面。 本章主要讨论极限平衡方法在斜坡稳定性分析中的应用,并简要介绍有限元法的概念。 182

桂林市典型危岩体稳定性分析及危险性评价2

桂林喀斯特危岩体发育特征及稳定性分析 刘宝臣1 ,郑金1 (1.桂林理工大学土建学院,桂林541004) 摘要:危岩体是由多组的结构面组合而形成,在地表风化作用、卸荷作用、重力、地震、降雨等诱发因素作用下处于不稳定、欠稳定或极限平衡状态的岩体。笔者对桂林市15座山的326块危岩体发育情况进行实地调查,测绘等手段得到几组重要数据,根据危岩体的结构特征和状态特征,将桂林市的危岩体类型分为悬挂式式、倾倒式、贴坡式、孤立式三种基本类型,本文以屏风山1号危岩体为对象进行研究,并采用极限平衡法对该危岩体稳定性进行定量验算,综合分析评价桂林市危岩体的发育特征及稳定性。 关键词:危岩;极限平衡状态;稳定性;定量验算 Stability analysis and risk assessment for three typical rocks in the Guilin city liuBao-chen1 Zheng-jin1 (1.Guilin University of Technology,Guilin 541004) Abstract:Dangerous rock is combined to form groups of the structure surface ,In the Unstable, less stable or equilibrium state of the rock and the factors of Surface weathering, unloading, gravity, earthquake, rainfall and so on. Through the investigation and mapping on the 326 dangerous rocks of fifteen mountains of the Guilin city,the writer get some important data ,According to the structure and State features of dangerous rocks ,Guilin dangerous rocks are divided into Hanging-type , dumping-type、posted slope -type and Isolated style. using the three typical rocks as the research object and checking the stability of the dangerous rocks by Limit equilibrium method, analyze the stability of the dangerous rocks. Key word:dangerous rock;Limit equilibrium;Stability;Quantitative Checking 0前言 危岩崩塌灾害是我国三大地质灾害之一,已成为我国山地开发和建设的重要制约因素。由于危岩崩塌灾害分布零散, 通常规模有限, 爆发随机性强,难以有一个准确的灾害统计数据,但是其危害程度并不亚于泥石流、滑坡等灾害。我区石灰岩出露面积广大,这些地区岩溶山峰和地下洞穴非常发育,形成了独特的喀斯特旅游风景名胜区。举世瞩目的桂林景区以其独特秀丽的风景吸引了广大的国内外游客参观,其中岩溶山峰和洞穴景观占景区主要部分。但其独特的喀斯特区山体岩石突露、奇峰林立,在特殊的地质条件下风化剥蚀已形成大量危岩,严 重威胁山体附近居民及游人的人身和财产安全,严重影响喀斯特景区特色旅游业的稳定快速发展。而国内外对此种危岩的研究甚少。为此,研究岩溶地区岩质边坡和洞穴危岩发生发展的机理、致灾因素,显得非常必要。本文通过地质灾害勘查、物探、室内模拟试验与计算机模拟等,确定危岩失稳破坏的过程与临界条件,提出桂林市危岩体的类型,确定危岩的稳定性判别指标,并对区内典型的危岩体作出稳定性评价,为后期区内危岩体的治理防控技术体系的研究创造条件。 1.1危岩体发育特征分析

试论公路危岩稳定性评价体系

试论公路危岩稳定性评价体系 本文通过分析影响公路危岩稳定性的指标,从而找出了几类对危岩稳定性影响很大的因素,在对公路危岩的稳定性进行评价时,采用了模糊层次的分析方法来进行。这种方法在实体工程中运用得到的结果和在实际经验中得到的状况是基本一致的,这在一定程度上证明了这种方法在进行危岩稳定性评价时是非常可靠的,也是值得运用的一种方法。 标签:公路危岩稳定性评价体系 1引言 对于危岩稳定性评价方法来说,它一般都分为很多种类,具体包括地质分析法、数值模拟法、可靠度法、比较识别法、静力解析法和模型试验法等。影响危岩稳定性的因素也有很多,内部因素主要包括重力侵蚀和地质构造等,外部因素主要包括气候问题和人类活动等[1]。本文就是通过对这些方法的一些适用条件进行分析,对这些方法的数据进行获取和比较,从而将层次模糊综合评价方法当作本次研究的主要数学模型。 2选取公路危岩评价指标体系 通过对公路危岩的一些特点进行分析,从而了解了对危岩稳定性产生影响的几个重要因素。 (1)岩组类型。对于大多数的结构类型来说,它对危岩的稳定性有着非常重要的控制作用。而岩组类型就是一种由边坡坡面、岩层状况和公路走向这三个方面所决定的一种边坡形态,但是也有些边坡是不存在危岩结构这个理念的,例如均质坡和土坡等。 (2)坡度。坡度不同,就说明危岩对构造物的破坏程度是不同的。这是因为坡度的变化会使得很多因素发生变化,例如供应力分布等。而地形坡度则非常显著的控制着危岩的稳定性。一般来说,最容易发生崩塌的坡度在35度到50度之间。 (3)坡高。要想评价边坡的稳定性,那么颇高是必须考虑的一个因素。即使边坡的高度对等值线的图像不会产生任何作用,但是它的数值却是随着坡高的加大而增大的。 (4)自然灾害。自然灾害主要是指滑坡和崩塌等地质灾害。在对边坡的稳定性进行评价时,地质灾害是一定要考虑到的,不管是已经发生的还是将会发生的,都需要预测到,这是因为地质灾害具有群发性的特点。 (5)风化作用。岩石风化会使得岩石破碎,并且使得岩石的裂缝扩大。使

边坡稳定性分析

浅谈土坡稳定性分析方法 摘要:土坝、路堤、河岸、挖坡以及山坡有可能因稳定性问题而产生滑坡。大片土体从上面滑下堆积于坡脚前。滑动也可能影响到深层,上部土体大幅度下滑而坡脚向上隆起,向外挤出,整个滑动体呈转动状。滑坡将危及到滑坡体及其附近人的生命和财产的安全。目前,边坡失稳的防治仍然是一项很艰巨的任务,对边坡的稳定性分析及处治技术进行深入研究具有重要的意义。本文通过对土坡失稳原因分析,对目前常用的边坡稳定分析方法进行总结,以供学习和参考。 关键字:土坡;稳定性;方法 0 前言 边坡一般是指具有倾斜坡面的土体或岩体,由于坡表面倾斜,在坡体本身重力及其他外力作用下,整个坡体有从高处向低处滑动的趋势,同时,由于坡体土(岩)自身具有一定的强度和人为的工程措施,它会产生阻止坡体下滑的抵抗力。一般来说,如果边坡土(岩)体内部某一个面上的滑动力超过了土(岩)体抵抗滑动的能力,边坡将产生滑动,即失去稳定;如果滑动力小于抵抗力,则认为边坡是稳定的。土坡就是具有倾斜坡面的土体。土坡有天然土坡,也有人工土坡。天然土坡是由于地质作用自然形成的土坡,如山坡、江河的岸坡等;人工土坡是经过人工挖、填的土工建筑物,如基坑、渠道、土坝、路堤等的边坡。本文主要介绍目前常用的土坡稳定分析方法,学习要点也是与土的抗剪强度有关的问题。 1 土坡失稳原因分析 土坡的失稳受内部和外部因素制约,当超过土体平衡条件时,土坡便发生失稳现象。

产生滑动的内部因素主要有:(1)斜坡的土质:各种土质的抗剪强度、抗水能力是不一样的,如钙质或石膏质胶结的土、湿陷性黄土等,遇水后软化,使原来的强度降低很多。(2)斜坡的土层结构:如在斜坡上堆有较厚的土层,特别是当下伏土层(或岩层)不透水时,容易在交界上发生滑动。(3)斜坡的外形:突肚形的斜坡由于重力作用,比上陡下缓的凹形坡易于下滑;由于粘性土有粘聚力,当土坡不高时尚可直立,但随时间和气候的变化,也会逐渐塌落。 促使滑动的外部因素主要有:(1)降水或地下水的作用:持续的降雨或地下水渗入土层中,使土中含水量增高,土中易溶盐溶解,土质变软,强度降低;还可使土的重度增加,以及孔隙水压力的产生,使土体作用有动、静水压力,促使土体失稳,故设计斜坡应针对这些原因,采用相应的排水措施。(2)振动的作用:如地震的反复作用下,砂土极易发生液化;粘性土,振动时易使土的结构破坏,从而降低土的抗剪强度;施工打桩或爆破,由于振动也可使邻近土坡变形或失稳等。(3)人为影响:由于人类不合理地开挖,特别是开挖坡脚;或开挖基坑、沟渠、道路边坡时将弃土堆在坡顶附近;在斜坡上建房或堆放重物时,都可引起斜坡变形破坏。 3 土坡稳定性分析 3.1无粘性土坡稳定性分析 干的无粘性土坡:处于不渗水的砂、砾、卵石组成的无粘性土坡,只要坡面上颗粒能保持稳定,那么整个土坡便是稳定的。有均质无粘性土坡,坡角为β,自坡面上取一单元土体,其重量为W,由W引起的顺坡向下的滑力为T=Wsin β,对下滑单元体的阻力为:

第十章 土坡稳定性分析

第十章土坡稳定性分析 一、单项选择题 1. 无粘性土的边坡稳定性主要取决于。 (A) 坡角(B) 坡高(C) 坡角和坡高 2. 大堤护岸边坡,当河水低水位骤涨到高水位时,边坡稳定性将。 (A) 降低(B) 升高(C) 无变化 3. 填方边坡的瞬时稳定性与长期稳定性安全度的关系是。 (A) F瞬>F长(B) F瞬=F长(C) F瞬<F长 4. 挖方边坡的瞬时稳定性与长期稳定性安全度的关系是。 (A) F瞬>F长(B) F瞬=F长(C) F瞬<F长 5. 在?=5?,c=15kPa,γ=18kN/m3软土中,开挖深5.5m,坡角β=35?,的基坑,现将坡高减少0.5m(坡顶 卸土),则边坡的安全度。(β=35?,N s=8.5) (A) 6. (A) 7. (A) 8. 在成层(非均质)土层中开挖边坡时,理论上采用稳定因数分析法。 (A) 不能(B) 能(C) 进行加权处理后可以 二、问答题 1. 土坡失稳的机理是什么?试举例说明有那些影响土坡稳定的因素。 2. 粘性土坡稳定分析的主要原理与特点是什么?为什么粘性土坡即使土的强度指标φ=0,土坡仍有稳 定坡度或稳定临界高度;而无粘性土坡.不管φ值大小,却不存在稳定临界高度的限制?

3. 什么叫做稳定分析的总应力法与有效应力法?有什么优缺点?各适用于什么情况? 4. 试说明稳定分析总应力法中采用不排水剪(或快剪)、固结不排水剪(或固结快剪)、排水剪(或慢剪)的强度指标,各适于哪些实际工程条件下土坡稳定分析问题。为什么? 5. 人工土坡与天然土坡的滑坡防治有哪几种常用的工程措施,这些措施的主要作用是什么?各适用于哪些情况? 6. 试从滑动面形式、条块受力条件及安全系数定义简述瑞典条分法的基本原则。 7. 简化毕肖普和瑞典条分法计算边坡稳定安全系数时,引入的假设那些相同?那些不同?公式推导中各应用了哪些静力平衡条件? 三、计算题 1. 某粘性土坡如图所示。H =5m ,坡度为1:1.5,3kN/m 18=γ,c =20kN/m 2,?=0,试用弗伦纽斯方法求土坡危险滑弧的位置。并计算该滑弧的稳定安全系数。 2. 试用简化毕肖普法分析图土坡滑弧上第i 土条的作用力系.分析该土条力系的静力平衡条件,示意绘出静力平衡图(力多边形).并导出土坡整体稳定安全系数的表达式。 3. 某工程需开挖基坑,已知地基上3kN/m 19=γ, 10=?,2 kN/m 12=c 试验算: (1)如果取基坑边坡角 60=β,那么要满足安全系数为Fs =1.5的边被最大安全高度是多少? (2)如果坡角做成 45=β那么要满足安全系数为Fs =1.5的边坡最大安全高度是多少?(3)如果开挖高度为6m . 那么要

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