文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 滑坡稳定性评价及治理工程设计软件

滑坡稳定性评价及治理工程设计软件

滑坡稳定性评价及治理工程设计软件
滑坡稳定性评价及治理工程设计软件

滑坡稳定性评价及治理工程设计软件Slope Designer①

李长冬a,胡新丽b

(中国地质大学a.研究生院;b.工程学院武汉430074)

摘 要:主要介绍了Slope Designer1.2的设计开发思路和主要功能。该软件是基于Windows面向对象技术开发的滑坡稳定性评价与治理工程设计的一体化工程软件,采用Visual C++进行程序设计,包括稳定性分析子模块和抗滑桩设计子模块2部分,可对地震作用、暴雨等不同工况下的滑坡进行稳定性评价和推力计算,并能够对(锚拉)抗滑桩(弹性桩、刚性桩)的弯矩、剪力及侧应力进行计算,最后根据内力计算结果完成配筋计算。在三峡库区兴山县二里半滑坡的应用研究表明,该软件具有很好的工程实用性。

关键词:稳定性分析;滑坡推力;抗滑桩内力计算;治理工程设计;Visual C++程序设计

中图分类号:P642.22;TP319 文献标识码:A 文章编号:100027849(2006)0120095204

滑坡是自然界中一种十分严重的自然灾害,是联合国“国际减灾十年”计划的重要研究对象之一,同时也是斜坡破坏型式中分布最广、危害最严重的一种地质灾害[1]。在目前滑坡防治工程的实际工作中,迫切需要利用计算机进行辅助计算与设计。

目前在滑坡稳定性分析及治理工程软件设计领域,国内有许强等[2]开发的Slope2CAD和殷跃平[3]开发的GEO HZD2.0以及理正系列软件等。但是很多软件或各模块功能单一而缺乏整体性,或价格昂贵,使用不便,这在一定程度上限制了软件的应用与推广,故笔者拟开发一套W indows环境下的集稳定性分析与治理工程设计一体化的软件。

1 软件特点及编程思路

Slope Designer1.2版是基于Windows视窗开发的,采用Visual C++编程,主要包括稳定性分析子模块和抗滑桩设计子模块2部分。该软件主要具有以下特点。

(1)稳定性分析子模块是针对多层岩土体的滑体而设计的,不仅可以计算单层岩土体的滑体,而且还可以计算多层岩土体的滑体。

(2)采用滑坡治理工程中应用最广泛的剩余推力法进行稳定性计算,不仅可以计算在暴雨、地震作用等因素下多种工况组合的滑坡稳定性,而且还可以计算已划分任意数目条块的滑坡的剩余推力、各条块滑面倾角、滑面长度、质量及稳定性系数,并可方便地设定安全系数,反算该安全系数下的剩余推力。

(3)界面交互性强,方便快捷,输入数据与输出结果都显示在主界面中,且输入、输出数据均支持文件操作,既可在网格控件中输入数据,又可由文件(文本格式、Excel格式)导入数据,计算结果可以以文本格式、Word格式、Excel格式及网页格式输出。

(4)在稳定性分析子模块中可以绘制滑坡的主滑剖面图及推力曲线图,在抗滑桩设计子模块中可以绘制抗滑桩随深度变化的弯矩图和剪力图,所绘图形均可根据实际情况进行实时缩放,并可导出为AutoCAD格式或BM P图片格式。

解决滑坡防治实际问题的一般思路为:滑坡地质模型建立→滑坡稳定性分析与评价→滑坡治理工程设计。具体流程如图1所示

图1 Slope Designer编程思路

Fig.1 Main program sequence of Slope Designer

第25卷 第1期2006年 1月

地质科技情报

Geological Science and Technology Information

Vol.25 No.1

Jan. 2006

①收稿日期:2005202213 编辑:杨 勇

基金项目:国家自然科学基金资助项目(40202028);湖北省自然科学基金资助项目(2003ABA018)

作者简介:李长冬(1981— ),男,现正攻读岩土工程专业硕士学位,主要从事岩土体稳定性评价与治理方面的研究工作。

2 编程原理

2.1稳定性分析编程原理

在对滑坡进行稳定性分析和治理设计中,我国铁路部门最先提出了分块传递系数法(剩余推力法),该方法具有简单适用的优点[4]。Slope Desig 2ner 1.2版的稳定性分析子模块在采用剩余推力法进行计算时,视岩土体为刚体,以平面二维方式来处理,即沿滑面走向取单位宽度的滑体进行计算,不考虑两侧滑体的摩擦力及其之间的挤压力。在考虑重力、静(动)水压力和地震力作用的情况下,稳定性系数K 为[5]:

K =T k /T x

(1)式中:T k 为滑坡体的抗滑力;T x 为滑坡体的下滑力。

对单个滑块而言,其剩余推力为:

E i =E i-1?ψi +T x i -T k i ?1K s

(2)T k i =[W i co s αi -Q i sin αi -U i -(P W i-1-P W i )sin αi ]tan φi +c i L i

(3)T x i =W i sin αi +(P W i-1-P W i ) co s αi +Q i cos αi

(4)ψi =co s (αi-1-αi )-sin (αi-1-α

)?tan φi

K s

(5)

式中:T k i 为第i 条滑块的抗滑力(kN );T x i 为第i 条

滑块的下滑力(kN );E i 为第i 条滑块的剩余推力(kN );ψi 为第i 条滑块的传递系数;W i 为第i 条滑块的自重(kN );αi 为第i 条滑块的滑面与水平面的夹角(取锐角);L i 为第i 条滑块的滑面长度(m );P W i 为第i 条滑块中动水压力产生的侧水压力(kN );U i 为第i 条滑块中动力水头产生的浮托力(kN );Q i 为第i 条滑块所受到的水平地震力(kN );K s 为安全系数;c i 为第i 条滑块的内聚力;φi 为第i 条滑块的内摩擦角。

采用此法进行计算的优点是在计算滑坡稳定性系数的同时,可以并行求解滑坡各条块的剩余推力。2.2抗滑桩设计编程原理

Slope Designer 1.2版的抗滑桩设计子模块可以计算普通抗滑桩和锚拉桩(包括弹性桩和刚性桩)的弯矩、剪力及侧应力。

对于弹性桩采用k 法进行设计计算时,桩顶承受水平荷载时的抗滑桩挠曲微分方程为[6]:

EI d 4x d y 4

+xkB p =0(6)

式中:B p 为桩的计算宽度(m );E 为桩的弹性模量

(kN/m 2);I 为桩的截面惯性矩(m 4);k 为地基系数

(kN/m 3);x 为桩身水平位移(m );x kB p 为地基作用于桩上的水平抗力;y 为桩的深度(m )。

引入变形系数β,得:

β=

4

kB p

4EI

(7)

即kB p =4EI

β4

(8)式(8)可写成:

d 4x d y 4

+4βx =0(9)解式(9),得到滑动面以下桩身任一截面的变位和内力的计算公式。

对于刚性桩,一般采用按角变位法计算。当桩身埋入一种地层,滑面以下为同一m 值[m 为地基系数的比例系数(kN/m 4)]时,在桩底为自由端的条件下,桩身内力计算如下:对于滑面处岩土地基系数为A ,K =A +m y 地层中的刚性桩,此时有:Δx =(y 0-y )Δψ,然后分别求解y ≤y 0和y >y 0时2种情形下抗滑桩各深度点的弯矩、剪力及侧应力[7],其中,

Δx 为桩身任一截面的位移(m );Δψ为桩的转角(弧度);y 为桩的深度(m );y 0为滑动面到桩旋转中心的距离(m )。

3 应用工程实例

3.1工程概况

二里半滑坡位于三峡库区兴山县高阳镇香溪河北岸的二里半村。三峡水库蓄水后该滑坡的前部将被淹没,在库水位变动以及库岸再造、公路切坡等不利因素的作用下,滑坡将会因失稳而形成地质灾害。因此,急需对该滑坡进行稳定性评价和治理[8]。

3.2稳定性分析

根据二里半滑坡的工程地质条件及滑坡的特征分析,可采用剩余推力法进行稳定性计算。考虑水库蓄水后滑坡可能遇到的各类情况(高水位、暴雨及地震等),拟定出不同工况并进行稳定性计算。

采用笔者开发的Slope Designer 1.2版对二里半滑坡进行稳定性计算。选取比较复杂的工况,即高水位(175m )时遇到暴雨及地震,其计算结果如图2所示。在此种工况下的稳定性系数K =0.87583,其剩余推力E i 为2443.468kN (安全系数K s =1.15)。3.3抗滑桩设计3.3.1 推力计算 二里半滑坡在采用剩余推力法计算推力时,考虑了水库蓄水后滑坡可能遇到的各

6

9

地质科技情报

2006年

图2 水位+暴雨+地震力工况下的计算结果

Fig.2 Calculation results under water level ,rainstorm and earthquake case

类情况,特别是最危险的情况。利用Slope Desig 2ner 1.2版分别对在天然状况、设计工况以及支挡后的校核工况下的稳定性系数及推力值进行了计算,并根据各滑块的推力值绘制了各种工况下的推力曲线(图3)。3.3.2 悬臂桩设计与计算 抗滑桩的布置应垂直于滑坡的主滑方向,该方案共设计了3

种类型的抗

图3 二里半滑坡不同工况下的推力曲线

 Fig.3 Pushing force curves of Erliban landslide in different cases

滑桩,均为C25的钢筋混凝土人工挖孔桩,为单排布置,共31根,其中A 型桩6根(受荷段14m +锚固段8m ),B 型桩16根(受荷段12m +锚固段7m ),C 型桩9根(受荷段8m +锚固段6m ),抗滑桩截面均为3.0m ×3.5m ,间距均为5m 。根据图3综合确定滑坡设桩处的推力设计值为3400kN/m 。根据公式计算得到3种桩型的变形系数β均相等,即β=0.191,且均有β?H 2>1.0,故3种桩型的抗滑桩均应按照弹性桩进行内力计算。

将A 、B 、C 型桩的各参数分别输入到Slope De 2signer 1.2版的抗滑桩设计子模块中,可以求得各桩的最大剪力、最大弯矩以及最大侧应力,并据此进行下一步的配筋计算。以下选取A 型桩为例进行计算。对于A 型桩,其运行结果如图4所示,其最大弯矩M max =91.919663(MN ?m ),最大剪力Q max =-20.139041MN ,最大侧应力:σmax =3.269463M Pa 。3.4锚固深度复核

取岩层产状核算系数K 1=0.5,取岩石裂隙及风化的折减系数C =0.3,岩石单轴抗压强度R =σcw =30M Pa 。

7

9第1期 李长冬等:滑坡稳定性评价及治理工程设计软件Slope Designer

图4 A 型抗滑桩的计算结果

Fig.4 Calculation results of type A anti 2slide piles

对于A 型桩:K 1?C ?R =0.5×0.3×30=4.500(M Pa )>σmax =3.269463(MPa )。

对于B 型桩:K 1?C ?R =0.5×0.3×30=4.500(M Pa )>σmax =3.368881(MPa )。

对于C 型桩:K 1?C ?R =0.5×0.3×30=4.500(M Pa )>σmax =3.342614(M Pa )。由此可知,嵌固段的长度均满足要求。3.5配筋计算

抗滑桩以受弯构件来考虑,按照钢筋混凝土G B5001022002规范要求进行配筋计算,包括主筋、箍筋及构造筋等。

4 结 论

由以上分析可知,Slope Designer 1.2版稳定性

分析及治理工程设计软件具有数据输入与计算结果均在同一界面显示、支持文件操作、支持图形缩放及导出等特点。该软件基本实现了集滑坡稳定性计算、推力计算、抗滑桩内力计算、配筋计算多种功能一体化的目标,数据计算结果及图件导出方便,为滑

坡防治工程设计带来了极大的便利。该软件目前还在进一步的完善中,以期实现更多的功能。参考文献:

[1] 易顺民,晏同珍.滑坡时空结构的分析特征及其意义[C]∥《滑

坡文集》编委会.滑坡文集:13集.北京:中国铁道出版社,

1998:33-37.

[2] 许强,黄润秋,巨能攀,等.滑坡治理方案的计算机辅助设计系

统(Slope 2CAD )的开发与研究[J ].中国地质灾害与防治学报,

2000,11(4):33-38.

[3] 殷跃平.长江三峡工程库区滑坡防治工程设计与施工技术规程

[M ].北京:地质出版社,2001.

[4] 戴自航,沈蒲生.圆弧滑面滑坡推力的数值解研究[J ].地质与

勘探,2004,40(3):93-96.

[5] 李智毅,杨裕云.工程地质学概论[M ].武汉:中国地质大学出

版社,1994.

[6] Day R https://www.wendangku.net/doc/d45073871.html, Pressure Analysis of Cantilever Sheet Pile Walls

[J ].Geotechnique ,1999,49(2):231-245.

[7] 李绍臣,芮勇勤,申力.计算机在抗滑桩设计中的应用[J ].东北

煤炭技术,1997,(2):62-65

[8] 唐辉明.长江三峡工程水库塌岸与治理工程研究[J ].第四纪研

究,2003,23(6):648-656.

(下转第103页)

8

9

地质科技情报

2006年

参考文献:

[1] 罗德安,廖丽琼.基于关系数据库的地籍空间数据存储结构

[J ].武汉测绘科技大学学报,2000,25(6):516-520.

[2] 刘仁义,刘南,苏国中.图形数据与关系数据库的结合及其应用

[J ].测绘学报,2000,29(4):329-333.

[3] 方世明,张夏林,李伟忠,等.计算机辅助地质填图系统中GIS 和

DBS 的集成探讨[J ].物探化探计算技术,2001,23(3):272-276.[4] 解华明,陈守余.基于MAP GIS 的钻孔柱状图绘制软件的编制

[J ].物探化探计算技术,2004,26(1):85-90.

[5] 刘仁义,刘南,苏国中.基于RDBMS 的空间数据管理模型及在

土地产权产籍系统中的实现[J ].中国图像图形学报,2000,5

(10):825-829.

R elating Management of G eological H azard Exploration

Productions B ased on G eoview

L I Wei 2zhong 1,WU Chong 2long 1,TAN Zhao 2hua 2,CH EN G Wen 2ming 3

(1.Facult y of Eart h Resources ,Chi na U ni versit y of Geosciences ,W uhan 430074,Chi na;2.B ureau of Geolog y and Ex ploration of H ubei Provi nce ,W uhan 430023,Chi na;3.Headquarters of Geological H az ar d Prevention and M iti gation Proj ects i n t he T hree Gorges A rea ,Yichang H ubei 443000,Chi na )

Abstract :The existing CAD 2based survey information systems are not so good in data security and docu 2ment index because of t he deficiency of relationship between spatial data (or drawings )and att ribute data (or document s ).While GIS technology is available to replace it for t his p urpose.This article illust rates t he relations and set s up a p ractical model on t he map s drawing ,storig and management based on GIS and RDB.Also an example of Geo Hazard is given ,which ,based on t he GIS software of Geoview ,could play a great role not only in t he data capt ure ,map s drawing ,but also in t he data management of document s ,mul 2timedia ,map s and ot her digital data ,according to t he inherent relatio n between t hem.K ey w ords :GIS ;relational database ;exploration information system ;relating management

(上接第98页)

Slope Designer :An Incorporate Soft w are for Landslide

Stability Evalu ation and Improvement Design

L I Chang 2dong a ,HU Xin 2li b

(a.Gra d uate S chool ;b.Engi neeri n g Facult y ,Chi na U ni versit y of Geosciences ,W uhan 430074,Chi na )Abstract :This paper int roduces t he design met hod and main f unction of Slope Designer (Version 1.2)for landslide stability evaluation and imp rovement design.This software is developed wit h object oriented met hod ,and is an integrative engineering software used for landslide stability evaluation and improvement design.Developed wit h Viual C ++,including stability analysis module and anti 2slide module ,t he soft 2ware can be used for calculating t he stability coefficient and residual p ushing force in different design cases such as eart hquake ,rainstorm etc.Then o n t he basis of analysis of residual p ushing force curve ,t he mo 2ment ,shearing force and lateral st ress of t he anti 2slide pile can be calculated by t he software.The applica 2tion to Eliban landslide in Xingshan Co unty of t he Three G orges Reservoir area shows t hat t he software is effective and p ractical.

K ey w ords :stability analysis ;landslide residual p ushing force ;anti 2slide pile internal force calculation ;im 2provement design ;Visual C ++p rogram design

3

01第1期 李伟忠等:基于G eoview 的地质灾害勘察资料一体化管理

滑坡稳定性作业答案

滑坡稳定性计算与评价报告 姓名:陈洁霞 班号:042081-27

学号:20081003405 滑坡稳定性计算评价 一、岩村滑坡工程地质环境 1、滑坡形态 该滑坡位于陕西省榆林市横山县魏家楼乡天云煤矿对面。整体上形态呈“簸箕”形,滑坡后缘高程为1099.71m,前缘高程为1073.32m,高差约27.0m。路基三级边坡切削滑坡前缘,边坡坡度约为45°。滑坡前缘宽度约为76.0m,顺主滑方向长约50.0m,滑体最大厚度约为14.0m,体积约2.1*104m3,为一中型土质滑坡。 2、滑体岩土特征 该滑坡体的岩土沿深度范围可以分为三层。上层为黄土状土(原黄土),多呈浅黄色,厚度5.0~7.0m,滑体前缘最薄处约3.0m,中间约6.7m,后缘最厚处约8.0m,垂直裂隙发育,岩性呈可塑~硬塑状态,结构较松散,钻孔岩芯呈散块状,夹有少量植物根系及黑色斑点,粉粒含量较高;中层黄土状土(原古土壤),褐黄-棕红色,厚度约2m,硬塑状态,结构致密,钻孔岩芯呈柱状,夹有白色菌丝及少量钙质结核;下层又为浅黄色黄土状土(原黄土),厚度在1.0~3.0m之间,硬塑状态,结构致密,钻孔岩芯呈散块-短柱状,夹杂黑色斑点及白色菌丝,ZK2-2该层下部可见砾石及泥砂岩层,但ZK2-1揭示该层下部缺失砾石层,分析认为是由于滑坡造成此处砾石层被推出。滑体土物理力学性质统计见表1。 根据钻孔及探井所揭露的滑动面位置,可以推断出该滑坡的滑动面剖面形状为近似圆弧形,滑坡前缘大致与基岩面紧密接触。 3、滑坡变形破坏与成因分析 根据野外调查和勘探,该滑坡是在边坡重新刷坡完毕后,发生连续暴雨,雨水沿土体表面垂直裂隙及落水洞下渗而引发的。滑坡产生后,边坡中上部出现错台裂缝,错台高度达2-3m,严重威胁到了路基安全;坡体表层也出现了弧形的张拉裂缝,裂缝宽度0.5~3cm,深度1~6m,个别裂缝已深入至强风化基岩中。 从总体上来看,造成滑坡的成因主要有以下几点: ①、坡体结构是形成滑坡的物质基础。上覆黄土,下伏伏泥岩-砂岩是易滑坡地层,本边坡上部黄土易渗水,下部泥岩相对隔水,从而形成滑动带,使其具备了滑坡的条件。 ②、连续暴雨是滑坡产生的直接诱因。 ③、高边坡开挖过程中,由于放炮及土方开挖等工程因素,造成土体结构松动,边坡前缘形成高陡临空面,边坡土体发生应力重分布,是形成滑坡的另一重要因素。 表1 滑体土物理力学性质指标统计表 统计项目样本个数最大值最小值平均值 天然含水率(W) % 29 13.8 3.2 7.2 天然密度(ρ)g/cm3 16 1.99 1.41 1.66

【精品】第9章边坡稳定性分析

第9章边坡稳定性分析 学习指导:本章介绍了边坡的破坏类型,即:岩崩和岩滑;着重介绍了边坡稳定性分析与评价基本方法,包括圆弧法岩坡稳定分析、平面滑动法岩坡稳定分析、双平面滑动岩坡稳定分析、力多边形法岩坡稳定分析及近代理论计算法;介绍了岩坡处理的措施。 重点:1边坡的变形与破坏类型; 2影响边坡稳定性的因素; 3边坡稳定性分析与评价. 9。1边坡的变形与破坏类型 9。1.1概述

随着社会进步及经济发展,越来越多地在工程活动中涉及边坡工程问题,通过长期的工程实践,工程地质工作者已对边坡工程形成了比较完善的理论体系,并通过理论对人类工程活动,进行有效地指导。近年来,随着环境保护意识的增加及国际减轻自然灾害十年来的开展,人类已认识到:边坡诞生不仅仅是其本身的历史发展,而是与人类活动密切相关;人类在进行生产建设的同时,必须顾及到边坡的环境效应,并且把人类的发展置于环境之中,因而相继开展了工程活动与地质环境相互作用研究领域,在这些领域中,边坡作为地质工程的分支之一,一直是人们研究的重点课题之一。 在水电、交通、采矿等诸多的领域,边坡工程都是整体工程不可分割的部分,为保证工程运行安全及节约经费,广大学者对边坡的演化规律、边坡稳定性及滑坡预测预报等进行了广泛研究。然而,随着人类工程活动的规模扩大及经济建设的急剧发展,边坡工程中普遍出现了高陡边坡稳定性及大型灾害性滑坡预测问题。在我国,目前的露天采矿的人工边

坡已高达300—500m,而水电工程中遇到的天然边坡高度已达500—1000米,其中涉及的工程地质问题极为复杂,特别是在西南山区,边坡的变形、破坏极为普遍,滑坡灾害已成为一种常见的危害人民生命财产安全及工程正常运营的地质灾害。

滑坡稳定性定量分析法(最新)

打造最便宜 滑坡稳定性定量分析方法 目前,滑坡稳定性分析和工程治理主要是依据工程地质类比、自然历史分析、工程地质力学分析、极限平衡力学计算、弹塑性有限元计算等进行的,且在一定的程度上都有一定的实效性和可靠性。滑坡是一个复杂的、非线性的动态系统,且大型滑坡规模大、机制复杂、破坏性强,不仅失稳影响范围广,而且防治难度高、治理措施复杂。采用工程地质类比、历史反演和地质力学分析,需弄清地层结构、地质构造、地壳演化历史等问题。通过对滑坡形成的地质环境条件、影响因素、变形破坏及形成机制等特征的综合性分析,滑坡堆积体在天然状态下处于稳定状态, 在连续降雨、暴雨影响下处于基本稳定状态。在连续降雨、暴雨及地震等影响下处于欠稳定状态。 一、传统的稳定系数法。 稳定系数预测法是最早的滑坡空间预测方法,它是基于极限平衡法理论提出来的,是将有滑动趋势范围内的边坡土体沿某一滑动面切成若干竖条或斜条,在分析条块受力的基础上建立整个滑动土体的力 或力矩平衡方程,并以此为基础确定边坡的稳定安全系数。这些方法均假设土体沿着一个潜在的滑动面发生刚性滑动或转动。简化的极限平衡法有瑞典法,Bishop法、Spencer法,Janbu法, Sarma法等。通过计算滑坡体的安全系数Fs,来预测边坡的稳定性。 Fs=F抗滑力/F下滑力 当Fs<1.0,不稳定状态; 当Fs=1.0,临界状态; 当Fs>1.0,稳定状态。 二、数值分析方法。 ①有限单元法 有限元法是目前使用最广泛的一种数值分析方法。优点是部分地考虑了边坡岩体的非均质和不连续性,可以给出岩体的应力、应变大小与分布;避免了极限平衡分析法中将滑体视为刚体而过于简化的缺点;能近似地从应力应变去分析边坡的变形破坏机制,分析最先、最容易发生屈服破坏的部位和需要首先进行加固的部位等。但是对于大的变形和位移不连续问题的求解还不理想。 ②离散单元法 离散单元法是处理结构控制型岩体工程问题较成熟方法。该程序不但允许有限位移和离散体的转动及脱离,而且在计算过程中可以自动判别块体之间可能出现新的接触关系,因此它可以方便地实现对复杂结构体变形破坏的模拟,可以将所研究的区域划分为一个个多边块体单元,单元之间通过接触关系,建立位移和力的相互作用规律,通过迭代使得每一个块体都达到平衡状态。在稳定分析中,它的功能在于反映岩块之间接触的滑移、分离和倾翻等大位移的同时,又能计算岩块内部的变形与应力,该法的另一个优点是利用显式时间差分解求解动力平衡方程,可方便地求解非线性大位移和动力稳定。 ③统计分析方法。 这是目前国内外研究人员研究滑坡稳定性使用较多的一类方法。统计分析方法建立在对滑坡影响因子和滑坡分布关系的分析之上,因此,它能最大程度反映滑坡分布与致灾因子之间的关系,使地质灾害危险性评价更加趋近于客观现实。包括信息量法、多元统计方法、聚类分析方法等。 三、瑞典法的基本理论 瑞典圆弧滑动法是条分法中最古老而又最简单的方法。除了假定滑裂面是个圆柱面外, 在求条底反力时忽略了条间力的作用, 且在求安全系数时仅考虑对同一点的力矩平衡。其安全系数方程为:

滑坡稳定性评价方法评述

[收稿日期]2009-09-01  [作者简介]连金芳(1983-),男,2008年大学毕业,硕士生,现主要从事防灾减灾及防护工程方面的研究工作。 滑坡稳定性评价方法评述 连金芳 (长江大学城市建设学院,湖北荆州434023) [摘要]滑坡稳定性评价是在对地质体充分认识的基础上,通过对滑坡作用机理进行研究,从而得出的综合 评价结果。在滑坡或建筑物的地基以及地下洞室等岩土体的设计中,稳定性的分析、计算和评估是极其重 要的,是控制设计的条件。论述了现有稳定性分析方法的优缺点及其适用范围,为滑坡的防治提供依据。 [关键词]滑坡;稳定性;评价方法 [中图分类号]T U413.62 [文献标识码]A [文章编号]1673-1409(2009)04-N 305-02 随着社会经济的不断发展,滑坡作为一种地质灾害,其严重的危害性已经给人类的生活造成了极大的影响。由于滑坡发生的地质条件相当复杂,影响因素多且具有不确定性,对其失稳机制、分析的方法以及评判准则等方面存在许多值得研究的地方。滑坡稳定性研究的主要内容是确定地质模型和物理破坏模式以后,给出合理的数学模型,进行滑坡稳定性计算,得出综合评价结果,从而评价目前滑坡稳定状态和可能的变形发展趋势。对滑坡稳定性进行评价的方法分为确定性分析方法和不确定性分析方法,笔者就2类方法的具体类型进行评述。 1 确定性分析方法 按照计算方法的基础理论的不同,确定性分析方法分为极限平衡分析法和弹塑性理论法。 1.1 极限平衡分析法 该方法把岩体看作近似的刚性材料,根据斜坡上的滑体或滑块的力学平衡原理(即静力平衡原理),分析边坡各种破坏模式下的受力状态,以及边坡上的抗滑力与下滑力之间的关系来评价边坡的稳定性。首先需要通过详细的工程地质调查确定可能的滑动面位置和形态,并确定可能的滑动面的强度参数和计算参数,然后确定最小的稳定系数,并与规定的安全系数进行比较,以此来评价滑坡的稳定性[1]。但该方法对于复杂的边坡情况(如考虑土体非均质及各向异性等),不能反映边坡的破坏机制,不能描述边坡屈服的产生、发展过程,也不能提供坡体内应力-应变的分布情况。 1.2 弹塑性理论法 弹塑性理论法主要包括塑性极限平衡法和数值分析法。 1)塑性极限平衡法 该方法适用于土质斜坡,假定土体为均质、各向同性、连续的线弹性体,按Mo hr -Coulomb 屈服准则确定稳定系数[1]。虽然能够考虑材料的物理非线性问题,但从几何角度来看,该方法仍然运用小变形近似理论进行分析,对具有大变形特点的斜坡稳定性进行分析时会产生较大的误差。 2)数值分析法 该方法利用计算机技术,采用全面满足静力许可、应变相容和材料本构关系求边坡的应力分布和变形情况,研究岩体中应力和应变的变化过程,求得各点上的局部稳定性系数,由此判断边坡的稳定性[2]。它的优点是不受边坡几何形状不规则和材料不均匀的限制,可用于连续介质和不连续介质。在求出单元体的力的平衡时,考虑单元体的变形协调,同时还考虑岩土体的破坏准则,从而使得计算结果更加精确合理[3]。该方法主要分为如下几种:①有限单元法。该方法可以处理复杂的边界条件及材料的非均匀性和各向异性,还可以有效地模拟材料的非线性应力应变关系,得到应力场、位移场和滑坡可能的破坏部位[4]。其优点是能部分的考虑岩土体的非均质不连续介质特征,考虑了岩体的应力应变特征,因而避免了将滑坡体视为刚体或过于简化边界条件的缺点,能够更实际地从应力应变方面分· 305·长江大学学报(自然科学版) 2009年12月第6卷第4期:理工 Journal of Y angtze University (Nat Sci Edit ) Dec .2009,Vo l .6N o .4:Sci &Eng DOI :10.16772/j .cn ki .1673-1409.2009.04.044

滑坡稳定性分析知识讲解

滑坡稳定性分析

习题一岩村滑坡稳定性评价 一、目的 学会滑坡机理分析、稳定性定价和定量计算的基本方法,了解滑带土抗剪强度指标选择的基本途径,掌握滑坡防治工程要点。 二、滑坡概况 l、自然地理 岩村滑坡位于四川盆地某城市市中区,地处长江和佳江的交汇地带,呈半岛状,土地资源十分紧张。在经济建设迅速发展的80年代,市中区斜坡土地得到了大量的利用,交通线路不断改进,高层建筑逐渐增多。但与此同时滑坡灾害事件也日趋严重,岩村滑坡就是灾害之一。 该地区属于亚热带气候,温暖潮湿,雨量充沛,多年平均降雨量在1200mm以上,并常有暴雨出现。长江和嘉陵江是市中区两大地表水系,水位年平均变化幅度达20m以上,平均低水位158m,高水位181m,1981年为百年一遇的特大洪水,水位达193m。三峡工程按175m高程修建大坝,使该地区最高洪水位达205m左右。 2、地质概况 滑坡区基岩地质构造属川东隔档式褶皱中的一复向斜内部,岩层产状平缓,倾角10°以下,倾向在SW200°~270°范围变化。无明显的断裂构造,优势节理产状:75°∠82°;346°∠81°,263°∠85°。 基岩地层为侏罗系泥岩砂岩互层,为内陆河潮沉积,呈紫红色。相对坚硬的砂岩组成了滑坡区的上部平台状地形,泥岩及崩积物则组成斜坡主体。崩积物主要由砂岩块石及泥岩风化粘土组成,厚度分布特点是斜坡上部薄,中前部相对较厚。人工堆石为近期在砂岩体中开挖地下洞室而堆弃于斜坡后部的基岩大块石。

滑坡区属河流侵蚀、剥蚀的低山丘陵地貌,斜坡顶部为平台,河谷岸坡的坡度由上至下逐渐变缓,在纵剖面上呈内凹的地形。 下伏基岩相对不透水,为弱含水层。据洞室调查,基岩洞室绝大多数为干洞,偶见裂隙有渗水现象。斜坡地带入渗的地表水则汇集于基岩顶面,形成崩积层中的上层滞水。 该地区新构造运动不强烈,属受活断裂包围的稳定地块,地震基本烈度为Ⅵ度。 3、滑坡特征 滑坡主滑方向为NW方向,后缘有一系列NE-SW方向的拉张裂缝,居民建筑物受到严重影响。据调查,人工洞室开挖于1970-1980年之间,地面裂缝最早发现在1981年。1981年四川盆地普降暴雨,江河水位达百年一遇特大水位。滑坡的活动已严重威胁经由滑坡区的主干公路的正常通车。滑坡现处于蠕滑阶段,且在每年的雨季,位移明显增大。 表1-1钻孔地质描述

滑坡稳定性计算书

第一部分参数选取 根据钻探揭露,滑带土为黄褐色粉质亚粘土夹少量砂板岩角砾,位于人工堆积层与下层基岩之间,深度在2-7m不等,厚约0.2-0.3m,断面光滑。 2、滑带土参数的取值 (1)参数反演 滑坡中的滑带土为基覆交界面的亚粘土层,由于野外取样时,所取滑带土样为已经扰动过的土样,因此在进行岩土试验参数统计及经验类比的取值时,滑带土的C、φ值采用滑坡在暴雨工况下,取稳定系数为1.03时反演取值,其反演计算模型,选定H1滑坡的2-2’剖面。反演计算剖面及内容见计算书。 采用反演公式和 经反演,滑坡滑带土在暴雨条件下C、φ值见下表。 (2)工程类比经验:借鉴蜀通公司对H2滑坡所做的勘查工作,天然条件下C 值为6.7KPa,φ为18.5°,暴雨条件下C值为3.3-4.6KPa,φ为12.3°。 (3)试验值: (4)综合取值: 根据滑带土的试验、剖面反演及工程类比的结果,滑带土而天然工况下的取值主要依据试验结果,在暴雨工况下参数取值主要采取加权平均,对试验值、反演值和工程类比值采取加权平均方法从而得出暴雨工况下的滑带土的c、φ值。目前各滑坡处于蠕动变形阶段,因此对试验值取较高的权重。三种取值的权重分别是0.5、0.3、0.2。据此得出暴雨工况下的滑带土的参数值。 滑带土参数取值为天然重度为19.0 kN/m3,饱和重度为20.5kN/m3,天然条件下C值为7.0KPa,φ为18.5°;饱和条件下c值为3.8KPa,φ为13.0°。 一、2-2’反演 滑坡剩余下滑力计算 计算项目: 2-2暴雨 ===================================================================== 原始条件: 滑动体重度= 19.000(kN/m3) 滑动体饱和重度= 20.500(kN/m3) 安全系数= 1.030 不考虑动水压力和浮托力 不考虑承压水的浮托力 不考虑坡面外的静水压力的作用 不考虑地震力 坡面线段数: 41, 起始点标高 0.000(m) 段号投影Dx(m) 投影Dy(m) 附加力数 1 0.144 0.351 0 2 0.386 1.579 0 3 0.279 0.673 0 4 0.541 0.977 0 5 0.232 0.793 0 6 0.601 0.846 0 7 0.475 0.781 0 8 0.266 0.496 0 9 0.353 0.812 0 10 0.518 0.658 0 11 0.110 0.265 0 12 0.102 0.204 0 13 0.197 0.490 0 14 0.234 0.464 0 15 0.197 0.147 0

公路边坡稳定性评价方法及滑坡防治措施实用版

YF-ED-J2674 可按资料类型定义编号 公路边坡稳定性评价方法及滑坡防治措施实用版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. (示范文稿) 二零XX年XX月XX日

公路边坡稳定性评价方法及滑坡 防治措施实用版 提示:该解决方案文档适合使用于从目的、要求、方式、方法、进度等都部署具体、周密,并有很强可操作性的计划,在进行中紧扣进度,实现最大程度完成与接近最初目标。下载后可以对文件进行定制修改,请根据实际需要调整使用。 引言 近年来,随着国民经济的飞速发展,“村 村通公路”工程的进一步实施,在地形困难路 段修建的公路越来越多。受各种条件的限制, 大填、大挖方路段频繁出现,相伴而来出现了 较多的路堤边坡失稳,边坡及路堑边坡坍塌等 地质灾难现象,给公路建设、运营带来巨大的 经济损失。因此在公路建设中需要选用合理的 方法评价其边坡稳定性,根据评价结果确定合 理的边坡治理措施进而做到既保证公路运营的

安全,又节约投资。由此看来,稳定性评价的方法显得至关重要。本文对边坡稳定性评价方法和滑坡防治措施进行研究,为二程技术人员在实际工程中选用合理的评价方法和防治措施提供参考。 1、公路边坡病害的分类 边坡病害可分为以下3类。 1、1滑坡 滑坡是路基山坡土体或岩体由于长期受地下水、地表水活动的影响使其结构逐渐失去支撑力,在自重的作用下,整体沿着一定软弱面向下滑动。滑坡按其引起滑动的力学特性来区分,可分为牵引式和推移式滑坡。牵引式滑坡是下部先滑动,使上部失去支撑而变形滑动,一般速度较慢,可延续相当长时间,横向张性

滑坡稳定性分析

习题一岩村滑坡稳定性评价 一、目的 学会滑坡机理分析、稳定性定价和定量计算的基本方法,了解滑带土抗剪强度指标选择的基本途径,掌握滑坡防治工程要点。 二、滑坡概况 l、自然地理 岩村滑坡位于四川盆地某城市市中区,地处长江和佳江的交汇地带,呈半岛状,土地资源十分紧张。在经济建设迅速发展的80年代,市中区斜坡土地得到了大量的利用,交通线路不断改进,高层建筑逐渐增多。但与此同时滑坡灾害事件也日趋严重,岩村滑坡就是灾害之一。 该地区属于亚热带气候,温暖潮湿,雨量充沛,多年平均降雨量在1200mm以上,并常有暴雨出现。长江和嘉陵江是市中区两大地表水系,水位年平均变化幅度达20m以上,平均低水位158m,高水位181m,1981年为百年一遇的特大洪水,水位达193m。三峡工程按175m高程修建大坝,使该地区最高洪水位达205m左右。 2、地质概况 滑坡区基岩地质构造属川东隔档式褶皱中的一复向斜内部,岩层产状平缓,倾角10°以下,倾向在SW200°~270°范围变化。无明显的断裂构造,优势节理产状:75°∠82°;346°∠81°,263°∠85°。 基岩地层为侏罗系泥岩砂岩互层,为内陆河潮沉积,呈紫红色。相对坚硬的砂岩组成了滑坡区的上部平台状地形,泥岩及崩积物则组成斜坡主体。崩积物主要由砂岩块石及泥岩风化粘土组成,厚度分布特点是斜坡上部薄,中前部相对较厚。人工堆石为近期在砂岩体中开挖地下洞室而堆弃于斜坡后部的基岩大块石。 滑坡区属河流侵蚀、剥蚀的低山丘陵地貌,斜坡顶部为平台,河谷岸坡的坡度由上至下逐渐变缓,在纵剖面上呈内凹的地形。

下伏基岩相对不透水,为弱含水层。据洞室调查,基岩洞室绝大多数为干洞,偶见裂隙有渗水现象。斜坡地带入渗的地表水则汇集于基岩顶面,形成崩积层中的上层滞水。 该地区新构造运动不强烈,属受活断裂包围的稳定地块,地震基本烈度为Ⅵ度。 3、滑坡特征 滑坡主滑方向为NW方向,后缘有一系列NE-SW方向的拉张裂缝,居民建筑物受到严重影响。据调查,人工洞室开挖于1970-1980年之间,地面裂缝最早发现在1981年。1981年四川盆地普降暴雨,江河水位达百年一遇特大水位。滑坡的活动已严重威胁经由滑坡区的主干公路的正常通车。滑坡现处于蠕滑阶段,且在每年的雨季,位移明显增大。 表1-1钻孔地质描述 表1-2岩土体物理力学性质指标 表1-3滑带土抗剪强度指标实验值

折线型滑坡稳定系数计算

折线型滑坡稳定系数计算 ===================================================================== 原始条件: () 滑动体重度= 19.800(kN/m3) 滑动体饱和重度= 21.600(kN/m3) 安全系数= 1.000 考虑动水压力和浮托力, 滑体土的孔隙度 = 0.000 考虑承压水的浮托力, 承压水水头高 = 0.000(m) 考虑坡面外的静水压力的作用 考虑地震力,地震烈度为7度 地震力计算综合系数 = 0.250 地震力计算重要性系数 = 1.000 坡面线段数: 9, 起始点标高 205.000(m) 段号投影Dx(m) 投影Dy(m) 附加力数 1 10.000 -4.000 0 2 50.000 -10.000 0 3 50.000 -20.000 0 4 30.000 0.000 0 5 0.001 -10.000 0 6 60.000 0.000 0 7 0.001 -5.000 0 8 30.000 0.000 0 9 10.000 -5.000 0 水面线段数: 1, 起始点标高 0.000(m) 段号投影Dx(m) 投影Dy(m) 1 0.000 0.000 滑动面线段数: 5, 起始点标高 205.000(m) 段号投影Dx(m) 投影Dy(m) 粘聚力(kPa) 摩擦角(度) 1 20.000 -15.000 40.000 19.000 2 40.000 -5.000 40.000 19.000

3 80.000 -30.000 40.000 19.000 4 60.000 -5.000 36.000 17.000 5 40.000 -3.000 36.000 17.000 计算目标:按指定滑面计算推力 -------------------------------------------------------------- 第 1 块滑体 上块传递推力 = 0.000(kN) 推力角度 = 0.000(度) 本块滑面粘聚力 = 36.000(kPa) 滑面摩擦角 = 17.000(度) 本块总面积 = 275.018(m2) 浸水部分面积 = 0.000(m2) 本块总重 = 5445.350(kN) 浸水部分重 = 0.000(kN) 本块总附加力 Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN) 本块动水压力 = 0.000(kN) 本块水浮托力 = 0.000(kN) 本块地震力 = 136.134(kN) 本块承压水浮托力 = 0.000(kN) 有效的滑动面长度 = 40.112(m) 下滑力 = 271.123(kN) 滑床反力 R= 5430.099(kN) 滑面抗滑力 = 1660.148(kN) 粘聚力抗滑力 =1444.044(kN) -------------------------- 本块剩余下滑力 = -3375.315(kN) 本块下滑力角度 = -4.289(度) 第 2 块滑体 上块传递推力 = 0.000(kN) 推力角度 = -4.289(度) 本块滑面粘聚力 = 36.000(kPa) 滑面摩擦角 = 17.000(度) 本块总面积 = 510.005(m2) 浸水部分面积 = 0.000(m2) 本块总重 = 10098.104(kN) 浸水部分重 = 0.000(kN) 本块总附加力 Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN) 本块动水压力 = 0.000(kN) 本块水浮托力 = 0.000(kN) 本块地震力 = 252.453(kN) 本块承压水浮托力 = 0.000(kN) 有效的滑动面长度 = 60.208(m) 下滑力 = 586.150(kN) 滑床反力 R= 10063.223(kN) 滑面抗滑力 = 3076.636(kN) 粘聚力抗滑力 =2167.487(kN) -------------------------- 本块剩余下滑力 = -4657.973(kN) 本块下滑力角度 = -4.764(度) 第 3 块滑体 上块传递推力 = 0.000(kN) 推力角度 = -4.764(度) 本块滑面粘聚力 = 40.000(kPa) 滑面摩擦角 = 19.000(度) 本块总面积 = 580.000(m2) 浸水部分面积 = 0.000(m2) 本块总重 = 11484.000(kN) 浸水部分重 = 0.000(kN) 本块总附加力 Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN) 本块动水压力 = 0.000(kN) 本块水浮托力 = 0.000(kN) 本块地震力 = 287.100(kN)

滑坡稳定性分析计算

对最不利滑移横断面进行各种工况稳定性分析计算,计算过程如下: 一、天然工况 滑坡剩余下滑力计算 计算项目:滑坡推力计算 1 ===================================================================== 原始条件: 滑动体重度= 19.000(kN/m3) 滑动体饱和重度= 25.000(kN/m3) 安全系数= 1.250 不考虑动水压力和浮托力 不考虑承压水的浮托力 不考虑坡面外的静水压力的作用 不考虑地震力 坡面线段数: 6, 起始点标高 4.000(m) 段号投影Dx(m) 投影Dy(m) 附加力数 1 13.600 0.700 0 2 12.250 7.000 0 3 2.000 0.000 0 4 12.000 8.000 0 5 24.500 0.500 0 6 127.000 27.000 0 水面线段数: 1, 起始点标高 0.000(m) 段号投影Dx(m) 投影Dy(m) 1 0.000 0.000 滑动面线段数: 5, 起始点标高 0.000(m) 段号投影Dx(m) 投影Dy(m) 粘聚力(kPa) 摩擦角(度) 1 12.000 0.600 10.000 14.500 2 9.900 1.300 10.000 14.500 3 28.000 9.000 10.000 14.500 4 8.400 2.800 10.000 14.500 5 117.000 29.000 10.000 14.500 计算目标:按指定滑面计算推力 -------------------------------------------------------------- 第 1 块滑体

滑坡稳定性作业答案1

滑坡稳定性计算评价 一、岩村滑坡工程地质环境 1、滑坡形态 该滑坡位于陕西省榆林市横山县魏家楼乡天云煤矿对面。整体上形态呈“簸箕”形,滑坡后缘高程为1099.71m,前缘高程为1073.32m,高差约27.0m。路基三级边坡切削滑坡前缘,边坡坡度约为45°。滑坡前缘宽度约为76.0m,顺主滑方向长约50.0m,滑体最大厚度约为14.0m,体积约2.1*104m3,为一中型土质滑坡。 2、滑体岩土特征 该滑坡体的岩土沿深度范围可以分为三层。上层为黄土状土(原黄土),多呈浅黄色,厚度5.0~7.0m,滑体前缘最薄处约3.0m,中间约6.7m,后缘最厚处约8.0m,垂直裂隙发育,岩性呈可塑~硬塑状态,结构较松散,钻孔岩芯呈散块状,夹有少量植物根系及黑色斑点,粉粒含量较高;中层黄土状土(原古土壤),褐黄-棕红色,厚度约2m,硬塑状态,结构致密,钻孔岩芯呈柱状,夹有白色菌丝及少量钙质结核;下层又为浅黄色黄土状土(原黄土),厚度在1.0~3.0m之间,硬塑状态,结构致密,钻孔岩芯呈散块-短柱状,夹杂黑色斑点及白色菌丝,ZK2-2该层下部可见砾石及泥砂岩层,但ZK2-1揭示该层下部缺失砾石层,分析认为是由于滑坡造成此处砾石层被推出。滑体土物理力学性质统计见表1。 根据钻孔及探井所揭露的滑动面位置,可以推断出该滑坡的滑动面剖面形状为近似圆弧形,滑坡前缘大致与基岩面紧密接触。 3、滑坡变形破坏与成因分析 根据野外调查和勘探,该滑坡是在边坡重新刷坡完毕后,发生连续暴雨,雨水沿土体表面垂直裂隙及落水洞下渗而引发的。滑坡产生后,边坡中上部出现错台裂缝,错台高度达2-3m,严重威胁到了路基安全;坡体表层也出现了弧形的张拉裂缝,裂缝宽度0.5~3cm,深度1~6m,个别裂缝已深入至强风化基岩中。 从总体上来看,造成滑坡的成因主要有以下几点: ①、坡体结构是形成滑坡的物质基础。上覆黄土,下伏伏泥岩-砂岩是易滑坡地层,本边坡上部黄土易渗水,下部泥岩相对隔水,从而形成滑动带,使其具备了滑坡的条件。 ②、连续暴雨是滑坡产生的直接诱因。 ③、高边坡开挖过程中,由于放炮及土方开挖等工程因素,造成土体结构松动,边坡前缘形成高陡临空面,边坡土体发生应力重分布,是形成滑坡的另一重要因素。 表1 滑体土物理力学性质指标统计表 统计项目样本个数最大值最小值平均值 天然含水率(W) % 29 13.8 3.2 7.2 天然密度(ρ)g/cm3 16 1.99 1.41 1.66 干密度(ρd)g/cm3 16 1.63 1.34 1.47 比重(Gs) 29 2.71 2.68 2.69 孔隙比(e0) 18 1.12 0.66 0.88

滑坡稳定性影响因素及分析

滑坡稳定性影响因素及分析 滑坡是在一定的内因、外因等地质环境条件和其它因素综合作用下产生的,影响因素包括:地质条件、地形地貌、人类活动、气候及迳流条件、其它因素。就本滑坡隐患体而言,各因素对其的影响如下: ①地质条件 岩土体的本身特性是影响边坡稳定性的主要因素;对岩质边坡来说主要包括软弱结构面存在与否及其强度、结构面特别是主要结构面的产状、结构面的组合关系、结构面的结合情况、渗透性、与临空面的相对关系;对土质边坡来说主要包括土体强度、软硬接触面的渗透性。滑坡隐患体及边坡出露的地层为泥盆系佘田桥组,岩性为砂岩,受地形地貌、构造侵蚀、剥蚀及风化作用影响,第四系及土状风化物厚度变化较大;原始地形较平缓的人工切坡坡面及坡顶局部地段第四系及土状风化物厚度大。第四系坡残积土其孔隙性大且含较多碎石,抗剪强度较低,坡度较陡时其自稳性差;中上部基岩埋藏多较浅且表部风化较强烈;整个山体岩体裂隙发育,地层及裂隙产状较杂乱(图2-1),地层产状多近坡向或与坡向小角度斜交,岩体呈碎裂结构、电阻较高,结构面结合多数差~较差,易产生松动变形。 ②地形地貌因素 勘查区属中低山地貌,高差较大,山脊地形坡度较陡(坡度25~30°),两侧地形陡峻(坡度40~45°),但从调查情况来看,沟谷处及外围天然斜坡未见有滑坡现象,天然条件下斜坡是稳定的;但切坡以后,山体前缘产生高陡临空面,所形成的上缓下陡地形不利于斜坡的稳定。 ③人类活动因素 人类工程活动破坏原有的地形地貌,使在自然条件下已经达到平衡状态的岩土体应力进行重新分布,斜坡产生变形,当岩土体中应力无法平衡时,边坡将发生失稳破坏。就本区而言,切坡产生高陡地形,

滑坡勘查中滑坡稳定性分析实例

滑坡勘查中滑坡稳定性分析评价实例 中国建筑材料工业地质勘查中心河南总队吴德运 关键词:滑坡稳定性安全系数稳定状态 滑坡地质灾害每年均会给社会造成较大的人员伤亡和财产损失,滑坡的产生受多种引发因素影响,往往也是多种因素叠加的结果。如何准确分析滑坡的稳定性是治理滑坡的关键。本文是以一个滑坡实例,评价滑坡稳定性的分析过程。 1 滑坡区自然条件及地质环境条件 1.1 自然条件 该滑坡处于中纬度带,属亚热带季风气候区,多年平均降雨量1100mm,最大年降雨量1522.4mm,最小年降雨量694.8mm。5~9月为雨季,其降雨量占全年降雨量的70%以上。一小时最大降雨量达75.2mm,一日最大降雨量达193.3mm。 1.2 地质环境 1.2.1 地形地貌 滑坡区属鄂西中低山地貌单元。由于地壳长期间歇性抬升,形成山高坡陡、河谷深切的地貌特征。 1.2.2 地层岩性 滑坡区分布的地层有: 第四系:残坡积碎石土、残坡积堆积土。 三叠系中统:中厚至厚层微晶白云质灰岩、泥灰岩、中厚层泥质条带灰岩、肉红色中厚层亮晶鲕状灰岩及灰绿色泥岩。岩层产状总体向北东向倾,倾角为35o-70°之间。 1.2.3 水文地质条件 受地层岩性结构和地质构造影响,滑坡区内地下水主要以三叠系中统岩溶裂隙水和第四系松散岩孔隙水的形式赋存。 2.滑坡基本特征及类型 2.1 滑坡地形地貌 滑坡区地形南高北低,地形总坡度15o-20o,为侵蚀构造低山区。滑坡区最低点标高330m,最高点滑坡后缘,标高364m,相对高差34m。

2.2 滑坡空间形态 该滑坡为覆盖层滑坡,平面形态呈舌形,地形上为围椅状,滑坡两边周界清晰。滑坡体北低南高,主滑坡轴线长86m,前缘宽98m,标高330m ,后缘宽66m,标高364m。滑坡的面积为0.732×104m2,总体上是前厚后薄,中间厚两侧薄的态势,滑体平均厚度为5m,体积约3.66×104m3。 滑坡主滑方向为311度,滑体坡度15~30度,中部滑坡平台呈舒缓波状,中部靠后缘出现陡坎。 2.3 滑坡物质组成及结构特征 (1)滑体 滑体物质组成主要为第四系崩坡积碎块石夹粉质粘土,黄褐-黄灰色,稍密-中密,碎块石直径一般为0.4-0.8m,最大达1.2m,成分主要为泥灰岩、灰岩,其含量约占70%。滑体厚度一般为2.3-6.7m。 (2)滑带 滑带主要成分为粉质粘土夹砾石,灰黄-褐黄色,粉质粘土呈可塑状,含量约70%,具有挤压条纹状构造,砾石成份为泥灰岩、灰岩,呈次棱角状-次圆状,直径2~20mm。部分砾石表面见擦痕,表面具滑感。 (3)滑床 滑床为三叠系中统泥灰岩,强~中风化程度,浅灰-黄灰色,中厚层~厚层状构造,岩石较为破碎,地层倾向为19~40度,倾角41~75度,岩石节理裂隙发育,裂隙面倾角为60~75度,裂隙面均较平直,略具起伏,稍粗糙,多为泥质、铁质充填,部分为钙质充填。 2.4 滑坡水文地质 本滑坡地下水主要为第四系覆盖层松散岩类孔隙水和基岩裂隙水。 覆盖层孔隙水水量贫乏,赋水性弱,主要接受大气降水次为农作物灌溉渗入补给。地下水沿基岩面排泄,或渗入下伏基岩裂隙中。基岩浅部裂隙发育,含裂隙水,赋水性弱,动态变化大。补给主要靠覆盖层地下水渗入,排泄主要受微地貌控制,流量小。 2.5 滑坡岩土物理力学性质 2.5.1滑体岩土物理力学性质 滑体主要由第四系崩坡积碎块石夹粘性土组成,碎石含量达70%以上,受取样条件限制,滑体中采取的原状样土工试验所作的物理力学指标仅能代表碎石土中所夹粉

公路边坡稳定性评价方法及滑坡防治措施

公路边坡稳定性评价方法及滑坡防治措施摘要:本文介绍了公路边坡稳定性评价方法及滑坡防治措施。 引言 近年来,随着国民经济的飞速发展,“村村通公路”工程的进一步实施,在地形困难路段修建的公路越来越多。受各种条件的限制,大填、大挖方路段频繁出现,相伴而来出现了较多的路堤边坡失稳,边坡及路堑边坡坍塌等地质灾难现象,给公路建设、运营带来巨大的经济损失。因此在公路建设中需要选用合理的方法评价其边坡稳定性,根据评价结果确定合理的边坡治理措施进而做到既保证公路运营的安全,又节约投资。由此看来,稳定性评价的方法显得至关重要。本文对边坡稳定性评价方法和滑坡防治措施进行研究,为二程技术人员在实际工程中选用合理的评价方法和防治措施提供参考。 1、公路边坡病害的分类 边坡病害可分为以下3类。 1、1滑坡 滑坡是路基山坡土体或岩体由于长期受地下水、地表水活动的影响使其结构逐渐失去支撑力,在自重的作用下,整体沿着一定软弱面向下滑动。滑坡按其引起滑动的力学特性来区分,可分为牵引式和推移式滑坡。牵引式滑坡是下部先

滑动,使上部失去支撑而变形滑动,一般速度较慢,可延续相当长时间,横向张性裂隙发育,表面多呈阶梯状或陡坎状。推移式滑坡是上部岩土挤压下部岩土体产生变形,滑动速度较快,滑体表面波状起伏,多见于有堆积分布的斜坡地段。 1.2崩塌 所谓崩塌是整体岩土块脱离母体,忽然从较陡的斜坡上崩落下来,并顺斜坡猛烈翻转、跳跃,最后堆落在山脚。其具有突发性,危害较大,与滑坡的区别是崩塌发生急促,破坏体散开,并有倾倒、翻滚现象。而滑坡体一般总是沿着固定滑动面整体、缓慢地向下滑动。 1.3剥落 所谓剥落是指边坡表层受风化,在冲刷和重力作用下,不断沿斜坡滚落。2边坡稳定性评价依据 在对边坡进行稳定性评价之前,需要搜集工程地质环境资料,这既是选取边坡稳定性评价方法的依据,也是边坡稳定性评价的基础性资料。它包括自然地理条件、地层岩性、地质构造及地震、水文地质条件等,可以通过查阅历史资料、调查访问及地质勘探获得”。 2边坡稳定性分析 边坡稳定性分析主要采用定性与定量相结合的评价方法,根据2种方法的评价结果,得出统一结论,确定该边坡的治理措施。

渝黔高速向家坡滑坡特征与稳定性分析

渝黔高速向家坡滑坡特征与稳定性分析 林道刚吴汉辉杨转运刘会 摘要:总结了以往对向家坡滑坡治理工作经验教训,并通过定性的工程地质分析和定量计算评价了向家坡滑坡稳定性的变化趋势,提出改建公路超挖深切坡角、持续长时间强降雨形成的空隙水压力以及滑坡内部的物质组成是导致古滑波复活进而发生滑动破坏的主要因素,结论指出该滑坡治理中需考虑膨胀岩的膨胀性和加强内外排水 向家坡古滑坡位于重庆一黔江高速公路K13+500-K13+960段.距重庆市南岸区四公里(四公里是重庆市的一个地名)以东3 km,有机耕道直接通往该古滑坡。交通较为便利。该古滑坡形成于1998-05-18.受当时当地连续暴雨的影响,该滑坡出现大面积跨塌.在其后缘出现圆弧形张拉裂缝,经有关专家现场踏勘后,确定该滑坡为浅层牵引式土层滑坡。体积为8 910 m3,提出了在山顶修建截排水沟(3号、4号排水沟)、地下盲沟及在K13+560-K13+840段左侧设置抗滑桩(般桩长8-10 m,最大桩长11 m,总共55根)的综合治理方案。由于原设计桩的深度不够.1999年6月,发现K13+570-K13+720段路堑边坡顺路线方向又出现长达140 m的多条裂缝,原边坡出现了较大的滑移变形,山顶部分桩(K13+600-K13+850段)有明显的位移,再次补充评价后认为该滑体范围大,土层较厚,一般为5-12 m,最大厚度可达19 m,滑坡的体积(100-180)×104 m3,为一大型滑坡。根据该勘察报告,施工方案改为:在山顶加一排抗滑桩共17根,深度一般18-20 m,中部按1:1-1:1.25的坡比分两级削坡,并采用格子梁加锚索锚固。在坡脚设48根锚拉(Kl3+593~K13+922段),两端用抗滑挡墙加固,在桩后作钢筋砼挡板,同时在前面施工片石砼挡墙。并在坡脚再增设15根锚索桩,在半坡设12根抗滑桩和在锚固桩上设4根锚杆加固锚固桩,锚索桩间用C20钢筋砼现浇挡墙,工程于2002年11月通过验收。但2004年6~8月,由于渝黔高速公路施工开挖,在坡顶又发现新的裂缝。前排桩以向公路倾斜为主,半坡桩出现向坡外倾斜、下沉的现象,滑坡区仍然在缓慢变形阶段,直接危及临近公路及立交桥正常营运。因此,对向家坡滑坡成因机制、滑坡特征与稳定性进行研究,并对其实施工程治理,这将对维护渝黔高速公路的正常营运和保持社会稳定起到积极作用。同时也是实施科学合理加固的重要基础。 1滑坡区工程地质环境条件 1.1 地形地貌 滑坡区内地势东高西低,为阶梯状斜坡地貌,上陡下缓,下部斜坡自然坡度20°~30°:上部斜坡坡度大于40°,局部为陡崖;由于公路的修建及滑坡的前期治理,现状地形可明显分为3级台阶。滑坡上部缓坡平台地形坡度18°,高程385~400 m;中部呈阶梯状,前缘为高12~14 m的桩锚挡土墙,公路为勘测区的最低点,高程一般342~346 m。滑坡后壁为高约40 m的陡壁,南侧和北侧为冲沟。滑坡前缘为走向为SN的路堑边坡。 1.2地层岩性 滑坡区分布的地层为第四系全新统、侏罗系下统珍珠冲组(J1z)、自流井组(J1-2Z)和三叠系上统须家河组(T3xj)。滑坡岩土层见工程地质综合剖面图1。

某滑坡稳定性分析

清平水库瓦窑堡滑坡稳定性分析 杨荣科,辜明清 (四川省水利水电勘测设计研究院勘察分院,四川郫县611731) 摘要:瓦窑堡滑坡是位于清平水库坝址上游左岸的一个大型古滑坡,水库蓄水后的滑坡稳定性评价是水库区重大工程地质问题之一。根据大量的勘察试验资料,分析了滑坡的成因和形成机制,利用反演计算进行了滑坡稳定分析评价。 关键词:滑坡;抗剪强度;稳定性;清平水库 1引言 瓦窑堡滑坡是位于清平水库枇杷岩坝址上游1.4 km左岸的大型滑坡,水库蓄水后该滑坡的稳定性是近坝库岸的主要工程地质问题。分析滑坡的工程地质条件,针对滑坡形成机制,采用反演进行稳定性评价,是对古滑坡稳定性评价较适用的方法。 2滑坡基本特征和工程地质条件 瓦窑堡滑坡地面高程884~1 155 m。据地表地质测绘,滑坡体长约450 m,宽290~450 m,厚30~65 m,体积约364×104 m3。滑坡体在平面上呈“板斧”形,两侧以冲沟为界,下游侧缘冲沟切割至滑坡床基岩,沟深3~10 m,沿滑面无地下水点出露,见图1。滑坡后缘地形坡度30°~45°,并见张开5~15 cm 的拉裂缝;中部地形平缓,坡度12°~30°,呈阶梯形;前缘剪切口明显,与2al)接触。滑坡体总体地形坡向N60°~70°W。 河床砂卵石(Q 4 )中厚层灰岩,下部滑坡区出露的地层主要有:二叠系上统长兴组(P 2c 常夹碳质页岩;龙潭组(P )上部为碳质页岩夹煤层,下部为厚3.4~6.5 m的 2l )为中厚层灰岩夹泥质灰岩;地表分布第四系坡粘土岩;二叠系上统茅口组(P 1m 积层(Q 4 dl )。滑坡地段在构造上位于照壁山倒转向斜核部附近,有近 )从滑坡后缘一带通过。瓦窑堡断裂走向北东,倾南北向断裂之瓦窑堡断裂(F 5 向北西,倾角54°左右,延伸约24 km,上、下盘均为灰岩,滑坡一带下盘为龙潭组之碳质页岩。断层破碎带一般厚10~40 cm,由断层角砾、挤压破碎透镜体等组成。

公路边坡稳定性评价方法及滑坡防治措施示范文本

公路边坡稳定性评价方法及滑坡防治措施示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

公路边坡稳定性评价方法及滑坡防治措 施示范文本 使用指引:此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。 引言 近年来,随着国民经济的飞速发展,“村村通公路” 工程的进一步实施,在地形困难路段修建的公路越来越 多。受各种条件的限制,大填、大挖方路段频繁出现,相 伴而来出现了较多的路堤边坡失稳,边坡及路堑边坡坍塌 等地质灾难现象,给公路建设、运营带来巨大的经济损 失。因此在公路建设中需要选用合理的方法评价其边坡稳 定性,根据评价结果确定合理的边坡治理措施进而做到既 保证公路运营的安全,又节约投资。由此看来,稳定性评 价的方法显得至关重要。本文对边坡稳定性评价方法和滑 坡防治措施进行研究,为二程技术人员在实际工程中选用

合理的评价方法和防治措施提供参考。 1、公路边坡病害的分类 边坡病害可分为以下3类。 1、1滑坡 滑坡是路基山坡土体或岩体由于长期受地下水、地表水活动的影响使其结构逐渐失去支撑力,在自重的作用下,整体沿着一定软弱面向下滑动。滑坡按其引起滑动的力学特性来区分,可分为牵引式和推移式滑坡。牵引式滑坡是下部先滑动,使上部失去支撑而变形滑动,一般速度较慢,可延续相当长时间,横向张性裂隙发育,表面多呈阶梯状或陡坎状。推移式滑坡是上部岩土挤压下部岩土体产生变形,滑动速度较快,滑体表面波状起伏,多见于有堆积分布的斜坡地段。 1.2崩塌 所谓崩塌是整体岩土块脱离母体,忽然从较陡的斜坡

相关文档