中國地質(zhì)大學(xué)遠程教學(xué)斜坡地質(zhì)災(zāi)害

1、會計學(xué)1中國地質(zhì)大學(xué)遠程教學(xué)斜坡地質(zhì)災(zāi)害中國地質(zhì)大學(xué)遠程教學(xué)斜坡地質(zhì)災(zāi)害第1頁/共143頁26.1地斜坡地質(zhì)災(zāi)害的類型及其影響因素地斜坡地質(zhì)災(zāi)害的類型及其影響因素 6.2崩塌崩塌6.3 滑坡滑坡6.4 泥石流泥石流第2頁/共143頁3 斜坡是指地表一切具有側(cè)向臨空面的地質(zhì)坡體，是一類廣泛的地貌類型。斜坡是指地表一切具有側(cè)向臨空面的地質(zhì)坡體，是一類廣泛的地貌類型。 斜坡可以是在斜坡可以是在自然營力下形成天然斜坡，如河谷岸坡或山坡等；也可以是人為開挖或填筑形成的人工邊坡，自然營力下形成天然斜坡，如河谷岸坡或山坡等；也可以是人為開挖或填筑形成的人工邊坡，如露采礦山邊坡、基坑邊坡或路堤邊坡等。如露采礦

2、山邊坡、基坑邊坡或路堤邊坡等。 斜坡地質(zhì)災(zāi)害可以由地震活動、強降水過程而觸發(fā)，但主要的作用營力是斜坡巖土體自斜坡地質(zhì)災(zāi)害可以由地震活動、強降水過程而觸發(fā)，但主要的作用營力是斜坡巖土體自身的重力。在某種意義上講，這類地質(zhì)災(zāi)害是內(nèi)、外營力地質(zhì)作用共同作用的結(jié)果。身的重力。在某種意義上講，這類地質(zhì)災(zāi)害是內(nèi)、外營力地質(zhì)作用共同作用的結(jié)果。第3頁/共143頁4（1）斜坡周圍主應(yīng)力跡線發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)）斜坡周圍主應(yīng)力跡線發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn) 愈接近臨空面愈接近臨空面,最大主應(yīng)力最大主應(yīng)力s1愈接近平行于臨空面愈接近平行于臨空面,s3與之正交與之正交,向坡內(nèi)逐漸恢復(fù)到原向坡內(nèi)逐漸恢復(fù)到原始狀態(tài)。始狀態(tài)。（2）在坡腳及坡

3、肩附近形成應(yīng)力集中區(qū)）在坡腳及坡肩附近形成應(yīng)力集中區(qū)坡腳附近最大主應(yīng)力顯著增高坡腳附近最大主應(yīng)力顯著增高,且愈近表面愈高且愈近表面愈高;最小主應(yīng)力顯著降低。這一帶是坡體中應(yīng)最小主應(yīng)力顯著降低。這一帶是坡體中應(yīng)力差或最大剪應(yīng)力最高的部位，形成最大剪應(yīng)力增高帶，往往產(chǎn)生與坡面或坡底面平行力差或最大剪應(yīng)力最高的部位，形成最大剪應(yīng)力增高帶，往往產(chǎn)生與坡面或坡底面平行的壓裂面。的壓裂面。在坡頂面和坡面的某些部位在坡頂面和坡面的某些部位,坡面的徑向應(yīng)力和坡頂面的切向力可轉(zhuǎn)化為拉應(yīng)力坡面的徑向應(yīng)力和坡頂面的切向力可轉(zhuǎn)化為拉應(yīng)力,形成張力形成張力帶帶,易形成與坡面平行的拉裂面。易形成與坡面平行的拉裂面。第4頁

4、/共143頁5（3）與主應(yīng)力跡線偏轉(zhuǎn)相聯(lián)系，坡體內(nèi)最大剪應(yīng)力跡線由原來的直線變成近似圓弧線與主應(yīng)力跡線偏轉(zhuǎn)相聯(lián)系，坡體內(nèi)最大剪應(yīng)力跡線由原來的直線變成近似圓弧線,弧的下凹方向朝著臨空方向?；〉南掳挤较虺R空方向。（4）坡面處由于側(cè)向壓力趨于零坡面處由于側(cè)向壓力趨于零,實際上處于兩向受力狀態(tài)實際上處于兩向受力狀態(tài),而向坡內(nèi)逐漸變?yōu)槿蚴芰Χ蚱聝?nèi)逐漸變?yōu)槿蚴芰B(tài)。態(tài)。圖圖6-1 斜坡內(nèi)部應(yīng)力跡線示意圖斜坡內(nèi)部應(yīng)力跡線示意圖第5頁/共143頁6（1）斜坡變形）斜坡變形 斜坡受到侵蝕卸荷作用和開挖卸荷等作用所產(chǎn)生的應(yīng)力釋放效應(yīng)，而引起的斜坡表層巖土斜坡受到侵蝕卸荷作用和開挖卸荷等作用所產(chǎn)生的應(yīng)力

5、釋放效應(yīng)，而引起的斜坡表層巖土體的彈塑性回彈和蠕變位移。通常表現(xiàn)為體的彈塑性回彈和蠕變位移。通常表現(xiàn)為4種變形形式：種變形形式：卸荷回彈卸荷回彈 卸荷、初始應(yīng)力釋放卸荷、初始應(yīng)力釋放側(cè)應(yīng)力減弱側(cè)應(yīng)力減弱產(chǎn)生張裂面。產(chǎn)生張裂面。拉裂拉裂 斜坡形成過程中，在坡面和坡頂形成的張力帶中拉應(yīng)力集中形成拉張裂縫。斜坡形成過程中，在坡面和坡頂形成的張力帶中拉應(yīng)力集中形成拉張裂縫。第6頁/共143頁7（1）斜坡變形）斜坡變形蠕滑蠕滑 斜坡巖土體在自重應(yīng)力為主的長期作用下斜坡巖土體在自重應(yīng)力為主的長期作用下,向臨空面方向的緩慢而持續(xù)的變形。向臨空面方向的緩慢而持續(xù)的變形。 A 表層蠕滑表層蠕滑 B 深層蠕滑深層

6、蠕滑 按其形成機制特點可分為兩種：軟弱基座蠕滑和坡體蠕滑（受軟弱結(jié)構(gòu)面控制）。按其形成機制特點可分為兩種：軟弱基座蠕滑和坡體蠕滑（受軟弱結(jié)構(gòu)面控制）。圖圖6-2 斜坡蠕滑變形示意圖斜坡蠕滑變形示意圖第7頁/共143頁8（1）斜坡變形）斜坡變形彎曲傾倒彎曲傾倒 圖圖6-3 彎曲傾倒變形示意圖彎曲傾倒變形示意圖 陡坡或直立板狀巖體組成的斜坡陡坡或直立板狀巖體組成的斜坡,當(dāng)巖層走向與坡面走向大致相同時，當(dāng)巖層走向與坡面走向大致相同時，在自重的長期作用下，由前緣開始向在自重的長期作用下，由前緣開始向臨空方向彎曲、折裂，并逐漸向坡內(nèi)臨空方向彎曲、折裂，并逐漸向坡內(nèi)發(fā)展的變形，稱為彎曲傾倒。發(fā)展的變形，稱

7、為彎曲傾倒。第8頁/共143頁9（2）斜坡破壞）斜坡破壞斜坡破壞的類型多樣，常見的有四種：斜坡破壞的類型多樣，常見的有四種：崩塌崩塌：陡坡上的巖土體產(chǎn)生以下落運動為主（移動、滾動、跳躍）的破壞現(xiàn)象。（：陡坡上的巖土體產(chǎn)生以下落運動為主（移動、滾動、跳躍）的破壞現(xiàn)象。（土崩、巖崩）。土崩、巖崩）?；禄拢盒逼聨r土體依附于內(nèi)在的或潛在的貫通結(jié)構(gòu)面，在外力作用下，失去原來的：斜坡巖土體依附于內(nèi)在的或潛在的貫通結(jié)構(gòu)面，在外力作用下，失去原來的平衡狀態(tài)，產(chǎn)生了以水平運動為主的滑動現(xiàn)象。平衡狀態(tài)，產(chǎn)生了以水平運動為主的滑動現(xiàn)象。表層流動表層流動 落石落石第9頁/共143頁10（3）斜坡地質(zhì)災(zāi)害類型）斜坡

8、地質(zhì)災(zāi)害類型表表6-1 斜坡地質(zhì)災(zāi)害綜合分類表斜坡地質(zhì)災(zāi)害綜合分類表第10頁/共143頁11（4）斜坡地質(zhì)災(zāi)害的影響因素）斜坡地質(zhì)災(zāi)害的影響因素 影響斜坡地質(zhì)災(zāi)害的因素相當(dāng)復(fù)雜，總體上可分為影響斜坡地質(zhì)災(zāi)害的因素相當(dāng)復(fù)雜，總體上可分為地質(zhì)因素及非地質(zhì)因素地質(zhì)因素及非地質(zhì)因素兩類，前者兩類，前者指崩滑流災(zāi)害發(fā)生的物質(zhì)基礎(chǔ)，后者則是發(fā)生崩滑流災(zāi)害外動力因素或觸發(fā)條件。指崩滑流災(zāi)害發(fā)生的物質(zhì)基礎(chǔ)，后者則是發(fā)生崩滑流災(zāi)害外動力因素或觸發(fā)條件。 重力是斜坡地質(zhì)災(zāi)害的內(nèi)在動力，地形地貌、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地層巖性、巖土體結(jié)構(gòu)特征、重力是斜坡地質(zhì)災(zāi)害的內(nèi)在動力，地形地貌、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地層巖性、巖土體結(jié)構(gòu)特征、新構(gòu)造活

9、動及地下水等條件是影響斜坡失穩(wěn)的主要自然因素，而大氣降水及爆破、人工開挖新構(gòu)造活動及地下水等條件是影響斜坡失穩(wěn)的主要自然因素，而大氣降水及爆破、人工開挖和地下開采等人類工程活動對斜坡的變形破壞起著重要的誘發(fā)作用。和地下開采等人類工程活動對斜坡的變形破壞起著重要的誘發(fā)作用。第11頁/共143頁12（5）中國崩塌、滑坡和泥石流的發(fā)育規(guī)律）中國崩塌、滑坡和泥石流的發(fā)育規(guī)律 中國是世界上崩塌、滑坡、泥石流災(zāi)害最嚴(yán)重的國家之一。據(jù)段永侯中國是世界上崩塌、滑坡、泥石流災(zāi)害最嚴(yán)重的國家之一。據(jù)段永侯(1993)資料，全國資料，全國共發(fā)育有特大型崩塌共發(fā)育有特大型崩塌51處、滑坡處、滑坡140處、泥石流處、泥

10、石流149處；處； 較大崩塌較大崩塌2984處以上、滑坡處以上、滑坡2212處處以上、泥石流以上、泥石流2277處以上；我國各省區(qū)特大、較大型崩滑流的分布情況如圖處以上；我國各省區(qū)特大、較大型崩滑流的分布情況如圖6-5所示。所示。圖圖6-5 中國特大、較大崩滑流分布直方圖中國特大、較大崩滑流分布直方圖第12頁/共143頁13（5）中國崩塌、滑坡和泥石流的發(fā)育規(guī)律）中國崩塌、滑坡和泥石流的發(fā)育規(guī)律 2010年全國共發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害年全國共發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害30670起，其中滑坡起，其中滑坡22329起、崩塌起、崩塌5575起、泥石流起、泥石流1988起起、地面塌陷、地面塌陷499起、地裂縫起、地裂縫238

11、起、地面沉降起、地面沉降41起；造成人員傷亡的地質(zhì)災(zāi)害起；造成人員傷亡的地質(zhì)災(zāi)害382起，起，2246人人死亡、死亡、669人失蹤、人失蹤、534人受傷；直接經(jīng)濟損失人受傷；直接經(jīng)濟損失63.9億元。與去年同期相比，發(fā)生數(shù)量、造成億元。與去年同期相比，發(fā)生數(shù)量、造成的死亡失蹤人數(shù)和直接經(jīng)濟損失均有較大幅度增加。的死亡失蹤人數(shù)和直接經(jīng)濟損失均有較大幅度增加。圖圖6-6 2010年全國地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量百分比餅圖年全國地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量百分比餅圖第13頁/共143頁14（5）中國崩塌、滑坡和泥石流的發(fā)育規(guī)律）中國崩塌、滑坡和泥石流的發(fā)育規(guī)律圖圖6-7 崩滑流地質(zhì)災(zāi)害分布圖崩滑流地質(zhì)災(zāi)害分布圖 除上海等個別省市

12、外，除上海等個別省市外，全國全國32個省市均受到不同程度個省市均受到不同程度的危害。我國中部的遼、京、的危害。我國中部的遼、京、冀、晉、陜、甘、鄂、川、滇冀、晉、陜、甘、鄂、川、滇、 黔黔 地區(qū)，尤其是川地區(qū)，尤其是川 滇山地滇山地、鄂西山地、秦嶺、黃土高原、鄂西山地、秦嶺、黃土高原、燕山山地、遼東山地是災(zāi)害、燕山山地、遼東山地是災(zāi)害最嚴(yán)重地區(qū)。最嚴(yán)重地區(qū)。第14頁/共143頁15 崩塌的過程表現(xiàn)為巖塊（或土體）崩塌的過程表現(xiàn)為巖塊（或土體） 順坡猛烈地翻滾、跳躍，并相互撞擊，最后堆積于順坡猛烈地翻滾、跳躍，并相互撞擊，最后堆積于坡腳，形成倒石堆。坡腳，形成倒石堆。 崩塌的主要特征為：下落速度

13、快、發(fā)生突然；崩塌體脫離母巖而運動；下落過程中崩塌崩塌的主要特征為：下落速度快、發(fā)生突然；崩塌體脫離母巖而運動；下落過程中崩塌體自身的整體性遭到破壞；崩塌物的垂直位移大于水平位移。具有崩塌前兆的不穩(wěn)定巖土體體自身的整體性遭到破壞；崩塌物的垂直位移大于水平位移。具有崩塌前兆的不穩(wěn)定巖土體稱為危巖體。稱為危巖體。 崩塌運動的形式主要有兩種：一種是脫離母巖的巖塊或土體以自由落體的方式而墜落，崩塌運動的形式主要有兩種：一種是脫離母巖的巖塊或土體以自由落體的方式而墜落，另一種是脫離母巖的巖體順坡滾動而崩落。另一種是脫離母巖的巖體順坡滾動而崩落。第15頁/共143頁16（1）地形地貌）地形地貌 崩塌是在特

14、定自然條件下形成的。地形地貌、地層巖性和地質(zhì)構(gòu)造是崩塌的物質(zhì)基礎(chǔ)崩塌是在特定自然條件下形成的。地形地貌、地層巖性和地質(zhì)構(gòu)造是崩塌的物質(zhì)基礎(chǔ)；降雨、地下水作用、振動力、風(fēng)化作用以及人類活動對崩塌的形成和發(fā)展起著重要的作用；降雨、地下水作用、振動力、風(fēng)化作用以及人類活動對崩塌的形成和發(fā)展起著重要的作用。 崩塌的形成要有適宜的斜坡坡度、高度和形態(tài)，以及有利于巖土體崩落的臨空面。崩塌的形成要有適宜的斜坡坡度、高度和形態(tài)，以及有利于巖土體崩落的臨空面。第16頁/共143頁17（1）地形地貌）地形地貌 崩塌多發(fā)生于坡度大于崩塌多發(fā)生于坡度大于55、高度大于、高度大于30 m 、坡面凹凸不平的陡峻斜坡上。據(jù)

15、、坡面凹凸不平的陡峻斜坡上。據(jù)我國西南地區(qū)寶成線風(fēng)州工務(wù)段轄區(qū)我國西南地區(qū)寶成線風(fēng)州工務(wù)段轄區(qū)57 個崩塌落石點的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，有個崩塌落石點的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，有75.4 的崩塌落的崩塌落石發(fā)生在坡度大于石發(fā)生在坡度大于45的陡坡。坡度小于的陡坡。坡度小于45的的14 次均為落石，而無崩塌，而且這次均為落石，而無崩塌，而且這14 次落石的局部坡度亦大于次落石的局部坡度亦大于45，個別地方還有倒懸情況。，個別地方還有倒懸情況。表表6-2 崩塌落石與邊坡坡度關(guān)系的統(tǒng)計崩塌落石與邊坡坡度關(guān)系的統(tǒng)計第17頁/共143頁18（2）地層巖性與巖體結(jié)構(gòu)）地層巖性與巖體結(jié)構(gòu) 巖性對巖質(zhì)邊坡的崩塌具有明顯控制作用。一般來

16、講，塊狀、厚層狀的堅硬脆性巖性對巖質(zhì)邊坡的崩塌具有明顯控制作用。一般來講，塊狀、厚層狀的堅硬脆性巖石常形成較陡峻的邊坡，若構(gòu)造節(jié)理和（或）巖石常形成較陡峻的邊坡，若構(gòu)造節(jié)理和（或） 卸荷裂隙發(fā)育且存在臨空面，則極易卸荷裂隙發(fā)育且存在臨空面，則極易形成崩塌。相反，軟弱巖石易遭受風(fēng)化剝蝕，形成的斜坡坡度較緩，發(fā)生崩塌的機會形成崩塌。相反，軟弱巖石易遭受風(fēng)化剝蝕，形成的斜坡坡度較緩，發(fā)生崩塌的機會小得多。小得多。 土質(zhì)邊坡的崩塌類型有溜塌、滑塌和堆塌，統(tǒng)稱為坍塌。按土質(zhì)類型，穩(wěn)定性從土質(zhì)邊坡的崩塌類型有溜塌、滑塌和堆塌，統(tǒng)稱為坍塌。按土質(zhì)類型，穩(wěn)定性從好到差的順序為碎石土粘砂土砂粘土裂隙粘土；按土的

17、密實程度，穩(wěn)定性由大好到差的順序為碎石土粘砂土砂粘土裂隙粘土；按土的密實程度，穩(wěn)定性由大到小的順序為密實土中密土松散土。到小的順序為密實土中密土松散土。地層巖性地層巖性 第18頁/共143頁19（2）地層巖性與巖體結(jié)構(gòu)）地層巖性與巖體結(jié)構(gòu) 高陡邊坡有時高達上百米甚至數(shù)百米，在不同部位、不同坡段發(fā)育有方向、規(guī)模高陡邊坡有時高達上百米甚至數(shù)百米，在不同部位、不同坡段發(fā)育有方向、規(guī)模各異的結(jié)構(gòu)面，它們的不同組合構(gòu)成了各種類型的巖體結(jié)構(gòu)。各種結(jié)構(gòu)面的強度明顯各異的結(jié)構(gòu)面，它們的不同組合構(gòu)成了各種類型的巖體結(jié)構(gòu)。各種結(jié)構(gòu)面的強度明顯低于巖塊的強度；因此，傾向臨空面的軟弱結(jié)構(gòu)面的發(fā)育程度、延伸長度以及該結(jié)

18、構(gòu)低于巖塊的強度；因此，傾向臨空面的軟弱結(jié)構(gòu)面的發(fā)育程度、延伸長度以及該結(jié)構(gòu)面的抗拉強度是控制邊坡產(chǎn)生崩塌的重要因素。面的抗拉強度是控制邊坡產(chǎn)生崩塌的重要因素。巖體結(jié)構(gòu)巖體結(jié)構(gòu) 第19頁/共143頁20（3）地質(zhì)構(gòu)造）地質(zhì)構(gòu)造區(qū)域性斷裂構(gòu)造對崩塌的控制作用主要表現(xiàn)為：區(qū)域性斷裂構(gòu)造對崩塌的控制作用主要表現(xiàn)為： 當(dāng)陡峭的斜坡走向與區(qū)域性斷裂平行時，沿該斜坡發(fā)生的崩塌較多。當(dāng)陡峭的斜坡走向與區(qū)域性斷裂平行時，沿該斜坡發(fā)生的崩塌較多。 在幾組斷裂交匯的峽谷區(qū)，往往是大型崩塌的潛在發(fā)生地。在幾組斷裂交匯的峽谷區(qū)，往往是大型崩塌的潛在發(fā)生地。 斷層密集分布區(qū)巖層較破碎，坡度較陡的斜坡常發(fā)生崩塌或落石。斷

19、層密集分布區(qū)巖層較破碎，坡度較陡的斜坡常發(fā)生崩塌或落石。斷裂構(gòu)造對崩塌的控制作用斷裂構(gòu)造對崩塌的控制作用第20頁/共143頁21（3）地質(zhì)構(gòu)造）地質(zhì)構(gòu)造褶皺構(gòu)造對崩塌的控制作用褶皺構(gòu)造對崩塌的控制作用 褶皺核部巖層變形強烈，常形成大量垂直層面的張節(jié)理。在多次構(gòu)造作用和風(fēng)化作用的影響下褶皺核部巖層變形強烈，常形成大量垂直層面的張節(jié)理。在多次構(gòu)造作用和風(fēng)化作用的影響下，破碎巖體往往產(chǎn)生一定的位移，從而成為潛在崩塌體（危巖體）。，破碎巖體往往產(chǎn)生一定的位移，從而成為潛在崩塌體（危巖體）。 褶皺軸向垂直于坡面方向時，一般多產(chǎn)生落石和小型崩塌。褶皺軸向垂直于坡面方向時，一般多產(chǎn)生落石和小型崩塌。 褶皺軸

20、向與坡面平行時，高陡邊坡就可能產(chǎn)生規(guī)模較大的崩塌。褶皺軸向與坡面平行時，高陡邊坡就可能產(chǎn)生規(guī)模較大的崩塌。 在褶皺兩翼，當(dāng)巖層傾向與坡向相同時，易產(chǎn)生滑移式崩塌；特別是當(dāng)巖層構(gòu)造節(jié)理發(fā)育且有在褶皺兩翼，當(dāng)巖層傾向與坡向相同時，易產(chǎn)生滑移式崩塌；特別是當(dāng)巖層構(gòu)造節(jié)理發(fā)育且有軟弱夾層存在時，可以形成大型滑移式崩塌。軟弱夾層存在時，可以形成大型滑移式崩塌。第21頁/共143頁22（4）地下水對崩塌的影響）地下水對崩塌的影響地下水對崩塌的影響表現(xiàn)為：地下水對崩塌的影響表現(xiàn)為： 充滿裂隙的地下水及其流動對潛在崩塌體產(chǎn)生靜水壓力和動水壓力。充滿裂隙的地下水及其流動對潛在崩塌體產(chǎn)生靜水壓力和動水壓力。 裂隙

21、充填物在水的軟化作用下抗剪強度大大降低。裂隙充填物在水的軟化作用下抗剪強度大大降低。 充滿裂隙的地下水對潛在崩落體產(chǎn)生浮托力。充滿裂隙的地下水對潛在崩落體產(chǎn)生浮托力。 地下水降低了潛在崩塌體與穩(wěn)定巖體之間的抗拉強度。地下水降低了潛在崩塌體與穩(wěn)定巖體之間的抗拉強度。邊坡巖體中的地下水大多數(shù)在雨季可以直接得到大氣降水的補給，在這種情況下，地下水和雨水邊坡巖體中的地下水大多數(shù)在雨季可以直接得到大氣降水的補給，在這種情況下，地下水和雨水的聯(lián)合作用，使邊坡上的潛在崩塌體更易于失穩(wěn)。的聯(lián)合作用，使邊坡上的潛在崩塌體更易于失穩(wěn)。第22頁/共143頁23（5）地振動對崩塌的影響）地振動對崩塌的影響 地震、人工

22、爆破和列車行進時產(chǎn)生的振動可能誘發(fā)崩塌。地震時，地殼的強烈震動可使邊地震、人工爆破和列車行進時產(chǎn)生的振動可能誘發(fā)崩塌。地震時，地殼的強烈震動可使邊坡巖體中各種結(jié)構(gòu)面的強度降低，甚至改變整個邊坡的穩(wěn)定性，從而導(dǎo)致崩塌的產(chǎn)生。因此，坡巖體中各種結(jié)構(gòu)面的強度降低，甚至改變整個邊坡的穩(wěn)定性，從而導(dǎo)致崩塌的產(chǎn)生。因此，在硬質(zhì)巖層構(gòu)成的陡峻斜坡地帶，地震更易誘發(fā)崩塌。在硬質(zhì)巖層構(gòu)成的陡峻斜坡地帶，地震更易誘發(fā)崩塌。 列車行進產(chǎn)生的振動誘發(fā)崩塌落石的現(xiàn)象在鐵路沿線時有發(fā)生。在寶成線列車行進產(chǎn)生的振動誘發(fā)崩塌落石的現(xiàn)象在鐵路沿線時有發(fā)生。在寶成線K293+365 m 處處，1981年年8月月16日當(dāng)日當(dāng)812

23、次貨物列車經(jīng)過時，突然有次貨物列車經(jīng)過時，突然有720m3巖塊崩落，將電力機車砸入嘉陵江中巖塊崩落，將電力機車砸入嘉陵江中，并造成，并造成7節(jié)貨車車箱顛覆。節(jié)貨車車箱顛覆。第23頁/共143頁24（6）人類活動的影響）人類活動的影響 修建鐵路或公路、采石、露天開礦等人類大型工程開挖常使自然邊坡的坡度變陡，從而修建鐵路或公路、采石、露天開礦等人類大型工程開挖常使自然邊坡的坡度變陡，從而誘發(fā)崩塌。誘發(fā)崩塌。 寶成線寶雞至洛陽段因采用大爆破引起的崩塌落石有寶成線寶雞至洛陽段因采用大爆破引起的崩塌落石有7處，其中一處是在大爆破后處，其中一處是在大爆破后3小時小時產(chǎn)生的，崩塌體積約產(chǎn)生的，崩塌體積約20

24、104m3。1994 年年4月月30日，發(fā)生于重慶市武隆縣境內(nèi)烏江雞冠嶺山體日，發(fā)生于重慶市武隆縣境內(nèi)烏江雞冠嶺山體崩塌雖然是多種因素綜合作用的結(jié)果，但在烏江岸邊修路爆破和在山鍬中段開采煤礦等人類活崩塌雖然是多種因素綜合作用的結(jié)果，但在烏江岸邊修路爆破和在山鍬中段開采煤礦等人類活動是重要的誘發(fā)因素。動是重要的誘發(fā)因素。第24頁/共143頁25（1）傾倒崩塌）傾倒崩塌 在河流峽谷區(qū)、黃土沖溝地段或巖溶區(qū)等地貌單元的陡坡上，經(jīng)常見有巨大而直立的巖體以在河流峽谷區(qū)、黃土沖溝地段或巖溶區(qū)等地貌單元的陡坡上，經(jīng)常見有巨大而直立的巖體以垂直節(jié)理或裂隙與穩(wěn)定的母巖分開。這種巖體在斷面圖上呈長柱形，橫向穩(wěn)定性

25、差。如果坡腳遭垂直節(jié)理或裂隙與穩(wěn)定的母巖分開。這種巖體在斷面圖上呈長柱形，橫向穩(wěn)定性差。如果坡腳遭受不斷地沖刷掏蝕，在重力作用下或有較大水平力作用時，巖體因重心外移傾倒產(chǎn)生突然崩塌。受不斷地沖刷掏蝕，在重力作用下或有較大水平力作用時，巖體因重心外移傾倒產(chǎn)生突然崩塌。這類崩塌的特點是崩塌體失穩(wěn)時，以坡腳的某一點為支點發(fā)生轉(zhuǎn)動性傾倒。這類崩塌的特點是崩塌體失穩(wěn)時，以坡腳的某一點為支點發(fā)生轉(zhuǎn)動性傾倒。第25頁/共143頁26（1）傾倒崩塌）傾倒崩塌 這種崩塌模式的產(chǎn)生有多種途徑：在重力作用下，長期沖刷掏蝕直立巖體的坡腳，由于偏這種崩塌模式的產(chǎn)生有多種途徑：在重力作用下，長期沖刷掏蝕直立巖體的坡腳，由

26、于偏壓失去重心，使直立巖體傾斜，最終導(dǎo)致崩塌；當(dāng)附加特殊的水平力（地震力、靜水壓力、動壓失去重心，使直立巖體傾斜，最終導(dǎo)致崩塌；當(dāng)附加特殊的水平力（地震力、靜水壓力、動水壓力以及凍脹力等）時，巖體可傾倒破壞；當(dāng)坡腳由軟巖層組成時，雨水軟化坡腳產(chǎn)生偏壓水壓力以及凍脹力等）時，巖體可傾倒破壞；當(dāng)坡腳由軟巖層組成時，雨水軟化坡腳產(chǎn)生偏壓，引起崩塌；直立巖體在長期重力作用下，產(chǎn)生彎折也能導(dǎo)致這種崩塌。如圖，引起崩塌；直立巖體在長期重力作用下，產(chǎn)生彎折也能導(dǎo)致這種崩塌。如圖 所示的三峽庫區(qū)所示的三峽庫區(qū)的鏈子崖危巖體就屬于典型的傾倒式崩塌類型。的鏈子崖危巖體就屬于典型的傾倒式崩塌類型。圖圖6-8 傾倒式

27、崩塌傾倒式崩塌第26頁/共143頁27（2）滑移崩塌）滑移崩塌 臨近斜坡的巖體內(nèi)存在軟弱結(jié)構(gòu)面時，若其傾向與坡向相同，則軟弱結(jié)構(gòu)面上覆的不穩(wěn)定巖臨近斜坡的巖體內(nèi)存在軟弱結(jié)構(gòu)面時，若其傾向與坡向相同，則軟弱結(jié)構(gòu)面上覆的不穩(wěn)定巖體在重力作用下具有向臨空面滑移的趨勢。一旦不穩(wěn)定巖體的重心滑出陡坡，就會產(chǎn)生突然的崩體在重力作用下具有向臨空面滑移的趨勢。一旦不穩(wěn)定巖體的重心滑出陡坡，就會產(chǎn)生突然的崩塌。除重力外，降水滲入巖體裂縫中產(chǎn)生的靜、動水壓力以及地下水對軟弱面的潤濕作用都是巖塌。除重力外，降水滲入巖體裂縫中產(chǎn)生的靜、動水壓力以及地下水對軟弱面的潤濕作用都是巖體發(fā)生滑移崩塌的主要誘因。在某些條件下，

28、地震也可引起滑移崩塌。體發(fā)生滑移崩塌的主要誘因。在某些條件下，地震也可引起滑移崩塌。圖圖6-9 潛在滑移崩塌潛在滑移崩塌第27頁/共143頁28（3）鼓脹崩塌）鼓脹崩塌 若陡坡上不穩(wěn)定巖體之下存在較厚的軟弱巖層或不穩(wěn)定巖體本身就是松軟巖層，深大的垂直若陡坡上不穩(wěn)定巖體之下存在較厚的軟弱巖層或不穩(wěn)定巖體本身就是松軟巖層，深大的垂直節(jié)理把不穩(wěn)定巖體和穩(wěn)定巖體分開，當(dāng)連續(xù)降雨或地下水使下部較厚的松軟巖層軟化時，上部巖節(jié)理把不穩(wěn)定巖體和穩(wěn)定巖體分開，當(dāng)連續(xù)降雨或地下水使下部較厚的松軟巖層軟化時，上部巖體重力產(chǎn)生的壓應(yīng)力超過軟巖天然狀態(tài)的抗壓強度后軟巖即被擠出，發(fā)生向外鼓脹。隨著鼓脹的體重力產(chǎn)生的壓應(yīng)力

29、超過軟巖天然狀態(tài)的抗壓強度后軟巖即被擠出，發(fā)生向外鼓脹。隨著鼓脹的不斷發(fā)展，不穩(wěn)定巖體不斷下沉和外移，同時發(fā)生傾斜，一旦重心移出坡外即產(chǎn)生崩塌。不斷發(fā)展，不穩(wěn)定巖體不斷下沉和外移，同時發(fā)生傾斜，一旦重心移出坡外即產(chǎn)生崩塌。圖圖6-10 鼓脹式崩塌鼓脹式崩塌第28頁/共143頁29（4）拉裂崩塌）拉裂崩塌 當(dāng)陡坡由軟硬相間的巖層組成時，由于風(fēng)化作用或河流的沖刷掏蝕作用，上部堅硬巖層在斷當(dāng)陡坡由軟硬相間的巖層組成時，由于風(fēng)化作用或河流的沖刷掏蝕作用，上部堅硬巖層在斷面上常常突懸出來。在突出的巖體上，通常發(fā)育有構(gòu)造節(jié)理或風(fēng)化節(jié)理。在長期重力作用下，節(jié)面上常常突懸出來。在突出的巖體上，通常發(fā)育有構(gòu)造節(jié)

30、理或風(fēng)化節(jié)理。在長期重力作用下，節(jié)理逐漸擴展。一旦拉應(yīng)力超過連接處巖石的抗拉強度，拉張裂縫就會迅速向下發(fā)展，最終導(dǎo)致突理逐漸擴展。一旦拉應(yīng)力超過連接處巖石的抗拉強度，拉張裂縫就會迅速向下發(fā)展，最終導(dǎo)致突出的巖體突然崩落。除重力的長期作用外，震動力、風(fēng)化作用（特別是寒冷地區(qū)的冰劈作用）出的巖體突然崩落。除重力的長期作用外，震動力、風(fēng)化作用（特別是寒冷地區(qū)的冰劈作用） 等等都會促進拉裂崩塌的發(fā)生。都會促進拉裂崩塌的發(fā)生。圖圖6-11拉裂式崩塌拉裂式崩塌長江三峽鏈子崖危巖體長江三峽鏈子崖危巖體第29頁/共143頁30（5）錯斷崩塌）錯斷崩塌 陡坡上長柱狀或板狀的不穩(wěn)定巖體，當(dāng)無傾向坡外的不連續(xù)面和較

31、厚的軟弱巖層時，一般不陡坡上長柱狀或板狀的不穩(wěn)定巖體，當(dāng)無傾向坡外的不連續(xù)面和較厚的軟弱巖層時，一般不會發(fā)生滑移崩塌和鼓脹崩塌。但是，會發(fā)生滑移崩塌和鼓脹崩塌。但是， 當(dāng)有強烈震動或較大的水平力作用時，可能發(fā)生如前所述的當(dāng)有強烈震動或較大的水平力作用時，可能發(fā)生如前所述的傾倒崩塌。此外，在某些因素作用下，可能使長柱或板狀不穩(wěn)定巖體的下部被剪斷，從而發(fā)生錯傾倒崩塌。此外，在某些因素作用下，可能使長柱或板狀不穩(wěn)定巖體的下部被剪斷，從而發(fā)生錯斷崩塌。懸于坡緣的帽沿狀危巖，僅靠后緣上部尚未剪斷的巖體強度維持暫時的穩(wěn)定平衡。隨著斷崩塌。懸于坡緣的帽沿狀危巖，僅靠后緣上部尚未剪斷的巖體強度維持暫時的穩(wěn)定平

32、衡。隨著后緣剪切面的擴展，剪切應(yīng)力逐漸接近并大于危巖與母巖連接處的抗剪強度時，則發(fā)生錯斷崩塌后緣剪切面的擴展，剪切應(yīng)力逐漸接近并大于危巖與母巖連接處的抗剪強度時，則發(fā)生錯斷崩塌。第30頁/共143頁31（5）錯斷崩塌）錯斷崩塌 另外一種錯斷崩塌的發(fā)生機制是：錐狀或柱狀巖體多面臨空，后緣分離，僅靠下伏軟基支撐另外一種錯斷崩塌的發(fā)生機制是：錐狀或柱狀巖體多面臨空，后緣分離，僅靠下伏軟基支撐。當(dāng)軟基的抗剪強度小于危巖體自重產(chǎn)生的剪應(yīng)力或軟基中存在的順坡外傾裂隙與坡面貫通時，。當(dāng)軟基的抗剪強度小于危巖體自重產(chǎn)生的剪應(yīng)力或軟基中存在的順坡外傾裂隙與坡面貫通時，發(fā)生錯斷滑移崩塌。發(fā)生錯斷滑移崩塌。 產(chǎn)生錯

33、斷崩塌的主要原因是由于巖體自重所產(chǎn)生的剪應(yīng)力超過了巖石的抗剪強度。地殼上升產(chǎn)生錯斷崩塌的主要原因是由于巖體自重所產(chǎn)生的剪應(yīng)力超過了巖石的抗剪強度。地殼上升、流水下切作用加強、臨空面高差加大等，都會導(dǎo)致長柱狀或板狀巖體在坡腳處產(chǎn)生較大的自重、流水下切作用加強、臨空面高差加大等，都會導(dǎo)致長柱狀或板狀巖體在坡腳處產(chǎn)生較大的自重剪應(yīng)力，從而發(fā)生錯斷崩塌。人工開挖的邊坡過高過陡也會使下部巖體被剪斷而產(chǎn)生崩塌。剪應(yīng)力，從而發(fā)生錯斷崩塌。人工開挖的邊坡過高過陡也會使下部巖體被剪斷而產(chǎn)生崩塌。圖圖6-12 鼓脹式崩塌鼓脹式崩塌第31頁/共143頁32 崩塌穩(wěn)定性評價常采用的方法有地質(zhì)歷史分析法、剛體極限平衡法

34、、數(shù)值模擬法、地質(zhì)力學(xué)崩塌穩(wěn)定性評價常采用的方法有地質(zhì)歷史分析法、剛體極限平衡法、數(shù)值模擬法、地質(zhì)力學(xué)模擬試驗法和長期監(jiān)測法。模擬試驗法和長期監(jiān)測法。（1）地質(zhì)歷史分析法）地質(zhì)歷史分析法 地質(zhì)歷史分析法是根據(jù)勘查和其它方法所獲得的資料，運用工程地質(zhì)學(xué)等多學(xué)科知識對潛在地質(zhì)歷史分析法是根據(jù)勘查和其它方法所獲得的資料，運用工程地質(zhì)學(xué)等多學(xué)科知識對潛在崩塌體進行穩(wěn)定性分析的一種方法。它包括變形史分析法、工程地質(zhì)類比法、巖體穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)分崩塌體進行穩(wěn)定性分析的一種方法。它包括變形史分析法、工程地質(zhì)類比法、巖體穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)分析法（含圖解分析法）以及其它一些分析方法。析法（含圖解分析法）以及其它一些分析方法。

35、第32頁/共143頁33（1）地質(zhì)歷史分析法）地質(zhì)歷史分析法巖體穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)分析法巖體穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)分析法 巖體穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)分析法，主要基于巖體結(jié)構(gòu)及其特性，依據(jù)巖體中結(jié)構(gòu)體之間相互依存巖體穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)分析法，主要基于巖體結(jié)構(gòu)及其特性，依據(jù)巖體中結(jié)構(gòu)體之間相互依存、相互制約的關(guān)系，抓住主要結(jié)構(gòu)面并根據(jù)結(jié)構(gòu)面之間、結(jié)構(gòu)面與臨空面之間組合關(guān)系，確、相互制約的關(guān)系，抓住主要結(jié)構(gòu)面并根據(jù)結(jié)構(gòu)面之間、結(jié)構(gòu)面與臨空面之間組合關(guān)系，確定可能失穩(wěn)的結(jié)構(gòu)體的形態(tài)、規(guī)模與空間分布，同時判定不穩(wěn)定塊體可能移動的方向和破壞定可能失穩(wěn)的結(jié)構(gòu)體的形態(tài)、規(guī)模與空間分布，同時判定不穩(wěn)定塊體可能移動的方向和破壞方式。方式。 結(jié)構(gòu)分析法主

36、要采用圖解分析法。圖解分析法主要有邊坡穩(wěn)定摩擦圓法、玫瑰圖法、赤結(jié)構(gòu)分析法主要采用圖解分析法。圖解分析法主要有邊坡穩(wěn)定摩擦圓法、玫瑰圖法、赤平極射投影法、節(jié)理統(tǒng)計極點圖與等密度圖、平面投影法和實體比例投影法等。平極射投影法、節(jié)理統(tǒng)計極點圖與等密度圖、平面投影法和實體比例投影法等。第33頁/共143頁34（1）地質(zhì)歷史分析法）地質(zhì)歷史分析法工程地質(zhì)類比分析法工程地質(zhì)類比分析法 依據(jù)相似性原則將已經(jīng)發(fā)生過的崩滑的地質(zhì)體特征、形成條件、驅(qū)動力、崩塌類型和形依據(jù)相似性原則將已經(jīng)發(fā)生過的崩滑的地質(zhì)體特征、形成條件、驅(qū)動力、崩塌類型和形成機理等先驗實例與被勘查對象進行類比，分析其穩(wěn)定性，其實質(zhì)是把集成經(jīng)驗

37、（理論）應(yīng)成機理等先驗實例與被勘查對象進行類比，分析其穩(wěn)定性，其實質(zhì)是把集成經(jīng)驗（理論）應(yīng)用到條件相似的工程中去。用到條件相似的工程中去。 類比的相似性原則，包含下列方面：類比的相似性原則，包含下列方面： 崩滑體巖體性質(zhì)、主控結(jié)構(gòu)面、巖土體結(jié)構(gòu)、斜坡結(jié)構(gòu)和崩滑體介質(zhì)結(jié)構(gòu)條件等的相似性崩滑體巖體性質(zhì)、主控結(jié)構(gòu)面、巖土體結(jié)構(gòu)、斜坡結(jié)構(gòu)和崩滑體介質(zhì)結(jié)構(gòu)條件等的相似性。 崩滑體賦存條件的相似性。崩滑體賦存條件的相似性。 動力因素的相似性。動力因素的相似性。 發(fā)育階段的相似性等。發(fā)育階段的相似性等。第34頁/共143頁35（1）地質(zhì)歷史分析法）地質(zhì)歷史分析法變形史分析法變形史分析法 變形史分析法主要依據(jù)

38、崩塌發(fā)育規(guī)律中的發(fā)生周期性和階段性特征，追溯潛在崩塌體的變形史分析法主要依據(jù)崩塌發(fā)育規(guī)律中的發(fā)生周期性和階段性特征，追溯潛在崩塌體的變形發(fā)育史，判定其現(xiàn)今所處階段，進而分析其穩(wěn)定性。分析內(nèi)容包括：變形發(fā)育史，判定其現(xiàn)今所處階段，進而分析其穩(wěn)定性。分析內(nèi)容包括： 崩滑體發(fā)育的區(qū)域性規(guī)律，包括周期性、階段性、時段性、動力因素及誘發(fā)因素的統(tǒng)一性崩滑體發(fā)育的區(qū)域性規(guī)律，包括周期性、階段性、時段性、動力因素及誘發(fā)因素的統(tǒng)一性。 根據(jù)被勘查崩滑體的變形形跡和變形速率（監(jiān)測資料），分析崩滑體現(xiàn)今所處的發(fā)育階段根據(jù)被勘查崩滑體的變形形跡和變形速率（監(jiān)測資料），分析崩滑體現(xiàn)今所處的發(fā)育階段。 調(diào)查了解其變形歷史

39、，包括訪問和搜集地方志和有關(guān)的資料。調(diào)查了解其變形歷史，包括訪問和搜集地方志和有關(guān)的資料。第35頁/共143頁36（1）地質(zhì)歷史分析法）地質(zhì)歷史分析法地質(zhì)綜合分析地質(zhì)綜合分析 在上述各項分析的基礎(chǔ)上，對被勘查的崩滑體的形體特征、地質(zhì)構(gòu)成、成災(zāi)條件、成災(zāi)在上述各項分析的基礎(chǔ)上，對被勘查的崩滑體的形體特征、地質(zhì)構(gòu)成、成災(zāi)條件、成災(zāi)動力、成災(zāi)因素、成災(zāi)機理、變形破壞形式和特征、失穩(wěn)條件和機制等進行全面系統(tǒng)地整理、動力、成災(zāi)因素、成災(zāi)機理、變形破壞形式和特征、失穩(wěn)條件和機制等進行全面系統(tǒng)地整理、歸納，進而評價崩塌體現(xiàn)階段的穩(wěn)定性，并預(yù)測其發(fā)展趨勢、評價其失穩(wěn)的必要條件、相關(guān)因歸納，進而評價崩塌體現(xiàn)階段

40、的穩(wěn)定性，并預(yù)測其發(fā)展趨勢、評價其失穩(wěn)的必要條件、相關(guān)因素、失穩(wěn)的可能性和失穩(wěn)的規(guī)模、方式、方向，預(yù)測失穩(wěn)的時間。素、失穩(wěn)的可能性和失穩(wěn)的規(guī)模、方式、方向，預(yù)測失穩(wěn)的時間。第36頁/共143頁37（2）極限平衡法）極限平衡法基本原理基本原理 采用靜力學(xué)解析法，建立在塑性極限平衡概念基礎(chǔ)上，以庫侖強度準(zhǔn)則進行靜定問題求采用靜力學(xué)解析法，建立在塑性極限平衡概念基礎(chǔ)上，以庫侖強度準(zhǔn)則進行靜定問題求解，對于超靜定問題則采用假定法消去多余的未知數(shù)使之轉(zhuǎn)化為靜定問題。針對已有界面，進解，對于超靜定問題則采用假定法消去多余的未知數(shù)使之轉(zhuǎn)化為靜定問題。針對已有界面，進行整體力矩平衡計算或力的平衡計算，以其比值

41、作為穩(wěn)定性系數(shù)來表示其穩(wěn)定性。由于崩塌的行整體力矩平衡計算或力的平衡計算，以其比值作為穩(wěn)定性系數(shù)來表示其穩(wěn)定性。由于崩塌的模式不同，需要采用不同的計算方法。目前仍以二維計算較為多見。模式不同，需要采用不同的計算方法。目前仍以二維計算較為多見。第37頁/共143頁38（2）極限平衡法）極限平衡法極限平衡法的應(yīng)用特點極限平衡法的應(yīng)用特點 巖土體變形中存在極為復(fù)雜的應(yīng)力巖土體變形中存在極為復(fù)雜的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系，包括從峰值強度到殘余強度的特性，各種巖應(yīng)變關(guān)系，包括從峰值強度到殘余強度的特性，各種巖土體材料的各向異性、孔隙水壓力的變化、地震動力反應(yīng)等。極限平衡法把影響巖土體抗剪強度土體材料的各向異性、孔

42、隙水壓力的變化、地震動力反應(yīng)等。極限平衡法把影響巖土體抗剪強度的主要因素高度概化地納入計算，是其顯著優(yōu)點之一。的主要因素高度概化地納入計算，是其顯著優(yōu)點之一。 第38頁/共143頁39（2）極限平衡法）極限平衡法滑移型崩塌極限平衡計算滑移型崩塌極限平衡計算 滑移型崩塌體穩(wěn)定性主要取決于崩塌體底面處的抗滑力和下滑力，在實際計算假設(shè)崩塌體的滑移型崩塌體穩(wěn)定性主要取決于崩塌體底面處的抗滑力和下滑力，在實際計算假設(shè)崩塌體的受力集中在底面，可將計算力學(xué)模型簡化為圖受力集中在底面，可將計算力學(xué)模型簡化為圖6-13進行計算，計算中假設(shè)崩塌體后緣無陡傾裂隙進行計算，計算中假設(shè)崩塌體后緣無陡傾裂隙，若存在陡傾裂

43、隙，可按照下一節(jié)巖質(zhì)滑坡穩(wěn)定性計算公式進行計算。則滑移性崩塌體的穩(wěn)定性，若存在陡傾裂隙，可按照下一節(jié)巖質(zhì)滑坡穩(wěn)定性計算公式進行計算。則滑移性崩塌體的穩(wěn)定性系數(shù)可表示為下式：系數(shù)可表示為下式：sinWcltgVcosWF第39頁/共143頁40（2）極限平衡法）極限平衡法滑移型崩塌極限平衡計算滑移型崩塌極限平衡計算式中：式中：V裂隙水壓力裂隙水壓力(kNm)，采用靜水壓力值，與充水高度有關(guān)；，采用靜水壓力值，與充水高度有關(guān)； F崩塌體穩(wěn)定性系數(shù)；崩塌體穩(wěn)定性系數(shù)； c后緣裂隙粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值后緣裂隙粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa)；當(dāng)裂隙未貫通時，取貫通段和未貫通段粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值；當(dāng)裂隙未貫通時，取貫通段和未貫

44、通段粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值按長度加權(quán)的加權(quán)平均值；按長度加權(quán)的加權(quán)平均值； 后緣裂隙內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值后緣裂隙內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值()；當(dāng)裂隙未貫通時，取貫通段和未貫通段內(nèi)摩擦角標(biāo)；當(dāng)裂隙未貫通時，取貫通段和未貫通段內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值按長度加權(quán)的加權(quán)平均值；準(zhǔn)值按長度加權(quán)的加權(quán)平均值； 滑面傾角滑面傾角()； W危巖體自重危巖體自重(kNm)；第40頁/共143頁41（2）極限平衡法）極限平衡法滑移型崩塌極限平衡計算滑移型崩塌極限平衡計算圖圖6-13 滑移式崩塌體穩(wěn)定性計算（后緣無陡傾裂隙）滑移式崩塌體穩(wěn)定性計算（后緣無陡傾裂隙）第41頁/共143頁42（2）極限平衡法）極限平衡法滑移型崩塌極限平衡計算滑移型崩塌極限

45、平衡計算 傾倒式崩塌體穩(wěn)定性計算時，可將崩塌體力學(xué)計算模型簡化為圖傾倒式崩塌體穩(wěn)定性計算時，可將崩塌體力學(xué)計算模型簡化為圖6-14和圖和圖6-15，其穩(wěn)定性系，其穩(wěn)定性系數(shù)通過力矩的平衡來表示。數(shù)通過力矩的平衡來表示。圖圖6-14 傾倒式崩塌體穩(wěn)定性計算傾倒式崩塌體穩(wěn)定性計算 （由后緣巖體抗拉強度控制）（由后緣巖體抗拉強度控制）圖圖6-15 傾倒式崩塌體穩(wěn)定性計算傾倒式崩塌體穩(wěn)定性計算 （由（由底部巖體抗拉強度控制）底部巖體抗拉強度控制）第42頁/共143頁43（2）極限平衡法）極限平衡法滑移型崩塌極限平衡計算滑移型崩塌極限平衡計算由后緣巖體抗拉強度控制時，按下式計算由后緣巖體抗拉強度控制時，

46、按下式計算(圖圖6-14)：當(dāng)崩塌體重心在傾覆點之外時，穩(wěn)定性系數(shù)表示為：當(dāng)崩塌體重心在傾覆點之外時，穩(wěn)定性系數(shù)表示為：coscosbsin3hsinhHVaWcoscosbsinhH32sinhHf21Fwlk第43頁/共143頁44（2）極限平衡法）極限平衡法滑移型崩塌極限平衡計算滑移型崩塌極限平衡計算由后緣巖體抗拉強度控制時，按下式計算由后緣巖體抗拉強度控制時，按下式計算(圖圖6-14)：當(dāng)崩塌體重心在傾覆點之內(nèi)時，穩(wěn)定性系數(shù)表示為：當(dāng)崩塌體重心在傾覆點之內(nèi)時，穩(wěn)定性系數(shù)表示為：coscosbsin3hsinhHVaWcoscosbsinhH32sinhHf21Fwlk第44頁/共143

47、頁45式中：式中：h后緣裂隙深度后緣裂隙深度(m)； 后緣裂隙充水高度后緣裂隙充水高度(m)； H后緣裂隙上端到未貫通段下端的垂直距離后緣裂隙上端到未貫通段下端的垂直距離(m)； a危巖體重心到傾覆點的水平距離危巖體重心到傾覆點的水平距離(m)； b后緣裂隙未貫通段下端到傾覆點之間的水平距離后緣裂隙未貫通段下端到傾覆點之間的水平距離(m)； 危巖體重心到傾覆點的垂直距離危巖體重心到傾覆點的垂直距離()； 危巖體抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值危巖體抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值(kPa)，根據(jù)巖石抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值乘以，根據(jù)巖石抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值乘以0.4的折減系數(shù)確定；的折減系數(shù)確定； 危巖體與基座接觸面傾角危巖體與基座接觸面傾角(

48、)，外傾時取正值，內(nèi)傾時取負值；，外傾時取正值，內(nèi)傾時取負值； 后緣裂隙傾角后緣裂隙傾角()。wh0hlkf第45頁/共143頁46（2）極限平衡法）極限平衡法滑移型崩塌極限平衡計算滑移型崩塌極限平衡計算由底部巖體抗拉強度控制時，按下式計算由底部巖體抗拉強度控制時，按下式計算(圖圖6-15)：式中各符號意義同前。式中各符號意義同前。cosbsinh31VaWbf31Fw2lk第46頁/共143頁47（2）極限平衡法）極限平衡法墜落式崩塌體穩(wěn)定性計算墜落式崩塌體穩(wěn)定性計算對后緣有陡傾裂隙的懸挑式崩塌體可按下列二式計算，穩(wěn)定性系數(shù)取兩種計算對后緣有陡傾裂隙的懸挑式崩塌體可按下列二式計算，穩(wěn)定性系數(shù)

49、取兩種計算結(jié)果中的較小值結(jié)果中的較小值(圖圖6-16)：圖圖6-16 墜落式崩塌體穩(wěn)定性計算（后緣有陡傾裂隙）墜落式崩塌體穩(wěn)定性計算（后緣有陡傾裂隙）第47頁/共143頁48（2）極限平衡法）極限平衡法墜落式崩塌體穩(wěn)定性計算墜落式崩塌體穩(wěn)定性計算式中：式中：危巖抗彎力矩計算系數(shù)，依據(jù)潛在破壞面形態(tài)取值，一般可取危巖抗彎力矩計算系數(shù)，依據(jù)潛在破壞面形態(tài)取值，一般可取11216，當(dāng)潛在破，當(dāng)潛在破壞面為矩形時可取壞面為矩形時可取16； 危巖體重心到潛在破壞面的水平距離危巖體重心到潛在破壞面的水平距離(m)； 危巖體重心到過潛在破壞面形心的鉛垂距離危巖體重心到過潛在破壞面形心的鉛垂距離(m)； 危巖

50、體抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值危巖體抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值(kPa)，根據(jù)巖石抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值乘以，根據(jù)巖石抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值乘以0.20的折減系數(shù)確定；的折減系數(shù)確定； 危巖體粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值危巖體粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa)； 危巖體內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值危巖體內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值()。20m in,lkcHhfHhFWW a0aclkf第48頁/共143頁49（2）極限平衡法）極限平衡法墜落式崩塌體穩(wěn)定性計算墜落式崩塌體穩(wěn)定性計算對后緣無陡傾裂隙的懸挑式崩塌體按下列二式計算，穩(wěn)定性系數(shù)取兩種計算結(jié)對后緣無陡傾裂隙的懸挑式崩塌體按下列二式計算，穩(wěn)定性系數(shù)取兩種計算結(jié)果的較小值果的較小值(圖圖6-17)：圖圖6-17 墜落式崩塌體穩(wěn)定性計算（

51、后緣無陡傾裂隙）墜落式崩塌體穩(wěn)定性計算（后緣無陡傾裂隙）第49頁/共143頁50（2）極限平衡法）極限平衡法墜落式崩塌體穩(wěn)定性計算墜落式崩塌體穩(wěn)定性計算式中：式中： 危巖體后緣潛在破壞面高度危巖體后緣潛在破壞面高度(m)； 危巖體抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值危巖體抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值(kPa)，根據(jù)巖石抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值乘以，根據(jù)巖石抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值乘以0.30的折減系數(shù)確的折減系數(shù)確定；其它符號意義同前。定；其它符號意義同前。lkf20100m in,kcHfHFWWa0H第50頁/共143頁51（2）極限平衡法）極限平衡法墜落式崩塌體穩(wěn)定性計算墜落式崩塌體穩(wěn)定性計算 以上崩塌體穩(wěn)定性計算均為較概化的模型，當(dāng)崩塌體破

52、壞模式難以確定時，應(yīng)同時進行各種以上崩塌體穩(wěn)定性計算均為較概化的模型，當(dāng)崩塌體破壞模式難以確定時，應(yīng)同時進行各種可能破壞模式的穩(wěn)定性計算。按崩塌體穩(wěn)定系數(shù)判斷其穩(wěn)定狀態(tài)時，可采用表可能破壞模式的穩(wěn)定性計算。按崩塌體穩(wěn)定系數(shù)判斷其穩(wěn)定狀態(tài)時，可采用表6-4 的規(guī)定。的規(guī)定。表表6-4 崩塌體穩(wěn)定狀態(tài)崩塌體穩(wěn)定狀態(tài)第51頁/共143頁52（3）有限單元法）有限單元法基本原理基本原理 根據(jù)巖體結(jié)構(gòu)特性，有限單元法的力學(xué)模型歸納為線彈性力學(xué)模型和非線性力學(xué)模型。后者根據(jù)巖體結(jié)構(gòu)特性，有限單元法的力學(xué)模型歸納為線彈性力學(xué)模型和非線性力學(xué)模型。后者模擬巖體的不連續(xù)性和強度上的各向異性等，可以用于模擬軟層、

53、滑帶等。目前，有限單元法在模擬巖體的不連續(xù)性和強度上的各向異性等，可以用于模擬軟層、滑帶等。目前，有限單元法在求解像彈塑性及流變、動力、非穩(wěn)態(tài)滲流等時間相關(guān)問題以及溫度場、滲流、應(yīng)力場的耦合問題求解像彈塑性及流變、動力、非穩(wěn)態(tài)滲流等時間相關(guān)問題以及溫度場、滲流、應(yīng)力場的耦合問題等復(fù)雜的非線性問題中的效能，已使其成為在巖石力學(xué)中應(yīng)用最廣泛的數(shù)值分析手段。有限單元等復(fù)雜的非線性問題中的效能，已使其成為在巖石力學(xué)中應(yīng)用最廣泛的數(shù)值分析手段。有限單元法發(fā)展甚為迅速，接觸摩擦單元、隨機有限元、損傷有限元相繼提出，三維有限元開始應(yīng)用，法發(fā)展甚為迅速，接觸摩擦單元、隨機有限元、損傷有限元相繼提出，三維有限元

54、開始應(yīng)用，均表明有限單元法日趨發(fā)展和深化。均表明有限單元法日趨發(fā)展和深化。第52頁/共143頁53（3）有限單元法）有限單元法有限單元法的應(yīng)用特點有限單元法的應(yīng)用特點 有限單元法的優(yōu)點在于，部分地考慮了巖土體的應(yīng)力有限單元法的優(yōu)點在于，部分地考慮了巖土體的應(yīng)力-應(yīng)變特征，能避免將坡體視為剛性塊應(yīng)變特征，能避免將坡體視為剛性塊體過于簡化計算邊界條件的缺點，能夠較接近實際地刻畫崩滑體的變形破壞機理，計算其變形方體過于簡化計算邊界條件的缺點，能夠較接近實際地刻畫崩滑體的變形破壞機理，計算其變形方向和變形量。由于巖土體應(yīng)力應(yīng)變情況和地質(zhì)材料力學(xué)特性的各向異性均極為復(fù)雜，有限單元法向和變形量。由于巖土體

55、應(yīng)力應(yīng)變情況和地質(zhì)材料力學(xué)特性的各向異性均極為復(fù)雜，有限單元法尚處于簡單模擬階段，如何深入全面地將各種因素在計算分析中反映和深化仍是今后研究的重大尚處于簡單模擬階段，如何深入全面地將各種因素在計算分析中反映和深化仍是今后研究的重大課題。課題。第53頁/共143頁54（4）地質(zhì)力學(xué)模擬試驗）地質(zhì)力學(xué)模擬試驗 模擬試驗是以實驗室的有限空間和時間對規(guī)模巨大的、歷時長久的自然現(xiàn)象和作用進行規(guī)律模擬試驗是以實驗室的有限空間和時間對規(guī)模巨大的、歷時長久的自然現(xiàn)象和作用進行規(guī)律性探索，通過試驗直接求解，遵守量綱原則和相似原則。在崩滑災(zāi)害穩(wěn)定性研究中，常用的試驗性探索，通過試驗直接求解，遵守量綱原則和相似原則

56、。在崩滑災(zāi)害穩(wěn)定性研究中，常用的試驗主要是地質(zhì)力學(xué)模擬試驗（自重力場邊坡結(jié)構(gòu)模擬試驗、離心力模擬試驗、底面摩擦模擬試驗）主要是地質(zhì)力學(xué)模擬試驗（自重力場邊坡結(jié)構(gòu)模擬試驗、離心力模擬試驗、底面摩擦模擬試驗）等。等。第54頁/共143頁55（1）防治原則）防治原則 崩塌落石災(zāi)害具有高速運動、高沖擊能量、多發(fā)性、在特定區(qū)域發(fā)生時間和地點的隨機性、崩塌落石災(zāi)害具有高速運動、高沖擊能量、多發(fā)性、在特定區(qū)域發(fā)生時間和地點的隨機性、難以預(yù)測性和運動過程的復(fù)雜性等特征。因此，發(fā)生在道路沿線、工業(yè)或民用建筑設(shè)施附近的崩難以預(yù)測性和運動過程的復(fù)雜性等特征。因此，發(fā)生在道路沿線、工業(yè)或民用建筑設(shè)施附近的崩塌落石，常

57、會導(dǎo)致交通中斷、建筑物毀壞和人身傷亡等事故。塌落石，常會導(dǎo)致交通中斷、建筑物毀壞和人身傷亡等事故。 對于崩塌而言，在整治過程中，必須遵循標(biāo)本兼治、分清主次綜合治理、生物措施與工程措對于崩塌而言，在整治過程中，必須遵循標(biāo)本兼治、分清主次綜合治理、生物措施與工程措施相結(jié)合、治理危巖與保護自然生態(tài)環(huán)境相結(jié)合的原則。通過治理，最大限度降低危巖失穩(wěn)的誘施相結(jié)合、治理危巖與保護自然生態(tài)環(huán)境相結(jié)合的原則。通過治理，最大限度降低危巖失穩(wěn)的誘發(fā)因素，達到治標(biāo)又治本的目的。發(fā)因素，達到治標(biāo)又治本的目的。第55頁/共143頁56（1）防治原則）防治原則 許多崩塌區(qū)都是山清水秀的自然風(fēng)景區(qū)，是游人觀賞自然景觀的理想場

58、所。危巖本身既是許多崩塌區(qū)都是山清水秀的自然風(fēng)景區(qū)，是游人觀賞自然景觀的理想場所。危巖本身既是崩塌災(zāi)害的禍根，也是一種景觀資源。因此，危巖崩塌整治工程必須兼顧藝術(shù)性與實用性，把崩塌災(zāi)害的禍根，也是一種景觀資源。因此，危巖崩塌整治工程必須兼顧藝術(shù)性與實用性，把治巖、治坡、治水與開發(fā)旅游資源結(jié)合起來，達到除害興利的目的。同時，治理危巖、防止崩治巖、治坡、治水與開發(fā)旅游資源結(jié)合起來，達到除害興利的目的。同時，治理危巖、防止崩塌應(yīng)采取一次性根治不留后患的工程措施；對開辟為觀光游覽區(qū)的危巖地帶，采取生物措施治塌應(yīng)采取一次性根治不留后患的工程措施；對開辟為觀光游覽區(qū)的危巖地帶，采取生物措施治理時應(yīng)慎重選擇

59、植物種類，宜種草不宜植樹，防止根系發(fā)達的樹種對危巖的穩(wěn)定性產(chǎn)生負作用理時應(yīng)慎重選擇植物種類，宜種草不宜植樹，防止根系發(fā)達的樹種對危巖的穩(wěn)定性產(chǎn)生負作用。 第56頁/共143頁57（1）防治措施）防治措施 崩塌落石本身僅涉及少數(shù)不穩(wěn)定的巖塊，它們通常并不改變斜坡的整體穩(wěn)定性，亦不會導(dǎo)致崩塌落石本身僅涉及少數(shù)不穩(wěn)定的巖塊，它們通常并不改變斜坡的整體穩(wěn)定性，亦不會導(dǎo)致有關(guān)鍵筑物的毀滅性破壞。因此，防止落石造成道路中斷、建筑物破壞和人身傷亡是整治崩塌危有關(guān)鍵筑物的毀滅性破壞。因此，防止落石造成道路中斷、建筑物破壞和人身傷亡是整治崩塌危巖的最終目的。這就是說，防治的目的并不是一定要阻止崩塌落石的發(fā)生，而

60、是要防止其帶來的巖的最終目的。這就是說，防治的目的并不是一定要阻止崩塌落石的發(fā)生，而是要防止其帶來的危害。因此，崩塌落石防治措施可分為防止崩塌發(fā)生的主動防護和避免造成危害的被動防護兩種危害。因此，崩塌落石防治措施可分為防止崩塌發(fā)生的主動防護和避免造成危害的被動防護兩種類型。具體方法的選擇取決于崩塌落石歷史、潛在崩塌落石特征及其風(fēng)險水平、地形地貌及場地類型。具體方法的選擇取決于崩塌落石歷史、潛在崩塌落石特征及其風(fēng)險水平、地形地貌及場地條件、防治工程投資和維護費用等。條件、防治工程投資和維護費用等。第57頁/共143頁58（1）防治措施）防治措施 圖圖6-18列出了主要的崩塌防治措施，圖中列出了主