邊坡巖體應(yīng)力分布特征

1、邊坡巖體應(yīng)力分布特征 邊坡形成后應(yīng)力狀態(tài)的變化斜坡周圍的主應(yīng)力跡線發(fā)生明顯的偏轉(zhuǎn) 愈接近邊坡，原為鉛直方向的 愈接近平行于斜坡臨空面，而原為水平方向的那么與斜坡臨空面正交在坡角與河谷谷底形成應(yīng)力集中帶假設(shè)：邊坡巖體處于白重應(yīng)力場的理想狀況邊坡巖體為均質(zhì)巖體 影響邊坡巖體應(yīng)力分布的主要因素 原始應(yīng)力狀態(tài)的影響在坡頂或坡面的靠近地表部位，由于水平應(yīng)力顯著降低，可成為拉應(yīng)力，形成拉應(yīng)力帶 原始水平剩余應(yīng)力越高，越易形成拉應(yīng)力區(qū)滑坡的形成機制當(dāng)滑動面受最大剪應(yīng)力控制時的滑 坡 形 成過 程a.a.破壞前無既定的軟弱面b.b. 當(dāng)剪應(yīng)力超過巖石的強度極限，大致沿著最大剪應(yīng)力面而發(fā)生剪切滑動 c.c.滑動

2、面形狀呈圓弧形并在斜坡上緣轉(zhuǎn)為陡傾的拉裂面d.d.巖石的強度在此對邊坡穩(wěn)定起決定性作用2.2.地下洞室位置選擇的工程地質(zhì)評價地形條件洞室選線應(yīng)注意山形完整沿線盡可能無沖溝、山洼、滑坡、塌方洞口地段應(yīng)下陡上緩，無滑注意邊坡整體穩(wěn)定性注意傍山隧洞或地下廠房的山坡側(cè)應(yīng)有一定厚度的圍巖對水工隧洞尤為重要巖性條件盡可能避開不良圍巖軟弱巖層破碎巖層松散巖層堅硬完整巖層中施工的好處 平安度高掘進速度快構(gòu)造條件洞室軸線應(yīng)盡量與巖層走向垂直圍巖穩(wěn)定，對高邊墻穩(wěn)定更為有利順傾向開挖較反傾向有利 假設(shè)洞室軸線與巖層走向平行在水平或緩傾巖層中在傾斜巖層中 不宜將軟弱層作為邊墻或底部 褶皺的影響盡可能避開核部或轉(zhuǎn)折端部

3、位 斷層的影響坍塌冒頂大規(guī)模地下水涌入地下水對地下工程可能產(chǎn)生的影響以靜水壓力的形式作用于洞室襯砌；以動水壓力的形式作用于圍巖體及襯砌；使粘土質(zhì)巖石軟化，降低其強度； 使易溶巖類溶解，使膨脹巖類膨脹；突然的大量涌水造成人員傷亡、施工機械受損。 地應(yīng)力對地下工程可能產(chǎn)生的影響洞室選線原那么當(dāng)巖體中水平主應(yīng)力值較大時，洞室軸線最好平行最大水平主應(yīng)力方向布置關(guān)于圍巖穩(wěn)定指：在一定時間內(nèi)，在一定的地質(zhì)力和工程力作用下巖體不產(chǎn)生破壞和失穩(wěn)。 圍巖變形破壞的特點堅硬完整巖體的脆性破裂巖爆 塊體滑移層狀彎折和拱曲平緩巖層，層次薄或軟硬相間時 傾斜層狀圍巖 彎曲折斷 滑動 陡傾或直立層狀圍巖一一 凸邦彎曲碎裂

4、巖體結(jié)構(gòu)面間距一般小于 10cm10cm的松動解脫松軟巖體圍巖的白穩(wěn)時 間指：未對洞壁米取任何支護措施，圍巖由變形開展至破壞的時間6.6.提周圍巖穩(wěn)定性的措施盡量少擾動圍巖采用先進的隧道工程設(shè)計和施工方法 NATMNATM盡可能采用控制爆破 和全斷面隧道掘進機開挖TBMTBM用連續(xù)支護柔性支護代替?zhèn)?統(tǒng)支護剛性支護 傳統(tǒng)支護方法支撐木支撐 鋼支撐臨時性支護措施襯砌砌磚漿砌條石混凝土或鋼筋混凝土永久性支護措施缺點：支護措施未能全面地與圍巖緊密而連續(xù)接觸錨固：利用穿過軟弱結(jié)構(gòu)面、深入至完整巖體內(nèi)一定深度的鉆孔，插 入鋼筋、鋼棒、鋼索、預(yù)應(yīng)力鋼筋及回填混凝土借以提高巖體的磨擦阻力、整體性與抗剪強度的

5、措施。錨桿：鉆鑿巖孔，然后在巖孔中灌入水泥沙漿并插入一根鋼筋，當(dāng)砂 漿凝結(jié)硬化后鋼筋便錨固在圍巖中， 借助于這種錨固在圍巖中鋼筋能 有效地控制圍巖或淺部巖體變形，防止其滑動和坍塌，這種插入巖孔，錨固在圍巖中從而使圍巖或上部巖體起到支護作用的鋼筋稱為“錨 桿巖爆是指在高地應(yīng)力區(qū)地下洞室開挖過程中，由于巖體應(yīng)力釋放導(dǎo)致巖塊驟然以爆裂形式，從洞室周邊巖體內(nèi)飛射出巖塊的現(xiàn)象。一般認(rèn)為地溫隨深度的增加而增加，增加的幅度約為3C3C /100m,/100m,此即為初始地溫梯度。拱端推力 N N作用方向：斜向岸里偏下游分解為平行于拱端切線方向的軸向推力 H H 沿半徑方向的切向力 V V壩基巖體抗滑穩(wěn)定計算

6、及計算參數(shù)的選定 參數(shù)不同f f 值是摩擦試驗抗剪試驗的結(jié)果 ff、cc是抗剪斷試驗的結(jié)果 適 用對象不同K K 的計算適用于光滑平整滑動面 KK的計算適用于混凝土與基巖的膠結(jié)面較完整的基巖地下水循環(huán)滲流條件主要表現(xiàn)在滲入的地下水對滑動面力學(xué)參數(shù)的降低上 不均勻巖土壩基的影響. .面積加權(quán)法求平均的 f f、c c 值 應(yīng)力加權(quán)法求平均的f f、c c 值 變形一致原那么求 f f、c c 值滲透水流對壩基巖體穩(wěn)定性的作用滲透壓力：滲透到壩基下的水流在上下游水頭差的作用下對可能滑動巖體產(chǎn)生的水壓力，其大小等于該作用點的水頭高度乘以水的容重作用橫切面上起到滑移的推動作用滑動面上起到抵消正應(yīng)力從而

7、降低抗滑力的作用工程地質(zhì)勘察工程地質(zhì)勘察是運用工程地質(zhì)理論和各種勘察測試技術(shù)手段和方法，為解決工程建設(shè)中地質(zhì)問題而進行的調(diào)查研究工。階段 劃分預(yù)可行性勘察預(yù)可行性研究 選址勘察可行性研究 初步勘察初步設(shè)計詳細(xì)勘察施工圖設(shè)計施工勘察有特殊施工要求的重要建筑物地基工程地質(zhì)勘探的主要方式鉆探坑探物探現(xiàn)場原位測試在巖土層原來所處的位置根本保持的天然結(jié)構(gòu)、天然含水量以及天然應(yīng)力狀態(tài)下，測定巖土的工程力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)滲透系數(shù) K K達(dá)西定律：V=KIV=KIV V 滲透速度(m/d,(m/d, cm/s)cm/s) I I 水力坡度K K 滲透系數(shù)(m/d,(m/d, cm/s)cm/s)達(dá)西定律適用范圍：雷

8、諾數(shù) v 1010雷諾數(shù)：表示慣性力與粘滯力之間關(guān)系的一個數(shù)，Re=Re=慣性力/粘滯力 K K 確實定方法抽水實驗法主要用途巖土層透水性評價、描述、分類 地下水出水量、流量計算透 水率 q q指：1MPa1MPa 壓力下每米試段、每分鐘壓入巖層中的水量，單位：L/L/minmin 呂榮 LuLu確定方法壓水實驗法主要用途巖土層透水性評價、描述、分類防滲設(shè)計的依據(jù)之一防滲效果評價 指標(biāo)之一和單位吸水量 3 的關(guān)系：1Lu1Lu *0.01L/min*0.01L/min - - m m - - 104104PaPa K K 與 q q 的異同相同之處：都可作為巖土層透水性的評價指標(biāo) 不同之處 測

9、試方法不 同 測試的對象不同 結(jié)果的精度不同 結(jié)果的使用不同 地下水與工 程1.1. 浮托作用指：地下水對水位以下的巖土體有靜水壓力的作用，并產(chǎn)生浮托力確定：可由阿基米德原理確定，即地下水位以下巖石、土顆粒以及水 位以下建筑物體積的浮力2.2. 潛蝕作用潛蝕：指巖土體中由于滲透水流的沖刷作用， 將其中細(xì)小顆粒沖走帶出的現(xiàn)象。潛蝕分類機械潛蝕指：由滲透水流的動水壓力沖走細(xì)小顆粒 產(chǎn)生條件單位動水壓力 A 潛蝕處的細(xì)小顆粒的浮重度滲透水流的水力坡度產(chǎn)生潛蝕的臨界水力坡度 化學(xué)潛蝕管涌形成過程滲流 滲流力 土顆粒被帶走潛蝕發(fā)生巖土體滲透變形結(jié)構(gòu)變松、強度降低滲流出口處侵蝕成孔洞滲透途徑減短、水力梯度

10、增大的水流向其集中孔洞不斷溯源開展水流集中管道形成 管涌形成流砂現(xiàn)象一般現(xiàn)象一粉細(xì)砂土層被水飽和后產(chǎn)生整體流動 產(chǎn)生條件水力坡降 臨界水力坡降土的孔隙度越大，越易產(chǎn)生流砂現(xiàn)象滲透系數(shù)越小，排水性能越低，愈易形成流砂 砂土液化與流砂現(xiàn)象的異同相同或相似處均容易發(fā)生在飽水的粉細(xì)砂土層中 機理上均與土層的瞬時排水不暢 有關(guān)結(jié)果上均造成了地基土層承載力的降低 不同點 迫使土層瞬時排水的原因不同 形成臨空面 受到強烈振動現(xiàn)象發(fā)生時流體壓力狀態(tài)不同基坑突涌產(chǎn)生原因一一基坑下部有承壓水一般現(xiàn)象一基坑開挖引起承壓水頭壓力沖毀基坑底板庫區(qū)滲漏發(fā)生滲漏的地貌條件對于山區(qū)水庫：庫水位高于鄰谷谷底水位 對于平原水庫：

11、有河曲發(fā)育或有古河床分水嶺或河灣地帶有巖溶通道寬大的斷層破碎帶、褶曲轉(zhuǎn)折部位分水嶺地區(qū)有古河道或冰河沉積的砂石礫層分布分水嶺地帶為潛 水建庫前，地下分水嶺高于正常庫水位，不漏 低于時當(dāng)庫水的頂托作用明顯，不漏低得太多，分水嶺消失，漏 低于原河水位，加劇漏為承壓水一透水層在鄰谷出露高程低于庫水位 ，那么可能滲漏 活動性 斷層判定標(biāo)志最新沉積層被錯斷Q3Q3 以來的地層直接測量數(shù)據(jù) 地形地貌標(biāo)志古建筑被錯斷山地、平原地貌突變等 斷層物質(zhì)絕對年齡測試結(jié)果常用地震烈度術(shù)語根本烈度：5050 年期限內(nèi)，一般場地土條件下，場區(qū)可能遭遇超越概率為10%10%的烈度值，即到達(dá)和超過中國地震烈度區(qū)劃圖?上烈度值的概率為5050 年超越