工程地質(zhì)學-中國地質(zhì)大學-第5章(1)-斜坡變形破壞工程地質(zhì)研究

1、 第第5 5章章 斜坡變形破壞工程地質(zhì)研究斜坡變形破壞工程地質(zhì)研究 概概 述述 斜斜 坡坡 應應 力力 分分 布布 特特 征征 斜坡變形破壞的基本形式斜坡變形破壞的基本形式 滑滑 坡坡 崩崩 塌塌 影響斜坡穩(wěn)定性的因素影響斜坡穩(wěn)定性的因素 斜坡穩(wěn)定性評價斜坡穩(wěn)定性評價 滑滑 坡坡 預預 測測 預預 報報 滑滑 坡坡 防防 治治第一節(jié)第一節(jié) 概述概述斜坡斜坡指地表一切具有側(cè)向指地表一切具有側(cè)向 空面的地質(zhì)坡體，是一類廣空面的地質(zhì)坡體，是一類廣泛的地貌類型。泛的地貌類型。 斜坡變形破壞是地質(zhì)發(fā)展演化的重要過程。斜坡變形破壞是地質(zhì)發(fā)展演化的重要過程。類型類型巖坡巖坡土坡土坡按高度按高度H H高坡高坡

2、中坡中坡低坡低坡巖坡巖坡M 15mM 15m土坡土坡H 10mH 10m巖坡巖坡8m H5m8m H5m土坡土坡5m H10m5m H10m巖坡巖坡H 8mH 8m土坡土坡H 5mH=30=300 0中坡中坡15150 0= = 30300 0緩坡緩坡15150 0坡面形態(tài)坡面形態(tài)：內(nèi)凹型，外凸型，直線型，復合型：內(nèi)凹型，外凸型，直線型，復合型 19631963年年1010月夜間發(fā)生在意大利北部山區(qū)的月夜間發(fā)生在意大利北部山區(qū)的VajontVajont水庫，被公認為是世界上最嚴重的滑坡災害。水庫，被公認為是世界上最嚴重的滑坡災害。該水庫庫容該水庫庫容1010億立方米，壩高億立方米，壩高2672

3、67米，是當時世界上米，是當時世界上最高的雙曲拱壩。最高的雙曲拱壩。工程實例工程實例 水庫蓄水造成水庫岸坡地下水位的相應抬高，地質(zhì)環(huán)境發(fā)生了急劇變水庫蓄水造成水庫岸坡地下水位的相應抬高，地質(zhì)環(huán)境發(fā)生了急劇變化，化，2.62.6億立方米的石灰?guī)r山體以億立方米的石灰?guī)r山體以20M/S20M/S以上的速度滑入水庫。以上的速度滑入水庫。 最大涌浪最大涌浪 高度高度250M250M，越過壩頂高度達，越過壩頂高度達150M150M，庫水迅猛瀉向下游。，庫水迅猛瀉向下游。洪水摧毀了下游數(shù)公里以內(nèi)的洪水摧毀了下游數(shù)公里以內(nèi)的5 5個村莊，個村莊，26002600人在夢中死亡。該水庫也因人在夢中死亡。該水庫也因

4、滑坡填入而報廢?；绿钊攵鴪髲U。第二節(jié)第二節(jié) 斜斜 坡坡 應應 力力 分分 布布 特特 征征原始應力狀態(tài)：原始應力狀態(tài)：H1H31H 1 3 1.1.斜坡周圍斜坡周圍主應力跡線主應力跡線發(fā)發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)生明顯偏轉(zhuǎn): :愈接近臨空面愈接近臨空面, ,最大主應最大主應力力 1 1愈接近平行于臨空愈接近平行于臨空面面, , 3 3與之正交與之正交, ,向坡內(nèi)逐向坡內(nèi)逐漸恢復到原始狀態(tài)。漸恢復到原始狀態(tài)。一、重分布應力的特點：一、重分布應力的特點：(1)(1)坡腳附近最大主應力顯著增高坡腳附近最大主應力顯著增高, ,且愈近表且愈近表面愈高面愈高; ;最小主應力顯著降低。最小主應力顯著降低。這一帶是坡體中

5、應力差或最大剪應力最這一帶是坡體中應力差或最大剪應力最高的部位，形成高的部位，形成最大剪應力增高帶最大剪應力增高帶，往，往往產(chǎn)生與坡面或坡底面平行的往產(chǎn)生與坡面或坡底面平行的壓裂面壓裂面。1(2)(2) 在坡頂面和坡面的某些部位在坡頂面和坡面的某些部位, ,坡面的徑坡面的徑向應力和坡頂面的切向力可轉(zhuǎn)化為拉應向應力和坡頂面的切向力可轉(zhuǎn)化為拉應力力, ,形成形成張力帶張力帶, ,易形成與坡面平行的易形成與坡面平行的拉拉裂面裂面。 3. 3. 與主應力跡線偏轉(zhuǎn)相聯(lián)系與主應力跡線偏轉(zhuǎn)相聯(lián)系, ,坡體內(nèi)最大剪應力跡線由原坡體內(nèi)最大剪應力跡線由原來的直線變成近似來的直線變成近似圓弧線圓弧線, ,弧的下凹方

6、向朝著臨空方向?；〉南掳挤较虺R空方向。4. 4. 坡面處由于側(cè)向壓力趨于坡面處由于側(cè)向壓力趨于零零, ,實際上處于實際上處于兩向受力狀態(tài)兩向受力狀態(tài), ,而向坡內(nèi)逐漸變?yōu)槿蚴芰疃蚱聝?nèi)逐漸變?yōu)槿蚴芰顟B(tài)。態(tài)。二二 影響斜坡應力分布的因素影響斜坡應力分布的因素1. 巖體初始應力的影響巖體初始應力的影響 初始應力場、尤其初始應力場、尤其水平剩余應力水平剩余應力使坡體中主應力跡線的使坡體中主應力跡線的分布形式分布形式有所不同，明顯改變了各應力值的有所不同，明顯改變了各應力值的大小大小；使應；使應力分異現(xiàn)象加劇力分異現(xiàn)象加劇, ,尤其對坡腳應力集中帶和坡面張力帶尤其對坡腳應力集中帶和坡面張力

7、帶的影響最大。的影響最大。2. 2. 坡形的影響坡形的影響 (1) (1) 坡高坡高：不改變應力等值線圖象，應力隨坡高而增高。：不改變應力等值線圖象，應力隨坡高而增高。 (2) (2) 坡角坡角：坡角變化明顯改變了應力分布圖象。隨坡角變陡，張：坡角變化明顯改變了應力分布圖象。隨坡角變陡，張力帶的范圍有所擴大，坡腳應力集中帶最大剪應力值也隨之增高力帶的范圍有所擴大，坡腳應力集中帶最大剪應力值也隨之增高。(4)(4)坡面形態(tài)坡面形態(tài)：平面上的凹形坡，應力集中明顯減緩。：平面上的凹形坡，應力集中明顯減緩。 圓形和橢圓形邊坡，坡腳最大剪應力僅為一般斜坡的圓形和橢圓形邊坡，坡腳最大剪應力僅為一般斜坡的1

8、/21/2。 當水平應力坡形于橢圓形礦坑長軸時，應力集中較緩和。當水平應力坡形于橢圓形礦坑長軸時，應力集中較緩和。(3) (3) 坡底寬度坡底寬度：當：當W0.8HW0.8HW0.8H時，時， 則保持為一常值（稱為則保持為一常值（稱為“殘殘余余 坡角應力坡角應力”）3. 3. 斜坡巖土體特性和結(jié)構特征的影響斜坡巖土體特性和結(jié)構特征的影響: :11 巖土體的巖土體的變形模量變形模量對均質(zhì)坡體的應力分對均質(zhì)坡體的應力分布無明顯影響布無明顯影響. . 泊松比泊松比可改變主應力和剪應力的分布可改變主應力和剪應力的分布, ,引引起張力帶變化。隨著起張力帶變化。隨著 增高，坡面和增高，坡面和 坡頂?shù)钠马數(shù)?/p>

9、張力帶逐漸張力帶逐漸 擴展擴展；而在坡底則反之，；而在坡底則反之， 增高，增高，張力帶張力帶收縮收縮。 結(jié)構面的產(chǎn)狀、性質(zhì)的差別，使斜坡中結(jié)構面的產(chǎn)狀、性質(zhì)的差別，使斜坡中的應力分布出現(xiàn)了不連續(xù)性，在不連續(xù)面或的應力分布出現(xiàn)了不連續(xù)性，在不連續(xù)面或軟弱面的周邊形成軟弱面的周邊形成應力集中應力集中或發(fā)生或發(fā)生應力阻滯應力阻滯。第三節(jié)第三節(jié) 斜坡變形破壞的基本形式斜坡變形破壞的基本形式 一、斜坡變形一、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)生的斜坡受到侵蝕卸荷作用和開挖卸荷等作用所產(chǎn)生的應力釋放效應應力釋放效應， 而引起的斜坡表層巖土體的而引起的斜坡表層巖土體的彈塑性回彈彈塑性回彈和和

10、蠕變位移蠕變位移。 形式：形式：(1) (1) 卸荷回彈卸荷回彈 卸荷、初始應力釋放卸荷、初始應力釋放 側(cè)應力減弱側(cè)應力減弱 產(chǎn)生張裂面產(chǎn)生張裂面(2) (2) 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力集斜坡形成過程中，在坡面和坡頂形成的張力帶中拉應力集中形成拉張裂縫。中形成拉張裂縫。 (3) 蠕滑蠕滑 斜坡巖土體在自重應力為主的長期作用下斜坡巖土體在自重應力為主的長期作用下, ,向臨空面方向的向臨空面方向的緩慢而持續(xù)的變形。緩慢而持續(xù)的變形。 A. A. 表層蠕滑表層蠕滑：斜坡淺層巖土體在重力的長期作用下，向臨：斜坡淺層巖土體在重力的長期作用下，向臨空面方向緩慢變形構成一個

11、剪變帶，其位移由坡面向坡內(nèi)逐漸降空面方向緩慢變形構成一個剪變帶，其位移由坡面向坡內(nèi)逐漸降低直至消失。低直至消失。 B. B. 深層蠕滑深層蠕滑：主要發(fā)育在斜坡下部或坡體內(nèi)部。：主要發(fā)育在斜坡下部或坡體內(nèi)部。按其形成機制特點可分為兩種：按其形成機制特點可分為兩種： 軟弱基座蠕滑軟弱基座蠕滑 坡體蠕滑坡體蠕滑（受軟弱結(jié)構面控制）（受軟弱結(jié)構面控制） (3) (3) 彎曲傾倒彎曲傾倒： 由陡坡或直立板狀巖體組成的由陡坡或直立板狀巖體組成的斜坡斜坡, ,當巖層走向與坡面走向大致相當巖層走向與坡面走向大致相同時，在自重的長期作用下，由前同時，在自重的長期作用下，由前緣開始向臨空方向彎曲、折裂，并緣開始向

12、臨空方向彎曲、折裂，并逐漸向坡內(nèi)發(fā)展的變形，稱為彎曲逐漸向坡內(nèi)發(fā)展的變形，稱為彎曲傾倒。傾倒。二、斜坡破壞二、斜坡破壞崩塌崩塌 滑坡滑坡 表層流動表層流動 落石落石1. 崩塌崩塌 陡坡上的巖土體產(chǎn)生陡坡上的巖土體產(chǎn)生以下落運動為主以下落運動為主（移動、滾動、跳躍）的破壞（移動、滾動、跳躍）的破壞現(xiàn)象。（土崩、巖崩）?，F(xiàn)象。（土崩、巖崩）。2. 滑坡滑坡 斜坡巖土體依附于內(nèi)在的內(nèi)在的或潛在的貫通潛在的貫通結(jié)構面，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以水平運動為主的滑動現(xiàn)象。3. 兩者的區(qū)別：兩者的區(qū)別：運動方式運動方式破壞形式破壞形式是否脫離母體，存在滑動面是否脫離母體，存在滑

13、動面規(guī)模、速度規(guī)模、速度變形破壞地質(zhì)模型：變形破壞地質(zhì)模型：崩塌：崩塌：第第 四四 節(jié)節(jié) 滑滑 坡坡一、滑坡的基本要素一、滑坡的基本要素 滑動帶滑動帶 ：滑坡體與滑坡床之間的分界面。形態(tài)可分為圓：滑坡體與滑坡床之間的分界面。形態(tài)可分為圓弧狀、平面狀和階梯狀等（下頁圖）?；?、平面狀和階梯狀等（下頁圖）?；麓不麓?：滑坡體之下未經(jīng)過滑動的巖土體。：滑坡體之下未經(jīng)過滑動的巖土體?；麦w滑坡體 ：與母體脫離經(jīng)過滑動的部分巖體。：與母體脫離經(jīng)過滑動的部分巖體?；轮芙缁轮芙纾夯麦w與周圍未變位巖土體在平面上的分界線。：滑坡體與周圍未變位巖土體在平面上的分界線。滑坡壁滑坡壁 ：滑坡體后緣由于滑動作

14、用所形成的母巖陡壁，：滑坡體后緣由于滑動作用所形成的母巖陡壁，其坡角多為其坡角多為35-8035-80度，平面上多呈圈椅狀?；卤谏铣Ｒ姸?，平面上多呈圈椅狀?；卤谏铣Ｒ娿U直方向的擦痕。鉛直方向的擦痕?；屡_階滑坡臺階：滑坡體下滑時各部分運動速度不同而形成的錯臺。：滑坡體下滑時各部分運動速度不同而形成的錯臺?；律嗷律?：滑坡體前部伸出如舌狀的部位。常伸入溝谷、：滑坡體前部伸出如舌狀的部位。常伸入溝谷、河流。最前端滑坡面出露地表的部位，稱河流。最前端滑坡面出露地表的部位，稱滑坡剪出口滑坡剪出口。 滑坡洼地（湖滑坡洼地（湖) ) 主滑線主滑線 滑坡裂隙滑坡裂隙：滑坡體在滑動過程中各部位受力性質(zhì)

15、和大小不同，：滑坡體在滑動過程中各部位受力性質(zhì)和大小不同， 在各部位產(chǎn)生不同力學性質(zhì)的裂隙。在各部位產(chǎn)生不同力學性質(zhì)的裂隙。 拉張裂隙：位于滑體后部、滑床后壁，弧形分布，與滑動方向拉張裂隙：位于滑體后部、滑床后壁，弧形分布，與滑動方向垂直；垂直； 剪切裂隙：羽狀分布于滑坡體中前部的兩側(cè)，因滑坡體與滑剪切裂隙：羽狀分布于滑坡體中前部的兩側(cè)，因滑坡體與滑坡床之間的相對位移的力偶作用形成，與滑動方向斜交；坡床之間的相對位移的力偶作用形成，與滑動方向斜交； 鼓張裂隙：分布滑體前緣，由于滑體后部的推擠鼓起而成，與鼓張裂隙：分布滑體前緣，由于滑體后部的推擠鼓起而成，與滑動方向垂直；滑動方向垂直； 扇形裂隙

16、：位于滑體舌部，因前部巖土體向兩側(cè)擴散產(chǎn)生，放扇形裂隙：位于滑體舌部，因前部巖土體向兩側(cè)擴散產(chǎn)生，放射狀呈扇形分布。射狀呈扇形分布。圈椅狀地貌圈椅狀地貌 雙溝同源雙溝同源二、二、 滑坡的識別滑坡的識別1 1、識別方法：、識別方法：航片解譯、地面調(diào)查、勘探航片解譯、地面調(diào)查、勘探面面 線線點點2 2、識別標志、識別標志 (1) (1) 地形地貌方面地形地貌方面 滑坡形態(tài)特征、地貌不協(xié)調(diào)或反?；滦螒B(tài)特征、地貌不協(xié)調(diào)或反常等等(2) (2) 變形破裂方面變形破裂方面: : 滑體上產(chǎn)生小型褶曲和斷裂現(xiàn)象滑體上產(chǎn)生小型褶曲和斷裂現(xiàn)象 滑體結(jié)構松散、破碎滑體結(jié)構松散、破碎(3) (3) 水文地質(zhì)方面水文

17、地質(zhì)方面 結(jié)構破碎結(jié)構破碎 透水性增高透水性增高 地下水徑流條件改變地下水徑流條件改變 滑體表面出滑體表面出現(xiàn)現(xiàn)積水洼地或濕地積水洼地或濕地，泉泉的出現(xiàn)的出現(xiàn)(4) (4) 植被方面植被方面馬刀樹、醉漢林馬刀樹、醉漢林(5)(5)滑動面的鑒別及研究滑動面的鑒別及研究 勘探：鉆探變形勘探：鉆探變形 監(jiān)測：鉆孔傾斜儀監(jiān)測：鉆孔傾斜儀三三 滑坡分類滑坡分類 1 1 按按巖土體類型巖土體類型分類分類 土體滑坡土體滑坡巖石滑坡巖石滑坡（1）粘性土滑坡（2）黃土滑坡（3）堆填土滑坡（4）堆積土滑坡（5）破碎石滑坡（6）完整巖石滑坡滑坡滑坡2 .2 .按滑坡的按滑坡的動力學特征動力學特征分類（巴甫洛夫，分類

18、（巴甫洛夫，19031903） (a)(a)推動式滑坡推動式滑坡 (b)(b)牽引式滑坡牽引式滑坡 (c)(c)混合式滑坡混合式滑坡 (d)(d)平移式滑坡平移式滑坡 (2)(2)順層滑坡順層滑坡： 原生、次生的軟弱夾層原生、次生的軟弱夾層 ，上部松散堆積物與下部，上部松散堆積物與下部 基巖接觸帶基巖接觸帶(3)(3)切層滑坡切層滑坡： 多發(fā)生在巖層近于水平的平迭坡，構造面控制多發(fā)生在巖層近于水平的平迭坡，構造面控制5. 5. 按滑動面深度分類按滑動面深度分類 (1) (1) 淺層滑坡淺層滑坡(6m)(50m)(50m)6. 6. 按滑坡時代劃分按滑坡時代劃分 （1 1）今滑坡（全新世末至今）

19、今滑坡（全新世末至今） （2 2）新滑坡（）新滑坡（Q Q4 43 3) ) （3 3）老滑坡）老滑坡 (Q(Q4 42-12-1) ) （4 4）古滑坡）古滑坡 (Q(Q4 4-Q-Q1 1) ) （5 5）始滑坡（第三系）始滑坡（第三系）一、一、 崩塌的類型及形成條件：崩塌的類型及形成條件： 崩塌一般發(fā)生在厚層崩塌一般發(fā)生在厚層堅硬巖體堅硬巖體中?；?guī)r、砂巖、石英中。灰?guī)r、砂巖、石英巖等厚層硬脆性巖石常能形成高陡的斜坡，其前緣常由巖等厚層硬脆性巖石常能形成高陡的斜坡，其前緣常由于卸荷裂隙的發(fā)育而形成陡而深的張裂縫，并與其它結(jié)于卸荷裂隙的發(fā)育而形成陡而深的張裂縫，并與其它結(jié)構而組合，逐漸發(fā)展

20、而形成連續(xù)貫通的分離面，在觸發(fā)構而組合，逐漸發(fā)展而形成連續(xù)貫通的分離面，在觸發(fā)因素俺用下發(fā)生崩塌。此外，由緩傾角軟硬相間巖層組因素俺用下發(fā)生崩塌。此外，由緩傾角軟硬相間巖層組合的陡坡，由于軟弱巖層被風化剝蝕而形成凹龕，使上合的陡坡，由于軟弱巖層被風化剝蝕而形成凹龕，使上部的堅硬巖層失去依托，故也常發(fā)生局部崩塌。部的堅硬巖層失去依托，故也常發(fā)生局部崩塌。1 1 滑移式崩塌滑移式崩塌巖質(zhì)邊坡巖質(zhì)邊坡, ,裂隙發(fā)育的巖體，節(jié)理及層面控制，傾坡處節(jié)理起主控作用。依附面傾角一般30-650左，順坡走向上呈現(xiàn)不規(guī)則的鍥形體，剪出點可在坡腳，也可坡體的任何地方，往往為滑移式，一般先樓不會太大，為累進性。常見

21、類型主要有：常見類型主要有：巖質(zhì)邊坡巖質(zhì)邊坡,軟夾層結(jié)構，堅硬塊狀體。因腳下軟層等掏空而成懸臂式拉斷。破壞方式，可能為拉斷下墜，也可能稍后部拉斷，部分依托軟面而翻轉(zhuǎn)下墜，常見于河谷岸坡以及腳下開采條件。采礦2 2 懸臂拉斷式崩塌懸臂拉斷式崩塌ab巖坡巖坡A 為薄層軟弱夾層長期蠕變彎 曲折斷，形成崩塌，受高陡 坡形、軟弱層控制，發(fā)展慢。B 為柱狀塊體，底腳壓裂，在 水荷載作用下，引起翻轉(zhuǎn)。3 3 傾倒式崩塌傾倒式崩塌 土坡土坡,為風化破碎帶或第四系堆積層，坡段比較陡，松散層產(chǎn)生蠕動變形，形成雨季飽水等，產(chǎn)生累進式破壞。4 4 滑移式崩塌滑移式崩塌 土坡土坡, ,下面層被掏空或變形破壞，上部失去支

22、持而產(chǎn)生向下坍塌。5 5 座落式崩塌座落式崩塌 崩塌的破壞方式若不依附某一崩塌的破壞方式若不依附某一面崩塌時面崩塌時, ,總是下墜或坐落總是下墜或坐落; ;若依附若依附某一面崩塌時，具有滑移或翻轉(zhuǎn)特某一面崩塌時，具有滑移或翻轉(zhuǎn)特性性. . 后者通常用如下的方法作出判斷后者通常用如下的方法作出判斷: : 一個置于斜面上的巖塊，它的高一個置于斜面上的巖塊，它的高度為度為h h和底邊長為和底邊長為b b，并且假定阻止，并且假定阻止巖塊向下運動的力只是由于摩擦作巖塊向下運動的力只是由于摩擦作用而產(chǎn)生的，也即是用而產(chǎn)生的，也即是c=Oc=O。代表巖塊。代表巖塊重力重力W W的矢量落于底邊的矢量落于底邊b

23、 b之內(nèi)時，如之內(nèi)時，如果斜面傾角果斜面傾角 大于摩擦角大于摩擦角 ，巖塊將，巖塊將產(chǎn)生滑動；但是，如果巖塊高而細，產(chǎn)生滑動；但是，如果巖塊高而細，重力矢量重力矢量W W可能落在底邊可能落在底邊b b外，此時外，此時巖塊將傾倒，也即繞其最低的接觸巖塊將傾倒，也即繞其最低的接觸邊棱而旋轉(zhuǎn)。邊棱而旋轉(zhuǎn)。 圖圖5.6 置于斜面上塊體置于斜面上塊體 的幾何要素的幾何要素 WsinWcosWbh 圖圖5.7 5.7 斜面上塊體發(fā)斜面上塊體發(fā)生滑動及傾倒的條件生滑動及傾倒的條件 對這個單一的巖塊而言，滑動與傾倒的條件如圖對這個單一的巖塊而言，滑動與傾倒的條件如圖5.75.7所示。所示。圖中的四個區(qū)段為：圖

24、中的四個區(qū)段為：區(qū)段區(qū)段l： tg，巖塊是穩(wěn)定的，不滑動也不傾倒。，巖塊是穩(wěn)定的，不滑動也不傾倒。區(qū)段區(qū)段2： 以及以及bhtg，巖塊將滑動，但不傾倒。，巖塊將滑動，但不傾倒。區(qū)段區(qū)段3： 以及以及bh以及以及bhtg，巖塊能夠同時滑動和傾倒。，巖塊能夠同時滑動和傾倒。 通過以上分析，可看出即將崩落的塊體相當于斜面上的巖通過以上分析，可看出即將崩落的塊體相當于斜面上的巖塊，同時由于其在變形塊，同時由于其在變形- -破壞的演變過程中沿斜面總有一定的破壞的演變過程中沿斜面總有一定的剪切位移，所以可視其凝聚力已喪失。那么根據(jù)巖塊的運動條剪切位移，所以可視其凝聚力已喪失。那么根據(jù)巖塊的運動條件，可將崩

25、塌分為：滑移式崩塌、傾倒式崩塌和滑移傾倒混合件，可將崩塌分為：滑移式崩塌、傾倒式崩塌和滑移傾倒混合式崩塌式崩塌( (也可簡稱為混合式崩塌也可簡稱為混合式崩塌) )三種類型。三種類型。歸納崩塌的形成條件歸納崩塌的形成條件（1 1） 地質(zhì)條件地質(zhì)條件 一個陡坡，尤其是大于600的坡，坡高幾米到幾百米。大型自然崩塌多見于江河峽谷陡峻地段，以巖石大型崩塌居多，或者人工路塹、礦山等邊坡。 一般坡度大于400500時，對于裂隙發(fā)育的巖體，尤其發(fā)育高傾角裂隙時，在裂隙下部有軟層配合下，易產(chǎn)生較大崩塌。（2 2）崩塌的誘發(fā)條件）崩塌的誘發(fā)條件 1.高陡坡，重力作用，引起拉裂變形，導致崩塌。 2.坡腳開挖，掏空

26、，坡腳軟巖壓裂，因此失去支撐作用。 3.長時間降水，產(chǎn)生水壓力或震動等。 4.凍脹后解凍，使土體飽水段強度降低，或產(chǎn)生漲縮現(xiàn)象。1 1 運動規(guī)律運動規(guī)律 崩塌的運動規(guī)律特別復雜，根據(jù)拋石試驗及崩塌的運動規(guī)律特別復雜，根據(jù)拋石試驗及現(xiàn)象研究，崩塌落石在不同坡度上，其總體服從現(xiàn)象研究，崩塌落石在不同坡度上，其總體服從的運動規(guī)律。如圖的運動規(guī)律。如圖5.75.7。 滾 滑滾墜 跳跳 滾墜跳 滾 滑 停圖圖5.7 5.7 塊石運動示意圖塊石運動示意圖（1） 緩坡段緩坡段（0 00 0 27 270 0 31310 0）：只在初速）：只在初速V V0 0時時可以運動，減速運動形式，若石塊高處滾下，可轉(zhuǎn)可

27、以運動，減速運動形式，若石塊高處滾下，可轉(zhuǎn)為滾動滑動停止。否則不運動。為滾動滑動停止。否則不運動。（2） 較陡坡段較陡坡段（ 27270 0 31310 0 40 400 0）：當具有）：當具有V V0 0時，運動形式同時，運動形式同(1)(1)；無；無V V0 0時，可不運動，而無時，可不運動，而無V V0 0也運動時，運動形式同也運動時，運動形式同(3)(3)。（3） 陡坡段陡坡段（ 40400 0 60 600 0）：無）：無V V0 0也可運動，也可運動，加速運動。運動形式隨坡形及塊石形狀有關，多是加速運動。運動形式隨坡形及塊石形狀有關，多是滾動，也可為滑動。有較大的沖擊力。滾動，也可

28、為滑動。有較大的沖擊力。（4） 陡峻段陡峻段（ 60600 0 90 半堅硬巖石半堅硬巖石 松散土坡松散土坡 結(jié)構：層理、軟弱夾層、原生節(jié)理、片理等結(jié)構：層理、軟弱夾層、原生節(jié)理、片理等 特殊性質(zhì)：膨脹性、濕陷性等特殊性質(zhì)：膨脹性、濕陷性等 滑坡往往集中在某些特定的巖層中滑坡往往集中在某些特定的巖層中“易滑巖組易滑巖組”如：西北的黃土分布地區(qū)、成都平原地區(qū)的成都粘土層、四川盆如：西北的黃土分布地區(qū)、成都平原地區(qū)的成都粘土層、四川盆地的紅層地區(qū)（砂、泥巖互層）、青海、甘肅地區(qū)的第三系地層地的紅層地區(qū)（砂、泥巖互層）、青海、甘肅地區(qū)的第三系地層（半成巖的砂、泥巖），川西北、陜南和甘南淺變質(zhì)巖地區(qū)（

29、主（半成巖的砂、泥巖），川西北、陜南和甘南淺變質(zhì)巖地區(qū)（主要是千枚巖分布地區(qū)要是千枚巖分布地區(qū)）2. 2. 地質(zhì)結(jié)構地質(zhì)結(jié)構 結(jié)構面結(jié)構面結(jié)構面的產(chǎn)狀、力學性質(zhì)、規(guī)模結(jié)構面的產(chǎn)狀、力學性質(zhì)、規(guī)模 沉積巖地區(qū)：特大型的滑坡主要與層面構造有關沉積巖地區(qū)：特大型的滑坡主要與層面構造有關 不同構造部位滑坡差別：如在褶皺的兩翼部位，結(jié)構不同構造部位滑坡差別：如在褶皺的兩翼部位，結(jié)構面往往形成上陡下緩的勺形；沿著大的構造斷裂帶，滑坡面往往形成上陡下緩的勺形；沿著大的構造斷裂帶，滑坡往往呈帶狀分布往往呈帶狀分布3. 3. 地形地貌地形地貌 斜坡坡度越大、越高，斜坡穩(wěn)定性越差。斜坡坡度越大、越高，斜坡穩(wěn)定性越

30、差。按按結(jié)構面的產(chǎn)狀與臨空面結(jié)構面的產(chǎn)狀與臨空面的關系，可分為：的關系，可分為： (1) (1) 平迭坡平迭坡：主要軟弱結(jié)構面為水平的：主要軟弱結(jié)構面為水平的 (2) (2) 逆向坡逆向坡：主要軟弱結(jié)構面的傾向與坡面的傾向相反：主要軟弱結(jié)構面的傾向與坡面的傾向相反 (3) (3) 順向坡順向坡：主要軟弱結(jié)構面的傾向與坡面的傾向一致：主要軟弱結(jié)構面的傾向與坡面的傾向一致 時，穩(wěn)定性最差，極易發(fā)生順層滑坡時，穩(wěn)定性最差，極易發(fā)生順層滑坡 R時，即時，即Wsin Wcos tg tg tg 時，時， 滑塊處于不穩(wěn)滑塊處于不穩(wěn)定狀態(tài)。定狀態(tài)。N NW Wcoscos ( (正壓力）正壓力）R=WR=W

31、coscos tgtg （摩擦力）（摩擦力）+c+cA AF=WF=Wsinsin （下滑力）（下滑力） 沿斜坡法線沿斜坡法線 N N 方向，以塊體重心點方向，以塊體重心點O O為頂點，作一個錐頂角為為頂點，作一個錐頂角為2 2 的圓錐體，圓錐的圓錐體，圓錐體的高為體的高為W Wcoscos （正壓力），底面半徑為（正壓力），底面半徑為W Wcoscos tgtg （摩擦力），這樣的錐體稱為（摩擦力），這樣的錐體稱為摩擦摩擦錐錐。當重力矢量當重力矢量W W落在錐體外面時，落在錐體外面時， ，滑體將滑體將發(fā)生向下的發(fā)生向下的運動運動，否則，處于穩(wěn)定狀態(tài)。，否則，處于穩(wěn)定狀態(tài)。 四、數(shù)學力學計算方法四、數(shù)學力學計算方法極限平衡法、數(shù)值計算法、破壞概率法極限平衡法、數(shù)值計算法、破壞概率法 1. 1. 極限平衡計算方法極限平衡計算方法剛體極限平衡法剛體極限平衡法 假設前提假設前提： 只考慮破壞面上的極限破壞狀態(tài)，而不考慮巖土體只考慮破壞面上的極限破