巖石力學(xué)課件第七章 巖石邊坡工程

巖石力學(xué)課件第七章巖石邊坡工程目錄巖石邊坡工程概述巖石邊坡穩(wěn)定性分析巖石邊坡加固技術(shù)巖石邊坡工程設(shè)計(jì)巖石邊坡工程施工與監(jiān)測(cè)巖石邊坡工程案例分析01巖石邊坡工程概述巖石邊坡工程是指對(duì)巖石邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析、設(shè)計(jì)、加固和監(jiān)測(cè)的工程實(shí)踐。定義巖石邊坡具有高度的復(fù)雜性和不確定性，其穩(wěn)定性受到多種因素的影響，如地質(zhì)構(gòu)造、巖石類型、水文條件、氣候變化等。特點(diǎn)定義與特點(diǎn)巖石邊坡失穩(wěn)可能導(dǎo)致山體滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害，對(duì)人類生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成威脅。因此，巖石邊坡工程是保障人類生產(chǎn)生活安全的重要措施。許多工程項(xiàng)目，如交通建設(shè)、水利水電工程、礦產(chǎn)資源開發(fā)等，都需要在山區(qū)進(jìn)行，巖石邊坡工程是這些項(xiàng)目順利實(shí)施的重要保障。巖石邊坡工程的重要性促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展保障生命財(cái)產(chǎn)安全歷史回顧巖石邊坡工程的歷史可以追溯到古代，人們通過(guò)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐逐漸掌握了巖石邊坡工程的規(guī)律和技術(shù)。發(fā)展趨勢(shì)隨著科技的進(jìn)步和理論研究的深入，巖石邊坡工程技術(shù)不斷發(fā)展，未來(lái)將更加注重?cái)?shù)值模擬、智能監(jiān)測(cè)和生態(tài)防護(hù)等方面的研究與應(yīng)用。巖石邊坡工程的歷史與發(fā)展02巖石邊坡穩(wěn)定性分析

穩(wěn)定性評(píng)估方法極限平衡法通過(guò)分析邊坡巖體的滑動(dòng)力和抗滑力，計(jì)算安全系數(shù)，評(píng)估邊坡的穩(wěn)定性。有限元法利用數(shù)值模擬技術(shù)，建立邊坡巖體的離散化模型，通過(guò)分析巖體的應(yīng)力、應(yīng)變和位移，評(píng)估邊坡的穩(wěn)定性。地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)通過(guò)制作邊坡模型，模擬巖體的應(yīng)力狀態(tài)和變形過(guò)程，預(yù)測(cè)邊坡的穩(wěn)定性?；卤浪鷥A倒剝落巖石邊坡破壞模式01020304邊坡巖體沿某一滑動(dòng)面整體下滑，造成巖體位移和破壞。邊坡巖體在重力作用下突然崩落，形成巖塊、碎屑等散落物。邊坡巖體在垂直方向上發(fā)生彎曲變形，最終導(dǎo)致上部巖體向下傾倒。邊坡巖體在風(fēng)化、侵蝕等作用下，逐漸剝離、脫落，形成巖屑、碎塊等。黃果樹瀑布巖石邊坡穩(wěn)定性分析通過(guò)地質(zhì)勘察、巖石力學(xué)試驗(yàn)和數(shù)值模擬等方法，評(píng)估了黃果樹瀑布巖石邊坡的穩(wěn)定性，為保護(hù)和治理提供了科學(xué)依據(jù)。三峽工程巖石邊坡穩(wěn)定性分析針對(duì)三峽工程中的大型巖石邊坡，綜合運(yùn)用多種分析方法，對(duì)其進(jìn)行了全面、深入的穩(wěn)定性評(píng)估，確保了工程安全。巖石邊坡穩(wěn)定性分析案例03巖石邊坡加固技術(shù)通過(guò)施加外部作用力，改變邊坡巖土體的應(yīng)力狀態(tài)，提高巖體的自穩(wěn)能力。主動(dòng)加固法被動(dòng)加固法綜合加固法通過(guò)增加邊坡的抗滑力和提高邊坡巖土體的強(qiáng)度，以抵抗滑坡和崩塌等邊坡變形破壞。結(jié)合主動(dòng)和被動(dòng)加固法的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)對(duì)邊坡進(jìn)行加固，提高邊坡的整體穩(wěn)定性和安全性。030201加固方法分類根據(jù)錨桿的形狀、材料和施工方法，可分為多種類型，如砂漿錨桿、注漿錨桿、預(yù)應(yīng)力錨桿等。錨桿類型錨桿通過(guò)與巖土體結(jié)合，形成復(fù)合體，提高巖土體的整體性和穩(wěn)定性，增強(qiáng)邊坡的抗滑能力。錨桿作用錨桿的設(shè)計(jì)需要考慮錨桿的長(zhǎng)度、直徑、間距和布置方式等因素，以確保錨桿的有效性和安全性。錨桿設(shè)計(jì)錨桿加固技術(shù)選擇合適的混凝土材料，如普通混凝土、纖維混凝土等，以滿足邊坡加固的要求。混凝土材料根據(jù)噴射方式的不同，可分為干噴和濕噴兩種工藝。干噴工藝具有施工速度快、材料消耗少等優(yōu)點(diǎn)，濕噴工藝則具有混凝土質(zhì)量穩(wěn)定、噴射效果好等優(yōu)點(diǎn)。噴射工藝噴射混凝土的厚度和養(yǎng)護(hù)方式需根據(jù)邊坡的實(shí)際情況和加固要求進(jìn)行確定，以保證混凝土的質(zhì)量和耐久性?；炷梁穸扰c養(yǎng)護(hù)噴射混凝土加固技術(shù)在邊坡的上方設(shè)置截水溝，以攔截地表水，防止水流沖刷邊坡和滲入坡體。截水溝在邊坡的下方設(shè)置排水溝，以引導(dǎo)地表水和地下水順暢排出，降低水對(duì)邊坡的侵蝕和破壞作用。排水溝在邊坡內(nèi)部設(shè)置排水孔，以排出地下水，降低孔隙水壓力，提高邊坡的穩(wěn)定性。排水孔排水措施04巖石邊坡工程設(shè)計(jì)原則：安全、經(jīng)濟(jì)、可行、環(huán)保設(shè)計(jì)原則與流程流程1.明確設(shè)計(jì)目標(biāo)與要求2.現(xiàn)場(chǎng)勘察與數(shù)據(jù)收集設(shè)計(jì)原則與流程3.方案設(shè)計(jì)與比選4.詳細(xì)設(shè)計(jì)、制圖與計(jì)算5.審查與優(yōu)化設(shè)計(jì)原則與流程穩(wěn)定性分析采用極限平衡法、有限元法等對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性進(jìn)行分析結(jié)構(gòu)類型重力式、懸臂式、錨固式、支撐式等結(jié)構(gòu)優(yōu)化根據(jù)地質(zhì)條件、施工條件等對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高穩(wěn)定性與安全性巖石邊坡工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土、漿砌石、干砌石、土工合成材料等材料類型抗壓強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度、耐久性等材料性能要求工程地質(zhì)條件、環(huán)境條件、施工條件及材料供應(yīng)情況等材料選擇依據(jù)巖石邊坡工程材料選擇05巖石邊坡工程施工與監(jiān)測(cè)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘查，了解邊坡工程的地質(zhì)、地形、氣象等條件，制定施工方案和安全措施。施工準(zhǔn)備根據(jù)設(shè)計(jì)要求，采用適當(dāng)?shù)谋苹蛲诰蚍绞竭M(jìn)行邊坡開挖，控制開挖深度和范圍，保持邊坡穩(wěn)定性。邊坡開挖根據(jù)設(shè)計(jì)要求，選擇合適的支護(hù)結(jié)構(gòu)形式，如擋土墻、錨桿、噴射混凝土等，進(jìn)行施工安裝。支護(hù)結(jié)構(gòu)施工采取適當(dāng)?shù)呐潘胧?，防止邊坡受水浸泡或沖刷，保持邊坡干燥。排水措施施工方法與流程施工過(guò)程控制對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督和檢查，確保施工質(zhì)量和安全。驗(yàn)收與檢測(cè)在施工完成后進(jìn)行驗(yàn)收和檢測(cè)，確保工程質(zhì)量和安全性能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。材料質(zhì)量控制對(duì)使用的材料進(jìn)行質(zhì)量檢查，確保符合設(shè)計(jì)要求和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。施工質(zhì)量控制對(duì)邊坡的位移、沉降、應(yīng)力應(yīng)變等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，及時(shí)掌握邊坡的動(dòng)態(tài)變化情況。監(jiān)測(cè)內(nèi)容根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和變化趨勢(shì)，建立預(yù)警系統(tǒng)，及時(shí)發(fā)出預(yù)警信號(hào)，采取應(yīng)對(duì)措施，確保工程安全。預(yù)警系統(tǒng)施工監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)06巖石邊坡工程案例分析案例一：某水電站巖石邊坡工程某水電站位于山區(qū)河流上，由于地形陡峭，需要建設(shè)高邊坡以擋住水流。采用巖石錨桿、噴射混凝土、排水系統(tǒng)等加固措施，確保邊坡穩(wěn)定。經(jīng)過(guò)合理設(shè)計(jì)和施工，水電站運(yùn)行多年，邊坡穩(wěn)定，無(wú)滑坡、坍塌等現(xiàn)象。施工過(guò)程中需嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，確保錨桿和排水設(shè)施的有效性。工程背景工程措施工程效果經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)某高速公路穿越山區(qū)，存在大量巖石邊坡。工程背景采用削坡、錨桿、噴射混凝土等措施，同時(shí)進(jìn)行必要的排水設(shè)計(jì)。工程措施經(jīng)過(guò)合理設(shè)計(jì)和施工，高速公路通車多年，邊坡穩(wěn)定，行車安全。工程效果需充分考慮地形、地質(zhì)條件，合理選擇加固措施，避免因施工不當(dāng)引發(fā)邊坡失穩(wěn)。經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)案例二：某高速公路巖石邊坡工程某大型采礦區(qū)存在高陡巖石邊坡，邊坡穩(wěn)定性直接影響采礦安全。工程背景工程措施