斜坡稳定性及其评价方法.docx

斜坡稳定性及其评价方法 工程地质学 读书报告 题目：斜坡稳定性及其评价方法 学号：20111002833 班级：01211 姓名?李海亮 指导老师：熊承仁 斜坡稳定性及其评价方法 斜坡是地壳表面所有拥有侧向临空的地质体。在各种内外营力的作用下， 其坡角坡高不断变化，从而坡体中的作用位置也随之改变，若形成坡体的岩土 体不适应这种应力分布时，就造成了坡体的变形破坏。斜坡稳定性与人类生产 生活及生命财产息息相关，因此，对斜坡稳定性的研究及评价有利于预防地质 灾害的发生，及避免生命财产的损失。 一斜坡稳定性及其影响因素 影响斜坡稳定性的因素复杂多样，有自然的和人为的，其中主要是斜坡岩 土类型和性质、岩体结构和地质构造、风化、水的作用、地震和人类工程活动 等。 各种因素主要从三方面影响着斜坡的稳定。第一方面影响斜坡岩土体的强 度，如岩性、岩体结构、风化和水对岩土的软化作用等。第二方面影响着斜坡 的形状，如河流冲刷、地形和人工开挖斜坡、填土等。第三方面影响着斜坡的 内应力状态，如地震、地下水压力、堆载和人工爆破等。他们的负影响表现在 增大下滑力而降低抗滑力，促使斜坡向不稳定方向转化。 上述诸因素中，岩土的类型性质、岩土体结构是最主要的因素，其他因素 通过它才能起作用。根据各因素对斜坡稳定性的影响程度，可将它分为两大类： 一类为内部因素，是长期起作用的因素，有岩土的类型和性质、地质构造和岩 体结构、风化作用、地下水活动等；另一类为外部因素，是临时起作用的因素， 有地震、洪水、暴雨、堆载、人工爆破等。下面分述各主要因素。 1、 岩土类型和性质 岩土类型和性质是影响斜坡稳定性的根本因素。在坡高和坡角相同时，显 然岩土体越坚硬，抗变形能力越强，则斜坡的稳定性越好，反之稳定性越差。 同时，岩体的节理、断层及软弱夹层的存在会减弱其稳定性。 2、 岩体结构面的性质 岩质斜坡的变形破坏多数是受岩体中结构面的控制。所以结构面的成因、 性质、岩性特征、密度以及不同方向结构面的组合关系等是非常重要的。按结 构面的产状与临空面的关系，可分为： 平迭坡：主要软弱结构面是水平的。这种斜坡一般比较稳定，但厚层软 弱相间的岩层会形成崩塌破坏，厚层软弱岩会发生滑坡。 逆向坡：主要软弱结构面的倾向与坡面的倾向相反。这种斜坡是最稳定 的，有时有崩塌发生，而滑坡的可能性很小。 顺向坡：主要软弱结构面的倾向与坡面的倾向一致。其稳定性与倾角和 坡角的相对大小有关。 当坡角B〉弱面倾角a时，斜坡稳定性最差，极易发生顺层滑坡。 当aB时，稳定性较好，但还有其他结构面的存在，特别是向坡外缓倾的 结构面组合，还可能发生滑坡。 斜交坡：主要软弱结构面与坡面成斜交关系。其交角越小，稳定性就越 差。 横交坡：主要软弱结构面的走向与坡面走向近于垂直，稳定性较好，很 少发生大规模的滑坡。 3、 地形地貌条件 斜坡坡度越大、越高，斜坡稳定性越差。从区域地形地貌条件看，斜坡变 形破坏主要集中发育于山地环境中，尤其在河谷强烈切割的峡谷地带。 4、 水的作用 水不仅是流动体的组成部分，也是流动体的搬运介质，水对岩土体的浸泡 使之成为流塑状态，减小与地面坡角的摩擦力，对斜坡稳定产生显著影响，主 要包括软化作用、冲刷作用、静水压力、动水压力和浮托作用等。 软化作用 水的软化作用指由于水的活动使岩土体强度降低的作用。当岩体或其中的 软弱夹层亲水性较强，有易溶于水的矿物存在时，浸水后的岩石和岩体结构遭 到破坏，发生崩解泥化现象，使之抗剪强度降低，影响斜坡的稳定性。 冲刷作用 河谷岸坡因水流冲刷而使斜坡变高、变陡，不利于斜坡的稳定性。冲刷还 可使坡角和滑动面临空，易导致滑动。水流冲刷也常是岸坡崩塌的原因。此外， 大坝下游在高速水流冲刷下形成冲刷坑，其发展的结果会使冲刷边坡不断崩落， 以威胁大坝安全。 静水压力 作用于斜坡上的静水压力主要有三种情况，其一是当斜坡被水淹没时作用 在坡面上的静水压力；其二是岩质斜坡张裂隙充水时的静水压力；其三是作用 于滑体底部滑动面的静水压力。 当斜坡被水淹没，而斜坡的表部相对不透水时，坡面上就承受一定的静水 压力。由于该静水压力指向坡面且与其正交，所以对斜坡稳定有利。 岩质斜坡的张裂隙，如果因降雨或地下水活动使裂隙充水，则裂隙将承受 静水压力的作用。该静水压力公式为：P w — H ? L ? w ? g式中: 2 H为裂隙水的水头；L为充水裂隙的长度；p为水的密度；g为重力加速度。 如果斜坡上部为相对不透水的岩土体，则当河水位上涨或水库蓄水时，地 下水位上升，斜坡内不透水岩体底部将受到静水压力的作用，削减该结构面上 的有效应力，从而降低了抗滑力，不利于斜坡的稳定性。显然，地下水位越高， 对斜坡稳定越不利。 动水压力 如果斜坡岩土体是透水的，地下水在其中渗流时由于水力梯度作用，就会 对斜