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1、5-5岩石边坡工程 一、岩石边坡工程勘察 1、目的 1）查明边坡的工程地质条件，提出稳定计算参数。 2）分析边坡稳定性。 3）确定最优开挖坡形和坡角。 4）提出潜在不稳定边坡的治理与加固措施和检测方案。 2、任务：查明以下问题 1）地貌和形态、发育阶段和微地貌特征。,2）构成边坡的种类、成因、性质和分布。 3）查明岩体内结构面的类型、产状、间距、延伸性、张开度粗糙度、充填及胶结情况。 4）地下水情况，岩层的透水性。 5）地区的气候情况。 6）岩体内各岩石材料的物理力学性质和软弱结构面的抗剪强度。 3、勘察阶段的划分 通常，边坡的勘察多与建筑物的初步勘,一并进行，详堪多限于有疑问或已发生变形破坏
2、的边坡。 1）初步勘察包括搜集已有的地质资料，进行工程地质测绘。 2）详细勘察对不稳定的边坡及相邻地段进行详细勘探、测绘、试验和观察。 3）施工勘察应配合施工开挖进行编录、核对、补充前阶段的资料。 4、边坡工程地质测绘 1）内容如：边坡的坡形与坡角、软弱层产状与分布，结构面优势方位与坡面的关系。,测绘范围应包括可能对边坡稳定有影响的所有地段。 2）每个地质构造不同的区段均应有测线。 对断层破碎等重要地质界线应进行追索。露头不好的地区，采用露头全面标绘法。 3）每一节理均应取样。 5、勘探与取样 1）勘探线应垂直与边坡走向布置，勘探点间距不宜大于50米，各构造区段均应有勘探点控制。勘探点深度应穿
3、越滑面深入稳定层2-3米。 2）重点地段可布置少量的探洞、探井或大口径钻孔，以取得直观的地质资料和进行原位试验。,3）物探可用于勘察边坡的覆盖层厚度，岩石风化层，软弱层性质、厚度及地下水位等资料，常与其他方法配合使用。 4）边坡的主要岩土层及软弱层均应取样，每层不少于6件。 岩石边坡破坏的几种类型：,二、开挖岩石边坡稳定性分析 定性分析：工程地质类比法和图解法。 定量分析：极限平衡法、有限圆法和概率法。 根据经验，下列条件时对边坡的稳定不利： 1、边坡极其邻近地段已有滑坡、崩塌、陷穴等不良地质现象存在。 2、岩质边坡中有页岩、泥岩、片岩等易风化软化或软硬交错的不利岩层组合。 3、土质边坡中裂隙
4、发育、有软弱夹层，或,由膨胀土组成。 4、软弱结构面与倾向一致。 5、地层渗透性差异大，地下水在弱透水层或基岩面上积聚流动，断层及裂隙中有承压水出露。 6、坡上有水体漏水。 7、边坡处于强震区或邻近地段有大爆破施工。,图8-8 平面剪切破坏,滑动体,滑动面,W,平移滑动的力学稳定性分析,要点：,1、单一连续滑动面,（1）滑动体的体积：,（2）滑移面AB上 总粘结力：,总摩擦力：,（3）稳定系数：,（4）边坡临界高度 将K=1和W的值代入(3)得,致滑力：,（5）注：在实际观测中，顺层滑动体不是ABD楔体，而是AECD楔体。EBC楔体仍保留在原处不动。这说明靠近滑体的后部产生张应力，使滑体后缘产
5、生了许多张裂缝CE。,CBE稳定块体K1，DCEA滑动体,张裂缝CE的理论深度：,基本假设 1.滑动面和张性断裂面与边坡面走向平行。 2.张性断裂是竖直向的，并注满水,水深为Zw。 3.水沿张性断裂的底部进入滑面，并沿滑面渗透 4.各个力都通过滑动面的形心起作用 5.滑面的抗剪强度由粘结力和内摩擦角确定，符合库仑方程 6.计算厚度为单位厚度，岩片两侧有释放面,2、张性断裂边坡单面滑动,W,U-水压力在滑动面上产生的浮力,V-张性断裂面上的水压力,稳定性系数,式中：,（8-9）,三、岩石边坡的加固方法 1、锚杆（锚索）系统的设置 根据岩性、构造和软弱带的强度确定最可能破坏面的位置，形状。来考虑锚杆的方向和深度。 有效方法是通过预应力锚杆（锚索）来增加结构面的正应力。 锚杆拔出时，周围岩体破坏面形状和结构面所成的角度有关，如图5-40。对此，可粗略的对锚杆的有效锚固段定位。,2）锚固力 如图5-42，滑体处于极限平衡时，,当T值已定时，锚杆的最优方向可从式5-65求得，该式对 求导后得，当 时求得Fs最大值。锚杆的安装角 为水平向下10-45度之间，为了便于灌浆，一般不宜小于10度。 例题：,