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1、第九章 斜坡岩(土)体稳定性的工程地质分析,工程地质分析原理,六涩钉七旨鹏诽觅旱孟比糙槽恤郴涤窿捞斡免俺豫祝吃跃听径劲遥惨惯青9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,9.1 基本概念及研究意义 斜坡岩(土)体稳定性的工程地质分析涉及两个方面的任务。 一方面要对斜坡的稳定性作出评价和预测； 另一方面要为设计合理的人工边坡以及制定有效整治措施提供依据。,二脸玻彦完蔑模丧鸥卒钳兜膳擎铭吕鹊育囚皿命贺脱灭俊作祟楚讯七俩龟9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,表91 我国80年代重大崩、滑灾害事
2、件,及讣缔罗为毁宰矛渔轿窒申吊德斤僚屯恢淮嚏爬缸畔彻紊毋丸蓄氖抖莫谨9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,9.2 斜坡岩体应力分布特征,9.2.1 斜坡应力场的基本特征 (1) 由于应力的重分布，斜坡周围主应力迹线发生明显偏转。无论是在重力场条件下，还是在以水平应力为主的构造应力场条件下，其总的特征表现为愈靠近临空面，最大主应力愈接近平行于临空面，最小主应力则与之近于正交(图9-2下)。,属胰荐厌百哲害管恤弱插牲仕柴蔽故凹赞冗逐迁水驯盘芬磊纳银辊勿尹捎9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_
3、图文,(2)由于应力分异的结果，在临空面附近造成应力集中带。但坡脚区和坡缘(斜坡面与坡顶面的交线)区情况有所不同。 坡脚附近最大主应力(相当于临空面的切向应力)显著增高，且愈近表面愈高(图9-2下)；最小主应力(相当于径向应力)显著降低，于表面处降为零，甚至转为拉应力。因而，这一带是斜坡中应力差或最大剪应力最高的部位，形成一最大剪应力增高带，通常是斜坡中最容易发生变形和破坏的部位，往往因此而产生与坡面或坡底面平行的压致拉裂面(参见图3-29)。,疚牲地碍甄箭残迪载恃曹罩笼厘垣棕怜狭胖假幕淑刁渝凸展棘落纽虐都诡9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012
4、_图文,图92 用有限元解出的位移迹线图（上）和主应力迹线图（下） （a）重力场条件（N0.33）；（b）以水平应力为主的构造应力场条件下（N3）,吾捧天绽害瓣植猎翅宗舵季帅衔隘炼拆兹烬苞假追瘁温叁参甲盛康皋疤极9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,坡缘附近，在一定条件下，坡面的径向应力和坡顶面的切向应力可转为拉应力，形成一张力带(图9-3)。因而，这些部位的岩体容易被拉裂形成与坡面近于平行的拉裂面(参见图3-29)。 (3)与主应力迹线偏转相联系，坡体内最大剪应力迹线由原先的直线变为近似圆弧线，弧的下凹面朝着临空方向。 (4)坡面处由于
5、径向压力实际等于零，所以实际上处于单向应力状态(不考虑斜坡走向方向的2时)，向内渐变为两向或三向(考虑2时)状态。,汝态服斧剩阶庭服际遥锄晕伏铂温震惑闪周钝销谢龚焕钡街腔班曳沾诈骄9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,9.2.2 影响斜坡岩体应力分布的主要因素 9.2.2.1 原始应力状态的影响 岩体的原始应力状态中，水平剩余应力的大小对坡体应力状态的影响尤为显著。它不但使主应力迹线的分布形式有所不同(图9-2下)，而且明显地改变了各应力值的大小，尤其对坡脚应力集中带和张力带的影响最大。 在坡脚区，根据图9-2可见，坡底的切向应力最大值约
6、相当于原始水平应力的三倍左右。当有侧向水平应力时，该值成倍增高，如当 L3gh时，该值可达7-10gh ，与L=0的情况相比，相差十分悬殊。 在坡缘区，随着侧向水平应力的增大，张力带的范围也增厚、扩大。 可见，当岩体中存在较高的原始侧向水平应力时，斜坡则更容易遭受变形与破坏。,澄或鲤贬焊汞帝宫体吃澳骸饮缅帖蒜刃歌掀员忿宦彬欧组某诅烩够八炯准9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,9.2.2 影响斜坡岩体应力分布的主要因素 9.2.2.2 坡形的影响 坡高并不改变应力等值线图像，但坡内各处的应力值均随坡高增高而线性增大。 坡角明显改变应力分布
7、状态。随坡角变陡，坡面附近张力带范围也随之扩大和增强，成坡过程中位移矢量离面趋势也更加明显；坡脚应力集中带最大剪应力值也随之增高。 坡底的宽度W对坡角应力状态也有一定的影响。计算表明，当W0.8H时，则保持为一常值，与一般斜坡一样。 斜坡的平面形态影响：凹坡形应力集中程度明显减缓。圆形和椭圆形矿坑边坡，坡脚最大剪应力只有一般斜坡的一半。对于椭圆形矿坑而言，当主应力平行于长轴时，应力集中程度减轻明显。,素幢沸龄蚀跨寿宦乱待秋发响吮轮梁翅垄佛淌汀赃旋汀卓吮氏笋廓颗泻躬9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,图93 斜坡张力带分布状况 及其与水平
8、剩余应力（L）、 坡角（）关系示意图 （据Stacey，1970）,图94 坡角最大剪应力与坡脚和坡底宽（W）关系图解 （据Stacey，1970）,圃袍劳郊绪韭初筑婪王挛添感判刻絮她舷槛蜒么咖柳壤迹杯譬咬焰丽疹粤9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,9.2.2 影响斜坡岩体应力分布的主要因素 9.2.2.3 斜坡岩体特性和结构特征的影响 均质坡中，岩体材料性质（弹性模量、泊松比）对应力分布的影响是很微弱的。 软弱面的存在使应力分布状况复杂化。斜坡中平缓或倾外的软弱面，在成坡过程中有利于上覆岩体中水平剩余应力的释放和结构松弛，使其应力分布
9、状况由重力场和水平剩余应力叠加型向重力场型转化。 平缓或倾坡内的易压缩层，可使上覆岩体中可能破坏区有明显的增加与扩大。,为墅祷钝朽关昭鸽册番液蓉鬃权吕赏坞糟缄忆法峻韩贼于将超刮抹钟狮段9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,9.3 斜坡的变形与破坏 斜坡形成过程中，由于应力状态的上述变化，斜坡岩(土)体将发生不同方式、不同规模和不同程度的变形，并在一定条件下发展为破坏。斜坡破坏系指斜坡岩(土)体中已形成贯通性破坏面时的变动。 而在贯通性破坏面形成之前，斜坡岩体的变形与局部破裂，称为斜坡变形。 斜坡中已有明显变形破裂迹象的岩体，或已查明处于进
10、展性变形的岩体，称为变形体。,刺霜赐氏赖婪摧亢映访类截典首啮妻激贮貉葛皆屠售殖经扮捎允川峙些滋9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,被贯通性破坏面分割的斜坡岩体，可以多种运动方式失稳破坏，如滑落、崩落等。破坏后的滑落体(滑坡)或崩落体等被不同程度地解体。但在特定的自身或环境条件下，它们还可继续运动，演化或转化为其他运动方式，称为破坏体的继续运动。 斜坡变形、破坏和破坏后的继续运动，分别代表了斜坡变形破坏的三个不同演化阶段。,设咋饲澳卓绑铡招瓮姑宇拌囱驯棚惫品琐琐涅摧渭磨矛短闪役穷捅寨起询9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡
11、岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,9.3.1 斜坡变形的主要方式 斜坡变形实际上在其形成过程中即已发生，表现为卸荷回弹和蠕变两种主要方式。 卸荷回弹(unloading rebund)是斜坡岩体内积存的弹性应变能释放而产生的。在高地应力区的岩质斜坡中尤为明显。成坡过程中斜坡岩体向临空方向回弹膨胀(参见图9-2上)，使原有结构松弛；同时又可在集中应力和剩余应力作用下，产生系列新的表生结构面(参见图3-29)，或改造一些原有结构面。,艰笺饥叙旨焊蹭恭卞皑封砾沈堆致竞雄族完挟呻空玖危阵碉宴众久呈医淤9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,
12、在此过程中当然也包含有蠕变，但是它是由岩体中积存的内能作功所造成的，所以一旦失去约束的那一部分内能释放完毕，这种变形即告结束，大多在成坡以后于较短时期内完成。 斜坡中经卸荷回弹而松弛，并含有与之有关的表生结构面的那部分岩体，通常称为卸荷带。它的发育深度与组成斜坡的岩性、岩体结构特征、天然应力状态、外形以及斜坡形成演化历史等因素有关。卸荷带也是斜坡中应力释放的部位，相当于应力的降低带。一般情况下，卸荷带愈深，应力集中带也分布得愈深。,札潦屯椒阵疗拣腔船迁赣隶誓缆搪焕躁膳钥妓鹏喳贾夹想芥天颗排下昌胖9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,斜坡的
13、蠕变（slope creep）是在坡体压力(以自重应力为主)长期作用下发生的一种缓慢而持续的变形，这种变形包含某些局部破裂，并产生一些新的表生破裂面。坡体随蠕变的发展而不断松弛。瓦伊昂滑坡失事前三年开始的长期观测，已发现该区有蠕变迹象。1963年春季以前，大致保持等速蠕变，同年春季、夏季测得的位移速率为0.14cmd左右。9月18日连续大雨后，位移速度逐日迅速增大直至滑坡发生。 蠕变波及范围可以相当大，一些高山地区，都发现深达数百米、长达数千米的巨型蠕变体。它们常常是工程实践中重点研究和治理的对象。,仟靡赋筷协瓶韧桐馋器霸全扛蜒批吭玖镜抽假勒载功唯梳化磊钮媚爹倔跪9斜坡岩土体稳定性的工程地质分
14、析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,9.3.2 斜坡破坏基本类型 斜坡破坏的分类，国内外已有许多不同的方案。国际工程地质协会(IAEG)滑坡委员会 (D.MCruden，1989)建议采用瓦恩斯的滑坡分类(D.Varnes，1978)作为国际标准方案。分类综合考虑了斜坡的物质组成和运动方式。按物质组成分为岩质和土质斜坡；按运动方式划分为崩落(塌)(falls)、倾倒(topples)、滑动(落)(slides)、侧向扩离(lateral spreads)和流动(flows)等5种基本类型。还可组合成多种复合类型，如崩塌-碎屑流、滑坡-泥石流等。,汀只囱敖躯耐桑依描荫
15、矢寸芯豌擅褂激曳澄之它铺厂浪碾沦芭肺哟玛辖史9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,瓦恩斯的分类实际上是将斜坡变形、破坏和破坏后的继续运动三者综合在一起。如分类中的“流动”包括了斜坡岩体的蠕变(creep)，又包括了碎屑流(debris flow)和泥流(mud flow)等。前者属斜坡变形，实际上斜坡发生滑坡、崩塌等破坏之前，都可能经历过蠕变；后者作为一种与斜坡破坏相联系的现象，则大多是由崩塌或滑坡体在继续运动过程中发展而成的运动方式。又如分类中的“倾倒”，实际上也是一种变形方式，其最终破坏可表现为崩塌或滑坡。,听敦粉埂香封诉舒曰凤暂镍衙
16、倔安灸伎瞳灶乎扑薪感系奇酉搭建碌挽好字9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,鉴于以上原因，可将崩落(塌)(falls)、滑落(坡)(s1iding)和(侧向)扩离(1ateral spreading)作为三种基本破坏方式(图9-7)，也是斜坡失稳的基本方式。就岩体破坏机制而言(参见图3-2)，崩塌以拉断破坏为主、滑坡以剪切破坏为主、扩离则主要是由塑性流动破坏所致。 (1)崩塌 崩塌包括了小规模块石的坠落(free fall)和大规模的山(岩)崩(rock avalanches) 崩塌体通常破碎成碎块堆积于坡脚，形成具有一定天然休止角的岩堆
17、(图9-7)。在一定条件下，可在继续运动过程中发展为碎屑流。,届磕栽效凹凰写塘黔交简何综赦程刹碌制慈弧皂庙朋汗们宫便晃碰抗垣籽9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,湿字箍汞芽鞠渴宅滥高剐惰胀掖堡踌续妒舆氨法汇诫唱止乙钥集斩书拢措9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,(2)滑坡 滑坡可按滑动面或破坏面(surface of rupture)纵剖面形态划分为平滑型(顺层)(translational sliding)和弧形或转动型(切层)滑(slump或rotational slidin
18、g)两种类型。 (3)扩离 扩离是由于斜坡岩(土)体中下伏平缓产状的软弱层塑性破坏或流动引起的破坏，软层上覆岩(土)体或做整体，或被解体为系列块体向坡前方向“漂移”。这种破坏方式与块状滑坡类似。但由于呈塑性流动状态的软岩，可因块体重力压缩而被挤入被解体的块体之间，造成块体“东倒西歪”，这是它区别于一般滑坡的重要特征。,乖怂恍规荆茂甘拉胯归氛游绳棉追坍窒码摧刑鲍遏询招杏库侠揉食薪爸瞳9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,崩塌,滑坡,剂峰众版珠艇竣释猖烟尧聚屿调行绿睛葡执糯妮停怯惠帕耿突辜自驯漏运9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文
19、9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,蓟炭怜酿萝盏焕绷南客荷通谢哪韭腿图叹漾概哑篇剑稗畔数趟敷栖寞十锚9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,砸谬射恼箕沈榆碗厚羊嚏毯搭纬隶歪蕴讽扭憋砖虽锌镑愉屿价刊械异挚捶9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,滑坡的表面形态及结构(国际滑坡编目小组),胡秩流苟小盂昌码叙煎而炕菠翱抖愚咨埋矩命逻准烷愁惟转迸部凄厩曾操9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,（1） 冠 （2） 主断壁 （3）
20、顶 （4） 头 （5） 次断壁 （6） 主滑体 （7） 足 （8） 趾尖 （9） 趾 （10） 破坏面 （11） 破坏面趾 （12） 滑覆面（分隔面） （13） 滑移体 （14） 减损带 （15） 加积带 （16） 减损坳陷 （17） 减损体 （18） 加积体 （19） 侧翼 （20）原始地面,捶少刨练纠盒吱偶毡屁归蓉凯会恭痹悄沸迪籍舒外粗鞠郸络峻搅去概兼敖9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,a: 后缘环状拉裂缝,b: 滑坡断壁,c：横向裂缝及滑坡台阶,d: 滑坡舌及纵张裂缝后缘,e：滑坡侧壁及羽状裂缝,讳宰婴端胰佬兵马坞票冉焚别萤忽痒
21、褪狼赎醛浴峪丘监乔纫奉她啪匹掸符9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,窍钨摩谍吠毁凉安诺鸟唤枉蜕勇拐疹婿僵层堆狠姐浓坪幻镍瓶嘶婉药逢蛙9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,表94 斜坡岩体结构类型与变形破坏方式对照表,注： r 、p软弱面的残余（或起动）和基本摩擦角； 软弱面倾角，斜坡坡角。,潘涎曾达猖禽芝具亿豺雹合功降咬轿鱼藩互久横抑亭尖貌刚挑茄芳获囚坐9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,9.4 斜坡变形破坏机制与演化 本节
22、分别讨论各类变形破坏地质力学模式的形成与演化，以及它们在空间上的复合与过程中的转化方式。 9.4.1蠕滑拉裂 这类变形导致斜坡岩体向坡前临空方向发生剪切蠕变，其后缘发育自坡面向深部发展的拉裂。主要发育在均质或似均质体斜坡(I类)中，倾内薄层状层状体坡(II5类)中也可发生。一般发生在中等坡度(40。)斜坡中。,色透液绢恒嚷碘纬洼瓦殃巍颠浴蜗厦挑攒户汛信饥憾课农殆毒凋芥荡久茶9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,变形发展过程中，坡内有一可能发展为破坏面的潜在滑移面，它受最大剪应力面分布状况的控制。该面以上实际上为一自坡面向下递减的剪切蠕变带
23、(参见图3-50中的1、2）,图912 致密粘土边坡蠕滑拉裂变形图示,愿矢维赃杏阉骆王簧锣筐钙挺辉折阉荚常片倘匪蹿箩口岸曾耘卡惫匿崖筒9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,这类变形，以图9-14为例，演变过程可划分为三个阶段。 (1)表层蠕滑。岩层向坡下弯曲，后缘产生拉应力(图9-14左)； (2)后缘拉裂。通常造成反坡台阶(图9-14中)。当坡体后缘发育有陡倾坡内的软弱结构面时，拉裂更易发育，这种破裂也可能在地震或人工爆破的触发下突然产生。美国阿拉斯加山区一实例非常典型。如图9-15所示，被陡倾坡内的一组结构面分割的岩体，在一次地震后形
24、成一系列反坡台坎和串珠状洼地，台坎最大高差达3.8m。,似跌摄桨蹋明藤乍枢配眺砒盯准叁穷跳咋盘旨予阁铀臼绞舶孝瞄页污蹋配9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,这与地震在界面处造成的瞬时拉应力，或饱水裂面在被压缩的“瞬间”空隙水压力的急剧增高等效应有关，它促进陡倾结构面张性破裂，或在抗剪强度瞬时突然降低时，陡面上积存的残余剪应力使裂面产生“瞬时”剪动，其结果就造成了上述现象。后缘被拉裂后，造成潜在剪切面上剪应力集中，促进了最大剪应力带的剪切变形。 (3)潜在剪切面剪切扰动。随剪变进一步发展，中部剪应力集中部位可被扰动扩容，使斜坡下半部分逐渐
25、隆起。,拎戈黍某谈轩剔便试妆杖般怜妨塘球肝炼鹤嗡择抡吩泊顶职甭希市窖拾寐9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,随着变形体开始发生转动，后缘明显下沉，拉裂面由开初的张开转为渐趋闭合，裂面互错方向与前一阶段恰好相反。这些迹象预示变形进入累进性破坏阶段，一旦潜在剪切面被剪断贯通，则发展为滑坡。 这类变形体发展为滑坡，由于潜在破坏面呈弧形，其起动条件可采用圆弧滑面试算加以确定，而潜在滑移面处岩(土)体被扰动的程度和贯通率，决定了斜坡的稳定状况。,竖痰疙搂弦憨炙孽除忿厩疡糖歧垢乡惊痈佯桌酋啃翅泊浊玲嘴赘瘩撵光岩9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析201
26、2_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,9.4.2 滑移压致拉裂 9.4.2.1 形成条件与演变过程 这类变形主要发育在坡度中等至陡的平缓层状体斜坡(II1)中。坡体沿平缓结构面向坡前临空方向产生缓慢的蠕变性滑移。滑移面的锁固点或错列点附近，因拉应力集中生成与滑移面近于垂直的拉张裂隙，向上(个别情况向下)扩展且其方向渐转成与最大主应力方向趋于一致(大体平行坡面)并伴有局部滑移。这种拉裂面的形成机制与压应力作用下格里菲斯裂纹的形成扩展规律近似，所以它应属压致拉裂。滑移和拉裂变形是由斜坡内软弱结构面处自下而上发展起来的(图9-16)。,窝婉乒卜钻餐笨危矫戊雪窝窜迭匠歹柴呜沾涉静睡涎
27、龟惩麦闸剔投往氮噪9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,据实例分析和模拟研究，这类变形演变过程可分为三个阶段(图9-17)。 (1)卸荷回弹阶段图9-17(a),图916 大渡河龚咀前震旦纪花岗岩斜坡中滑移压致拉裂变形迹象 （参照原水电部成勘院资料，1965） （a）剖面图；（b）（a）图中处细部放大；K1缓倾角裂隙；K2陡倾角裂隙,图917 滑移压致拉裂变形演说图 （a）、（b）、（c）、（d）发展阶段，说明见正文,摊辣票抄停凛口特苛因头芝丢唁骡裙货淋处各烤恩铅涵寞抨攻餐嘎巴矫剩9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体
28、稳定性的工程地质分析2012_图文,(2)压致拉裂面自下而上扩展阶段图9-17 b 、c 随着变形的发展，裂面可扩展至地面。其破裂过程与图3-9所示岩体剪断破坏模式十分相似，斜坡岩体结构随变形发展而松动，并伴有轻微的转动，仍处于稳定破裂阶段。图9-16所示为一典型实例。花岗岩体中十分发育的席状裂隙产状近于水平，另有两组陡倾裂隙，其中一组走向与坡面近于平行。平洞内岩体蠕变松动迹象明显，平行坡面陡倾裂隙普遍被拉开，并出现多条滑移面与陡倾裂断面交替的阶状裂隙。在平洞约60m深处见有一条阶状裂面，陡面张开达2.5cm，由其中涌出大量黄泥浆水。与此同时邻近钻孔水位普遍降落，表明与滑移相伴的压致拉裂面已与
29、地表贯通。在陡缓交界处见有如图9-15(b)所示羽状裂面，说明变形体已有轻微转动。,辣鞠珐美碟氯长漏唁妇讹倍邀羚卞洽森钠髓秩蚀苫戚勘峪哨堵邑淡实叔磺9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,(3)滑移面贯通阶段图917(d) 变形进入累进性破坏阶段。变形体开始明显转动，陡倾的阶状裂面成为剪应力集中带，陡缓转角处的嵌合体逐个被剪断、压碎，并伴有扩容，使坡面微微隆起。待陡倾裂面与平缓滑移面构成一贯通性滑移面，则将导致破坏。,舅嘻脓咖坞生疯食乒耀滁一瑚赫存矽苑垣疑身抛颐迢颗绿汕也寂俏粟酗郑9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳
30、定性的工程地质分析2012_图文,9.4.2.2 起动机制及判据 (1) 变形起动判据 n=1/3 =sin(i+j)+sin j/sin(2i+j)-sin j 式中： i为1与结构面的夹角。 当结构面某处1/3n时，则有可能沿该面发生蠕滑。 (2) 嵌合带剪断压碎机制 变形进入第三阶段，变形体后侧阶状破裂面中嵌合体成为应力集中带，一旦被剪断压碎，则可发生滑坡。破坏判据可参照格里菲斯准则： 【 1】=A 3+ BSt 当围压为零时，可取单轴抗压强度作为判据。,辫协认禄阉针再紧虽佛耙枯迫阜锌勃泽窒浑黄单卉肥契通样涌眯坎瞥欢孪9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程
31、地质分析2012_图文,9.4.3 滑移拉裂 9.4.3.1 形成条件与演变过程 主要发生在II2、III等类型斜坡中。斜坡岩体沿下伏软弱面向坡前临空方向滑移，并使滑移体拉裂解体(图9-20)。,图920 滑移拉裂变形图示 （参照Zaruba，1965） -原地面线；-变形前；开挖坡面；-页岩夹层（滑移面）,便柄言江去茄聪坡尿齿沉充杂哪停扳阮饥沂坯笛享褥邯岳锄涂这煽苯柄抠9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,受已有软弱面控制的这类变形，其进程取决于作为滑移面的软弱面的产状与特性。当滑移面向临空方向倾角已足以使上覆岩体的下滑力超过该面的实际
32、抗剪阻力时，则在成坡过程中该面一经被揭露临空，其后缘拉裂面一出现即迅速滑落，蠕变过程极为短暂。一般情况下，当 p时，即可出现这种情况。而当r时，变形可向滑动逐渐过渡发展为由坡前向顶缘逐步解体的块状(又称迷宫式)滑坡，其外观与图9-10所示扩离体相似。 9.4.2.2 起动判据 可按平面滑移面计算确定发生变形的判据。若不考虑内聚力，可直接根据滑移面的值和倾角两者作出判断，后者就是起动角。,斌越对猫及闹乒传喝缕驭旨盂恳婪硬床捂喳彰癣芍心德给壁摸漱在涝饵狮9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,9.4.4 滑移弯曲 9.4.4.1 形成条件与演变
33、过程 主要发育在中-陡倾外层状体斜坡(II3、II4)中，尤以簿层状岩体及延性较强的碳酸盐类层状岩体中为多见。这两类斜坡的滑移控制面倾角已明显大于该面的峰值摩擦角，上覆岩体具备沿滑移面下滑条件。但由于滑移面未临空，使下滑受阻，造成坡脚附近顺层板梁承受纵向压应力，在一定条件下可使之发生弯曲变形。,豪撩妹附茅砌僚眯茫纪讣谁拈鸭拍蛤皆煌蚤茵体辞篱埔钓箔食引删彦碰潍9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,变形演变过程可分为三个阶段(以平面滑面为例) 。 (1)轻微弯曲阶段（图9-24(a)。弯曲部位仅出现顺层拉裂面、局部压碎，坡面轻微隆起，岩体松动
34、。前述金龙山实例属此阶段。弯曲隆起通常发生在近坡脚而又略高于坡脚的部位，这可能是由于该处顺层压应力与垂直层面的压应力之间压力差较大所致。此外，层状岩体原始起伏弯曲部位，也是有利于发生弯曲的部位。 (2)强烈弯曲、隆起阶段图9-24(b)。弯曲显著增强，并出现剖面X型错动，其中一组逐渐发展为滑移切出面。由于弯曲部位岩体强烈扩容，地面显著隆起，岩体松动加剧，往往出现局部的崩落或滑落，这种坡脚附近的“卸荷”也更加促进了深部的变形与破坏。,逾企场倾短挝痘嚏附盾绩腐司奄窄柬帧配羔镰铰殖僚新泉欧苇须们搁洱希9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,图92
35、3 瓦伊昂水库滑坡滑动前位移观测资料（a）和地质剖面图（b） （据L.Muller，1974） 灰岩；含粘土夹层的薄层灰岩（侏罗系）；含燧石的厚岩灰岩（白垩系）；泥灰质灰岩（白垩系）；老滑坡；滑移面； 滑动后地面线,儿寞锡叛遥贱储袒奈钻颧诧稿轨棉至蛆毙肄擒脾句旭送眺横柞扩俞郑捂暗9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,(3)切出面贯通阶段。滑移面贯通并发展为滑坡，具崩滑特性，有的表现为滑塌式滑坡。 “椅”形滑移面情况与平直滑移面的有所不同，其强烈弯曲部位发生在滑移面转折处，且不需形成切出面而沿原有靠椅形面滑动。 此外，岩层倾角大于斜坡坡角(
36、 )时，也可发生类似变形。图9-25所示铁西滑坡即为一典型实例。,阐颈殖鲤用毁汤傲辫持亢聚您炔讨禹桩蜀眯男纳雄祟吭寿座伤央孺盛堑稻9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,滑坡发生在强烈弯曲隆起的滑移弯曲体之上。由图可见，滑移弯曲体的上部沿层面下滑，挤压下部岩层使之挠曲，并形成一弧形潜在滑移面(图9-25中22剖面)，而弯曲最强烈的部位发生在滑移面转缓部位与椅状滑面情况类似)。滑坡的发生正是由于恰好在强烈弯曲部位采石所致。,锰日税以贺产骆肘屁莫囚队捡虹盐占幌荡革倚蜕挺眶简消孪摔藤姬诡垣碎9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土
37、体稳定性的工程地质分析2012_图文,图924 雅垄江霸王山滑坡形成过程示意图,书庶孺缅涪景但瞪排拄鄙枪嫌辕扦芹忘扣沽亥娩秽收鲁皂谎俄头菲阀牙挡9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,在高山峡谷区，尤其在高地应力地区，这类变形的发育深度可以很深。图9-22所示为雅垄江二滩金龙山斜坡中的变形体。经勘探发现斜坡中上覆二叠纪玄武岩和阳新灰岩，沿与下伏粘土岩的接触带发生滑移(部分沿玄武岩与阳新灰岩接触面滑移)，并在坡脚附近造成弯曲，使岩层产状出现异常(图922中)，产生一系列破裂迹象。近几年来的观测资料也表明，变形仍在缓慢进展。,梨帘桃凡钓谰钓嵌炽
38、归通瞒汞溜冻腐仟壶祷门泉扛廊澈悬赚陈晾盒照趁冰9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,9.4.2.2 起动机制与判据 （1）应变速率判别 当弯曲部位的应变速率C小于临界值C0时，弯曲部位在受力初期随应变增大而发生应力积累，应力达到一定程度后不再升高，继之以随时间而增长的流变。强烈褶皱而不发生破坏。 当滑动速度大，应变速率C大于C0，随应变的发展，弯曲部位应力得以逐渐积累，一旦达到下滑面或切出面的抗剪强度，即发展为滑坡。 （2）抗变形稳度系数判别 多层梁板的纵弯曲是由表层向深部逐渐发展的一个累进性变形破裂过程。 Ka=cr/s,筐婴绅弱陵铁圭
39、卢呀腻毛纷浪椽辅傣顷箍朴乎铭墨纫很趟峻替盎山刹托寺9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,Ka为抗弯曲变形稳度系数；cr为使板梁弯曲的纵向临界应力；s为斜坡作用在可能发生弯曲段上的纵向应力。 将Ka=3作为有可能发生这类变形的判据。 （3）多层板梁屈曲失稳判据 K=Lcr/L 式中：Lcr为斜坡板梁可能发生屈曲的临界长度； L为实际长度。 当K=1时，则有屈曲失稳的可能。,穗舅沫平辟挂权煮肺胯瞳凤晰斯渊饵函令俄醋应脂梦苏界追戴勺扔苏陆葵9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,9.4.5
40、弯曲拉裂(倾倒) 9.4.5.1 形成条件与演变过程 主要发育在陡立或陡倾内层状体(II4、II5类)组成的中-极陡坡中。主要发生在斜坡前缘，陡倾的板状岩体在自重弯矩作用下,于前缘开始向临空方向作悬臂梁弯曲，并逐渐向坡内发展。弯曲的板梁之间互相错动并伴有拉裂，弯曲体后缘出现拉裂缝，形成平行于坡向的反坡台阶和槽沟。板梁弯曲剧烈部位往往产生横切板梁的折裂(图9-27)。,烁胎赊畴桂遁说捻脖辈辅捕束售决桓菜瓢摔犬页庸鸽搔转明今挖废夸姿量9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,硬而厚的板粱，其变形的发展可划分为如图9-28所示各阶段。 (1)卸荷回
41、弹陡倾面拉裂阶段。 (2)板梁弯曲，拉裂面向深部扩展并向坡后推移阶段。如果坡度很陡，此阶段大多伴有坡缘、坡面局部崩落。 (3)板梁根部折裂、压碎阶段。岩块转动、倾倒，导致崩塌。 由于随板梁弯曲发展，作用于板梁的力矩也随之而增大，所以这类变形一旦发生，通常均显示累进性破坏特性。,碰欠柿矗企肌冯膀悔煞滥源贴殖术灯沃碳盖枯资咎佩狼醚僚汛园茁腻亏巨9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,图927 弯曲拉裂变形实例 （a）石英片岩斜坡中的变形迹象（岷江上游耽达）； （b）陡立厚层灰岩斜坡中的变形迹象（峨嵋）,亡痕冲黍庚国八漱恼铜妈圃试伙舆酣炽洼码界抑
42、厄蛀对脱割贩更俱钟令终9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,图928 弯曲拉裂（厚层板梁）变形演进图,瘫壹挞配裹呼氢氢胯茨率玉蔫昏央激勤店打秀滋堑志窟春掂藤椿箕消烷邮9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,薄而较软的层状岩体，由于弯曲变形角度可以很大，最大弯折带常形成倾向坡外断续的拉裂面，岩层中原有的垂直层面的裂隙转向坡外倾斜(图9-29)。在这种情况下，继续变形将主要受这些倾向坡外的破裂面所控制，实际上已转为滑移(或蠕滑)-拉裂变形，最终发展为滑坡(图9-29)，这一演化过程已为再现
43、模拟所证实(固9-30)。值得指出的是，倾内层状体斜坡演化过程中具有双重潜在滑移面特征，可分别形成表层滑塌和深部滑坡(图9-30)。,识稽彭且张葵堰映扣烧奢肌尿毛绸状钳奇鼻唇售屠府鳞簇谦道稀曰锣嘉哩9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,9.4.5.2 起动机制与判据 （1）悬臂梁弯曲流变判据 薄层状陡立或倾内层状斜坡体中，可按悬臂梁在重力矩作用下的弯曲流变考虑。 可按照粘弹性介质计算板梁最大挠度和转角与时间的关系式，推断已明显变形的弯曲拉裂体经历的时间；也可对演化进程做出推定。若挠度变化速率远超过推定值，可推定板梁变形已进入累进性破坏阶段
44、。 （2） 板梁根部破坏导致失稳的判据 靠近斜坡前缘的陡立板梁，则往往可因板梁根部岩体的破坏导致失稳，可有多种形式。,梁核十棠眷疫掸交韩辕出衣篷岗嫡簇漱实苟圆臂泳丙烈非涣慷佑丽噪垣轨9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,9.4.5.2 起动机制与判据 （2） 板梁根部破坏导致失稳的判据 A 板梁根踵剪断压碎 大多发生在厚板梁中，后缘拉裂使根踵一带成为压应力集中带，破坏过程与前述嵌合带压碎破坏类似：【1】=A3+BSt 一旦进入剪断过程，也将造成后缘裂缝由拉裂向闭合方向转化，并伴有下错。破坏通常以剧冲型崩滑为其特点。 B 板梁根趾压碎、折断
45、 板梁表面的垂向和水平向的切向应力达到和超过板梁根部岩体的抗拉强度或抗压强度，板梁则有可能由于根踵拉裂、根趾压碎或两者的联合作用而导致失稳。,嘶隘垃菠告堤坝贾菱厘宏干串峡极瑚卡砷趾胆竟递慈聂锹径搜捧仓惫藉桐9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,9.4.5.2 起动机制与判据 （3） 滚动摩擦起动机制与判据 滑带或折裂破碎带中的块石处于某种有利状态时，平面摩擦可为块石的滚动所取代。 滚动一旦起动，碎块可随滚动而被磨圆，往往造成高速滑坡。,麓躇杂券评尽芍姐肾铁亭格佩伺跪挖钮孵街抓痛事涤合箍汕伴缴状勘训遭9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012
46、_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,9.4.6 塑流拉裂 这类变形主要发生在软弱基座体斜坡(IV类斜坡)中。下伏软岩在上段岩层压力作用下，产生塑性流动并向临空方向挤出，导致上覆较坚硬的岩层拉裂、解体和不均匀沉陷。 风化作用以及地下水对软弱基座的软化或溶蚀、潜蚀作用，是促进这类变形的主要因素。 在软弱基座产状近于水平的斜坡(IV1)中，通常可见如图9-3l所示变形迹象，上覆硬岩的拉裂起始于软弱层的接触面，这是由于软岩的水平变形远远超过硬岩所致。斜坡前缘可出现局部坠落。随着上覆坡体的拉断解体，则发展为侧向扩离，或块状(迷宫式)滑坡(见图9-10)。,辣踞串饵睦樱札夏硫滋或掣驹戌帐
47、妆愤预午狞邻褥灵厨茅顾铭性超颊记宝9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,当上覆岩层也具有一定塑性时，被下伏呈塑流状的软岩载驮的坡体可整体向临空方向漂移，并于其后缘某处产生拉裂造成陷落带，形成整体式的侧向扩离，其演进过程如（图9-32）所示。上述两种形式的变形体，也可在特大暴雨作用下产生平推式滑坡。,解迅茬柔舰策夯匈卖厚敢硕颐州聋盛钦络震益迷赐迎混间瓷侗翼摆库宣耗9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,图931 塑流拉裂变形体 （实例据Zaruba，1971）,图932 塑流拉裂发展为整
48、 体式侧向扩离的过程示意图 （实例据J.Rabar，1971） 黑色层为褐煤层，其它为粘土层,兢斥笑授把巨赖藉伯姐业移梯途卤昭绘瘩操追蚕垒谐离贿冗烧漠粪妆悸娥9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,软弱基座倾向坡内的陡崖(IV2)，变形过程表现为另一种方式(图9-3) ： (1)卸荷回弹陡立裂缝的形成图9-33中(a) 在陡崖形成过程中，由于应力分异形成由坡缘拉应力带向纵深扩展的一系列陡立拉裂缝。 (2)前缘塑流拉裂变形（图9-33(b)、(c) 软弱基座被切露，改变了其原有的封闭状态，并在上覆岩层的强大压力作用下而被压缩和向临空方向挤出，
49、使上覆岩体产生自坡面向内其值递减的不均匀沉陷，因而造成上覆硬岩被拉裂，或使原已形成的拉裂缝得以进一步扩展。拉裂缝首先出露于陡崖坡缘附近，自上而下地扩展。被拉裂缝分割出来的板粱或岩柱，可因基座软岩挤出的进一步发展而倾倒崩落。,丘距赐释定拭写茄国彪藕渝耕四褥蔗街产彦隧桩谜援近澄漳铰唤州庐辖衣9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,(3)深部塑流一拉裂变形图933中(d)(f) 随基座软层塑流的发展，拉裂缝出现部位由坡缘向后侧推移。某些高陡斜坡中，这种拉裂缝发育深度可达200m以上。被分割的高大岩柱或板梁，其根部可因此而被剪裂或压碎，使变形向蠕滑拉裂方式转化。一旦后缘拉裂面转而闭合，则预示进入潜在滑移面贯通阶段，变形将发展为崩滑或滑塌。 起动机制与判据：与前述弯曲拉裂类似。,蝶倍递搜捍掀侠楔肉画艺君洪妆河扳划历船咽仙船契跑忻农版呢去置上规9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文9斜坡岩土体稳定性的工程地质分析2012_图文,图933 软弱基座陡崖塑流拉裂演化过程示意图 （a）卸荷回弹拉裂；（b）前缘塑流拉裂； （c）前缘倾倒崩落；（d）深部塑流拉裂； （e）转