8 边坡工程地质问题
- 格式:doc
- 大小:41.50 KB
- 文档页数:4
边坡工程检测方案一、绪论随着城市建设和工程项目的不断扩展,边坡工程的重要性日益凸显。
边坡工程作为土木工程的一个重要部分,其安全性直接关系到工程的持续运行和周围环境的安全。
因此,边坡工程的检测和监测显得尤为重要。
本文主要讨论边坡工程检测方案,通过对边坡稳定性、土壤力学参数、地质灾害等方面进行详细的检测和分析,以保证边坡工程的安全稳定。
首先,从边坡工程的背景和意义入手,分析其重要性和必要性,然后结合具体的检测内容和方法,提出完善的检测方案,最后对检测结果进行分析和评价,以此保障边坡工程的安全运行。
二、边坡工程检测的背景与意义边坡工程是指在地表或地下土质中施工的工程,包括山体工程、岩土边坡工程、河岸边坡工程等。
边坡工程在各类土木工程项目中起着承载地基、防护环境、保障安全等重要作用。
然而,由于地质、地下水、自然环境等因素的不断影响,边坡工程容易出现稳定性问题,直接威胁到周围村民和道路交通的安全。
因此,对边坡工程的检测显得尤为重要。
边坡工程检测的意义在于保障工程的安全稳定,为边坡工程的设计和施工提供准确的数据支持,提高工程的可靠性和持续性,保障周围环境和人民的生命财产安全。
此外,边坡工程的检测结果也可以为后续的工程维护和管理提供科学依据。
三、边坡工程检测的内容边坡工程的检测内容主要包括边坡稳定性、土壤力学参数、地质灾害等方面的检测。
1. 边坡稳定性检测边坡稳定性是边坡工程的基本问题,也是检测的重点内容之一。
边坡稳定性检测的主要目的是评定边坡的稳定状态,了解其可能发生的破坏模式,包括滑坡、崩塌等。
边坡稳定性的检测内容主要包括地形勘察、地质勘探、工程地质勘测等方面。
地形勘察主要包括野外勘测和地形分析,通过对地形特征、地貌变化等进行判定,评定边坡的稳定状态。
地质勘探主要包括岩土勘察、水文地质勘查等,通过对边坡土体、地下水、地质构造等进行勘查,评定边坡的稳定性。
工程地质勘测主要包括钻孔、采样等技术手段,通过对边坡土体的物理力学参数和变形特性进行测试,评定边坡的稳定性。
边坡工程地质问题边坡是自然或人工形成的斜坡,是人类工程活动中最基本的地质环境之一,也是工程建设中最常见的工程形式。
斜坡的形成,使岩土体内部原有应力状态发生变化,出现坡体应力重新分布,主应力方向改变,应力又产生集中;而且,其应力状态在各种自然营力及工程影响下,随着斜坡演变而又不断变化,使斜坡岩土体发生不同形式的变形与破坏。
不稳定的天然胁迫和人工边坡,在岩土体重力、水及震动力以及其它因素作用下,常常发生危害性的变形与破坏,导致交通中断、江河堵塞,塘库淤填,甚至酿成巨大灾害。
根据组成边坡的主体材料不同,边坡可分为土质边坡和岩质边坡两种,而这两者主体材料的结构、性质差别很大,其存在的工程地质问题也不相同,需要分开进行研究。
边坡的稳定是一个比较复杂的问题,影响边坡稳定性的因素较多,简单归纳起来有边坡体自身材料的物理力学性质、边坡的形状和尺寸、边坡的工作条件及边坡的加固措施等几个方面。
一、岩质边坡工程地质问题(一)岩体结构及稳定性分析方法(6)边坡处于强震区或邻近地段,采用大爆破施工。
采用工程地质类比法选取的经验值(如坡角、计算参数等)仅能用于地质条件简单的中、小型边坡。
(三)岩体稳定的结构分析—赤平极射投影图法岩体的破坏,往往是一部分不稳定的结构体沿着某些结构面拉开,并沿着另一些结构面向着一定的临空面滑移的结果。
这就揭示了岩体稳定性破坏所必需具备的边界条件(切割面、滑动面和临空面)。
所以,通过对岩体结构要素结构面和结构体分析,明确岩体滑移的边界条件是否具备,就可以对岩体的稳定性作出判断。
这就是岩体稳定的结构分析的基本内容和实质。
而赤平极射投影图法就是岩体稳定的结构分析的方法。
1.作图方法:以最基本的面结构面的产状为例作如下简单介绍。
如已测得两结构面产状如表1-3表1-3 结构面产状表结构面走向倾向倾角J1 N30°E SE 40°J2 N20°W NE 60°作此两结构面的赤平极射投影图,并求其交线的倾向和倾角。
边坡滑坡成因分析及治理措施摘要:以某边坡为研究对象,对滑坡体的滑坡边界特征以滑坡变形特征进行了分析,通过数值模拟法评估了抗滑桩+锚杆的联合支护方案的支护效果。
研究表明,公路滑坡目前变形主要发生在滑坡前缘,后缘存在数道裂缝,坡脚挡墙外移,坡脚外地面尚稳定,未见鼓起迹象,其主要变形表现形式为局部滑塌,属于小型滑坡的规模等级;滑坡形式为牵引式滑坡,在经历较长时期的降雨后,滑坡体发展快速,产生了极其明显的下滑变形现象,并且坡脚的挡墙亦出现了侧向变形、墙顶开裂现象;抗滑桩+锚杆的联合支护结构下的边坡不存在潜在滑动面,边坡稳定性安全系数为1.35,边坡整体处于稳定状态。
关键词:公路边坡;滑坡基本特征;联合支护;稳定性分析0引言随着我国经济建设的飞速发展,基础设施大量新建,这其中就包括边坡工程。
近些年,边坡滑坡导致的事故灾害屡见不鲜,这给社会经济和人民财产安全带来严重危害。
因此,边坡滑坡及处治分析问题已成为当前研究热点之一。
众多科研工作者针对边坡滑坡问题开展了一系列研究,为该领域的研究做出重要贡献。
杨明亮等[1]以某路堑边坡为背景,根据现场勘测资料分析了公路路堑边坡顺层滑坡的基本特征等;同时,通过有限元软件建立三维数值模型,对路堑边坡的治理措施进行了研究。
李政等[2]基于某边坡工程,利用PLAXIS 3D软件建立边坡模型,对比了不同支护方案的支护效果,并进一步优化了支护方案。
王斌等[3]以澜沧江库岸工程为背景,根据现场勘查资料,分析了工程地质环境特征及公路边坡滑坡体的变形特征,深入研究了沿江公路病害分区。
1研究区工程地质条件本文所研究边坡长约260m,病害较为明显的段落约有100m,坡高约25m,边坡小里程至中部地形内凹,大里程坡体位于地形山脊处,后部为水稻田、地瓜田地及居民住宅。
边坡邻近构筑物环境复杂,坡下线路右侧建有4层砖混结构建筑以及龙东大桥,三级坡面筑有2根电杆,边坡左后方距离边坡开口线20m位置坐落一处电塔。
边坡稳定性的影响因素及分析方法边坡稳定问题是最常见的工程地质问题之一,随着我国现代化建设事业的迅速发展,高层建筑等大量工程项目开工建设,在这些工程的建设过程或建成后的运营期内,不可避免地形成了大量的边坡工程。
而且,随着工程规模的加大加深及场地的限制,经常需在复杂地质环境条件下,人为开挖各种各样的高陡边坡,所有这些边坡工程的稳定状态,事关工程建设的成败与安全,会对整个工程的可行性、安全性及经济性等起着重要的制约作用,并在很大程度上影响着工程建设的投资及效益。
合理有效地选用与之相适应的边坡稳定性分析与加固方法,是值得深入研究的问题。
一、边坡稳定性的影响因素地形是制约边坡稳态的第一控制要素。
边坡变形主要由地形的改造引起,而变形易发部位是地形坡度陡变部位,变形域规模则取决于边坡的高度。
在边坡工程中,区域构造环境问题可涉及四级构造单元及其后续各级构造。
当工程的部位集中分布多个崩滑体时,则是区域构造环境和地震地质环境。
区域构造环境的分析要点是自老至新构造应力场的转化,包括主应力的偏转(移)、压(剪)应力场向张(剪)应力场的转化、初始应力释放环境、蠕(流)变环境以及对渗流场和风化作用的制约作用(优势面)等。
居地地质构造是判断独立变形、运动单元的根本依据。
(一)节理裂隙序次第一序次:周边完整基岩的节理裂隙和劈理;第二序次:破碎岩体各独立块体的节理裂隙和劈理,含微构造、显微构造系列;第三序次:新近出现的变形裂隙(缝)。
(二)坡体结构坡体的整体刚度取决于节理裂隙的发育程度;坡体的变形、失稳类型取决于各类地质结构面产状同坡面产状之间的相互关系。
地层岩性的边坡变形、失稳效应最终反映在各层的刚度与抗剪强度。
如果坡体各组成层位的刚度比值大于1/3,该坡体可作为准均质体考虑;若刚度比值不大于1/3,变形第一控制层位是刚度比值最小的那一层位。
分析塑性域扩展趋势时,各层抗剪强度值都有影响,但控制层位仍然是刚度最小的那个层位。
当一处坡体具备变形、失稳条件时,导致其失稳的直接诱发因素之一是水的作用,包括地表水和地下水的作用,其中地表水及大气降雨又往往是该部位地下水的直接补给源,故对一处坡体的研究,它的研究范围应该是地表水汇水域。
分析边坡工程的破坏形式及其防治措施在山区或沿海丘陵地区,公路工程在建设过程中,经常遇到岩质高边坡的问题,需要切实保证边坡工程的质量,避免其对于公路运营安全性的影响。
但是,当前形式下,公路边坡工程受各种因素的影响,容易出现破坏和病害,从而使得整个公路的可靠性和安全性受到影响。
因此,需要采取必要的措施,对其进行防治,保障公路的运营安全。
1 边坡工程的破坏形式对于公路的边坡工程而言,其破坏形式是多种多样的,主要是由边坡自身的岩土体结构和性质所决定的。
一般情况下,公路边坡可以分为土质边坡和岩质边坡两种。
土质边坡一般分布在平原、河流沿岸和沿海地区,相对较为广泛,而其土层的结构使得其稳定性相对较差,容易受到外因或内力作用的影响,产生破坏,其基本破坏形式是滑坡,包括直线型滑动和圆弧形滑动;岩质边坡主要分布在山区,相对于土质边坡而言,其强度更高,稳定性也更好,但是受岩石类型、结构、岩层走向以及应力作用的影响,同样会产生破坏,其基本的破坏形式是崩塌和错落,包括圆弧破坏、平面破坏等。
2 边坡工程的病害类型2.1 风化风化,是指地表或接近地表的坚硬岩石、矿物与大气、水及生物接触过程中产生物理、化学变化,从而在原地形成松散堆积物的全过程。
对于边坡工程而言,风化剥落可以说是最为常见的病害类型,其病害程度受岩石质地的影响,如果质地相对坚硬,则剥落缓慢,反之,则剥落迅速,更加严重。
通常情况下,风化剥落病害对于公路的安全并没有太大的影响,但是如果没有及时进行处理,使得风化程度不断加深,会导致边坡岩体遭到严重破坏,最终影响公路的稳定性和行车安全。
2.2 滑坡滑坡,是指边坡的局部稳定性遭到破坏,在重力和公路承载力的共同作用下,岩体或其他碎屑会沿一个或多个破裂滑动面,向下做整体滑动行为。
产生滑坡的原因不仅仅是重力作用,还包括地下水和人为活动的影响。
一般情况下,滑坡需要经过蠕动变形、滑动破坏以及稳定三个阶段,滑动速度较慢,但是也不排除高速滑动的现象。
Ⅰ、名词解释(5道)1、岩质边坡得变形:就是指边坡岩体只发生局部位移或破裂,没有发生显著得滑移或滚动,不致引起边坡整体失稳得现象。
P1702、松动:边坡边坡形成初始阶段,坡体表部往往出现一系列与坡向近于平行得陡倾角张开裂隙,被这种裂隙切割得岩体便向临空方向松开、移动、P1703.边坡卸荷带:发育有松动裂隙得坡体部位、P1704。
剥落:边坡岩体在长期风化作用下,表层岩体破坏成岩屑与小块岩石,并不断向坡下滚落,最后堆积在坡脚,而边坡岩体基本上就是稳定得。
P1715。
蠕动:边坡岩体在重力作用下长期缓慢得变形。
P1716、表层破坏:岩质边坡得表层破坏主要就是地表应力释放、物理风化等原因引起得,其破坏深度一般为几cm~几m,主要表现为松动与剥落。
P1717。
深层蠕动:主要发育在边坡下部或坡体内部,按其形成机制特点,深层蠕动有软弱基座蠕动与坡体蠕动两类。
P1718.松驰张裂:指边坡岩体由卸荷回弹而出现得张开裂隙得现象。
9。
倾倒:也称崩塌落石。
P17310。
顺层边坡:发育在单斜岩层地区得天然斜坡或人工边坡,坡面与层面一致,被称为顺层边坡、P174Ⅱ、单项选择题(在下列各题中选最佳答案,将其代码填在括号中)(18道)1.松动裂隙,张开程度及分布密度由坡面向深处()。
P170A。
减小B.增大C。
不变D、先增大后减小2、当( )时风化剥落可能引起崩塌。
P171A。
在软硬互层边坡上B、岩层倾向与坡向相同C、岩层倾向与坡向相反D。
岩层倾角与坡脚相差很大3。
下列边坡最易发生蠕动变形得就是()。
P171A。
页岩B.砂岩C。
灰岩D、花岗岩4、下列能产生剪切裂隙得就是( )。
A.松弛张裂B.卸荷裂隙C。
滑坡后壁D。
边坡坡脚5.边坡格构加固起到了( )作用。
P185A.提高抗滑力B.减小下滑力C.传力结构D、美观6、土质边坡发生表层滑塌得主要因素就是( )。
P169A。
日照 B.地下水C、人类耕作D、地震7、当边坡(),且层间接触面得倾向与边坡方向一致,有时由于水得下渗使接触面润滑,造成上部土质边坡沿接触面滑走得破坏。
P170A.上层为土,下层为基岩B.上层为土,下层为土C、上层为基岩,下层为基岩D、上层为基岩,下层为土8。
有时反坡向得薄层岩层会向临空面一侧发生弯曲,形成“点头弯腰",这就是因为( )、P171A.风化B。
软硬岩互层C.人工开挖D。
倾角大于坡脚9.结构面走向与坡面走向( )时,表层蠕动发育尤甚。
P172A。
小角度斜交 B.垂直C。
平行D、大角度斜交10.引起边坡蠕变最重要得因素就是( )。
P171A。
风化B。
重力C、人类活动D。
地震11.边坡稳定性系数等于()。
P176A.抗滑力/下滑力B。
下滑力/抗滑力 C.抗滑力/剩余下滑力D.剩余下滑力/抗滑力12.在条分法中,若得出上一块得下滑力为负值,则计算下一块滑力时( )。
P177A.推力取0B.推力取正后相加C.推力直接相加D.不一定13、边坡开挖以后,由于卸荷作用使岩体内得应力重分布、在靠近边坡面附近,最大主应力方向与临空面( )。
P183A、垂直B。
相交C、平行 D.无关14、边坡开挖后在陡峻边坡得坡顶会出现( )。
P183A。
剪应力 B.拉应力C、上部剪应力,下部拉应力D。
下部剪应力,上部拉应力15。
边坡开挖后在坡脚附近会出现( )。
P183A、剪应力B、拉应力C.上部剪应力,下部拉应力 D.下部剪应力,上部拉应力16。
膨胀岩土边坡常发生推倒边坡支护甚至推断抗滑桩等问题就是因为( )。
P174 A.膨胀力 B.冻胀力C.热应力D。
渗透力17.边坡开挖以后,由于卸荷作用使岩体内得应力重分布、在靠近边坡面附近,最小主应力方向与临空面( )。
P183A.垂直B.相交C、平行 D.无关18.下列属于土质边坡整体性破坏得就是( )、A.剥落B。
滑坡C。
冲刷D、表层滑塌19.作为大桥地基,边坡不仅要满足桥梁基础承载力得要求,而且要考虑桥基荷载作用下由于()引起破坏时得边坡得稳定性。
P174A.层间滑动B、大位移 C.拉张 D.剪切Ⅲ。
多项选择题(9道)1、边坡岩体变形破坏得基本形式有( )、P170A.表层破坏B.软化变形C。
块体移动D.整体变形破坏2.土质路堑边坡整体性变形破坏包括( )、P169A.整体坍滑B。
滑坡 C.落石D.崩塌3.边坡松动带得深度,除与坡体本身得结构特征有关外,主要受()控制、P171A、坡形B.岩性C。
坡体原始应力状态 D.地下水位4.边坡稳定性得评价方法有()。
P179A.工程地质分析法B、理论计算C.试验及观测方法D、现场测试5、引起边坡变形破坏得因素有()。
P17A、重力B。
地震 C.降雨D、人类活动6.岩质边坡蠕动可以分为( )、P172A.软弱基座蠕动 B.表层蠕动C。
顺向蠕动D.坡体蠕动7. 影响边坡岩体应力分布得因素有( )。
A.原始应力状态B.坡形C.岩性D、结构面特征8.下列属于特殊得边坡问题有( )。
P174A.大荷载边坡 B.碎屑流边坡C、膨胀岩土边坡D、长大顺层边坡9。
土质边坡滑动时滑面得形态主要取决于( )、P176A。
土质得均匀程度B、土得性质C、土层得结构D。
土层得构造10.以下属于碎屑流边坡特点得就是( )。
P174A.速度快B.突发性强C、破坏力大 D.水平位移大Ⅳ。
改错题(5道)1.土质边坡在坡顶或上部出现连续得剪切裂缝并下沉,或边坡中、下部出现鼓胀现象,都就是边坡整体性破坏与滑动得征兆、(土质边坡在坡顶或上部出现连续得拉张裂缝并下沉,或边坡中、下部出现鼓胀现象,都就是边坡整体性破坏与滑动得征兆。
)P1702、抗滑桩就是通过桩身将坡体推力传递给挡墙,而使边坡保持平衡或稳定得工程结构、(抗滑桩就是通过桩身将上部承受得坡体推力传给桩下部得侧向土体或岩体,依靠桩下部得侧向阻力来承担边坡得下滑力。
)P1863。
边坡就是指天然斜坡。
(边坡包括天然斜坡与人工边坡。
)P1694.边坡形成初始阶段,坡体表部往往会出现一系列与坡向近于垂直得陡倾角张开裂隙。
(边坡形成初始阶段,坡体表部往往会出现一系列与坡向近于平行得陡倾角张开裂隙、)P1705。
具有缓倾结构面得岩体就是构成坡体蠕动充分条件。
(具有缓倾结构面得岩体与发育有其它陡倾裂隙就是构成坡体蠕动得基本条件、)P1726.对坡长较大得顺层边坡进行加固设计时,必须对整个边坡进行加固。
(对坡长较大得顺层边坡只对局部将会滑移得岩体进行加固即可满足边坡安全得要求。
)P174Ⅴ、判图题(5道)1、读图,写出坡体蠕滑得三个阶段。
(a)切角滑移;(b)次级剪面开始形成;(c)滑面形成2、读图,写出块体移动得常见破坏形式。
(a)松弛张裂(b)平面滑动(c)楔形体滑动(d)倾倒3.读图,写出各边坡得应力分布特征。
直线坡得应力集中区在坡脚处。
折线坡有两个重点应力区:坡脚与变坡点。
4。
读图,写出各边坡得应力分布特征。
当坡形为下陡上缓时,坡脚就是应力集中区,变坡点就是拉张区。
当坡形为上陡下缓时,应力集中区在变坡点,消除了坡脚得应力集中。
5。
读图,说明产生下列现象得原因。
软弱基座挤出;坡体基座产状较缓且有一定厚度得相对软弱岩层,在上覆层重力作用下,致使基座部份向临空方向蠕动,并引起上覆层得变形与解体,软弱基座塑性较大,坡脚主要表现为向临空方向蠕动、挤出。
P171Ⅵ.简答题(4道)1.请简述边坡发生卸荷回弹得原因?答:斜坡岩体内积存得弹性应变能释放而产生得。
2、请简述地质构造对边坡有什么影响?P175答:主要就是结构面得方位及其组合特征对边坡岩体切割得影响。
3.土质边坡整体性破坏与滑动得征兆有哪些?P170答:在坡顶或上部出现连续得拉张裂缝并下沉,或边坡中、下部出现鼓胀现象。
4。
岩质边坡松动裂隙产生得原因就是什么?P170答:可以就是应力重分布中新生得;但大多就是沿原有得陡倾角裂隙发育而成。
Ⅶ。
论述题(详细论述下各题) (3道)1、边坡基本应力分布特征就是什么?p158答:在靠近边坡面附近,最大主应力方向近于平行临空面。
在陡峻边坡得坡面与坡顶则会出现拉应力,并形成拉应力带、在坡脚附近形成剪应力集中带。
然后从不同坡形展开阐述:(1)直线坡;(2)折线坡;坡形为下陡上缓与上陡下缓时;(3)台阶坡、2、提高边坡岩体稳定性得措施有哪些?P183答:(1)注浆加固;(2)锚杆(索);(3)格构加固;(4)挡土墙;(5)抗滑桩;(6)优化填料。
可按以上六点展开阐述、3。
请论述岩质边坡得软化变形模式?P171答:边坡蠕动大致可分为表层蠕动与深层蠕动两种基本类型。
深层蠕动按其形成机制特点,分为软弱基座蠕动与坡体蠕动两类、可按以上两点展开阐述。
4。
保护边坡地质环境得措施有哪些?P186答:(1)防排水工程;(2)防风化工程;(3)保护坡顶坡脚。
可按以上三点展开阐述。
5.影响铁路路堑岩石边坡稳定性得基本条件与主要因素就是什么?P179-180答:基本条件有:(1)构造带特征;(2)节理发育程度;(3)层理、片理及主要节理构造产状要素与线路关系;(4)山坡自然坡度。
主要因素有:(1)水;(2)岩体风化特征、可按以上几点展开阐述。