岩体结构和稳定性分析70页PPT

（11－14）
式中：γ－土的容重；c、φ－坝体土石的内聚力与内摩擦角；
其它符号见图11－15。
由式11－13、11－14可见，P滑的大小除与土的c、φ值有关 外，主要取决于坝体的高度，通常随着坝高的增加而增大。 作用在ab面上的抗滑力S为：
S=(Qx-Pw)tanφ+c • Lx
式中： Qx—作用在ab面上的坝体重量，为一变量，随坝体加高而增大；
Pw —ab面处的超空隙水压力； c、φ —滑动面上土石的内聚力和内摩擦力；
Lx —ab段的长度，为一变量，随坝体加高、加宽而增大。
可见，抗滑力S的大小，一方面与滑动面的c、φ有关，另 一方面则取代于 Qx-Pw（即有效压力）的大小。
对于前述第一类情况[图11 －14（a）],在施工过程中，随着
坝体的增高软粘土层的上下边缘部分的超空隙水压力不断减
(1)由于坝基的强度较低，运行期间又遭到进一步 恶化所造成的破坏。
(3)由于坝基(肩)的抗沿稳定性较低．运行期间又遗到 进一步恶化所造成的滑动破坏。
(3)因坝基中存在有抗剪强度低的土层而造成的土坝或 堆石坝坝基和坝坡的坍滑。
(4)因坝下渗透水流将坝基岩石中的细颗粒物质带走， 使坝基被构空而造成的败
小，有效压力(Qx-Pw)相应的不断增大。但是，由于高塑性软 粘土的透水性很低，排水缓慢，以致粘土层中间部分在施工
后期，甚至竣工以后一段时间之内，还能保持很高的，甚至
接近于附加压力的超空隙水压力，
因此(Qx-Pw)很小，甚至接近于零。 这样，施工期内软粘土层中间部
分（ab面上）的抗滑力S1≈ c • Lx， 即随坝体加高而直线性的缓慢增
当地基土主要是由透水性良好的砂质土组成时，由于空隙
水能很快的排出，超空隙水压力的消散很迅速，故有效压力能 在很短的时间增大至附加压力值，使S3= Qx tanφ.因此，在施工 期间，地基内的抗滑力S3将随着坝体的增高而直线性地迅速增 大（如图11－16）。图11－16中S3和P滑曲线地关系表明，砂质 土地基的抗坍滑的能力很大，足以支持很高的坝体而不发生坍 滑。

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第一节 岩体结构特征
• （一）岩体结构的基本概念 • 岩体结构包括两方面的要素，即结构面和结构体。
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• 结构面：是指切割岩体的各种地质界面。它 是在整个地质发展史中，由构造因素或非构 造因素在岩体内形成的具有一定方向，延展 较大，厚度较小的两维面状地质界面，包括 物质的分异面及不连续面，如层面、各种成 因的节理、断层，各种成因的软弱夹层，不 整全面及假整合面，岩浆岩体与围岩的接触 面，多次侵入的岩浆之间的接触面，变质岩 中的片麻理以及风化夹层和风化界面等。
析 • 在 大 爆 破 工 程 中 ， 往 往 会 遇 到 复 杂 的 地 质 条 件 ， 使 岩 体 边 坡 稳 定 产 生 问 题 ， 这对工程的安全可靠和经济合理影响很大。因此解决岩体边坡稳定问题， 对于正确运用爆破工程技术，具有极为重要的意义。爆破工程地质的重要 任务之一，就是研究爆破情况下岩体边坡稳定性问题。
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• （三）结构体的形式及特征
• 岩体受结构面切割而造成的块体的不同形状 称为结构体形式。一般常见的单元结构体可 分为柱状、块状、板状、楔形、菱形、锥形 等六种形态。此外，由于岩体的强烈变形及 破碎的结果也可形成片状、碎块状、鳞片状、 碎屑状等结构体形式。
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• 结构体形式的划分与岩体稳定评价很有关系。 应综合考虑三方面的因素：
它是在整个地质发展史中由构造因素或非构造因素在岩体内形成的具有一定方向延展较大厚度较小的两维面状地质界面包括物质的分异面及不连续面如层面各种成因的节理断层各种成因的软弱夹层不整全面及假整合面岩浆岩体与围岩的接触面多次侵入的岩浆之间的接触面变质岩中的片麻理以及风化夹层和风化界面等
第四讲 岩体结构及 岩质边坡稳定分

于其上的房屋29间（孔）。窑洞建于 PPT课件
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1999年，房屋建于2002年。此次崩塌共
造成27人死亡、17人受伤。
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2009年6月5日15时许，重 庆市武隆县铁矿乡鸡尾山 山体发生大规模垮塌，掩 埋了12户民房以及400多 米外的铁矿矿井入口，造 成10人死亡，64人失踪， 8人受伤的特大灾害。
• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我
笨，没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
第六章 边坡稳定性的工程地质研究
均质滑坡
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2. 滑坡的分类
（2）根据滑动带的力学性质
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3.滑动面的形成机制
(1)滑动面受最大剪应力面控制：在滑动破坏之前，坡体内 没有既定的软弱面作为滑面。当剪应力超过岩体的强度极 限时，就将大致沿着最大剪应力面发生剪切滑动，常成弧 形并在斜坡的上缘附近转为陡倾的拉裂面。
(2)滑动面受已有软弱结构面控制：坡体中有软弱结构面或 软弱夹层存在，并能构成有利于滑动的结构面(或几个面的 组合面)产生滑动。因此软弱结构面的抗剪强度和产状起控 制作用，而不决定于岩石本身的强度，岩质边坡的破坏绝 大多数都是属于这种情况。
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一、地貌条件的影响
深切峡谷地区，陡峭的岸坡是容易发生边坡变形和破坏的 地形条件。通常，坡度越陡、坡高越大，对稳定越不利。崩 塌现象均发生在坡度大于60º的斜坡上。而滑坡现象虽在陡 坡地形发育较多，但在较缓的边坡上也可发生，这主要决定 于滑动面的性质。

岩体结构与稳定性分析
3.2岩体边坡稳定性评价方法 一.边坡岩体变形破坏的基本形式 （一）基本形式分类 1.按滑坡面与岩层层面关系分类 2.按边坡破坏的滑动面形状分类 3.按岩体结构特性分类
岩体结构与稳定性分析
(二)影响边坡稳定的因素 岩石性质：岩石的成因，矿物成分，结构和强度 岩体结构：岩体的结构类型，结构面性状以及其与坡面的关系 水的作用：对岩土的软化，泥化作用，冲刷作用，静水压力和动水压力 作用等。 风化作用：使岩体的裂隙增多，扩大，透水性增强，抗剪抗压强度降低。 地震力：使边坡岩体的剪应力增大，抗剪强度降低。 地应力：开挖边坡使边坡初始应力改变。 地形地貌及人为因素：边坡不合理的设计，开挖和加载，大量施工用水 的渗入及爆破等。
岩体结构与稳定性分析
3.1岩体的结构特性 3.2岩体边坡稳定性评价方法
岩体结构与稳定性分析
一.结构面 1.分类 原生结构面，构造结构面，次生结构面
2.结构面的工程特征 产状，规模，形态，连续性，密集程度，张开度和填充情况 3.软弱夹层及泥化夹层特点 软弱夹层，泥化夹层
岩体结构与稳定性分析
二结构体 在岩体中被结构面切割的岩体被称为结构体体现了岩体的基本构造 和外貌特征。 分类 整体结构或块状结构（局部滑动或坍塌，深埋洞室的岩爆），镶嵌 结构（可沿结构面滑塌，软岩可产生塑性变形），碎裂结构（易引 起规模较大的岩体失稳，地下水加剧失稳），层状结构（易发生规 模较大的岩体失稳，地下水加剧失稳）
岩体结构与稳定性分析
三.岩体分类 1.按岩体完整程度分类 岩体的完整程度反映了其裂隙性，破碎岩石的强度和较完整岩石大 大削弱，尤其边坡和基坑工程更为突出。 2.按岩石质量指标RQD分类 是国际通用鉴别岩石工程性质好坏的方法，是利用钻孔直径为 54MM的金刚钻进的岩芯采取率来评价岩石质量。 3.按岩体基本质量指标BQ分类 我国首个岩体分级的国家标准，先确定岩体基本质量，再结合具体 工程特点确定岩体分级

的围岩易于变形或滑动，造成很大的偏压，逆倾
向一侧围岩侧压力小，有利于稳定。因此，在倾
斜岩层中最好将洞室选在均一完整坚硬的岩石中。
此外，岩层的倾角对围岩的稳定性也有影响。
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水平及倾斜岩层中的地下洞室
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陡立岩层中的地下洞室
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2．褶皱的影响
•
褶皱剧烈地区，一般断裂也很发育，特别
是褶皱核部岩层完整性最差。在背斜核部，岩
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12
概述
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13
概述
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概述
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北京复兴门车站
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二滩电站的大坝：高240米
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二滩电站的引水隧道
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二滩电站的尾水隧道
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水工隧道
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地下电缆隧洞
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概述
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隧洞开挖图
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地下式水电站洞室布置剖面示意图
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鲁布革水电站隧道施工
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块 状 结 构 岩 体 的 块 体 滑 移
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63
三 类 典 型 的 分 离 体
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3．层状弯折和拱曲
• 岩层的弯曲折断，是层状围岩变形 失稳的主要形式。
• 平缓岩层，当岩层层次很薄或软硬相 间时，顶板容易下沉弯曲折断。
• 在倾斜层状围岩中，当层间结合不 良时，顺倾向一侧拱脚以上部分岩层易 弯曲折断，逆倾向一侧边墙或顶拱易滑 落掉块。
附近没有发震构造，地震基本烈度应小于8度。理 想的建洞山体应具备以下条件：

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44
4、联合支护方法 在施工中，常将上述各种方法组合应用，以达到 最佳的支护效果。工程安全是第一位的。 排水是必须考虑的。各种加固措施的适宜性及经 济合理性也是应该考虑的。
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四、实际工程介绍
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二滩水电站进水口及8号公路边坡 锚索、锚杆、喷砼、框架、挡墙、灌浆等联合支护
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预应力锚索支护（3000KN）
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安全系数FS：一般采用加大自重下滑力来计算：
E i F S W isii W n icio ti g c s i l i i E i 1
FS＝1.05～1.25 注意：如果计算断面中有逆坡，倾角αi为负值，则Wisin αi也是负值因而 Wisin αi变成了抗滑力，在计算滑坡推力时， Wisin αi项就不应乘以安全系 数了。
滑动圆弧面
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条分法
对于第i条岩条滑弧上：
法向力和切向力：
Ni Wicosi Ti Wisini
抗滑力：
cili Nitgi
抗滑力矩：
M R i c ili N it g iR
滑面上总抗滑力矩：
n
n
M R M Ri ciliNitg iR
i1
i1
n
滑面上总滑动力矩：
M S TiR
i 1
抗滑桩施工
框架与长锚杆联合支护48
联合支护
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桩板墙
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桩板墙
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削坡减载
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框架支护
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框架与锚索相结合的加固
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框架与锚索相结合的加固
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框架与锚索相结合的加固
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框架与锚索相结合的加固
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锚索加固
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