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岩质边坡稳定性分析

更新时间:2023-03-22 00:21:05作者:百科

岩质边坡稳定性分析

边坡稳定性的一般理解是边坡中的滑动体沿滑面破坏,即抗滑力与滑动力之比。当比值等于1,为极限平衡状态;大于1,为稳定状态;小于1,为不稳定状态。这是一种岩体破坏的稳定性概念。有一些工程,对边坡变形有严格的要求,变形量不能超过工程允许的变形量,更不允许发生边坡破坏,应以建筑物允许变形量为标准评价边坡的稳定性,以应变理论为基础,进行岩质边坡稳定计算。还有一些工程,对边坡变形量和破坏虽没有严格的要求,但是,要防止边坡破坏后发生快速滑落;在这种条件下,应以滑体速度为标准评价边坡的稳定性,以功能定理为基础,计算岩质边坡滑落速度。

分析方法是以岩体结构为基础,判断边坡变形破坏的形式,应用岩体力学的基本理论和方法,做出定量评价,为边坡工程设计提供科学依据。分析步骤如下:

(1)应用岩体结构分析方法,划分边坡岩体结构类型,并根据类型判断边坡破坏形式:块状结构边坡,由多组结构面组合,发生块体或楔形体破坏(图1);层状结构边坡,由单一的层面或断层组成,沿平面发生滑动破坏(图2);碎裂结构边坡,由多组密集的结构面组合,沿多组结构面发生追踪破坏(图3);散体结构边坡,一般是指严重风化岩体,破坏形式近似为圆弧形(图4)。

图1 图2 图3 图4

(2)在岩体结构分析的基础上,根据岩体的受力条件,如岩体自重、爆破力、工程作用力、地下水作用等,用力学分析方法进行计算。计算方法有平面的极限平衡解析法;楔形四面体的极限平衡分析法;赤平极射投影与实体比例投影相结合的图解法;边坡岩体应力和应变状态的有限元法。这些方法都能给出边坡稳定性的定量评价。

(3)在力学分析的基础上,从地质成因方面着重分析岩石性质、结构面的性质、地下水动态性质等因素随时间的变化,判断边坡稳定性的变化趋势,为确保边坡稳定提出加固措施。

根据以上步骤的综合分析结果,选定边坡设计方案,并进行技术论证和经济比较、确定合理的稳定坡角。

为了防止边坡发生变形破坏和提高稳定坡角,可采取如下加固措施:

(1)直接加固。挡墙及护坡、抗滑桩、滑动面混凝土抗滑栓塞、锚杆及钢绳锚索;

(2)间接加固。边坡中巷道及钻孔疏干地下水,地面排水及地面铺盖防渗,削坡减载卸荷;

(3)特殊加固。麻面爆破,压力灌浆(见岩体加固)。

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