最新岩体力学在边坡工程中的应用之一.docx
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最新岩体力学在边坡工程中的应用之一
岩体力学在边坡工程中的应用(之一)
第十五讲
第十七章 岩体工程与基础工程
第一节岩体力学在边坡工程中的应用(之一)
一、内容提要:
本讲主要讲述岩质边坡应力分布特征;边坡岩体的变形和破坏以及影响边坡稳定性的工程地质因素
二、重点难点:
边坡应力分布特征、边坡变形和破坏
斜坡系指地壳表部一切具有侧向临空面的地质体。
它包括自然斜坡和人工边坡两种。
前者是在一定地质环境中,在各种地质营力作用下形成和演化的自然历史过程的产物,如山坡、海岸、河岸等。
后者则是由于人类某种工程、经济目的而开挖的,往往在自然斜坡基础上形成,其特点是具有较规则的几何形态,如路堑、露天矿坑边帮、运河(渠道)边坡等。
斜坡具有坡体、坡高、坡角、坡肩、坡面、坡脚、坡顶面、坡底面等各项要素(图17-1-1)。
斜坡在各种内、外地质营力作用下,不断地改变着坡高和坡角,使坡体内应力分布发生变化。
当组成坡体的岩土体强度不能适应此应力分布时,就产生了斜坡的变形破坏作用。
尤其是大规模的工程建设,使自然斜坡发生急剧变化,斜坡的稳定程度也变化极大,往往酿成灾害。
斜坡的变形与破坏,实质上是由斜坡岩土体内应力与其强度这一对矛盾的发展演化所决定的。
由于斜坡变形破坏,给人类和工程建设带来的危害在国内外不乏其例。
在我国,由于特殊的自然地理和地质条件所制约,斜坡地质灾害分布广泛,活动强烈,危害严重。
由于斜坡变形破坏对人类工程、经济活动和生命财产的危害较大,所以它是工程地质学研究的主要课题之一,也是环境地质学和灾害地质学研究的重要内容。
【例题1】决定斜坡的变形与破坏的主要因素是()。
A.斜坡类型
B.斜坡要素
C.斜坡种类
D.斜坡岩土体内应力与强度
答案:
D
【例题2】下列不属于斜坡要素的是()。
A.坡高
B.坡顶
C.坡角
D.坡腿
答案:
D
一、岩质边坡应力分布特征
斜坡的变形与破坏,取决于坡体中的应力分布和岩体的强度特征,了解坡体中应力分布特征,对认识斜坡变形与破坏机理很有必要;对正确评价斜坡的稳定性,制定合理的设计和整治方案有指导意义。
但是,由于坡体通常不是均质各向同性的介质,坡形也千姿百态,在坡体变形与破坏过程中,其应力状态又不断地变化着,因此下面只能对岩质边坡应力分布的特征作一规律性探讨。
(一)形成边坡后应力状态的变化
形成边坡后,由于边坡的卸荷作用,并且具有了向临空面方向变形和位移的空间,边坡的应力将重新分布。
下面我们用有限单元法分析均质边坡的弹性应力状态。
根据有限单元法的计算,形成边坡后,岩体的应力主要发生了以下变化:
1.由于应力重新分布,边坡周围主应力迹线发生明显偏转,见图17-1-2,其总的特征为愈靠近临空面,最大主应力(σ1)愈接近平行于临空面,最小主应力(σ3)则与之趋于正交。
2.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;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。
3.坡缘(坡面与坡顶面的交线)附近,在一定的条件下,坡面的径向应力和坡顶面的切向应力可转化拉应力,形成一张力带,见图17-1-3。
4.与主应力线偏转相联系,坡体内最大剪应力迹线由原来的直线变为近似圆弧形,弧的凹面朝着临空。
5.坡面处由于径向压力实际等于零,所以坡体实际上处于单向应力状态(不考虑坡面走向方向的应力σ2),向内渐变为两向(不考虑σ2时)或三向状态,并逐渐恢复到原始应力状态。
上述应力分析只能适用于均质各向同性的岩体中,如果边坡同内存在大的断层或层状岩体,则其应力分布必有较大的差异。
【例题3】边坡开挖以后,由于岩土体内的应力重新分布,边坡周围主应力迹线发生明显偏转,在愈靠近临空面的位置,对于其主应力分布特征,下列各项中正确的是( )。
A.σ1愈接近平行于临空面,σ3则与之趋于正交
B.σ1愈接近平行于临空面,σ2则与之趋于正交
C.σ2愈接近平行于临空面,σ3则与之趋于正交
D.σ3愈接近平行于临空面,σ1则与之趋于正交
答案:
A
【例题4】在下列斜坡的各个位置中,坡体处于单向应力状态的是( )。
A.坡脚处
B.坡体浅部
C.坡面处
D.坡体深部
答案:
C
【例题5】在斜坡的下列各个位置,主应力最大的部位是( )。
A.坡脚附近
B.坡底面
C.坡面
D.坡肩
答案:
A
【例题6】在斜坡的下列位置,不能形成张力带的是( )。
A.坡脚附近
B.坡体下部
C.坡面上
D.坡肩处
答案:
B
(二)影响应力分布的主要因素
研究表明,岩体中的原始应力状态、坡形、岩体的变形特征和结构特征,对边坡岩体中的应力分布都有不同程度的影响。
其中,以原始应力状态的影响最为显著。
【例题7】在下列各种因素中,对边坡岩体中的应力分布影响最为显著的是( )。
A.岩体中原始应力状态
B.坡形
C.岩体的变形特征
D.岩体的结构特征
答案:
A
1.原始应力状态的影响
任何斜坡均处在一定历史条件下的地应力环境之中,尤其在强烈褶皱与构造变动复杂地区,往往存在水平构造应力(σ0)。
因而这些地区的岩质边坡的临空面附近部分常出现应力集中,主要表现在坡脚、坡面以及坡肩出现张拉应力带(图17-1-3)。
在自重应力下坡底的切向应力最大值约相当于原始水平应力的三倍左右。
当有侧向水平应力(σ0)时,该值成倍增高,如当σ0=3yH(у为岩土体的重度)时,该值可达(7~10)yH,与σ0=0情况相比,相差十分悬殊。
根据计算,坡脚最大剪应力与水平剩余应力之间可有表17-1-1所示定量关系。
坡缘区张力带的出现,除极陡坡外,主要与侧向水平剩余应力(σ0)有关(图17-1-3)随着σ0的增高,张力带的范围也增厚、扩大,甚至从坡脚一直扩展到坡顶。
三维计算资料还表明,通常最大拉应力大致出现在离坡脚三分之二坡高处。
从以上分析表明,当岩体中存在较高原始水平应力时,斜坡必然更容易遭受变形和破坏。
【例题8】在仅考虑自重应力的条件下,坡底的切向应力最大值约相当于原始水平应力的()。
A.1/3
B.3倍
C.2/3
D.6倍
答案:
B
【例题9】对于坡缘区张力带而言,通常情况下最大拉应力大致出现的位置在()。
A.离坡脚三分之二坡高处
B.离坡顶面三分之二坡高处
C.离坡脚三分之一坡高处
D.离坡脚二分之一坡高处
答案:
A
2.坡形的影响
坡面的几何形态是影响坡体应力分布的主要因素,坡面几何形态包括坡角、坡高及边坡横断面的形状、平面形态等。
(1)坡角影响
坡角对坡体应力的分布影响最大,坡角增大时,坡肩及坡面张力带的范围扩大如图17-1-3,坡脚部位应力集中带的最大剪应力亦随之增高。
(2)边坡的平面形态
边坡的平面形态对其应力状态也有明显的影响。
三维分析表明,平面形态上凹形坡,由于受到沿斜坡走向方向的支承,应力集中程度明显减缓。
圆形和椭圆形矿坑边坡,坡脚最大剪应力仅只有一般斜坡的二分之一左右,见表17-1-1。
对比水平剩余应力平行于椭圆形矿坑的长轴和平行于短轴这两种情况,还可发现,前者应力集中程度又较后者缓和,见表17-1-1。
显然,上述特征在边坡稳定评价中,具有重要意义。
(3)边坡横断面形状
边坡横断面的形状主要有直线坡(一坡到顶)、折线坡(下陡、上缓和上陡、下缓两种)、台阶坡等。
在不同坡形的边坡中,应力分布特征见图17-1-4所示。
不论边坡采用何种横断面,其坡脚的应力状态是边坡研究设计的重点。
但坡形不同,各自的应力状态不同。
直线坡的应力集中区在坡脚处。
折线坡有两个重点应力区:
坡脚和变坡点。
当坡形为下陡、上缓时,坡脚是应力集中区,变坡点是拉张区;当坡形为上陡、下缓时,应力集中区在变坡点,消除了坡脚的应力集中。
同时由于应力集中点向坡顶上移,降低了它的埋深,使集中的应力值下降,对边坡稳定有利。
但是当坡脚需要防护时,在坡腰处修建支挡防护工程是不方便的,也给下部缓坡增加了额外荷载,所以,在实际工程中不宜采用这种坡形。
台阶坡的应力状态表现为台阶上、下坡脚的集中应力平台坡顶的拉张。
虽然平台的设置降低并分散了应力在坡脚的集中,改善了边坡力学特征。
但是在平台处,由于平台后缘的剪切和平台前缘的拉张相互交叉,使该处的应力分布十分复杂,容易产生破坏。
因此,要求平台应达到一定宽度。
【例题10】在坡面的几何形态中,对坡体应力分布的影响最大的是()。
A.坡角
B.坡高
C.边坡横断面的形状
D.平面形态
答案:
A
3.岩体变形特征和结构特征的影响
研究表明,岩体的弹性模量对均质坡体的应力分布并无明显影响。
岩体的泊松比(u)可以改变σx(水平应力)和
(x、y应力平面的剪应力)的大小,但是当坡体中侧向剩余应力值很高时,这种影响也就被掩盖了。
可见,均质坡体中,岩体变形特征对应力分布的影响是很微弱的。
岩质边坡岩体的结构特征对坡体应力场的影响十分复杂,主要由于岩体的不均一和不连续性,使其沿软弱结构面周边出现应力集中或应力阻滞现象,因此,它构成了岩质边坡变形与破坏的边界条件。
实践证明,坡体中缓倾角软弱结构面的周边应力高度集中,并取决于软弱结构面的产状与主应力的关系。
结构面与主应力平行,将在结构面端点部位或应力阻滞部位出现拉应力和剪应力的集中,出现向软弱结构面两侧较远处发展的张裂和剪裂,见图17-1-5a。
结构面与主应力垂直,将在结构面平行方向产生拉应力,或在端点部位出现垂直于结构面的压应力,有利于岩质边坡稳定,见图17-1-5b。
结构面与主应力斜交,使结构面周边剪应力集中,并于端点附近或应力阻滞部位出现拉应力。
顺坡软弱结构面与主压应力呈30°~40°交角,则将出现最大的剪应力与拉应力值,对岩质边坡稳定十分不利,见图17-1-5c。
岩体易沿软弱结构面发生剪切滑移,并伴随着出现折线型蠕变系统裂隙。
结构面相互交汇或转折处是压应力和拉应力的集中区,其变形与破坏较为剧烈,见图17-1-5d。
【例题11】在岩体变形特征因素中,对均质坡体的应力分布而言,可改变其应力大小的是()。
A.岩石重度
B.坡高
C.变形模量
D.泊松比
答案:
D
【例题12】构成了岩质边坡变形与破坏的边界条件的是()。
A.岩体变形特征
B.岩体结构特征
C.岩体中原始应力状态
D.坡形
答案:
B
二、边坡岩体的变形和破坏
边坡形成后,由于坡体的主应力分异,使岩体原始平衡状态遭到破坏。
在这种新的应力条件下,坡体将发生局部的或整体性的变形和破坏,以达到新的平衡。
从边坡形成时起,边坡即处在不断的变化过程中、通过变形发展为破坏。
其中稳定是相对的、暂时的,仅是在一定的条件下(地质环境中)存在着。
边坡变形破坏的发展历史可以是漫长的(如自然斜坡和发展演化过程),或是短暂的(如人工边坡的形成),其发生条件和影响因素却常常相当复杂。
尽管如此,斜坡变形与破坏却始终决定于坡体本身所具有的应力特征和坡体抵抗变形破坏的能力,这两方面的相互关系和发展变化,是斜坡发展演变的内在矛盾。
而坡体中由于应力分异所出现的应力集中带,又有较低抵抗变形能力的软弱面,当其在空间构成不利于稳定的组合时,则是以上矛盾发展变化的焦点。
此处常常发展成为坡体中变形与破坏的控制面,它是工作中研究的重点部位。
岩质斜坡的变形与破坏可分作变形和破坏两种形式。
前者属于变形的范围,从坡体中未出现贯通性的破坏面为特点;而后者在坡体中已形成贯通性的破坏面,且以一定加速度发展位移。
【例题13】在边坡工程中,下列哪些是实际工作中研究的重点对象()。
A.坡形
B.原始应力状态
C.岩体的变形特征
D.岩体的结构特征
答案:
D
(一)边坡岩体的变形
变形与破坏之间是一个发展过程,其间存在着量、质转化的关系。
近年来岩体破坏机制及蠕变理论的研究,已经充分揭示了它们之间存在的客观规律,为斜坡岩体稳定研究奠定了理论基础。
因此,必须研究岩体变形破坏的整个过程,并且重视这一演变过程中变形形式的研究。
这对于定性地揭示坡体应力与结构强度的矛盾关系,鉴定现有条件下坡体的稳定情况,预测斜坡岩体破坏的可能性,是有重要意义的。
斜坡岩体的变形可以划分为松弛张裂和蠕动。
【例题14】斜坡岩体的变形可划分为()。
A.松弛张裂和蠕动
B.松弛张裂和松动
C.蠕变和蠕动
D.松动和破坏
答案:
A
1. 松弛张裂
在斜坡形成的初始阶段,往往在坡体中出现一系列与坡面近于平行的陡倾张开裂隙,使斜坡岩体向临空方向张开。
这种过程和现象称为松弛张裂(也称松动)。
存在于坡体的这种张裂隙可以是应力重新分布产生的,也可以是沿原有的陡倾裂隙发育而成。
外形略呈弧形弯曲,仅有张开而无明显相对滑移,张开度及分布密度由坡面向深处逐渐减弱。
理论实践证明。
仅有松弛张裂变形形式的坡体,其应力应变关系处于稳定破裂阶段或者减速蠕变阶段。
由此,在保证坡体应力不会增加且结构强度不下降的条件下,其变形不会继续发展,坡体稳定不会发生变化。
松弛张裂主要有下列几种情况。
(1)回弹裂隙
在斜坡形成后,由于侧向应力削弱,岩体向临空方向回弹,这种现象犹如木桶因松箍而掀缝一样,使原来被压紧的裂缝张开(图17-1-6)。
很明显,因这种原因张开的裂隙的特点是愈近顶面,张开程度愈大,向深处或向坡里张开程度逐渐减小。
(2)坡面、坡顶张力带裂隙
较陡斜坡的坡面、坡顶张力带中,抗拉强度弱的岩体(如半岩质块体,表层风化岩体)以及具有与斜坡走向近于平行的陡立软弱面的坡体,在坡面、坡顶张应力作用下形成张开裂隙。
这种裂隙主要分布在陡坡的前缘,不会深入到坡体内部(图17-1-3)。
(3)坡脚应力集中带的张裂隙
在坡脚应力集中带当应力超过此处岩体或与坡面平行时,则产生与坡面近于平行的张裂隙。
其分布从坡面向坡体内和向下方向逐渐稀疏、削弱。
当坡体中有缓倾角软弱面时,在平行于坡面的最大主应力(σ1)作用下产生平行坡面的剪应力,将使被分割的岩体沿软弱面向外滑移,而张裂隙向上逐渐尖灭或分支。
上述分析表明,卸荷裂隙的形成机制有可能是多种多样的。
生产实践中,把发育这种岸边裂隙的坡体称之为斜坡卸荷带(可称之为松动带),其深度通常用坡面与卸荷带内侧界线之水平间距来表示。
斜坡的松弛张裂,一方面使岩体强度降低,另一方面使各种外营力更易深入坡体,增加了坡体内各种营力的活跃程度,它是斜坡变形破坏的初始阶段。
所以在边坡稳定性分析中划分卸荷带,确定卸荷带的范围和卸荷带中的坡体特征,对于评价斜坡岩体的稳定性具有重要意义。
2.蠕动
经松动后,斜坡岩体在重力作用下向临空方向较长期的缓慢变形称之为斜坡岩体的蠕动。
研究表明,蠕动的形成机制为岩石的粒间滑动(塑性变形)或岩石裂纹微错,或由一系列裂隙扩展所致。
它是在应力长期作用下,岩石内部的一种缓慢的调整性变形,实际上是岩石趋于破坏的一个演变过程。
坡体中由自重应力引起的剪应力与岩体长期抗剪强度相比很低时,它只能使坡体减速蠕动;只有坡体应力值接近或超过岩体的长期抗剪强度时,坡体才能进入加速蠕动。
因此可以认为,坡体导致最终破坏总要经过一定过程,或非常短暂,或经过一个相当长的时间。
按照岩体蠕动的特征,它大致可以分为两种基本类型:
表层蠕动和深层蠕动。
(1)表层蠕动
斜坡上部的岩体在重力的长期作用下,发生向临空方向的缓慢变形,构成一个剪变带,其位移由坡面向内逐渐降低直至消失,这便是表层蠕动。
松散岩体及土质斜坡中,这类蠕动甚为明显,表现为当坡体剪应力足够产生滑动面之前,在剪变带内会缓慢发生塑性变形,见图17-1-6。
岩质斜坡中的表层蠕动,常称为岩层未端挠曲现象,系指陡立层状结构面较发育的斜坡岩体(页岩、片岩、灰岩等层状岩石或陡倾节理发育的花岗岩),在重力长期作用下,沿软弱面错动和局部破裂而成的挠曲现象,多发生于上述岩石和岩体所组成的斜坡上。
当软弱面愈密集,倾角愈陡且走向近于平行于坡面时发育尤甚。
坡体表面蠕动使松动裂隙张开向纵深发展。
由于挠曲使坡角应力集中加大,有时影响深度竟达数十米。
在重力作用下,由于坡面蠕动所产生的挠曲与构造挠曲之区别在于:
前者常沿软弱面两侧拉开,并出现张裂,层面两侧相对滑动方向为斜坡上侧向下,而下侧向上滑动,其挠曲分布局限一定深度;而构造挠曲不具备以上性质。
正确区分这两种不同成因挠曲的重要意义在于,经过重力长期作用形成的蠕动坡体仅具有较低的稳定性,常常要采取开挖或昂贵的工程处理措施,应该引起重视。
(2)深层蠕动
深层蠕动主要发育在斜坡下部或坡体内部。
按照其形成机制的特点可分为软弱基座蠕动和坡体蠕动两类。
1)软弱基座蠕动
坡体基座产状较缓并且具有一定的相对软弱岩层,在坡体上覆岩层重力作用下,致使基座部分向临空方向蠕动,并引起上覆坡体变形与解体,是软弱基座蠕动的特征。
当软弱基座塑性较大时,坡脚主要表现为向临空方向的蠕动和挤出,见图17-1-7;而当软弱基座具有一定脆性时,则可能通过密集的张性破裂使软弱层错位变形,见图17-1-8。
这两种变形方式都是由坡面逐渐向深处发展的。
由于软弱基座的蠕动变形,将引起上覆坡体发生变形或解体。
当上覆岩体具有一定柔性时,软弱层会出现“揉曲”,脆性层中会出现张性裂隙;当上覆岩体整体呈脆性时,则可因软弱基座蠕动而产生不均匀沉陷,使上覆岩体破裂解体。
2)坡体蠕动
坡体沿缓倾角的软弱结构面,向临空方向缓慢移动的现象,称为坡体蠕动。
这种现象在卸荷裂隙较发育的具有缓倾角软弱面的坡体中比较普遍,通常是在蠕滑型裂隙基础上发育而成,见图17-1-9。
形成坡体蠕动的基本条件是坡体具有缓倾角软弱结构面并发育有其他陡倾裂隙。
缓倾角软弱面(如夹泥),抗滑性能差,便易在坡体重力作用下产生缓慢的移动变形,这样坡体便发生微量转动,使转折处首先遭到破坏,实际上,转折处也正是应力集中处。
图17-1-9充分反映了在蠕动转折处的破坏过程,首先出现的张性羽裂将转折端切断(切角滑移阶段);然后继续遭到破坏,形成次一级剪切面,并伴随有架空现象(次一级剪面开始形成阶段);再进一步发展,则形成连续滑面(滑面形成阶段),一旦滑面上的下滑力超过抗滑力,即导致坡体破坏。
【例题15】斜坡上部的岩体在重力的长期作用下,发生向临空方向的缓慢变形,构成一个剪变带,其位移由坡面向内逐渐降低直至消失,这种变形称为()。
A.表层蠕动
B.深层蠕动
C.软弱基座蠕动
D.坡体蠕动
答案:
A
【例题16】形成坡体蠕动的基本条件是坡体()并发育有其他陡倾裂隙。
A.具有大倾角软弱结构面
B.具有缓坡角且有一定坡高
C.具有缓倾角软弱结构面
D.具有大坡角且有一定坡高
答案:
C
(二)斜坡岩体的破坏
斜坡岩体中出现了与外界贯通的破坏面,使被分割的岩体以一定的加速度脱离母体,称为斜坡岩体的破坏。
自然斜坡的形成过程往往比较缓慢,在坡体中应力的改变是渐变的,所以在发生破坏之前总要经过松动,蠕动等变形阶段,而人工边坡由于坡体应力的变化和附加载荷(如坝肩推力等)的出现可以是很迅速地,因此可能出现两种情况。
当迅速形成坡体应力超过边坡体极限强度时,足以构成贯通性破坏面时,斜坡破坏便迅速发生,蠕动时间极短暂;反之,若应力小于坡体极限强度,而大于长期强度,在发生破坏之前总要经过一段较长时间的蠕动过程。
此外,自然营力对坡体破坏的影响也很大。
当某些营力突然加剧,(如地震、空隙水压力)可使一些原来并无明显蠕动迹象的斜坡突然遭到破坏。
斜坡的破坏形式很多,现将分别简述崩塌,滑坡。
1.崩塌
崩塌是岩质斜坡破坏的一种形式。
斜坡前缘的部分岩体被陡倾角的破裂面分割,以突然的方式脱离母体,翻滚而下,岩块相互撞击破碎,最后堆积于坡脚而且形成岩堆,称为崩塌。
其规模相差悬殊,从大规模的山崩直至小型块石坠落。
从形成机理分析,崩塌的形成在于坡体沿陡倾软弱结构面张裂的同时,坡脚岩体发生变形(如基座蠕动),使上部割裂岩体失去支持而发生翻倒。
崩塌主要发生在60°以上陡坡的前缘斜坡上。
高而陡的斜坡通常由陡倾角裂隙发展而成,或由于基座蠕动造成的沉陷解体形成。
这些裂隙在表层蠕动的作用下进一步加深加宽,并促使坡脚主应力增高,坡体蠕滑进一步加剧,下部支持力减弱,引起崩塌。
故崩塌在高陡斜坡上具有更好的发育条件。
由于崩塌形成的岩堆给后侧坡脚以侧向压力,再次发生崩塌的突破处将上移;所以崩塌具有在斜坡上逐次后退,规模逐渐变小等发展趋势。
剥落是组成边坡的岩石具有薄层状或页片状结构面,如页岩、片岩、强烈风化的片麻岩和劈理发育的粉砂岩等等。
由于这些岩石性质软弱、结构面密集,经受长期不断地风化作用,岩体呈片状破裂,当受雨水冲刷和其他外营力作用之下,边坡表部岩体呈片状层状沿斜坡表面剥落,堆积于坡脚。
剥落现象一般规模小,速度缓慢,如果这种现象是单一的,没有其他因素的特殊影响,则不致造成严重的灾害。
但对渠道或溢洪道的边坡应给予注意,因剥落的碎屑物质堆积在坡脚会堵塞水流,可能引起其他不良现象。
【例题17】斜坡前缘的部分岩体被陡倾角的破裂面分割,以突然的方式脱离母体,翻滚而下,岩块相互撞击破碎,最后堆积于坡脚而且形成岩堆,这种现象称为()。
A.崩塌
B.滑塌
C.剥落
D.滑坡答案:
A
【例题18】从形成机理分析,崩塌的形成在于()。
A.坡体沿陡倾软弱结构面张裂
B.坡脚岩体发生变形
C.高陡斜坡上
D.坡体沿陡倾软弱结构面张裂的同时,坡脚岩体发生变形
答案:
D
2.滑坡
滑坡是斜坡上的岩土体在自然或人为因素的影响下失去稳定,沿一定的破坏面整体下滑的现象,是一种常见的斜坡失稳而产生的地质灾害。
要及时地识别滑坡,以确定斜坡是否会发生滑坡,有否有滑坡的存在,则首先应该了解滑坡的构造形态。
(1)滑坡的构造形态
通常一个比较典型的滑坡由滑坡体、滑动面、滑坡壁、滑坡裂隙、滑舌、滑坡鼓丘等几部分构造形态要素组成,见图17-1-10。
滑坡体:
指斜坡上沿滑动面向下滑动的岩土体,或者说是滑坡的整个滑动体。
这部分岩土体虽然经受了滑动,但其内部还保持原有的层位关系,以及结构、构造、裂隙节理的特点。
滑坡体的表面起伏不平,裂隙纵横;原有树木倾斜或倒伏,形成马刀树、醉汉林;封闭洼地积水或成沼泽,常长有喜水植物。
滑坡体与周围不动岩土体的分界线,称为滑坡周界。
滑动带(面):
滑坡体与其周围未滑动岩土体之间的分界面称为滑动面。
滑坡体底部产生剪切、揉皱的,厚数厘米至数米的地带称为滑动带。
滑动面以下稳定的岩土体称为滑坡床(滑床)。
滑动面的形状随着斜坡岩土体的成分和结构的不同而异,在均质粘性土和软岩中,滑动面近于圆弧形;滑坡体如沿岩层层面或构造面滑移时,呈直线或折线形。
滑坡面一般是由直线和圆弧复合而成,其后部经常呈弧形,前部呈近似于水平的直线。
滑动面大多数是由粘土夹层或其他软弱岩层所组成,如页岩、泥岩、千枚岩、片岩等,或者是由岩层面、裂隙节理面等组成。
由于滑动时的摩擦,滑动面常是光滑的,有时可见滑动擦痕;滑动带中岩土十分破碎,而且通常是潮湿的,有的甚至达饱和状态,并在坡脚处常有泉水涌出。
滑坡壁(滑坡后壁):
滑坡体滑落后,滑床上方未滑动部分岩土体所形成的弧形陡壁。
实际上是滑动面在坡上出露的界面,有时在较新的滑坡后壁上可见到滑动擦痕。
滑坡后壁左右呈弧形向前伸展呈“圈椅”状,平面上多呈椅状。
滑坡台阶:
滑坡体上由于各滑体滑落速度差异而形成的阶梯状台坎称滑坡台阶。
一般呈反坡状。
滑坡裂缝:
滑坡体在滑动过程中,由于各部位的移动速度不均匀,在滑体内部或表面所产生的裂缝称为滑坡裂缝。
按受力状况不同可分为滑体上的拉张裂缝,两侧的剪
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