岩体的稳定性分析

岩体的稳定性分析
岩体的稳定性分析

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第四节:岩体的稳定性分析

一、岩体稳定性与区域稳定性的关系

区域稳定性的主要控制因素,也制约岩体的稳定性。

1)地壳板块的相对运动的强弱导致构造变动和产生高构造应力,从大范围控制了区域地层和岩体变形、位移或失稳。

2)活动性深大断裂活动(水平或垂直位移)引起区域地壳及其表层发生水平或升降运动,可引起位于断裂带的岩体变位或失稳。

3)地震活动在我国有些地区十分强烈,常引起大范围的构筑物的失稳和破坏。

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二、岩体破坏类型分析

1.岩体失稳的主要影响因素

①受区域地壳稳定性控制。

②受岩体的结构特征、变形特征、强度特性、水稳性等控制。

③失稳的边界条件:岩体失稳要有一定的边界条件,即存在临空面和结构面组成的分离体。

④荷载的类型、大小和方向决定了岩体的受力状态。

⑤工程类别对岩体失稳方式有重要影响。

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2. 岩体破坏类型分析

①当区域稳定性为相对稳定,工程岩体条件较好时,岩体失稳破坏的类型取决于边界条件、工程类型及工程荷载性质的组合特点,岩体失稳破坏的方式往往以剪切滑移方式为主。

②当区域稳定性为相对活动,工程的场地条件较好时

③区域环境和工程场地均处于突出的高水平构造应力状态时

④当区域相对稳定,岩体抗压强度较高,不具备滑移的边界条件,地面建筑物承受强大的风荷载时,可能发生张拉破坏导致建筑物倾倒。

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⑤区域相对稳定,工程场地为河流之滨,岩体本身条件较差,在建筑物荷载的作用下,建筑持力层将发生过大的压缩沉陷变形,与其侧向膨胀变形相对应的侧向压力将使岸坡前持力层发生压缩破坏,导致建筑物向河中倾覆,或沿可能的滑动面滑动。

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3. 岩体稳定分析

国内外应用于岩体稳定性分析的方法有:

地质分析类比法

岩体结构分析与计算法

岩体稳定性分类法

数值模拟计算法

地质模拟试验法等。

【精品】第9章边坡稳定性分析

第9章边坡稳定性分析 学习指导:本章介绍了边坡的破坏类型,即:岩崩和岩滑;着重介绍了边坡稳定性分析与评价基本方法,包括圆弧法岩坡稳定分析、平面滑动法岩坡稳定分析、双平面滑动岩坡稳定分析、力多边形法岩坡稳定分析及近代理论计算法;介绍了岩坡处理的措施。 重点:1边坡的变形与破坏类型; 2影响边坡稳定性的因素; 3边坡稳定性分析与评价. 9。1边坡的变形与破坏类型 9。1.1概述

随着社会进步及经济发展,越来越多地在工程活动中涉及边坡工程问题,通过长期的工程实践,工程地质工作者已对边坡工程形成了比较完善的理论体系,并通过理论对人类工程活动,进行有效地指导。近年来,随着环境保护意识的增加及国际减轻自然灾害十年来的开展,人类已认识到:边坡诞生不仅仅是其本身的历史发展,而是与人类活动密切相关;人类在进行生产建设的同时,必须顾及到边坡的环境效应,并且把人类的发展置于环境之中,因而相继开展了工程活动与地质环境相互作用研究领域,在这些领域中,边坡作为地质工程的分支之一,一直是人们研究的重点课题之一。 在水电、交通、采矿等诸多的领域,边坡工程都是整体工程不可分割的部分,为保证工程运行安全及节约经费,广大学者对边坡的演化规律、边坡稳定性及滑坡预测预报等进行了广泛研究。然而,随着人类工程活动的规模扩大及经济建设的急剧发展,边坡工程中普遍出现了高陡边坡稳定性及大型灾害性滑坡预测问题。在我国,目前的露天采矿的人工边

坡已高达300—500m,而水电工程中遇到的天然边坡高度已达500—1000米,其中涉及的工程地质问题极为复杂,特别是在西南山区,边坡的变形、破坏极为普遍,滑坡灾害已成为一种常见的危害人民生命财产安全及工程正常运营的地质灾害。

《岩体力学》第九章边坡岩体稳定性

第九章 边坡岩体稳定性 斜坡:倾斜的地面,是天然斜坡和人工边坡的总称。 边坡的分类: ()? ? ???? ?????? ?岩质边坡土质边坡按岩性分坡等铁路公路路堑与路堤边改造形成如采矿边坡、人工开挖、 人工边坡地壳隆起或下降引起天然的山坡和谷坡自然边坡按成因分 :: 本章主要讨论人工开挖的岩质边坡的稳定性。 岩质边坡稳定性分析方法: 1) 数学力学分析法(包括块体极限平衡法、弹性力学法和弹塑性力学分析法及有限 元法等) 2) 模型模拟试验法(相似材料模型试验、光弹试验法和离心模型试验) 3) 原位观测法 此外,还有破坏概率法、信息论方法及风险决策法等。 核心内容:()() ? ????=??? ? ??=允滑抗滑安全系数安全性系数稳定性系数稳定性计算K 0K F F K 第一节 边坡岩体中的应力分布特征 一、应力分布特征 假定岩体为连续、均质、各向同性的介质,且不考虑时间效应的情况下 (1)边坡面附近的主应力迹线明显偏转,1σ与坡面趋于平行,3σ与坡面趋于正交, 而向坡体内逐渐恢复初始应力状态; (2)坡面附近出现应力集中现象; (3)坡面处的径向应力为零,故坡面岩体仅处于双向应力状态,向坡内逐渐转为三向应力状态; (4)因主应力偏转,坡体内的最大剪应力迹线由直线变为凹向坡面的弧线。 二、影响边坡应力分布的因素

(1)天然应力: h σ↑,坡体内拉应力范围加大。 (2)坡形、坡高、坡角及坡底宽度等,对边坡应力分布有一定的影响; 坡高↑,1σ、 3σ也大; 坡角↑,拉应力范围↑,坡脚剪应力↑。 (3)岩体性质及结构特征 变形模量E 对边坡影响不大,μ对边坡应力影响明显。 第二节 边坡岩体的变形与破坏 一、边坡岩体变形破坏的基本类型 1.边坡变形的基本类型 根据其形成机理分为两种类型:卸荷回弹和蠕变变形。 2.边坡破坏的基本模型 四类,见教材P 177 ()()()()()()()???????? ?? ??以崩塌形式拉断破坏以崩塌形成倾倒破坏以滑坡形式剪切破坏圆弧形滑动 楔形状滑动 多平面滑动双平面滑动单平面滑动平面滑动 4 3 2 , ,: 1 实际上,就是两种:滑坡和崩塌。 二、影响岩体边坡变形破坏的因素 1.岩性:岩体越坚硬,边坡不易破坏,反之,容易破坏(一般情况)。 2.岩体结构:岩体结构控制着边坡的破坏形式及稳定程度。 3.水的作用:水的渗入,滑动力↑;软化作用;产生动水压力和静水压力,不利于边坡稳定。 4.风化作用:风化作用降低 f τ。 5.地形地貌:影响坡内的应力分布特征→影响边坡的变形破坏形成及稳定性。 6.地震:加速边坡破坏。 7.天然应力: h σ影响边坡拉应力及剪应力分布范围及大小。

岩体稳定性评价

岩体稳定性分析与评价 1 工程岩体的定义 在工程地质中,把工程作用范围内具有一定的岩石成分、结构特征及赋存于某种地质环境中的地质体称为岩体。岩体是在内部的联结力较弱的层理、片理和节理、断层等切割下,具有明显的不连续性。这是岩体的重要特点,使岩体结构的力学效应减弱和消失。使岩体强度远远低于岩石强度,岩体变形远远大于岩石本身,岩体的渗透性远远大于岩石的渗透性[1]。 工程岩体是十分复杂的,它受到自然地质作用和人类活动的共同影响。工程岩体稳定性评价与利用一直是人们研究的热点话题,国内外相关方面的研究一直没有间断。工程岩体通常是指与人类活动有关的地下或地表岩体,如地面的斜坡边坡、岩石基础、水库岸坡、地下硐室围岩以及矿区岩体等。具体而言工程岩体具有以下四个方面的含义: (1)岩体中普遍存在的节理裂隙、断层、层里等软弱面不连续使大部分岩体失去了连续性而呈现出非线性大变形的力学形态。岩体的变形与强度特征在很多情况下都是由这些结构面控制的,加之岩体介质本身的非均质性,使得岩体的力学形态比土体复杂的多。 (2)由于各种条件的限制,工程岩体往往不可避免地处于高地应力、地下水、地震、地热等环境中,处于多因素控制的受力状态,使其变形与破坏规律更为复杂,经常涉及到固体力学—水力学—热力学场耦合作用。 (3)为满足工程建设要求,经常地对工程岩体进行各种扰动,如开挖、回填、加固处理等,从而使得工程岩体在时间和空间上呈现出复杂的性态特征。 (4)大多数工程岩体均为地表相对较浅的地壳岩体,经历各种地质营力作用,因人类工程活动表现为卸荷岩体力学行为和特征,不同于常规的加载岩体力学特征。

2工程岩体稳定性的影响因素及破坏形式 通常来讲,影响岩体稳定性的结构性因素主要是其自身的结构特征,其次是人类工程活动,最后是环境因素,包括地下水、地应力、地震、地热等。影响工程岩体稳定性的因素主要有以下几个方面: (1)岩块性质的影响包括岩石的坚硬程度、抗风化能力、抗软化能力、强度、组成、透水性等。 (2)岩层的构造与结构的影响,表现在节理裂隙的发育程度及其分布规律、结构面的胶结情况、软弱面和破碎带的分布与边坡的关系、下伏岩土界面的形态以及坡向坡脚等。 (3)水文地质条件的影响,包括地下水的埋藏条件、地下水的流动及动态变化等。 (4)地貌因素,如边坡的高度、坡度和形态等。 (5)风化作用的影响,主要体现为风化作用将减弱岩石的强度,改变地下水的动态。 (6)气候作用的影响,气候引起岩土风化速度、风化厚度以及岩石风化后的机械、化学变化,同时引起地下水、地表水作用的变化。 (7)地震作用除了使岩土体增加下滑力外,还常常引起孔隙水压力的增加和岩体的强度的降低;另外,开挖、填筑和堆载等人为因素同样可能造成工程岩体的失稳。 工程岩体的失稳往往是多种因素共同作用的结果,导致边坡失稳的因素可归结为两类:一是外界力的作用破坏了岩体原来的应力平衡状态,如边坡岩体的开挖及坡顶上作用外荷载、渗流、地震力等;另一类是边坡岩体的抗剪强度由于受外界各种因素的影响而降低。 岩体承受应力,就会在体积、形状或宏观连续性上发生某种变化。宏观连续性无显著变化者称为变形。如果宏观连续性发生了显著变化,称为破坏。岩体变形破坏的方式与过程既取决于岩体的岩性、结构,也与所承受的应力状态及其变化有关。

岩质边坡类型、结构面特征及稳定性分析

岩质边坡类型、结构面特征及稳定性分析 【摘要】边坡的稳定性受控于岩土体的基本特性和人为改造的程度两方面因素。由于地质体的复杂性、多变性和不均质性,因而道路工程边坡设计是预测性、风险性的设计。本文针对山区不同的边坡类型突出的边坡岩土体失稳问题,结合四川、重庆、云南等省山区道路工程建设项目边坡工程及滑坡灾害的勘查和治理,在研究山区地质背景和地质特征基础上,系统研究边坡岩体结构分类方法,以及开挖边坡岩体稳定性的岩体结构分析方法。 【关键词】地质灾害;岩体分类;结构特征;软硬岩层;结构面;稳定性 泥岩、泥质粉砂岩比较软弱,该类岩层具有透水性弱、亲水性强,遇水易软化、塑变,抗风化能力弱,易崩解等特性。从边坡角度来讲,多数边坡由软硬岩体构成,对边坡岩体的变形破坏起控制作用,岩质边坡软硬结构体构成,岩性层间结合差、软弱结构面发育,边坡开挖后极易发生山体变形、滑坡,特别是山前地带岩土质边坡、顺层岩质边坡及以岩层走向发育沟谷的一侧的边坡,多属顺层易滑地带。雨季经常诱发大量滑坡灾害,在道路等工程建设项目中,也经常诱发大量开挖边坡岩体失稳灾害。 开挖边坡岩土体失稳灾害的根本原因在于具有特殊的岩体结构特征和不利的岩体力学性质,其中开挖边坡岩体结构特征是控制开挖边坡稳定性的重要因素,边坡岩体的变形与破坏与边坡岩体结构面发育特征、结构面与开挖面的空间组合有密切关系,因此对边坡岩体结构、结构面特征的系统研究具有重要意义。 1.边坡岩体结构类型划分 边坡岩体的变形破坏与其岩体结构特征有密切的关系。根据岩体结构面、结构体特性,并充分考虑控制性结构面与边坡开挖临空面之间的空间组合关系,系统研究岩体结构类型的划分,给出各种岩体结构类型边坡稳定性分析模型,以便于在工程勘察设计中简便、快速应用。 针对岩体结构类型和边坡工程的特点,在边坡岩体结构类型划分中考虑如下因素: 1)岩质边坡的岩性特点及岩性组合特征 岩质边坡岩性组合最为显著的特点是不同力学性质的岩层互层,从边坡工程角度,开挖边坡工程的岩性组合主要有软质泥质岩为主的层状结构、软硬相间的砂泥岩互层结构和巨厚层硬岩为主的层状结构。 软质泥质岩为主的层状结构主要指开挖边坡岩体以软弱泥质岩为主,边坡岩体中夹少量薄层硬岩,但对整个边坡岩体性质影响不大。

地基岩体稳定性分析

第一节坝基岩体抗滑稳定性分析 重力坝、支墩坝等挡水建筑物。 一、坝基岩体承受的荷载分析 (沿坝轴线方向取1m宽坝基(单宽坝基)为单位进行计算,如图10.1所示) 图10.1 坝体静水压力分布示意图 1.坝体重力W(kN) 式中:—坝体材料的容重(KN/m3); —坝体横截面面积(m2)。 2.静水压力 ①水平静水压力: ②竖直(向)静水压力:(阴影部分面积) 如: 3.泥沙压力(F) 由朗肯土压力理论: 式中:—泥沙的容重; —坝前淤积泥沙厚度; φ—泥沙的内摩擦角。 4.浪压力(P) 确定比较困难。 当坝的透水面为铅直面或坡度大于1∶1时。 ①时,水深处浪压力的剩余强度为: 式中:—波浪高度; —波浪长度; —波浪破碎的临界水深; —水深。 ②,在深度以下可不考虑浪压力的影响, 式中:。 5.扬压力(U)(作用于坝底上的渗流压力) 图10.2 坝底扬压力分布图 如图10.2所示。 ①在没有灌浆和排水设施的情况下 (即图中梯形面积) 式中:—单宽坝底所受扬压力; —坝底宽度; —不大于1.0的系数。 当时,(即“莱维(Levy)法则”) ②当坝基有灌浆帷幕和排水设施时,如仅有排水设施时,λ=0.8~0.9。 ③如果能确定坝基岩体内地下水渗流的水力梯度(I),则可按下式计算渗透压力:6.岩体重力(G) 7.地震力()

—地震影响系数;—坝体与滑面上部岩体重力。 图10.3 接触面滑动示意图 二、坝基岩体的破坏模式 根据坝基失稳时滑动面的位置,分为三种模型: 图10.4 岩体内滑动类型示意图 三、坝基岩体抗滑稳定性计算 1.接触面抗滑稳定性计算 如图10.5所示。 (1)抗滑稳定性系数:或 图10.5 接触面滑动受力示意图 —坝体与基岩接触面的摩擦系数; C—接触面的内聚力。 (2)为增大η,将坝体和岩体接触面设计成向上游倾斜的平面,如图10.6所示,作用于接触面的正压力:拉滑力: 滑动力: 图10.6 坝底面倾斜的情况及受力分析 (3)如果坝底面水平且嵌入岩基较深,如图10.7所示,那么在计算η时,应考虑下游岩体的抗力(被动压力)。 对楔体abd,在bd面上: 在bd法线方向: 图10.7 岩体抗力计算示意图 ∴岩体的抗力: 修正为: (因为工程设计中,只是部分利用或不利用岩体抗力。) 式中:ξ为抗力折减系数,0~1.0) 2.坝基岩体内滑动的稳定性计算 (1)沿水平软弱结构面滑动的情况 若滑动面埋深不大,一般不计入岩体抗力;如滑动面埋深较大则应考虑抗力的影响。如图10.8所示。 图10.8 倾向上游结构面滑动计算图 式中:,分别为坝基可能滑动面上总的法向压力和切向推力; 为可能滑动面上作用的扬压力; 为可能滑动面上游铅直边界上作用的水压力; 图10.9 倾向上游结构面滑动计算图 ,分别为可能滑动面的摩擦系数和粘聚力; A为可能滑动面的面积;

第七章 岩体结构及其稳定性分析

7岩体结构及其稳定性 rock mass structure&stability 一、概念 1、岩体(rock mass):包含岩石(rock)和结构弱面(weak structural plane)。 (1)特点: ①不连续——受构造切割、孔隙等影响; ②非均质——各类矿物、岩石组合; ③各向异性——构造、非均质造成。(2)与岩石的区别: ①范围大; ②强度、稳定性低。 2、岩体稳定:指在一定时间内、一定条件(自然、人为)下岩体不产生破坏性剪切滑移、塑性变形和张裂破坏。

3、岩体稳定性分析:包括—— ⑴结构分析 ⑵力学分析 ⑶类比分析 一般需将三种分析方法进行相互补充、验证,作出综合评价。 二、岩体结构 ㈠概念 岩体结构是指岩体中①结构面(structural plane)和②结构体(structural block)的组合特征,即结构面的发育程度、组合形式;结构体的大小、几何形式和排列。 ①结构面——岩体中各种地质界面,如:层面、裂隙面、断层面、不整合面等。岩体多沿结构面发生破坏。 ②结构体——由结构面切割而成的单个块体。

㈡结构面: 1、成因类型: ⑴沉积结构面——沉积、成岩过程中形成,包括层理、层面、软弱夹层(weak intercalated layer)和不整合面等。 其中软弱夹层对岩体稳定性影响比较大,容易造成滑坡等工程事故。软弱夹层的产状与岩层产状一致。其成因分为: ①在陆相沉积间断的不整合面处形成软弱夹层; ②在火山喷发间歇期形成的风化软弱夹层; ③原生夹层。 其中①、②两种软弱夹层通常含泥质物质,松散。形成良好的地下水通道,夹层的水稳定性差,易软化、泥化,强度和稳定性差。 ⑵火成(或岩浆)结构面——在岩浆活动中形成,包括:

地基稳定性分析

建筑地基的稳定性分析和评价 《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001) (2009年版) 4.1.11第3款规定应“分析和评价地基的稳定性……”,由于该部分内容在规范中较分散,各位同行在岩土工程勘察报告编写时,往往感到无从下笔,现归纳如下,供参考,不当之处望不吝赐教。 一、地基稳定性 地基稳定性是指主要受力层的岩土体在外部荷载作用下沉降变形、深层滑动等对工程建设安全稳定的影响程度,避免由此地基产生过大的变形、侧向破坏、滑移造成地基破坏从而影响正常使用。按照(GB 50021-2001) (2009年版) 14.1.3、14.1.4规定,岩土体的变形、强度和稳定应在定性分析的基础上进行定量分析。评价地基稳定性问题时按承载力极限状态计算,评价岩土体的变形时按正常使用极限状态的要求进行验算。 二、地基稳定性分析评价内容 影响地基稳定性的因素,主要的是场地的岩土工程条件、地质环境条件、建(构)筑物特征等。一般情况下,需要对经常受水平力或倾覆力矩的高层建筑、高耸结构、高压线塔、锚拉基础、挡墙、水坝、堤坝和桥台等建(构)筑物进行地基稳定性评价。 通常情况下,涉及到主要的内容有:(1)岩土工程条件包括组成地基的岩、土物理力学性质,地层结构。特别是有特殊性岩土,隐伏的破碎或断裂带,地下水渗流等特殊情况;(2)地质环境条件包括是否建造在斜坡上、边坡附近、山区地基上,建(构)筑物与不良地质作用、特殊地貌的关联度和可能引起地基破坏失稳的各种自然因素或组合。如岩溶、滑坡、崩塌、采空区、地面沉降、地震液化、震陷、活动断裂、岸边河流冲刷等。按照《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001) (2009年版)、《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72-2004)和《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)规定,对山东地区该问题常见的几种情况罗列如下: 1、地基承载力计算与验算 验算地基稳定性实质上就是验算地基极限承载能力是否满足要求。应严格按照《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011) 5.2和《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ 72-2004)8.2.6~8等条款执行。 2、变形验算 建筑物的地基变形计算值,不应大于建筑物地基允许变形值。在勘察阶段往往建筑物特征参数不明确,一味要求勘察报告中能有准确的结论也勉为其难,但在岩土工程勘察报告中应提供符合规范要求的岩土变形参数,供上部结构计算条件具备时按照(GB 50007-2011) 5.3、(JGJ 72-2004) 8.2.9~12和《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79-2002)有关条款计算。 3、基础埋置深度的确定 对高层建筑和高耸构筑物基础的埋置深度,应满足地基承载力、变形和稳定性要求。位于岩石地基上的高层建筑,其基础埋深应满足抗滑稳定性要求。天然地基上的箱形或或筏形基础埋置深度不宜小于1/ H;桩箱或桩筏基础不宜小于1/18H,H为建筑物高度。 15 4、位于稳定土坡坡顶上的建筑 应根据建(构)筑物基础形式,按照(GB 50007-2011) 5.4.1~2有关规定确定基础距坡顶边缘的距离和基础埋深。需要时,还应按照《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330-2002)5.1~3有关规定验算坡体的稳定性。验算方法对均质土可采用圆弧滑动条分法,发育软弱结构面、软弱夹层及层状膨胀岩土时,应按最不利的滑动面验算。当坡体中分布膨胀岩土时应考虑坡体含水量变化的影响;具有胀缩裂缝和地裂缝的膨胀土边坡,应进行沿裂缝滑动的验算。 5、受水平力作用的建(构)筑物 ①山区应防止平整场地时大挖大填引起滑坡; ②岸边工程应考虑冲刷、因建筑物兴建及堆载引起地基失稳。 6、土岩组合地基 该类地基下卧基岩面为单向倾斜时,应描述岩面坡度、基底下的土层厚度、岩土界面上是否存在软弱层(如泥化带)。

建筑地基的稳定性分析和评价学习

《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001) (2009年版) 4.1.11第3款规定应“分析和评价地基的稳定性……”,由于该部分内容在规范中较分散,各位同行在岩土工程勘察报告编写时,往往感到无从下笔,现归纳如下,供参考,不当之处望不吝赐教。 一、地基稳定性 地基稳定性,一说是地基在外部荷载(包括基础重量在内的建筑物所有的荷载)作用下抵抗剪切破坏的稳定安全程度;二说是各类工程在施工和使用过程中,地基承受荷载的稳定程度;还有表达为与地基岩土体在承受建筑荷载条件下的沉降变形、深层滑动等对工程建设安全稳定的影响程度。因此,地基稳定性是一个很模糊的概念,其分析和评价可以包含在场地稳定性分析和评价和地基分析和评价之中。 总之,稳定性评价的目的是为了避免由于建(构)筑物的兴建可能引起地基产生过大的变形、侧向破坏、滑移造成地基破坏从而影响正常使用。按照(GB 50021-2001) (2009年版) 14.1.3、14.1.4规定,岩土体的稳定应在定性分析的基础上进行定量分析。评价地基稳定性问题时按承载力极限状态计算,评价岩土体的变形时按正常使用极限状态的要求进行验算。 二、地基稳定性分析评价内容 影响地基稳定性的因素,主要的是场地的岩土工程条件、地质环境条件、建(构)筑物特征等。一般情况下,需要对如下建(构)筑物进行地基稳定性评价:经常受水平力或倾覆力矩的高层建筑、高耸结构、高压线塔、锚拉基础、挡墙、水坝、堤坝和桥台等。 通常涉及到岩土工程方面主要的内容有:(1)岩土工程条件包括组成地基的岩、土物理力学性质,地层结构。特别是有特殊性岩土,隐伏的破碎或断裂带,地下水渗流等特殊情况;(2)地质环境条件包括是否建造在斜坡上、边坡附近、山区地基上,建(构)筑物与不良地质作用、特殊地貌的关联度和可能引起地基破坏失稳的各种自然因素或组合。如岩溶、滑坡、崩塌、采空区、地面沉降、地震液化、震陷、活动断裂、岸边河流冲刷等。按照《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001) (2009年版)、《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72-2004)和《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)规定,根据济南地区这一问题,通常需要分析评价的内容总结如下:1、地基承载力计算与验算 验算地基稳定性实质上就是验算地基极限承载能力是否满足要求。应严格按照《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011) 5.2和《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ 72-2004)8.2.6~8等条款执行。 2、变形验算 建筑物的地基变形计算值,不应大于建筑物地基允许变形值。在勘察阶段往往建筑物特征参数不明确,一味要求勘察报告中能有准确的结论也勉为其难,但在岩土工程勘察报告中应提供符合规范要求的岩土变形参数,供上部结构计算条件具备时按照(GB 50007-2011) 5.3、(JGJ 72-2004) 8.2.9~12和《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79-2002)有关条款计算。 3、基础埋置深度的确定 对高层建筑和高耸构筑物基础的埋置深度,应满足地基承载力、变形和稳定性要求。位于岩石地基上的高层建筑,其基础埋深应满足抗滑稳定性要求。天然地基上的箱形或或筏形基础埋置深度不宜小于1/15H;桩箱或桩筏基础不宜小于1/18H,H为建筑物高度。 4、位于稳定土坡坡顶上的建筑 应根据建(构)筑物基础形式,按照(GB 50007-2011) 5.4.1~2有关规定确定基础距坡顶边缘的距离和基础埋深。需要时,还应按照《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330-2002)5.1~3有关规定验算坡体的稳定性。验算方法对均质土可采用圆弧滑动条分法,发育软弱结构面、软弱夹层及层状膨胀岩土时,应按最不利的滑动面验算。当坡体中分布膨胀岩土时应考虑坡体含水量变化的影响;具有胀缩裂缝和地裂缝的膨胀土边坡,应进行沿裂缝滑动的验算。 5、受水平力作用的建(构)筑物

地基稳定性分析

地基稳定性分析

建筑地基的稳定性分析和评价 《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001) (2009年版) 4.1.11第3款规定应“分析和评价地基的稳定性……”,由于该部分内容在规范中较分散,各位同行在岩土工程勘察报告编写时,往往感到无从下笔,现归纳如下,供参考,不当之处望不吝赐教。 一、地基稳定性 地基稳定性是指主要受力层的岩土体在外部荷载作用下沉降变形、深层滑动等对工程建设安全稳定的影响程度,避免由此地基产生过大的变形、侧向破坏、滑移造成地基破坏从而影响正常使用。按照(GB 50021-2001) (2009年版) 14.1.3、14.1.4规定,岩土体的变形、强度和稳定应在定性分析的基础上进行定量分析。评价地基稳定性问题时按承载力极限状态计算,评价岩土体的变形时按正常使用极限状态的要求进行验算。 二、地基稳定性分析评价内容 影响地基稳定性的因素,主要的是场地的岩土工程条件、地质环境条件、建(构)筑物特征等。一般情况下,需要对经常受水平力或倾覆力矩的高层建筑、高耸结构、高压线塔、锚拉基础、挡墙、水坝、堤坝和桥台等建(构)筑物进行地基稳定性评价。 通常情况下,涉及到主要的内容有:(1)岩土工程条件包括组成地基的岩、土物理力学性质,地层结构。特别是有特殊性岩土,隐伏的破碎或断裂带,地下水渗流等特殊情况;(2)地质环境条件包括是否建造在斜坡上、边坡附近、山区地基上,建(构)筑物与不良地质作用、特殊地貌的关联度和可能引起地基破坏失稳的各种自然因素或组合。如岩溶、滑坡、崩塌、采空区、地面沉降、地震液化、震陷、活动断裂、岸边河流冲刷等。按照《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001) (2009年版)、《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72-2004)和《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)规定,对山东地区该问题常见的几种情况罗列如下: 1、地基承载力计算与验算 验算地基稳定性实质上就是验算地基极限承载能力是否满足要求。应严格按照《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011) 5.2和《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ 72-2004)8.2.6~8等条款执行。 2、变形验算 建筑物的地基变形计算值,不应大于建筑物地基允许变形值。在勘察阶段往往建筑物特征参数不明确,一味要求勘察报告中能有准确的结论也勉为其难,但在岩土工程勘察报告中应提供符合规范要求的岩土变

岩质边坡类型、结构面特征稳定性分析

岩质边坡类型、结构面特征及稳定性分析【摘要】边坡的稳定性受控于岩土体的基本特性和人为改造的程度两方面因素。由于地质体的复杂性、多变性和不均质性,因而道路工程边坡设计是预测性、风险性的设计。本文针对山区不同的边坡类型突出的边坡岩土体失稳问题,结合四川、重庆、云南等省山区道路工程建设项目边坡工程及滑坡灾害的勘查和治理,在研究山区地质背景和地质特征基础上,系统研究边坡岩体结构分类方法,以及开挖边坡岩体稳定性的岩体结构分析方法。 【关键词】地质灾害;岩体分类;结构特征;软硬岩层;结构面;稳定性 泥岩、泥质粉砂岩比较软弱,该类岩层具有透水性弱、亲水性强,遇水易软化、塑变,抗风化能力弱,易崩解等特性。从边坡角度来讲,多数边坡由软硬岩体构成,对边坡岩体的变形破坏起控制作用,岩质边坡软硬结构体构成,岩性层间结合差、软弱结构面发育,边坡开挖后极易发生山体变形、滑坡,特别是山前地带岩土质边坡、顺层岩质边坡及以岩层走向发育沟谷的一侧的边坡,多属顺层易滑地带。雨季经常诱发大量滑坡灾害,在道路等工程建设项目中,也经常诱发大量开挖边坡岩体失稳灾害。 开挖边坡岩土体失稳灾害的根本原因在于具有特殊的岩体结构特征和不利的岩体力学性质,其中开挖边坡岩体结构特征是控制开挖边坡稳定性的重要因素,边坡岩体的变形与破坏与边坡岩体结构面发育特征、结构面与开挖面的空间组合有密切关系,因此对边坡

岩体结构、结构面特征的系统研究具有重要意义。 1.边坡岩体结构类型划分 边坡岩体的变形破坏与其岩体结构特征有密切的关系。根据岩体结构面、结构体特性,并充分考虑控制性结构面与边坡开挖临空面之间的空间组合关系,系统研究岩体结构类型的划分,给出各种岩体结构类型边坡稳定性分析模型,以便于在工程勘察设计中简便、快速应用。 针对岩体结构类型和边坡工程的特点,在边坡岩体结构类型划分中考虑如下因素: 1)岩质边坡的岩性特点及岩性组合特征 岩质边坡岩性组合最为显著的特点是不同力学性质的岩层互层,从边坡工程角度,开挖边坡工程的岩性组合主要有软质泥质岩为主的层状结构、软硬相间的砂泥岩互层结构和巨厚层硬岩为主的层状结构。 软质泥质岩为主的层状结构主要指开挖边坡岩体以软弱泥质岩为主,边坡岩体中夹少量薄层硬岩,但对整个边坡岩体性质影响不大。 软硬相间的互层结构指开挖边坡岩体为硬质岩(砂岩、灰岩、白云岩、硅质岩等)、软质岩(泥岩、页岩等)等各种力学性质岩层互层,在丘陵区软硬相间岩体结构互层最为普遍、最为典型的岩性组合形式。 巨厚层硬岩为主的层状结构主要指开挖边坡岩体中以巨厚层硬

(整理)地貌和第四纪地质及岩体结构和稳定性分析.

第十讲地貌和第四纪地质及岩体结构和稳定性分析 一、内容提要: 本讲主要讲述 ①地貌和第四纪地质各种地貌形态的特征和成因;第四纪分期。 ②岩体结构和稳定分析岩体结构面和结构体的类型和特征:赤平极射投影等结构面的图示方法;根据结构面和临空面的关系进行稳定分析。 二、重点、难点: 各种地貌形态的特征和成因、岩体结构面和结构体的类型和特征以及根据结构面和临空面的关系进行稳定分析。 三、内容讲解: 第三节地貌和第四纪地质 地貌即地表形态(地形)。地貌形态大小不等,千姿万态,成因复杂,但总的说来,地貌形态是内外地质营力互相作用的结果。第四纪是地球发展的最新阶段,它包括更新世和全新世。 一、主要地貌形态的特征与成因 地貌形态是由地貌基本要素所构成。地貌基本要素包括:地形面、地形线和地形点,它们是地貌形态的最简单的几何组分,决定了地貌形态的几何特征。自然界的地貌形态虽被人归结为上述三种地貌基本要素所构成。 【例题1】构成地貌形态的地貌基本要素中不包括()。 A. 地形面 B. 地形线 C. 地形点 D. 走向线答案:D 地形面:可能是平面、曲面或波状面。例如山坡面、阶地面、山顶面和平原面等。 地形线:两个地形面相交组成地形线(或一个地带),或者是直线或者是弯曲起

伏线,例如分水线、谷底线、坡折线等等。 地形点:两条(或几条)地形线的交点,或孤立的微地形体构成地形点,这实际上是大小不同的一个区域,例如山脊线相交构成山峰点或山鞍点、山坡转折点和河谷裂点等。 任何一种地貌形态的特点,都可以通过描述其地貌形态特征和形态测量特征反映出来。 地貌基本形态具有一定的简单的几何形状,但是地貌形态组合特征,就不能用简单的几何形状来表示,而必须考虑这一形态组合的总体起伏特征,地形类别和空间分布形状。例如,山前由若干洪积扇群集所构成的洪积平原,这是一种地貌形态组合,其中每一个洪积扇作为一个基本地貌形态,具有扇形几何特征;但这一形态组合的特征则是纵向倾斜,横向和缓起伏,呈条状分布的洪积倾斜平原。 地貌的成因研究,涉及地貌形成的物质基础,地貌形成的动力和影响地貌形成发展的因素。地貌形成的物质基础是岩石和地质构造。地貌形成的动力主要有两类,即内力地质作用和外力地质作用。地貌的形成发展是内、外营力相互作用的结果。 (一)残积物及风化壳 地壳表层岩石遭受风化作用后,在原地形成的松散堆积物称残积物(层)。在地壳表层不同深度由于风化作用的因素、方式和强度不同,致使在垂直剖面上形成具有不同成分和结构的多层残积物,由这些残积物所构成的复杂剖面称为风化壳。在风化壳的顶部,通常是生物活动的场所,生物在生命过程中分泌和产生大量的有机质,有机质与残积物不断发生化学反应,改造残积物,这个过程称成土(壤)作用,经成土作用改造过的富含腐殖质的残积物称土壤。因此,残积物和土壤都是风化壳的组成物质。由于风化作用的复杂性和基岩的性质不同,风化壳可以由单一的残积层组成,也可以由多层残积层组成。

岩体的稳定性分析

幻灯片1 第四节:岩体的稳定性分析 一、岩体稳定性与区域稳定性的关系 区域稳定性的主要控制因素,也制约岩体的稳定性。 1)地壳板块的相对运动的强弱导致构造变动和产生高构造应力,从大范围控制了区域地层和岩体变形、位移或失稳。 2)活动性深大断裂活动(水平或垂直位移)引起区域地壳及其表层发生水平或升降运动,可引起位于断裂带的岩体变位或失稳。 3)地震活动在我国有些地区十分强烈,常引起大范围的构筑物的失稳和破坏。 幻灯片2 二、岩体破坏类型分析 1.岩体失稳的主要影响因素 ①受区域地壳稳定性控制。 ②受岩体的结构特征、变形特征、强度特性、水稳性等控制。 ③失稳的边界条件:岩体失稳要有一定的边界条件,即存在临空面和结构面组成的分离体。 ④荷载的类型、大小和方向决定了岩体的受力状态。 ⑤工程类别对岩体失稳方式有重要影响。 幻灯片3 2. 岩体破坏类型分析 ①当区域稳定性为相对稳定,工程岩体条件较好时,岩体失稳破坏的类型取决于边界条件、工程类型及工程荷载性质的组合特点,岩体失稳破坏的方式往往以剪切滑移方式为主。 ②当区域稳定性为相对活动,工程的场地条件较好时 ③区域环境和工程场地均处于突出的高水平构造应力状态时 ④当区域相对稳定,岩体抗压强度较高,不具备滑移的边界条件,地面建筑物承受强大的风荷载时,可能发生张拉破坏导致建筑物倾倒。 幻灯片4 ⑤区域相对稳定,工程场地为河流之滨,岩体本身条件较差,在建筑物荷载的作用下,建筑持力层将发生过大的压缩沉陷变形,与其侧向膨胀变形相对应的侧向压力将使岸坡前持力层发生压缩破坏,导致建筑物向河中倾覆,或沿可能的滑动面滑动。 幻灯片5 3. 岩体稳定分析 国内外应用于岩体稳定性分析的方法有: 地质分析类比法 岩体结构分析与计算法 岩体稳定性分类法 数值模拟计算法 地质模拟试验法等。

影响边坡的主要因素

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 1、岩体结构 存在于岩体中的各种地质界面,如岩层层面,裂隙面、断层面、不整合面等,统称为结构面。岩体受结构面切割而产生的单个块体(岩块)称为结构体。所谓岩体结构,就是指岩体中结构面和结构体两个要素的组合特征,它既表达岩体中结构面的发育程度组合,又反映了结构体的大小、几何形式及排列。 大量的工程实践表明,无论是边坡岩体的破坏,地基岩体的滑移,还是隧洞岩体的塌落等,大多是沿着岩体中软弱结构面发生的。也就是说.岩体受工程作用力的破坏过程,主要是结构体沿结构面的剪切滑移、拉开以及整体的累积变形和破裂。因此,从岩体结构的观点分析岩体稳定问题,首先应研究结构面和结构体的类型及其特征。 (1)结构面及类型 按其成因可分为沉积结构面、火成结构面、变质结构面、构造结构面和次生结构面五类。其主要特征见表6-1。 (2)结构体及类型 不同形式的结构体的组合方式决定着岩体结构类型。常见的岩体结构类型可划分为块体结构、镶嵌结构、碎裂结构、层状结构、层状碎裂结构和等六类。其主要特征见表6-2。 2、岩体稳定性分析方法 在公路工程实践中,遇到的各种各样工程地质问题,归纳起来,主要就是路堑边坡稳定问题以及路、桥地基稳定问题和隧道围岩稳定问题。这三方面的问题,实质上就是一个岩体的稳定问题。所谓岩体稳定,它是一个相对的概念,是指在一定的时间内、一定的自然条件和人为因素的影响下,岩体不产生破坏性的剪切滑动、塑性变形或张裂破坏。 岩体稳定分析,目前一般多通过岩体结构分析、力学分析及对比分析进行,三者互相结合,互相补充,互相验证,作出综合评价。 表1-1 岩体结构面类型及其特征 成因类型地质类型 主要特征 工程地质评价产状分布性质

建筑场地和地基的稳定性评价

摘要:场地和地基的稳定性分析评价是现行规范、规程强条规定的内容,本文从地质环境条件和岩土工程条件两方面对需要进行稳定性分析评价的内容进行了论述。 关键词:场地稳定性;地基稳定性;地质环境条件;岩土工程条件 在《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001) (2009年版) 4.1.11第3款规定应“分析和评价地基的稳定性……”,14.3.3,第9款规定进行“场地稳定性和适宜性评价”;《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ 72-2004)8.2“天然地基评价”中规定应分析评价的内容包括“场地、地基稳定性和处理措施的建议”;《房屋建筑和市政基础设施工程勘察文件编制深度规定》(2010年版)4.6.2第1款“场地稳定性评价”,对“地基稳定性评价”提及很少。各位同行在编写岩土工程勘察报告时,往往感到需要论证的内容不是太多就是无从下笔。本人根据多年来的工作实践,对这一问题在济南地区常见的几种情况进行了总结归纳。由于我国地域广阔,新型的建构筑物、岩土工程地质条件和环境条件多样,该文观点和阐述仅是一管之见,不当之处,望不吝赐教。 一场地稳定性评价 场地稳定性评价主要是指对各种不良地质作用,包括:断裂、地裂缝、滑坡、崩塌、岩溶、土洞塌陷、建筑边坡等影响场地整体稳定性的岩土工程问题进行评价。 场地稳定性评价是岩土工程勘察可行性研究阶段的基本任务,是初勘阶段的主要任务,详勘阶段应进行“地基稳定性”分析评价。在(GB 50021-2001) (2009年版)论述较笼统,但在《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ 72-2004)“8岩土工程评价”中明确了分析评价的内容。 场地稳定性评价内容主要包括以下几个方面的岩土工程问题: 1 区域地质构造稳定性。针对拟建场地及附近是否存在活动性断裂; 2 场地地震效应,主要针对场地所处的基本地震烈度区划,划分出场地地段; 3 是否发育直接危害场地稳定的不良地质作用,包括:岩溶、滑坡、危岩和崩塌、泥石流、采空区、地面沉降和活动断裂等。 4 建筑边坡稳定稳定性的影响等。 按照(GB 50021-2001) (2009年版) 14.1.3规定,可仅作定性分析,确定场地稳定性、工程建设的适宜性,必要时应建议进行地震安全性评价或地质灾害危险性评估,由此影响到地基稳定性的工程要进行地基稳定性分析评价。 二地基稳定性评价 地基稳定性主要是指由于地形、地貌、设计方案造成建筑地基侧限削弱或不均衡,而可能导致基础整体失稳;或软弱地基、局部软弱地基,如暗浜、暗塘等,超过承载能力极限状态的地基失稳。其含义包含以下几个方面: 1 地基在外部荷载(包括基础重量在内的建筑物所有的荷载)作用下抵抗剪切破坏的稳定安全程度——承载力特征值的确定; 2 各类工程在施工和使用过程中,地基承受荷载的稳定程度——变形验算; 3 与地基岩土体在承受建筑荷载条件下的沉降变形、深层滑动等对工程建设安全稳定的影响程度——与岩土工程条件和地质环境条件的关联度。 评价的目的是为了避免由于建(构)筑物的兴建可能引起地基产生过大的变形、侧向破坏、滑移造成地基破坏从而影响正常使用。按照(GB 50021-2001) (2009年版) 14.1.3规定,应在定性分析的基础上进行定量分析,评价地基稳定性问题时按承载力极限状态计算,评价岩土体的变形时按正常使用极限状态的要求进行验算。 三地基稳定性评价内容 影响地基稳定性的因素,主要的是场地的岩土工程条件、地质环境条件、建(构)筑物特征等。 一般情况下,需要对以下建(构)筑物进行地基稳定性评价:经常受水平力或倾覆力矩的高层建筑、高耸结构、高压线塔、锚拉基础、挡墙、水坝、堤坝和桥台等。 通常涉及到岩土工程方面的内容主要有:(1)岩土工程条件包括组成地基的岩、土物理力学性质,地层结构。特别是有特殊性岩土,隐伏的破碎或断裂带,地下水渗流等特殊情况;(2)地质环境条件包括是否建造在斜坡上、边坡附近、山区地基上,建(构)筑物与不良地质作用、特殊地貌的关联度和可能引起地基破坏失稳的各种自然因素或组合。如岩溶、滑坡、崩塌、采空区、 建筑场地和地基的稳定性评价 济南市建设工程勘察设计质量监督站郜宪存

地下工程岩体的稳定性分析

地下工程岩体的稳定性分析 地下工程,系指在地面以下及山体内部的各类建筑物。地下工程具有隔热、恒温、密闭、防震、隐蔽及不占地面土地面积等许多优点。因此,在国民经济各个部门的工程建设中被广泛采用。如城市及交通建设中的地下铁道、地下仓库、地下商场、铁路隧道、公路隧道、过江隧道等,水电及矿山建设中的地下厂房、引水隧洞、地下水库、地下矿井巷道等,以及军工建设中的地下飞机场、地下试验室(站)、地下掩蔽部及各类军事设备器材仓库等。显然随着经济建设的高速发展及地下工程所具有的优越性,地下工程的应用将会越来越广泛,规模也将越来越大。 地下工程按成因分为人工洞室和天然洞室两大类。人工洞室指由人工开挖支护形成的地下工程。天然洞室一般指由地质作用形成的地下空间,如可溶岩的溶洞等。地下工程完全被周围的岩土体介质所包围。因此,这些介质的性质直接影响着地下工程的稳定与安全。 地下工程岩体系指地下工程周围的岩土介质,以往也称为地下洞室围岩。其稳定性的工程地质研究是工程地质研究的重要课题之一。主要包括地下工程岩体稳定性的影响因素分析,地下工程洞线及进、出口边坡位置的正确选择地下工程岩体稳定性的合理评价,对不稳定地段的支护及施工方法的研究,施工过程中根据地质情况预测各种可能出现的工程地质问题等。, 一、洞室位置的选择· 地下洞室按其用途分有压洞室和无压洞室,按工程岩体性质分岩体洞室和土体洞室。(一)无压的岩体洞室位置选择 无压的岩体洞室位置应满足以下条件: (1)洞址宜选在山体完整雄厚、地质构造简单、地下水影响小、岩性均一的坚硬岩层且岩层厚度为厚层、中厚层的地段;要避开透水的宽大破碎带、断裂交汇带、岩溶发育带、强风化带及有害气体和高地温等地段。洞址选在稳定性好的围岩中,是保证地下工程施工安全和正常运行的关键。 (2)洞口要选择在松散覆盖层薄、坡度较陡的反向坡,且有完整厚层岩层作顶板的地段;要避开冲沟或溪流源头,以及滑坡、崩塌、泥石流等不良地质现象发育或洪水可能淹没的地段。洞外还应该有相应规模的弃渣场地。大量工程实践表明,地下工程进出口位置选择十分重要,稍有不慎,将造成无法进洞或洞口岩体失稳等不良后果。. (3)洞轴线要选择与区域构造线、岩层及主要节理走向垂直或大角度相交的方向;要避免洞线从冲沟、山洼等地表水和地下水汇集的地段通过;在高地应力地区,洞轴线宜与水平方向的最大主应力平行。例如我国金川矿巷道布置时,该区最大水平主应力方向为N35。E 左右,‘mx=20—30MPa,而位于地下400m深处的西风井巷道走向为N30。W左右,与最大水平主应力方向近正交。结果建成后,此巷道产生明显变形和破坏,断面累计变形达200cm 以上,断面减小致使巷道不能正常使用。后来将500m深处的巷道改为与最大水平主应力方向近平行(N23。E),则巷道围岩的稳定性得到显著改善,即使穿越松散结构的断层破碎带,也末发生明显的破坏。 水工隧洞多为有压隧洞,其工作条件比无压隧洞更为复杂。在洞址选择时,除考虑上述要求外,尚需对围岩的弹性抗力、高压隧洞围岩的承载力、洞室上覆岩体及间壁岩体厚度等进行专门研究,才能保证有压隧洞在内水压力作用下的正常运用。 (二)土体洞室位置的选择 土体洞室,包括明挖回填洞和暗挖衬砌洞室,在工业与民用建筑及道路建设中应用较普遍,其洞室位置选择应满足: (1)洞址应选择在滑坡、冲刷等不良地质现象不发育的地段。

岩体的稳定性分析

2016年岩体的稳定性分析 一、岩体稳定性与区域稳定性的关系 区域稳定性的主要控制因素,也制约岩体的稳定性。 1)地壳板块的相对运动的强弱导致构造变动和产生高构造应力,从大范围控制了区域地层和岩体变形、位移或失稳。 2)活动性深大断裂活动(水平或垂直位移)引起区域地壳及其表层发生水平或升降运动,可引起位于断裂带的岩体变位或失稳。 3)地震活动在我国有些地区十分强烈,常引起大范围的构筑物的失稳和破坏。 幻灯片2 二、岩体破坏类型分析 1.岩体失稳的主要影响因素 ①受区域地壳稳定性控制。 ②受岩体的结构特征、变形特征、强度特性、水稳性等控制。 ③失稳的边界条件:岩体失稳要有一定的边界条件,即存在临空面和结构面组成的分离体。 ④荷载的类型、大小和方向决定了岩体的受力状态。 ⑤工程类别对岩体失稳方式有重要影响。 幻灯片3 2. 岩体破坏类型分析 ①当区域稳定性为相对稳定,工程岩体条件较好时,岩体失稳破坏的类型取决于边界条件、工程类型及工程荷载性质的组合特点,岩体失稳破坏的方式往往以剪切滑移方式为主。 ②当区域稳定性为相对活动,工程的场地条件较好时 ③区域环境和工程场地均处于突出的高水平构造应力状态时 ④当区域相对稳定,岩体抗压强度较高,不具备滑移的边界条件,地面建筑物承受强大的风荷载时,可能发生张拉破坏导致建筑物倾倒。 幻灯片4 ⑤区域相对稳定,工程场地为河流之滨,岩体本身条件较差,在建筑物荷载的作用下,建筑持力层将发生过大的压缩沉陷变形,与其侧向膨胀变形相对应的侧向压力将使岸坡前持力层发生压缩破坏,导致建筑物向河中倾覆,或沿可能的滑动面滑动。 幻灯片5 3. 岩体稳定分析 国内外应用于岩体稳定性分析的方法有: 地质分析类比法 岩体结构分析与计算法 岩体稳定性分类法 数值模拟计算法 地质模拟试验法等。

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