当前课程知识点:地质学与工程地质 > 第11章 斜坡稳定性工程地质问题分析 > 11.2 影响斜坡稳定的因素 > Chapter 11.2 影响斜坡稳定的因素
同学们好 欢迎来到地质学与工程地质课程
自然界中斜坡的类型可以说多种多样
毕竟破坏方式呢也是千差万别
有的处于稳定状态 有的曾经
或者是正在发生不同程度的变形与破坏
那么有哪些因素会影响斜坡的稳定状态呢
或者是说它的演变过程呢
这也是我们这节课要解决的问题
从总体上来讲可以将影响斜坡稳定性的因素分为两类
第一类它包括地形地貌 地层岩性
及地质构造等斜坡自身的内在因素
或者叫内因
第二类呢主要包括水文气象
人类工程活动及地震等
影响斜坡稳定性的外部诱发因素 或者叫外因
地形地貌主要是指斜坡的坡度
坡高及临空条件等 相同的工程地质条件下
坡度越大 坡越高 对边坡的稳定性就越不利
另外在坡高 坡脚及岩土体的性质相同的情况下
凹形坡的稳定性要大于平直坡
而这种三面临空的凸形坡稳定性最差
所以一般在露天开采过程中通常采用圆形
或椭圆形的矿坑 形成凹形坡来提高它的稳定性
自然界中岩土体的物理力学特性
可以说是千差万别
它们对边坡的稳定性影响也比较大
有的可以形成上百米高的陡坡
而有的只能形成几十米高的缓坡
第四纪沉积物中它的滑坡
一般发生在泥质含量较高
结构松散的坡积物
膨胀土及新近沉积的黄土等等
对于岩质斜坡 当斜坡中存在泥岩
泥质砂岩 炭质板岩等易滑岩层的时候
在外部营力下 尤其是在地下水作用下容易软化
形成软弱夹层从而影响斜坡的稳定性
这是几个层状岩质边坡 这是它的岩层面
如果岩层的走向与坡面走向平行
那么哪个最不稳定
是不是这种类型的边坡最不稳定
岩体容易沿着岩层面下滑失稳
另外两种边坡呢它的稳定性相对较好
对于这种边坡它容易发生倾倒破坏
而这种呢它在重力作用下容易发生溃屈破坏
也就是说当坡体内存在倾向坡外的软弱结构面
比如断层 岩层面 软弱夹层等
那么它们对边坡的稳定性其极为不利的
这些对斜坡稳定性起控制作用的
结构面称为优势结构面
对岩质边坡来说 地质构造对它的影响比较大
在工程中通常要进行大量的勘探工作
来查明斜坡内的结构面发育情况
再看这个斜坡 它是由两组倾向坡外的结构面
相交形成一个巨大的楔形体
这种楔形体对斜坡的稳定是十分不利的
在外界因素的影响下容易沿着两个
或者是其中的一个结构面下滑 失稳
水呢 是影响斜坡稳定性的
一个重要的外部诱发因素
它主要包括地下水 降雨 地表流水等三个方面
其中地下水对斜坡稳定性的影响
主要体现在四个方面
第一降低斜坡岩土体的抗剪强度
这一点同学们应该比较容易理解
一个简单的例子就是我们去公园的时候
在比较干燥的草地上踩上去一般不会留下脚印
但是在浇过水后如果我们再踩上去
是不是很容易陷进去
这就是由于土体饱和后它的强度降低了
第二呢就是形成孔隙水压力
降低斜坡的抗滑力
一个大家比较容易理解的例子
就是同学们在洒有水的地板上走的时候
是不是很容易滑倒 这主要是由于
孔隙水压力作用是滑动面处的有效应力减小了
从而降低了它的抗滑力
第三个作用呢就是地下水
在斜坡岩土体内形成了渗透压力
一般来讲坡体内的地下水位
要比坡外的水位要高 这样在重力的作用下
坡体内的水将向坡外流动
从而对土体骨架产生一个拖曳力
也就是渗透力 它的方向呢
指向坡外 对边坡稳定是不利的
当这种渗透力超过某一个范围时
岩土体将发生整块或者是里面的颗粒发生移动
也就是前面学到的渗透变形
或渗透破坏 从而导致边坡失稳
在夏天或者是雨季的时候 经常会听到
新闻中说某个地区
由于持续的降雨诱发了大面积的滑坡
泥石流等地质灾害现象
降雨 特别是在我国的南方多雨地区
常常是影响斜坡稳定性的一个重要的外部因素
根据统计呢 80%以上的滑坡都发生在雨季
降雨对斜坡稳定的影响主要体现在三个方面
第一个就是侵蚀软化
也就是降雨形成的片流
一方面对坡面进行侵蚀 冲刷
另一方面渗入坡体后将使岩土体的抗剪强度降低
雨水渗入斜坡内部后
同时也抬高了坡体内的地下水位
从而增加了坡体内尤其是
潜在滑动面处的水压力及渗透力
当坡体表面存在有张开裂隙时
雨水将进入裂隙 从而对裂隙侧壁产生侧向压力
增加了下滑力 产生水劈作用
从而降低斜坡的稳定性
这个呢是发生在南方红粘土地区的
一个典型的降雨诱发型滑坡
可以看出右边的边坡呢由于采取了加固措施
在一定程度上确保了它的稳定性
地表流水对斜坡稳定性的影响
也主要体现在三个方面
第一个就是冲刷淘空
河流在流动过程中破坏了坡脚部位
起支撑作用的岩土体
容易引起岸坡的塌岸 失稳
另外水位变动 特别是一些库岸边坡
当坡体前部一部分处于水位以下时
这种影响较为明显
水位变动将改变了坡体内部的水文地质环境
尤其是当水位快速下降时
由于坡体内的水来不及排出
将在坡体内部产生一个指向坡外的水压力
从而不利于斜坡稳定
Jones通过对1941年到1953年间 美国Roosevelt湖
附近发生的滑坡调查分析表明30%的滑坡
发生在水位骤降10到20米的情况下
第三个影响就是河流的下切作用
它使斜坡不断增高 变陡
发生松动 蠕动等变形破坏
降低了它的稳定性 当然这一过程是极其缓慢的
需要数万年 甚至数百万年的时间
然而在我国西南高山峡谷地区 斜坡的形成
与河流演变有着密切的关系
比如金沙江中游一个拟建的电站坝址的右岸斜坡
受金沙江河流下切作用的影响
岩层发生了弯曲倾倒变形
并逐渐演变成一个巨型的斜坡变形体
斜坡的演变过程中 河流下切的深度超过了800米
所以这些地区的河流下切过程
与斜坡形成演化过程可以说是同步的
人类活动对斜坡的稳定性的影响
主要包括不合理的开挖
切坡 施工方案不当及过度的耕垦等等
比如小湾电站坝区左岸的引水沟堆积体
坡高约750米
由于工程开挖 坡度变陡
改变了原来的坡形 导致它的变形加剧
产生了一系列的张开裂隙
后来不得不增加措施来进行加固处理
与前面几个因素相比
地震对斜坡稳定性的影响是瞬时的
但是强大的 而且作用方式呢也极其复杂
地震通常是造成斜坡岩土体破坏的
一个最主要的触发因素
比如2008年汶川地震 在灾区共诱发的滑坡
崩塌等地质灾害达到数万处 从宏观上来讲
地震对斜坡稳定性的影响大致体现在三个方面
第一个就是在地震的振动荷载作用下
斜坡岩土体的结构将不断地被破坏
从而降低了它的抗剪强度
同时受地震荷载的惯性力作用
将对坡体产生相应的附加应力
从而也不利于边坡的稳定性
对一些饱和的砂土或粉砂土地区
在地震作用下容易发生振动液化现象
从而使岩土体抗剪强度完全地丧失
这个呢是汶川地震中发生
在四川省青川县的滑坡
整个滑坡体在不到一分钟的时间内滑动了近两公里
淹没了临近的3个村庄 导致400多人死亡
是一个典型的高速远程滑坡
另外处于地表的岩土体在外部营力作用下
将不断被风化 剥蚀
从而也使斜坡岩土体不断被破坏
强度不断降低 从而也降低了它们的稳定性
好这节课我们学习了影响斜坡稳定性的因素
虽然这些因素多种多样
但是在一定的环境条件下
可能只有一个或者是几个是主要的
对斜坡的稳定状态起决定作用
称为主导的营力因素
在弄清了滑坡产生的地质基础之后
就应该全力的掌握这种主导的营力因素及其发展变化
这对于分析斜坡稳定性
及采取有效的防治措施有重要的意义
同学们通过这节课的学习
要掌握这些影响斜坡稳定性的因素
为实际工作中进行斜坡稳定性的评价及治理奠定基础
-0.1 人类工程活动与地质环境
-0.2 工程地质学的任务
-知识巩固--作业
-1.1 地球的形成与演化
-1.2 地球的基本性质
-1.3 岩石圈板块构造与地质作用
-知识巩固
-2.1 地壳运动
--默认
-2.2 岩浆作用
-2.3 变质作用
-2.4 地震作用
-知识巩固
-3.1 引述
-3.2 风化作用
-第3章 外动力地质作用--3.2 风化作用
-3.3 地面流水的地质作用
-3.3 地面流水的地质作用--作业
-3.4 风的地质作用
-3.4 风的地质作用--作业
-3.5 冰川的地质作用
-3.5 冰川的地质作用--作业
-知识巩固-基础篇--作业
-知识巩固-提高篇--作业
-4.1 矿物
-第4章 矿物与岩石--4.1 矿物
-4.2 岩浆岩
-第4章 矿物与岩石--4.2 岩浆岩
-4.3 沉积岩
-4.3 沉积岩--作业
-4.4 变质岩
-第4章 矿物与岩石--4.4 变质岩
-第4章 矿物与岩石--知识巩固-基础篇
-第4章 矿物与岩石--知识巩固-提高篇
-5 地质年代
-知识巩固--作业
-6.1 水平构造与倾斜构造
-6.2 褶皱构造
-6.3 断裂构造
-第6章 地质构造--知识巩固-基础篇
-第6章 地质构造--知识巩固-提高篇
-7.1 概述
-7.2 地质图的表示方法
-7.3 地质图的阅读和分析
-第7章 地质图--知识巩固-基础篇
-第7章 地质图--知识巩固-提高篇
-8.1 基本概念
-8.1 基本概念--作业
-8.2 地下水的埋藏类型与排泄
-第8章 地下水--8.2 地下水的埋藏类型与排泄
-8.3 地下水的运动
-8.3 地下水的运动--作业
-8.4 地下水的水质
-8.4 地下水的水质--作业
-8.5 与地下水有关的工程地质问题
-8.5 与地下水有关的工程地质问题--作业
-知识巩固-基础篇--作业
-第8章 地下水--知识巩固-提高篇
-9.1 土的物质组成
-9.1 土的物质组成--作业
-9.2 土的基本性质
-9.2 土的基本性质--作业
-9.3 土的工程分类
-9.4 特殊土及工程性质
-9.4 特殊土及工程性质--作业
-第9章 土体的工程地质性质--知识巩固-基础篇
-第9章 土体的工程地质性质--知识巩固-提高篇
-10.1 概述
--10.1练习
-10.2 岩石的物理和水理性质
--10.2练习
-10.3 岩石的力学性质
--10.3习题
-10.4 岩体结构、结构面与结构体
--10.4习题
-10.5 结构面的特征及力学性质
--10.5习题
-10.6 岩体力学性质
--10.6习题
-10.7 岩体的工程地质分类
--10.7习题
-知识巩固-基础篇--作业
-知识巩固-提高篇--作业
-11.1 斜坡变形与破坏
-11.1 斜坡变形与破坏--作业
-11.2 影响斜坡稳定的因素
-11.3 斜坡稳定性分析
-11.3 斜坡稳定性分析--作业
-11.4 岩质边坡稳定的结构分析法
-11.5 斜坡变形破坏防治原则与措施
-11.5 斜坡变形破坏防治原则与措施--作业
-第11章 斜坡稳定性工程地质问题分析--知识巩固-基础篇
-第11章 斜坡稳定性工程地质问题分析--知识巩固-提高篇
-12.1 地下洞室及其应力重分布
-12.1 地下洞室及其应力重分布--作业
-12.2 洞室围岩的变形与破坏
-12.3 影响洞室围岩稳定性的因素
-12.4 洞室围岩失稳的防治措施
-第12章 地下洞室围岩稳定性的工程地质分析--知识巩固
-13.1 水利工程坝基
--Chapter 13.1.1 坝型及对工程地质条件的要求
-13.2 常见地基处理方法
-第13章 地基岩体稳定性工程地质问题分析--知识巩固
-14.1 水库渗漏
-14.2 库岸稳定问题
-14.3 库周浸没及水库淤积
-知识巩固--作业
-15.1 概述
-15.2 工程地质测绘
-15.3 工程地质勘探与野外试验
-15.4 地质罗盘的使用方法
-知识巩固
-汶川地震泥石流——5年的回顾
--汶川地震泥石流
--汶川地震这五年
--解疑答惑
-期末考试