工程地质——斜坡场地

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第八章 斜坡场地,第一节 概述,第二节 斜坡中的应力分布特征和斜坡变形破坏类型,第三节 崩塌,第四节 滑坡,第五节 斜坡场地稳定性的影响因素,第六节 斜坡场地稳定性评价方法,第七节 斜坡变形破坏的防治,第八节 斜坡场地岩土工程勘察要点,第九节 滑坡的岩土工程勘察要点,勘察的目的和任务,勘察阶段的划分,勘察技术方法,工程,实例,斜坡场地岩土工程勘察要点,勘察的目的,查明斜坡场地的工程地质条件，提出斜坡稳定性计算参数。,分析斜坡的稳定性，预测因工程活动引起的斜坡稳定性的变化。,确定人工边坡的最优开挖坡形和坡角。,提出潜在不稳定斜坡的整治与加固措施和监测方案。,进行场地建筑适宜性评价。,勘察的任务,查明下列问题：,地貌的形态、发育阶段和微地貌特征。,构成斜坡岩土层的种类、成因、性质和分布；当有软弱层时，应着重查明其性状和分布；在覆盖层地区，应查明其厚度及下伏基岩面的形态与坡度。,对岩质边坡需查明结构面的类型、产状、间距、延伸性、张开度、充填及胶结情况，组合关系和主要结构面产状与坡面的关系等；对有裂隙的土质边坡需查明裂隙的性状。,地下水的类型、水位、水量、水压、补给和动态变化，岩土的透水性及地下水在地表的出露情况。,地区的气象条件(特别是雨期、暴雨期)，坡面植被，岩石风化程度，水对坡面、坡脚的冲刷情况和地震烈度，判明上述因素对斜坡稳定性的影响。,岩土的物理力学性质和软弱结构面的抗剪强度。,勘察的任务,勘察阶段的划分,斜坡岩土工程勘察是否需要分阶段进行视工程的实际情况而定。通常，斜坡的勘察多与建(构)筑物的初步勘察一并进行，进行详细勘察的边坡多限于有疑问或已发生变形破坏的边坡。对于坡长大于300,m、,坡高大于30,m,的大型边坡或地质条件复杂的边坡，勘察需按以下阶段进行：,勘察阶段的划分,初步勘察包括搜集已有的地质资料，进行工程地质测绘，必要时可进行少量的勘探和室内试验，初步评价斜坡的稳定性。,详细勘察应对不稳定的斜坡及相邻地段进行详细工程地质测绘、勘探、试验和观测，通过分析计算作出稳定性评价。,对人工边坡提出最优开挖坡角，对可能失稳的斜坡提出防护处理措施。,施工勘察应配合施工开挖进行地质编录，核对、补充前阶段的勘察资料，进行施工安全预报，必要时修正或重新设计边坡并提出处理措施。,工程地质测绘,勘探与取样,测试工作,监测工作,勘察技术方法,测绘是在充分搜集和详细研究已有资料(包括区域地质资料)的基础上进行的。除一般的测绘内容外，应侧重与斜坡稳定有关的内容。如斜坡的坡形与坡角、软弱层产状与分布，结构面优势方位与坡面的关系，不良地质现象的成因、性质，当地治理斜坡的经验等。测绘范 围应包括可能对斜坡场地稳定有影响的所有地段。,在有大面积岩石露头的地区，测绘路线按垂直于主要构造线或坡面走向布置，路线间距100300,m，,当地质条件复杂时应缩小路线间距。每个地质构造不同的区段均应布置测绘路线。观测点间距视地质条件而定。对于断层破碎带等重要地质界线应进行追索。在露头不好的地区，应采用露头全面标绘法。,工程地质测绘,岩体斜坡节理调查是一项重要且繁重的工作。调查方法通常采用测线法或分块法。采用前者时每条测线长1030,m，,采用后者时每一测区面积约25平方米。详细记录与测线相交或测区内的每条节理性状(长度小于2,m,的节理可略去不计)。每一节理组均应取样。,除平面图外，工程地质剖面图是斜坡稳定分析的重要图件。剖面的方向多取平行于坡面倾向的方向，其长度一般应大于自坡底至坡顶的长度，剖面的数量不宜少于23条。同时，按需要可绘制平行坡面走向的剖面。,工程地质测绘,工程实例,岩体结构面精测线统计,勘探与取样,勘探线应垂直于斜坡走向布置，勘探点间距不宜大于50,m，,当遇有软弱层或不利结构面宜适当加密。各构造区段均应有勘探点控制。为确定重要结构面的方位、性状，宜采用与结构面成3060的钻孔，孔数不少于3个。勘探点深度应穿越潜在滑面并深入稳定层内23,m，,坡脚处应达到地形剖面的最低点。钻孔应仔细设计，明确所要探查的主要问题，并尽量考虑一孔多用。为提高重要地质界面处的岩心采取率，有条件时宜采用双层或三层岩心管。,重点地段可布置少量的探洞、探井或大口径钻孔，以取得直观地质资料和进行原位试验。探洞宜垂直坡面走向布置并略向坡外倾斜。,当重要地质界线处有薄覆盖层时，宜布置探槽。,物探可用于探查边坡的覆盖层厚度，岩石风化层，软弱层性质、厚度及地下水位等资料， 它常与其他勘探方法配合使用。,斜坡的主要岩土层及软弱层均应取样，每一层的试样不少于6件(组)。有条件时，软弱层宜连续取样。,勘探线布置,工程实例,测试工作,岩土试验是为斜坡的设计、施工和加固提供数据。需要为斜坡的各个区段拟订试验程序，包括试验项目、重要程度的顺序，试验方 法及要求，取样地点与方法等。试验程序的拟定应符合不同区段的实际情况。例如，黄土边坡需进行湿陷试验，软岩边坡需进行抗风化试 验等。 在初勘阶段一般只进行有限数量的钻探取样室内试验，主要试验工作应在详勘阶段进行。,试验工作应着重确定岩土的抗剪强度。测定岩土体软弱面的抗剪强度(峰值强度与残余强度)，室内采用直剪试验，剪切方向和最大法向荷载的选择应与试样的坡体中的实际情况相近。有必要时可作三轴试验。对斜坡稳定起控制作用的软弱面，宜进行适量的大型原位剪切试验。对大型斜坡必要时可作岩体应力测试、波速试验、动力测试、模型试验和孔隙水压力测定。,遇有地下水时应进行地下水流速、流向、流量和岩土的渗透性试验等。,工程实例,监测工作要求,对不稳定斜坡的范围、移动方向和速度以及地下水、爆破振动等取得定量数据，提供设计。,对防治工程的受力、变形等进行量测，验证其是否达到预期的作用，如未达到即应采取补救措施。,斜坡监测项目,地表监测,光电测距-经纬仪,水准仪,标桩和钢带,地表位移伸长计,全球定位系统（,GPS),地下位移,倾斜仪,钻孔伸长计,倒置摆,水压力：水压计,地面震动：地震仪,岩石锚杆和锚索的荷载 ：测力计,光电测距-经纬仪水准仪,利用坡顶和坡面上设置的测点，测定移动区的范围，移动速度和方向,确定破坏模式,进行安全监测,数字式经纬仪,经纬仪,水准仪,利用坡顶和坡面上设置的测点，测定移动区的范围，垂直位移和移动速度,标桩和钢带,在坡顶和平台测量裂隙的小位移：确定裂隙是否活动,确定移动方向,安全监测,地表位移伸长计,安装在坡顶和平台表面上，测量位移量和位移速度,GPS（,全球定位系统）,对斜坡变形和破坏进行总体监测,倾斜仪,探测相对于稳定地层的地下岩土位移，证实和确定正在发生位移的特征和部位,钻孔伸长计,监测人工加固边坡的位移,从地下巷道监测边帮位移,安全监测,水压计,确定坡帮内地下水的状态,确定作用在破坏面上的水压力,评价疏干系统的效能,地震仪,测量爆破引起质点速度和位移,分析控制爆破技术的效果,建立震级、位移和边坡破坏之间的关系,测力计,测量锚固系统的载荷,勘察的目的和任务,勘察技术方法,工程地质测绘,勘探,测试,监测,工程,实例,滑坡岩土工程勘察要点,勘察的目的和任务,查明滑坡的现状，包括：滑坡周界范围、地层结构、主滑方向；平面上的分块、分条，,纵剖面上的分级；滑动带的部位、倾角、可能形状；滑带岩土特性等滑坡的诸形态要素。,查明引起滑动的主要原因。在调查分析滑坡的现状和滑坡历史的基础上，找出引起滑坡,的主导因素；判断是首次滑动的新生滑坡还是再次滑动的古老滑坡的复活。,获得合理的计算参数。通过勘探、原位测试、室内试验、反算和经验比拟等综合分析，,获得各区段(牵引段、主滑段和抗滑段)合理的抗剪强度指标。,勘察的目的和任务,综合测绘调查、工程地质比拟、勘探及室内外测试结果，对滑坡当前和工程使用期内的,稳定性作出合理评价。,提出整治滑坡的工程措施或整治方案。对规模较大的滑坡以及滑坡群，宜加以避让；防治滑坡宜采用排水(地面水和地下水)、减载、支挡、防止冲刷和切割坡脚、改善滑带岩土性质等综合性措施，且注意每种措施的多功能效果，并以控制和消除引起滑动的主导因素为主,，辅以消除次要因素的其他措施。,提出是否要进行监测和监测方案。,工程地质测绘与调查的范围应包括滑坡区及其邻近稳定地段，一般包括滑坡后壁外一定距离，滑坡体两侧自然沟谷和滑坡舌前缘一定距离或江、河、湖水边；测绘比例尺1500,12 000，可根据滑坡规模选用；用于整治设计的测绘比例尺为1200或1500。,注意查明滑坡的发生与地层结构、岩性、断裂构造(岩体滑坡尤为重要)、地貌,及其演变、水文地质条件、地震和人为活动因素的关系，找出引起滑坡复活的主导因素。,工程地质测绘,测绘、调查滑坡体上各种裂缝的分布，发生的先后顺序、切割关系；分清裂缝的力学属,性，作为滑坡体平面上的分块或纵剖面分段的依据。,通过裂缝的调查、测绘，藉以分析判断滑动面的深度和倾角大小，并指导勘探工作。滑坡体上裂缝纵横，往往是滑动面埋藏不深的反映；裂缝单一或仅见边界裂缝，则滑动面埋深可能较大；如果基础埋深不大的挡土墙开裂，则滑动面往往不会很深；如果斜坡已有明显位移，而挡土墙等依然完好，则滑动面埋深较大；滑坡壁上的平缓擦痕的倾角，与该处滑动面,倾角接近一致。,工程地质测绘,对岩体滑坡应注意缓倾角的层理面、层间错动面、不整合面、断层面、节理面和片理面等的调查，若这些结构面的倾向与坡向一致，且其倾角小于斜坡前缘临空面倾角，则很可能发展成为滑动面。对土体滑坡，则首先应注意土层与岩层的接触面，其次应注意土体内部岩,性差异界面。,应注意测绘调查滑动体上或其邻近的建筑物(包括支挡和排水构筑物)的裂缝，但应注意区分滑坡引起裂缝与施工裂缝、不均匀沉降裂缝、自重与非自重黄土湿陷裂缝、膨胀土裂缝,、温度裂缝和冻胀裂缝的差异，避免误判。,工程地质测绘,调查、测绘地下水特征，泉水出露地点及流量，地表水自然排泄沟渠的分布和断面，湿,地的分布和变迁情况等。,围绕判断是首次滑动的新生滑坡还是再次滑动的古老滑坡进行调查。,当地整治滑坡的经验。,工程地质测绘,勘 探,勘探工作的主要任务是查明滑坡体的地质结构、滑动面的位置、展布形状、数目和滑带,岩土性质，查明地下水情况，采取岩土试样进行试验等。,勘探线应在测绘、调查基础上，沿滑动主轴方向布设。根据滑坡规模和分块、分条情况，在主轴线两侧亦应布设勘探线或勘探点；在各勘探线上勘探点的间距，一般不宜大于40,m,。,在预计设置排水和支挡构筑物的地段，应有一定数量的勘探点。,勘 探,为直接观察地层结构和滑动面，或为原位大型剪切试验，宜布设一定数量的探井或探槽。为准确查明滑动面的位置，对于土体滑坡，可布设适量静力触探点；对于岩体滑坡，可采,用合适的物探手段。,一般性勘探点的深度，应穿过最下一层滑动面；少量控制性勘探点的深度，应超过滑坡,体前缘最低剪出口标高以下的稳定地层内一定深度。,勘 探,在滑坡体内、滑动面(带)和稳定地层内，均应采取足够数量的岩土试样进行试验。,为查明地下水的类型、各层地下水位、含水层厚度、地下水流向、流速、流量及其承压性质，应布设专门性钻孔，或利用其他钻孔进行上述水文地质测试，必要时应设置地下水长,期观测孔。,滑坡勘探宜采用管式钻头、全取芯钻进，土质滑坡宜采用干钻，钻进过程中应细致地观,察、描述和注意钻进难易的记录。,测 试,为了验算滑坡的稳定性，必须对滑带土进行抗剪强度试验，以求取,c、,指标。一般滑坡取样作室内试验即可，根据需要作原状土或重塑土试验，试验方法应与滑带土受力条件相似，采用快剪、固结快剪或饱和固结快剪，获得的峰值和残余强度参数以备用。,大型和重要的滑坡，则除采样进行室内试验外，还需作滑带土的原位测试,。,监 测,规模较大以及对工程有重要影响的滑坡，应进行监测。滑坡监测的内容包括：滑带(面)的孔隙水压力；滑体内外地下水位、水质、水温和流量；支挡结构承受的压力及位移；滑体上工,程设施的位移等。,滑坡监测资料，结合降雨、地震活动和人为活动等因素综合分析，可作为滑坡时间预报的依,据。,滑坡区远景,中学,复混费厂,五、滑坡勘察工程布置图,滑坡剖面草图,民房,