巖石力學(xué)課件第七章 巖石邊坡工程

巖石力學(xué)課件第七章巖石邊坡工程目錄巖石邊坡工程概述巖石邊坡穩(wěn)定性分析巖石邊坡加固技術(shù)巖石邊坡工程設(shè)計巖石邊坡工程施工與監(jiān)測巖石邊坡工程案例分析01巖石邊坡工程概述巖石邊坡工程是指對巖石邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析、設(shè)計、加固和監(jiān)測的工程實(shí)踐。定義巖石邊坡具有高度的復(fù)雜性和不確定性，其穩(wěn)定性受到多種因素的影響，如地質(zhì)構(gòu)造、巖石類型、水文條件、氣候變化等。特點(diǎn)定義與特點(diǎn)巖石邊坡失穩(wěn)可能導(dǎo)致山體滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害，對人類生命財產(chǎn)安全構(gòu)成威脅。因此，巖石邊坡工程是保障人類生產(chǎn)生活安全的重要措施。許多工程項(xiàng)目，如交通建設(shè)、水利水電工程、礦產(chǎn)資源開發(fā)等，都需要在山區(qū)進(jìn)行，巖石邊坡工程是這些項(xiàng)目順利實(shí)施的重要保障。巖石邊坡工程的重要性促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展保障生命財產(chǎn)安全歷史回顧巖石邊坡工程的歷史可以追溯到古代，人們通過經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐逐漸掌握了巖石邊坡工程的規(guī)律和技術(shù)。發(fā)展趨勢隨著科技的進(jìn)步和理論研究的深入，巖石邊坡工程技術(shù)不斷發(fā)展，未來將更加注重數(shù)值模擬、智能監(jiān)測和生態(tài)防護(hù)等方面的研究與應(yīng)用。巖石邊坡工程的歷史與發(fā)展02巖石邊坡穩(wěn)定性分析

穩(wěn)定性評估方法極限平衡法通過分析邊坡巖體的滑動力和抗滑力，計算安全系數(shù)，評估邊坡的穩(wěn)定性。有限元法利用數(shù)值模擬技術(shù)，建立邊坡巖體的離散化模型，通過分析巖體的應(yīng)力、應(yīng)變和位移，評估邊坡的穩(wěn)定性。地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)通過制作邊坡模型，模擬巖體的應(yīng)力狀態(tài)和變形過程，預(yù)測邊坡的穩(wěn)定性?；卤浪鷥A倒剝落巖石邊坡破壞模式01020304邊坡巖體沿某一滑動面整體下滑，造成巖體位移和破壞。邊坡巖體在重力作用下突然崩落，形成巖塊、碎屑等散落物。邊坡巖體在垂直方向上發(fā)生彎曲變形，最終導(dǎo)致上部巖體向下傾倒。邊坡巖體在風(fēng)化、侵蝕等作用下，逐漸剝離、脫落，形成巖屑、碎塊等。黃果樹瀑布巖石邊坡穩(wěn)定性分析通過地質(zhì)勘察、巖石力學(xué)試驗(yàn)和數(shù)值模擬等方法，評估了黃果樹瀑布巖石邊坡的穩(wěn)定性，為保護(hù)和治理提供了科學(xué)依據(jù)。三峽工程巖石邊坡穩(wěn)定性分析針對三峽工程中的大型巖石邊坡，綜合運(yùn)用多種分析方法，對其進(jìn)行了全面、深入的穩(wěn)定性評估，確保了工程安全。巖石邊坡穩(wěn)定性分析案例03巖石邊坡加固技術(shù)通過施加外部作用力，改變邊坡巖土體的應(yīng)力狀態(tài)，提高巖體的自穩(wěn)能力。主動加固法被動加固法綜合加固法通過增加邊坡的抗滑力和提高邊坡巖土體的強(qiáng)度，以抵抗滑坡和崩塌等邊坡變形破壞。結(jié)合主動和被動加固法的優(yōu)點(diǎn)，同時對邊坡進(jìn)行加固，提高邊坡的整體穩(wěn)定性和安全性。030201加固方法分類根據(jù)錨桿的形狀、材料和施工方法，可分為多種類型，如砂漿錨桿、注漿錨桿、預(yù)應(yīng)力錨桿等。錨桿類型錨桿通過與巖土體結(jié)合，形成復(fù)合體，提高巖土體的整體性和穩(wěn)定性，增強(qiáng)邊坡的抗滑能力。錨桿作用錨桿的設(shè)計需要考慮錨桿的長度、直徑、間距和布置方式等因素，以確保錨桿的有效性和安全性。錨桿設(shè)計錨桿加固技術(shù)選擇合適的混凝土材料，如普通混凝土、纖維混凝土等，以滿足邊坡加固的要求?；炷敛牧细鶕?jù)噴射方式的不同，可分為干噴和濕噴兩種工藝。干噴工藝具有施工速度快、材料消耗少等優(yōu)點(diǎn)，濕噴工藝則具有混凝土質(zhì)量穩(wěn)定、噴射效果好等優(yōu)點(diǎn)。噴射工藝噴射混凝土的厚度和養(yǎng)護(hù)方式需根據(jù)邊坡的實(shí)際情況和加固要求進(jìn)行確定，以保證混凝土的質(zhì)量和耐久性?；炷梁穸扰c養(yǎng)護(hù)噴射混凝土加固技術(shù)在邊坡的上方設(shè)置截水溝，以攔截地表水，防止水流沖刷邊坡和滲入坡體。截水溝在邊坡的下方設(shè)置排水溝，以引導(dǎo)地表水和地下水順暢排出，降低水對邊坡的侵蝕和破壞作用。排水溝在邊坡內(nèi)部設(shè)置排水孔，以排出地下水，降低孔隙水壓力，提高邊坡的穩(wěn)定性。排水孔排水措施04巖石邊坡工程設(shè)計原則：安全、經(jīng)濟(jì)、可行、環(huán)保設(shè)計原則與流程流程1.明確設(shè)計目標(biāo)與要求2.現(xiàn)場勘察與數(shù)據(jù)收集設(shè)計原則與流程3.方案設(shè)計與比選4.詳細(xì)設(shè)計、制圖與計算5.審查與優(yōu)化設(shè)計原則與流程穩(wěn)定性分析采用極限平衡法、有限元法等對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性進(jìn)行分析結(jié)構(gòu)類型重力式、懸臂式、錨固式、支撐式等結(jié)構(gòu)優(yōu)化根據(jù)地質(zhì)條件、施工條件等對結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，提高穩(wěn)定性與安全性巖石邊坡工程結(jié)構(gòu)設(shè)計混凝土、漿砌石、干砌石、土工合成材料等材料類型抗壓強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度、耐久性等材料性能要求工程地質(zhì)條件、環(huán)境條件、施工條件及材料供應(yīng)情況等材料選擇依據(jù)巖石邊坡工程材料選擇05巖石邊坡工程施工與監(jiān)測進(jìn)行現(xiàn)場勘查，了解邊坡工程的地質(zhì)、地形、氣象等條件，制定施工方案和安全措施。施工準(zhǔn)備根據(jù)設(shè)計要求，采用適當(dāng)?shù)谋苹蛲诰蚍绞竭M(jìn)行邊坡開挖，控制開挖深度和范圍，保持邊坡穩(wěn)定性。邊坡開挖根據(jù)設(shè)計要求，選擇合適的支護(hù)結(jié)構(gòu)形式，如擋土墻、錨桿、噴射混凝土等，進(jìn)行施工安裝。支護(hù)結(jié)構(gòu)施工采取適當(dāng)?shù)呐潘胧?，防止邊坡受水浸泡或沖刷，保持邊坡干燥。排水措施施工方法與流程施工過程控制對施工過程進(jìn)行監(jiān)督和檢查，確保施工質(zhì)量和安全。驗(yàn)收與檢測在施工完成后進(jìn)行驗(yàn)收和檢測，確保工程質(zhì)量和安全性能達(dá)到設(shè)計要求。材料質(zhì)量控制對使用的材料進(jìn)行質(zhì)量檢查，確保符合設(shè)計要求和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。施工質(zhì)量控制對邊坡的位移、沉降、應(yīng)力應(yīng)變等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，及時掌握邊坡的動態(tài)變化情況。監(jiān)測內(nèi)容根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)和變化趨勢，建立預(yù)警系統(tǒng)，及時發(fā)出預(yù)警信號，采取應(yīng)對措施，確保工程安全。預(yù)警系統(tǒng)施工監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)06巖石邊坡工程案例分析案例一：某水電站巖石邊坡工程某水電站位于山區(qū)河流上，由于地形陡峭，需要建設(shè)高邊坡以擋住水流。采用巖石錨桿、噴射混凝土、排水系統(tǒng)等加固措施，確保邊坡穩(wěn)定。經(jīng)過合理設(shè)計和施工，水電站運(yùn)行多年，邊坡穩(wěn)定，無滑坡、坍塌等現(xiàn)象。施工過程中需嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，確保錨桿和排水設(shè)施的有效性。工程背景工程措施工程效果經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)某高速公路穿越山區(qū)，存在大量巖石邊坡。工程背景采用削坡、錨桿、噴射混凝土等措施，同時進(jìn)行必要的排水設(shè)計。工程措施經(jīng)過合理設(shè)計和施工，高速公路通車多年，邊坡穩(wěn)定，行車安全。工程效果需充分考慮地形、地質(zhì)條件，合理選擇加固措施，避免因施工不當(dāng)引發(fā)邊坡失穩(wěn)。經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)案例二：某高速公路巖石邊坡工程某大型采礦區(qū)存在高陡巖石邊坡，邊坡穩(wěn)定性直接影響采礦安全。工程背景工程措施