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    重慶市土木建筑學會

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    某公路路段邊坡變形破壞機理分析

    發布日期:2014-03-05  瀏覽次數:1415
     變形破壞過程

     

    該公路路段沿線出露的基巖為志留系、三疊系和第三系碎屑巖地層,巖性以粉砂質泥巖、粉砂巖、泥巖和泥質灰巖為主,其中粉砂質泥巖、粉砂巖、泥巖這些巖石強度低,抗水、抗風化能力差,巖體中各種裂隙十分發育,且風化嚴重。對沿線的33個展開調查,并進行歸結構類型分類:土質邊坡11個,其中松散堆積層滑坡6個;巖土質邊坡9個;巖質邊坡13個,其中巖質滑坡3個。由于其結構類型的不同,導致其變形破壞發展也不一樣。

    1.1土質邊坡淺層滑移

    對于淺層滑移,在邊坡變形發展過程中,坡體內有一可能發展成為破壞面的潛在滑移面,它受最大剪應變面分布狀況控制。這類變形主要發育在粘土質邊坡中,其變形破壞過程如下,如圖1所示。

    圖1 土質邊坡淺層滑動過程示意圖

     

    ①表層蠕滑:邊坡開挖后,坡面向臨空方向發生變形,坡面下沉,坡體后緣產生拉應力;

    ②后緣拉裂:隨著變形發展,后緣被拉裂后,造成潛在剪切面上的剪應力集中,促進了最大剪應力帶的剪切變形。

    ③潛在剪切面剪切擾動:隨著剪應變進一步發生,使斜坡下半部分逐漸隆起,后緣明顯下沉,拉裂面逐漸張開,這些跡象預示變形進入累進性破壞階段,一旦潛在剪切面被剪斷貫通,則發展為滑坡。

    1.2 土質邊坡深層滑移

    對于深層滑移,在邊坡變形發展過程中,坡體內有一可能發展成為破壞面的潛在滑移面,它受最大剪應變面分布狀況控制;掳l生過程一般可分為蠕動、擠壓、微動、滑動等階段,如圖2所示。

    圖片未命名

    2  堆積體邊坡滑動過程示意圖

    ①蠕動階段:堆積體開挖后,前緣出現陡傾臨空面,堆積體沿軟弱層發生蠕動變形,邊坡后緣隱約出現斷續的張性裂隙,蠕動進一步發展向擠壓階段過渡,滑坡后緣張性裂隙明顯,并有錯距,但未貫通;

    ②擠壓階段:邊坡坡腳部位受明顯擠壓,主滑段及后部有小量移動,后緣裂縫貫通并錯開,兩側出現羽狀剪裂隙但未撕開,主滑段的滑動面己基本形成。向微動階段過渡時,兩側剪性裂縫貫通,前緣有時潮濕;

    ③微動階段:主滑段明顯移動,抗滑段的滑動面也逐漸形成。后緣張裂縫繼續下錯,兩側剪裂縫貫通并微有撕開。前緣微隆,坡面具X裂隙處有時局部坍塌,剪出口有時出現明顯潮濕帶。進一步發展至邊坡剪出口聯通,甚至帶狀滲水,滑動面貫通。

    ④滑動階段:滑坡時滑、時停、緩慢移動。在降雨等作用下,邊坡變形繼續發展,前緣繼續隆起,出現貫通的橫向擠脹裂縫和縱向放射裂縫,前緣剪出,形成滑坡。

    1.3 巖質邊坡滑動破壞

    巖質邊坡滑動破壞是巖質邊坡中常見的一種變形破壞形式,其主要控制因素是巖體結構發育程度及其結構面充填物性質。其主要特征是:當巖層傾向與邊坡傾向成小角度相交,且邊坡中存在多組結構面,邊坡巖體往往被切割成楔形體,當邊坡開挖使得楔形體某一面臨空時,在重力的作用下巖體易沿著層面發生變形,在降雨等作用下,變形繼續發展,當邊坡提供的抗滑力不足以抵抗邊坡的下滑力,巖質邊坡隨即發生滑動破壞,其滑動變形過程如圖3所示。

    圖片未命名

    3  楔形體滑動過程示意圖

     
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