边坡与滑坡工程治理（第二版）—第一章概述

《边坡与滑坡工程治理》的笔记，在学习的同时，逐渐把纲要做成导图上传。

边坡与滑坡工程治理（第二版）

• 第1章 概述
  • 1.1 边坡与滑坡的定义
    • 斜坡：一切自然与人为的岩土斜坡统称为斜坡
    • 边坡：把一切由于工程建设而开挖与填筑的斜坡，称为边坡
    • 自然滑坡：由自然原因引发的正在蠕动与滑动的自然斜坡，为自然滑坡
    • 工程滑坡：由于边坡开挖或填筑而引发古老滑坡复活或自然滑坡的加剧而引发大规模滑坡，称为工程滑坡
    • 区别
      • （1）边坡是涉及工程建设中的人工斜坡，即使是自然边坡也必须与工程建设有关；而滑坡通常是由自然原因引发的自然斜坡，只有工程滑坡才与工程建设有关；
      • （2）边坡坡体的滑面是由于开挖或填筑后形成的，原先并不存在，且坡体无蠕动与滑动迹象；而滑坡具有自然的滑面，且坡体有蠕动与滑动迹象
  • 1.2 边坡特征
    • 滑面特征：无论土质还是岩质边坡，在坡体开挖或填筑前，坡体内均不存在滑面，即使存在软弱层或结构面，也不存在蠕动与滑动的迹象，这是与滑坡的不同之处。
    • 但坡体开挖或填筑后，坡体可能出现变形，甚至出现滑塌。由于边坡开挖或填筑引起的滑动范围有限，所以边坡滑塌的规模与滑坡相比较小。
  • 1.3 滑坡类型
    • 受力状态
      • 牵引式滑坡
        • 下部先行滑动，而后中上部因失去支撑力而滑动
      • 推移式滑坡
        • 因中上部崩塌堆载或人工填筑加载引起整体滑动
    • 发生年代
      • 古滑坡
        • 全新世以前发生的滑坡，即河流一级阶地形成及以前发生的，现河流冲刷对其稳定性不产生影响
      • 老滑坡
        • 全新世以来发生，但现阶段处于稳定状态，即发生在河岸，河流冲刷仍存在影响
      • 新滑坡
        • 目前正在活动的滑坡
  • 1.4 滑坡特征
    • 外貌特征
      • 1.滑体
      • 2.滑坡周界
      • 3.滑坡壁：最上部高陡的为主滑壁，两侧为侧壁。多成圈椅状（环谷状、马蹄状）
      • 4.滑动面、滑动带、滑动擦痕
      • 5.滑床
      • 6.剪出口
      • 7.滑坡舌与滑坡鼓丘
      • 8.滑坡台阶与滑坡平台：有时平台向山缓倾，形成反坡平台
      • 9.滑坡后缘：主滑壁与原地面的交线
      • 10.滑坡前缘：滑坡舌前部与原地面的交线，最前侧为舌尖
      • 11.滑坡洼地与滑坡湖：滑体与主滑壁张拉呈地堑，相邻土体向山反倾形成中间低四周高的洼地；当滑坡壁向外渗水或者地表水汇集于此形成滑坡湖。
      • 12.张拉裂缝：与滑坡壁基本平行，其中与主滑壁重合的为主裂缝
      • 13.剪切裂缝：滑体与两侧不动体发生剪切位移而形成剪切裂缝
      • 14.羽状裂缝：两侧剪切裂缝未贯通前，动体与不动体之间相对位移剪切而形成的羽状（雁行状）排列的张裂缝
      • 15.鼓胀裂缝：下滑过程中滑体下部受阻形成鼓丘，在上部形成与滑动方向垂直的裂缝
      • 16.放射状（扇形）张裂缝：因下部受阻形成的顺滑向的压张裂缝，主滑轴附近大致平行于滑动方向，滑动前先于鼓胀裂缝、剪出口出现，是抗滑段受挤压的标致；滑动后滑坡向两侧扩展也形成放射状张裂缝
      • 17.牵引性张裂缝：主滑壁以外因失去侧向支撑而形成的张裂缝，表明主滑壁坍塌的可能范围
      • 18.主滑线
    • 结构特征
      • 1.滑带的物质构成与特征
        • 1）堆积土
        • 2）残积物：主要为软岩顶面风化形成的残积土，多已黏土化
        • 3）泥化夹层
        • 4）构造破碎带
        • 滑带土特征
          • 1）土体结构破坏，揉皱岩质，颜色混杂
          • 2）粘粒含量高，呈泥状，亲水性强，隔水，含水量高
          • 3）多有光滑镜面和擦痕
      • 2.滑面形态及滑动模式
        • 1）圆弧形：常符合于地下水位变动带，多出现在均质土坡及强风化破碎岩坡
        • 2）平面型：先期存在软弱结构面
        • 3）折线形
        • 4）连续曲面形：倾向临空面的上陡下缓逐渐变化的软弱岩层或层间错动带，常为向斜翼部；由于岩体结构特殊，上坡上部对下部存在巨大的推动力，一旦下部支撑减弱或冲刷、开挖或坡脚浸水强度降低或上部堆载，将形成大规模的岩层间错动带的大型顺层滑坡
        • 5）软岩挤出型：坚硬岩层下伏软弱层。由于下部软弱层无法承受上部负重而产生压缩变形和剪切蠕变，继而向临空面挤出，上部岩层先是拉裂继而下错，随之向外滑移。
        • 6）“V”槽的楔形滑动：主要发生于岩体中，受层面与节理、节理与节理或断层与节理的切割，两组面形成'V型。岩体沿交线滑动
      • 3.滑坡受力特征
        • 1）平面受力
          • ①上部受拉区：因中部下移，上部失去侧向支撑力而产生土的主动破坏，产生张裂缝，大主应力方向为自重σ1，小主应力为平行滑向σ3，产生垂直滑向的张裂缝，剪切裂缝不发育
          • ②中部平移区：中部整体滑移，故裂缝很少
          • ③下部受压区：大主应力为顺滑向的挤压σ1，小主应力与之垂直，因此产生顺滑向的张裂缝，同时由于滑体在下部向两边扩散，故张裂缝呈放射状
          • ④两侧受剪区：滑体周边受不动体的阻力，形成左右两对力偶，并派生出相应的大主应力σ'1、小主应力σ'3及相应的张扭性、压扭性裂面。但由于土体抗拉强度很低，故张扭性裂面明显，最终在滑坡两侧形成雁行状（羽状）裂缝。有时与σ'1呈锐角的共轭剪切面也发育。
        • 2）纵断面受力
          • ①牵引段：因失去侧向支撑而发生主动土压破坏大主应力方向为自重σ1，小主应力为平行滑向σ3，破裂面与大主应力夹角为45°-ψ/2。φ为土体内摩擦角。
          • ②主滑段：纯剪受力，即平行于滑面的下滑力与滑床提供的抗滑阻力构成力偶，派生出相应的大主应力σ'1、小主应力σ'3
          • ③抗滑段；大主应力为顺滑向的挤压σ1，小主应力与之垂直，从而产生被动土压破裂，破裂面与大主应力夹角为45°-ψ/2
  • 1.5滑坡发育阶段划分
    • 1）蠕动阶段：主滑带剪应力超过抗剪强度发生塑性变形，随着变形加大，后部牵引段与稳定坡体间出现拉裂缝。此阶段，中部、前缘及两侧均无明显变形。仅局部Fs小于1，但整体Fs＞1.
    • 2）挤压阶段：主裂缝发育后为地表水入渗提供通道。主滑段和牵引段整体向前挤压，主拉裂缝逐渐向两侧延伸，滑体中上部开始出现羽状张裂缝。抗滑段整体受挤压，故出现放射状张裂缝，继而出现鼓胀裂缝。羽状裂缝逐渐变宽，剪切裂缝不断向抗滑段发展。该阶段，因前缘挤压，前部裂缝增多可能造成泉水量增多，而有时则因前部挤压使泉水干涸。该阶段Fs>1，大致1.0~1.05之间。
    • 3）滑动阶段：随着②阶段的不断发展，抗滑段滑面形成，即进入整体滑动阶段，Fs≤1.0，两侧壁逐渐出现，羽状裂缝被周边剪切裂缝剪断。随着滑动的不断发生，一种情况是由于滑带由峰值强度变为残余强度，阻滑力减小，滑坡会进入剧滑阶段；另一种情况可能因为滑动过程中排出地下水，减小滑带的孔隙水压力，强度提高，变得暂时稳定或呈现周期性滑移。
    • 4）剧滑阶段：滑坡以较大速度滑出较大位移，滑体后部急剧下陷形成陷落带、滑坡湖和反坡平台，滑坡壁较陡并见擦痕，前部滑出剪出口形成滑坡舌，有时泉水增多形成湿地。重心显著下降。Fs<1
    • 5）稳定压密阶段：滑体滑出原滑床，地形变平坦，阻滑力增大、重心降低以及滑动过程中排出部分地下水减小了滑带的孔隙水压力，滑动过程从加速—匀速—减速—停止。第二年随着降雨，地下水再次作用重复上述过程，周期性发生位移增大。而对于部分滑床陡或者无阻滑段的，则蠕动-挤压-滑动-剧滑-稳定，完成一个循环后，无周期性变化。
    • 掌握发育阶段，在蠕动、挤压阶段抗滑段未贯通前，仍存在较大抗滑力，此时采用地面排水、坡体排水、减载、反压等具有较好的效果。