第6章 岩石边坡工程(DOC) - 图文

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图6-7、图6-8和图6-9分别表示各种几何要素的边坡的P、S、Q的值，可供计算使用。两种张裂缝的位置都包括在Q比值的图解曲线中，所以不论边坡外形如何，都不需检查张裂缝的位置就能求得Q值，但应注意张裂缝的深度一律从坡顶面算起。

图6-8 不同边坡几何要素的P值 图6-9 不同边坡几何要素

的S值

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图6-10 不同边坡几何要素的Q值

例题6-2 设有一岩石边坡，高30.5m，坡角?＝60°，坡内有一结构面穿过，结构面的倾角为?＝30°。在边坡坡顶面线8.8m处有一条张裂缝，其深度为Z＝15.2m。岩石容重为?＝25.6kN／m3。结构面的内聚力c＝48.6kPa，内摩擦角?＝30°，求水深Zw对边披安全系数Fs的影响。

解：

当ZH＝0.5时，由图6-7和图6-10查得P＝1.0和Q＝0.36。

对于不同的Zw/Z，R〔由（6-17）式算得〕和S（从图6-9查得）的值为

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Zw/Z

R S

1.0 0.195 0.26

0.5 0.098 0.13

0.0 0.0 0.0

又知2c/?H＝2×48.6／25.6×30.5＝0.125。

所以，当张裂缝中水深不同时，根据（6-13）式计算的安全系数变化如下

Zw/Z Fs

1.0 0.77

0.5 1.10

0.0 1.34

将这些值绘成图6-11的曲线，可见张裂缝中的水深对岩坡安全系数的影响很大。因此，采取措施防止水从顶部进入张裂缝，是提高安全系数的有效办法。

图6-11 算例中张裂缝中水深对边坡安全系数的影响

6.3.3 双平面滑动岩坡稳定分析

如图6-11所示，岩坡内有两条相交的结构面，形成潜在的滑动面。上面的滑动面的倾角?1大于结构面内摩擦角?1，设c1=0，则其上岩块体有下滑的趋势，从而通过接触面将力传递给下面的块体。今称上面的岩块体为主动沿块体。下面的潜在滑

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动面的倾角?2小于结构面的内摩擦角?2，它受到上面滑动块体传来的力使之也可能滑动。称下面的岩块体为被动滑块体。为了使岩体保持平衡，必须对岩体施加支撑力Fb，该力与水平线成?角。假设主动块体与被动块体之间的边界面为垂直，对上、下两滑块体分别进行图6-13所示力系的分析，可以得到极限平衡所需施加的支撑力

Fb?W1sin(?1??1)cos(?2??2??3)?W2sin(?2??2)cos(?1??1??3)

cos(?2??2??)cos(?1??1??3)(6-19)

图6-11 双平面抗滑稳定分析模型

式中，?1、?2、?3——上面滑动面、下面滑动面以及垂直滑动面上的摩擦角；

W1、W2——单位长度主动和被动滑动块体的重量。

为了简单起见，假定所有摩擦角是相同的， 即?1＝?2＝?3=?。

如果已知Fb、W1、W2、?1和?2之值，则可以用下列方法确定岩坡的安全系数：首先用式(6-16)确定保持极限平衡而所需要的摩擦角值?需要，然后将岩体结构面上的设计采用的内摩擦角值?实有与之比较，用下列公式确定安全系数

Fb?tan?实有tan?需要 (6-20)

在开始滑动的实际情况中，通过岩坡的位移测量可以确定出坡顶、坡趾以及其