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图9-2 用有限元解出的位移迹线图(上)和主应力迹线图(下) (a)重力场条件(N=0.33);(b)以水平应力为主的构造应力场条件下(N=3)
坡缘附近,在一定条件下,按面的径向应力和 按顶面的切向应力可转为拉应力,形成一张力带 (图9—3)。因而,这些部位的岩体容易被拉裂形 成与波面近于平行的拉裂面(参见图3-29)。 (3)与主应力迹线偏转相联系,坡体内最大剪应 力迹线由原先的直线变为近似圆弧线,弧的下凹 面朝着临空方向。 (4)坡面处由于径向压力实际等于零,所以实际 上处于单向应力状态(不考虑斜坡 走向方向的02时),向内渐变为两向或三向(考虑 σ2时状态
◼ 坡缘附近,在一定条件下,按面的径向应力和 按顶面的切向应力可转为拉应力,形成一张力带 (图9—3)。因而,这些部位的岩体容易被拉裂形 成与波面近于平行的拉裂面(参见图3—29)。 ◼ (3)与主应力迹线偏转相联系,坡体内最大剪应 力迹线由原先的直线变为近似圆弧线,弧的下凹 面朝着临空方向。 ◼ (4)坡面处由于径向压力实际等于零,所以实际 上处于单向应力状态(不考虑斜坡 ◼ 走向方向的σ2时),向内渐变为两向或三向(考虑 σ2时)状态
9.2.2影响斜坡岩体应力分布的主要因素 9.2.2.1原始应力状态的影响 岩体的原始应力状态中,水平剩余应力的大小 对坡体应力状态的影响尤为显著。它不但使主应 力迹线的分布形式有所不同图9-2下),而且明 显地改变了各应力值的大小,尤其对坡脚应力集 中带和张力带的影响最大。 在坡脚区,根据图9—2可见,坡底的切向应力 最大值约相当于原始水平应力的三倍左右。当有 侧向水平应力时,该值成倍增高,如当σL= 3ρgh时,该值可达7-10pgh,与σL=0的情况相 比,相差十分悬殊
◼ 9.2.2 影响斜坡岩体应力分布的主要因素 ◼ 9.2.2.1 原始应力状态的影响 ◼ 岩体的原始应力状态中,水平剩余应力的大小 对坡体应力状态的影响尤为显著。它不但使主应 力迹线的分布形式有所不同(图9—2下),而且明 显地改变了各应力值的大小,尤其对坡脚应力集 中带和张力带的影响最大。 ◼ 在坡脚区,根据图9—2可见,坡底的切向应力 最大值约相当于原始水平应力的三倍左右。当有 侧向水平应力时,该值成倍增高,如当σ L= 3ρgh时,该值可达7-10ρgh ,与σL=0的情况相 比,相差十分悬殊
30 45 坡角最大剪应力 t=3g4 15 60 = gogH (b) 40 50 60 T0 坡角(度 图9-3斜坡张力带分布状况图9-4坡角最大剪应力与坡脚和坡 及其与水平剩余应力(aL)、 底宽(W)关系图解 坡角(β)关系示意图 (据 Stacey,1970) (据 Stacey,1970)
图9-3 斜坡张力带分布状况 及其与水平剩余应力(σL)、 坡角(β)关系示意图 (据Stacey,1970) 图9-4 坡角最大剪应力与坡脚和坡 底宽(W)关系图解 (据Stacey,1970)
93斜坡的变形与破坏 ■斜坡形成过程中,由于应力状态的上述变化 斜坡岩(土)体特发生不同方式、不同规模和不同 程度的变形,并在一定条件下发展为破坏。斜坡 破坏系指斜坡岩(上)体中已形成贯通性破坏面时 的变动。 而在贯通性破坏面形成之前,斜坡岩体的变形与 局部破裂,称为斜坡变形。 斜坡中已有明显变形破裂迹象的岩体,或已查明 处于进展性变形的岩体,称为变形体
◼ 9.3 斜坡的变形与破坏 ◼ 斜坡形成过程中,由于应力状态的上述变化, 斜坡岩(土)体特发生不同方式、不同规模和不同 程度的变形,并在一定条件下发展为破坏。斜坡 破坏系指斜坡岩(上)体中已形成贯通性破坏面时 的变动。 ◼ 而在贯通性破坏面形成之前,斜坡岩体的变形与 局部破裂,称为斜坡变形。 ◼ 斜坡中已有明显变形破裂迹象的岩体,或已查明 处于进展性变形的岩体,称为变形体