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岩质边坡应力分布有哪些特征 边坡岩体中的重分布应力有哪些主要特征?与哪些因素有关?

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坡面附近,大主应力近似与坡面平行,小主应力与坡面垂直;远离坡面初,大主应力与重力方向平行,小主应力与重力方向垂直。
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边坡岩体中的重分布应力有哪些主要特征?与哪些因素有关?~

应力重分布只与岩土体重度、边坡初始和开挖后的形状(坡角、坡高、坡宽等)、坡体中地下水位几个因素有关。稳定性分析中需要的强度参数只在稳定性计算时考虑。

1斜坡应力场的基本特征

  斜坡成坡过程中,临空面周围的岩体发生卸荷回弹(图9-2上),引起应力重 分布和应力集中等效应(图9-2下)。据有限元研究,斜坡成坡后,岩体的应 力状态较以前发生了以下几个主要方面的变化:
 (1)由于应力的重分布,斜坡周围主应力迹线发生明显偏转。无论是在重力场条件下,还是在以水平应力为主的构造应力场条件下,其总的特征表现为愈靠近临空面,最大主应力愈接近于平行临空面,最小主应力刚与之近于正交(图9-2下)。
 (2)由于应力分异的结果,在临空面附近造成应力集中带。但坡脚区和坡缘(斜坡面与坡顶面的交线)区情况有所不同。具体体现在: 坡脚附近最大主应力(相当于临空面的切向应力)显著增高,且愈近表面愈高(图9-2下);最小主应力(相当于径向应力)显著降低,于表面处降为零,甚至转为拉应力。
 (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。



2影响斜坡岩体应力分布的主要因素
 (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7-10ρgh ,与σL=0 的情况相比,相差十分悬殊。

 (2)坡形的影响:研究表明,坡高并不改变应力等值线图像,但坡内各处的应力值,均随坡高增高而线性增大。坡角明显改变应力分布状况。随坡角变陡,坡面附近张力带范围也随之扩大和增强(图9-3),成坡过程中,位移矢量离面趋势也变得更加明显 (图9-2上) ;坡脚应力集中带最大剪应力值也随之增高 (图9-4) 。
  圆形和椭圆形矿坑边坡,坡脚最大剪力仅只有一般斜坡的二分之一左右。
 (3)斜坡岩体特征和结构特征的影响:
  研究表明,岩体的弹性模量对均质坡的应力分布并无明显影响。岩体的泊 松比( μ )可以改变 σx 、τxy 的大小,但是当斜坡中侧向剩余应力很高时,这 种影响也就被掩盖了。可见,均质坡中,岩体材料性质对应力分布的影响 是很微弱的。
  






图9-2 用有限元法解出的位移迹线图(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)

  斜坡含有平缓的或倾向坡外的软弱结构面时,在成坡过程中有利于上覆岩 体中水平构造剩余应力的释放和结构调整,使其应力状况由重力场和剩余 应力叠加型向重力场转化。拉应力区有所扩大,易形成拉张破裂。
  软弱结构面倾向坡内,往往可约束部分剩余应力,随斜坡继续变形而逐渐释放。
  坡内含有软弱层(带),其影响与它在成坡过程中,压缩变形或塑性流变程度有关,可使上覆岩体中拉应力区和可能的破坏区明显增加,更易被拉裂解体。

相关要点总结:

15275332668:均匀的岩质边坡中,应力分布的特征为:
计尝答:提示:均质边坡中,临空面附近的应力变化较大,并非只限于坡顶。

15275332668:岩质边坡的应力分布特征?
计尝答:由有限元法分析的结果知,形成边坡后,岩体中的应力有如下变化特性:由于应力重新分布,边坡周围的主应力迹线发生明显偏转,其总的特征为愈靠近临空面,最大主应力(σ1)愈接近平行临空面。坡脚附近最大主应力(相当于临空面的切向应力)显著增高,且愈近表面愈高;最小主应力则显著降低,于表面处降为...

15275332668:下列关于均匀岩质边坡应力分布的描述中,哪一个是错误的?( )
计尝答:边坡内的应力分布有如下特征:①无论在何种天然应力场下,边坡面附近的主应力迹线均明显偏转,表现为最大主应力与坡面接近于平行,最小主应力与坡面接近于正交,向坡体内逐渐恢复初始应力状态。②由于应力的重分布,在坡面附近产生应力集中带,不同部位的应力状态是不同的。在坡脚附近,平行坡面的切向...

15275332668:岩质边坡应力分布有哪些特征
计尝答:坡面附近,大主应力近似与坡面平行,小主应力与坡面垂直;远离坡面初,大主应力与重力方向平行,小主应力与重力方向垂直。如果你需要详细了解,可以用岩土软件plaxis建立一个边坡模型,查看应力分布,我对这方面做过较多的工作,你可以试试!

15275332668:开挖后边坡应力分布特征及变形趋势分析
计尝答:主要是由于上覆岩体的重力作用,加之软岩带提供上覆岩体的变形空间,同时沿软岩带产生剪切滑动所致。最大主应力分布如图7-11所示,在厚层状砂岩内且远离软弱带位置的最大正应力量值比较低,其值大部分在5MPa以下。其分布受岩性和坡体临空面控制,在软弱夹层及其顶板附近产生应力集中,量值达10MPa以上。该处...

15275332668:应力场分布特征及形成条件
计尝答:4.6.1 初始应力场的分布特征 按岩体初始应力场分布规律的总体特征(图4-17),可划分为近坡面的浅表生改造和深部的应力集中带两大部分,其具体特征如下。(1)近坡面附近,最大主应力σ1近于平行坡面,且应力量级总体较低。随着埋深的加大,σ1、σ2、τmax逐渐增大,岩体应力场渐趋向自重应力场...

15275332668:斜坡的应力分布特征及影响因素
计尝答:(一)斜坡的应力分布特征 滑坡的形成与斜坡应力分布特征具有密切的关系。斜坡可因自然冲蚀(冲刷)或人工开挖而形成。斜坡形成后,其应力具有以下特点:(1)坡面附近主应力σ1与坡面近于平行,最小主应力σ3与坡面近于垂直。由坡面向坡内,最大主应力σ1逐渐变为垂直状态,最小主应力方向逐渐变为水平...

15275332668:简述斜坡的应力分布特征
计尝答:圆形和椭圆形矿坑边坡,坡脚最大剪力仅只有一般斜坡的二分之一左右。(3)斜坡岩体特征和结构特征的影响:研究表明,岩体的弹性模量对均质坡的应力分布并无明显影响。岩体的泊 松比( μ )可以改变 σx 、τxy 的大小,但是当斜坡中侧向剩余应力很高时,这 种影响也就被掩盖了。可见,均质坡中,岩体...

15275332668:下列关于均匀岩质边坡应力分布的描述中,哪一个是错误的?
计尝答:【答案】:C 提示:岩质边坡形成过程中,由于应力重新分布,主应力发生偏转,接近岩坡处,大主应力表现为近乎平行于临空面,同时坡脚处发生应力集中现象,临空面近乎处于单向应力状态。

15275332668:支护条件下应力分布特征、变形趋势分析
计尝答:最小主应力分布如图7-16所示,同样受岩性的控制,且在软岩带的上覆岩体中形成拉应力集中带。开挖坡体拉应力区明显减小,在层间错动带的上覆岩体内和开挖边坡的坡脚处产生集中,集中应力值均可达4MPa,应力集中带以外岩体应力值不高,其值一般在1~3MPa之间。图7-15 加固后最大主应力等值线图 (单位:...

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