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斜坡稳定性,第1部分:我看到一个问题

介绍

欢迎来到我们关于斜坡稳定性的三部分系列的第一部分!第1部分定义了边坡稳定性及其机制、影响因素和相关特征,还为即将到来的项目播下了意识的种子。第2部分将为确定边坡破坏风险、确定项目清单上需要的岩土工程项目、应对破坏事件和防止未来破坏提供指南。第3部分将概述预防性和基于响应的边坡稳定性评估的岩土要素。雷竞技的电竞比分网

确定的边坡稳定性

“边坡稳定性”可以是零件(软土地基上的路堤、临时开挖)或项目(风暴侵蚀、墙体破坏)。前一个任务本质上是预防性的,通常被认为是一个必要的恶魔——紧缩的项目预算和时间表几乎没有空间来完成技术密集型的任务,而这些任务一开始就没有人注意到。后一项任务(边坡稳定性)这个项目)是基于响应的,有时在不知道全部成本的情况下授权,以便立即评估对公众的损害和临时风险。这两种情况不同吗?当然!

首先,修复故障的成本要比预先评估和预防故障的成本高很多。其次,也是更重要的一点,一些失败的发生仅仅是因为相关人员没有意识到或没有考虑到他们的项目对站点的影响,反之亦然。斜坡崩塌,就像森林火灾一样,是可以预防的!

边坡稳定性与应力和强度有关。重力和其他因素结合在一起,产生了一种“驱动力”,这种“驱动力”潜在地能够移动失效质量。土壤和/或岩体内的抗剪强度提供了一个“阻力”,以帮助其保持原位。我们评定边坡稳定性的一种方法是安全系数,定义为阻力与驱动力之比。安全系数告诉我们,在百分比的基础上,抵抗力比驱动力大多少,或者可能比驱动力大多少。当安全系数接近1时,阻力和驱动力是平衡的,并且假定破坏即将发生,只有强度的轻微降低或应力的轻微增加。

斜坡稳定性,第1部分:我看到一个问题
什么提示天平?由于驱动力的增加、阻力的减小或两者的结合,安全系数会下降。增加驱动力的“事件”包括在坡顶施加荷载(填充、建筑)、坡脚移除荷载(开挖、侵蚀)以及通过斜坡的渗流。降低抗力的“事件”包括抗剪强度降低(风化、软化)和围压应力降低(饱和、浸没)。在许多情况下,水——无论是“来自”陆地还是地下——证明是一个关键因素。

影响因素

许多导致边坡失稳的因素是自然发生的,包括边坡几何形状、土壤或岩石强度、渗透性和分层、地表排水特性和地下水动力学。不幸的是,人们还可以通过以下方式造成边坡破坏:将道路切割和填充到更为严重的几何结构,改变局部排水条件,并进行实验,以确定建造结构到悬崖的距离,或将集水坑软管排水管放在离挡土墙太近的位置。

斜坡稳定性,第1部分:我看到一个问题

抛开破坏者不谈,你会发现失败的易感性,以及发生的失败的类型在你所在地周围的地理区域内是相对一致的。沿着明尼苏达河谷建造?不要鼓励在该地区的大规模沟壑削减随便分级相邻地段排水到他们。在北达科他州的荒地有石油基地吗?把你的填充物放在台阶上,把被填充物堵塞的砂岩和褐煤层排干。路易斯安那州维斯塔湾的沼泽穿越?请加固堤坝。

也要记住,失效敏感性可能会受到延伸或出现在项目或财产边界之外的条件的影响。如果不考虑“远场”条件,您的项目或项目阴影下的结构和属性可能会面临不必要的风险。

边坡破坏特征

斜坡稳定性,第1部分:我看到一个问题

大多数边坡破坏都可以通过留下的新伤疤或愈合的伤口来识别。破坏上限周围的地面通常会下降,有时会横向移动,留下陡峭的陡坡和平行排列的拉伸裂缝。失效下限可能会出现膨胀或扩展,也可能出现开裂。总的来说,坡度是不均匀的或突然的,树木可能倾斜或弯曲,水从多个来源渗出。随着时间的推移,伤疤会受到侵蚀和天气的影响,新的植被会出现,使得这些特征变得更加微妙和不那么明显;然而,随着裂缝和渗漏,运动可能会持续。

我们也不能假定可见的失效极限是绝对的。故障块不像奶酪楔块那样作为单个块体旋转和滑动;它们周围的地面,在任何时候都可能看起来是完好的和未受干扰的,是不可信的。许多较大的边坡破坏实际上是较小破坏的“系统”,这些破坏在过去不同的时间发生,逐渐将破坏极限沿边坡向上推得更远。

斜坡稳定性,第1部分:我看到一个问题

路堑边坡可能特别有问题。曾经被封闭的物质现在必须以更陡的坡度或更高的高度“站立”;倾斜的地层,一旦被隐藏,现在就成为潜在的滑动面,从斜坡向外倾斜。

从稳定性的角度来看,“斜坡”还包括木墙、砌块墙和桩墙,其构件有助于驱动力和阻力的平衡或不平衡。

即使是由坚固材料组成的斜坡,也会受到不受控制或集中排水的侵蚀,这至少会导致植被的损失,如果无人看管,还会导致向下切割或塌落。

最后,没有一个斜坡能够免受不可预见的地下条件或极端风暴等造成的破坏。

结论

建立一个从边坡稳定性原理开始的知识库,将使您能够预见到在项目的规划和设计阶段,很早以前就可能发生破坏。然而,这些知识是由对当地地形、地质和破坏模式的了解推动的,并由对我们脆弱性的更广泛认识来利用:相对于地质时期,发展发生得很快,影响边坡稳定性的因素早就在我们之前;岩土问题也可能不在规划议程上,然而,风险在于等待。雷竞技的电竞比分网

查尔斯哈伯德总工程师/地质师

P: 612.221.2501美元