11边坡实体比例投影及三维稳定性分析Word文档格式.docx
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倾向
倾角
A-A′（边坡面）
N21°
E
SE
50°
B-B′
N48°
W
NE
78°
C-C′
S22°
SW
36°
表8.2组合交线产状要素
组合交线
备注
P1O1
16°
结构面与坡面交线
N1O1
49°
M1O1
32°
两个结构面交线
2、连接结构面之间以及结构面与边坡面之间的交线Q1P1、Q1N1、Q1M1，如图8.2所示。
并对坡面和结构面进行填充，使其楔形体更明了的出现在图中。
为方便下一步的投影，把整个图旋转至A1A1′竖直，即最后成图如图8.2所示。
同时，通过赤平极射投影原理，反算出三条交线的产状要素，见表8.2。
3、根据实测的边坡断面底宽m为半径画圆，作为实体水平投影面。
通过圆心画竖直线A2A2′分圆为左右两部分，同时以圆心为中点，n为长画一竖直线M2N2作为楔形体在坡顶的实测长度。
因为左侧为坡顶而右侧为坡面，以其左侧作为结构面与坡顶面交线的投影，右侧为结构面与边坡面交线的投影。
于是，分别过M2、N2作平行于C1C1′、B1B1′作直线并延长交于点P2；
过M2、N2作平行于Q1M1、Q1N1作直线并延长交于点Q2。
得到的P2Q2就是实体水平投影图中两组合结构面的交线，与M2N2的交点为O2′，如图8.3所示。
4、为了真实反映不稳定岩体在断面上的形态，可选择通过P2Q2的方向作剖面。
首先，平行于A2A2′作圆的切线D2E2，并延长P2Q2至切线D2E2，交点为P2′；
然后，以圆心O2为中心旋转至P2Q2水平。
最后，分别把P2、O2′、Q2、P2′垂直向下投影至P3、O3′、Q3、P3′并满足O3′和P3′的高差为H，从而形成了台阶边坡以结构面组合交线为轴的剖面，如图8.3所示。
5、量出P3Q3与水平面的夹角α为结构面组合交线的真倾角，而O3′P3′与水平面的夹角β为坡面的伪倾角。
8.2.3台阶破坏实体比例投影分析
根据以上原理及作图步骤，对现场调查的几组主要断层、节理裂隙和现已发生的楔体破坏，结合南帮边坡设计结构参数，边坡及结构面要素见表8.3，实体投影如图8.4～图8.11所示。
通过实体投影图可以看出，组成楔体的两不连续面相交的交线倾角相差较大，从35°
～59°
不等，规模有大有小，台阶眉线至交线的垂直厚度从1.3m～8.5m，长度从6m～47m不等。
P1、P2楔体交线倾角分别为41°
和40°
，厚度为8.5m，长度分别为35m和47m，在坡面角50°
、65°
的边坡上明显形成明显的破坏，而且规模也很大。
其它楔体交线倾角与对应边坡角夹角很小，厚度1.3m~3.2m，长度6m~17m，显然破坏规模比P1、P2小的多了。
P4楔体交线倾角36°
，在破面角38°
的边坡上形成的破坏的可能性是不会很大；
但是，从实际现场来看，有流层面把楔体沿边坡走向剪断，如图8.12所示。
以上实体分析表明，楔体破坏规模大小主要受两个因素控制，其一是组合结构面交线倾角与边坡角差值，其二是边坡高度。
边坡高度相同的情况下，比如P2与P3进行比较，交线倾角与台阶坡面角相差分别为24°
和4°
，P2的破坏规模明显大于P3。
在交线倾角与台阶坡面角相差一样的情况下，比如P1与P8，交线倾角与台阶坡面角相差都是10°
，台阶边坡高度分别为16m和10m，从楔体长度和楔体厚度明显体现出其破坏规模。
另外，其它几个楔体从交线倾角和台阶边坡高度来分析，都不会有很大的破坏规模，结果表明确实如此。
表8.3台阶边坡实体投影参数与结果一览表
编号
（°
）
交线倾角
边坡高度
（m）
楔体长度
楔体厚度
P1
边坡面
306
50
40*
16
35
8.5*
1
274
44
2
334
P2
300
65
41*
20
47
248
326
49
P3
313
53
49*
12
2.5*
299
51
339
P4
38
36*
17
1.3*
287
39
351
P5
43
37*
10
2.0*
235
62
311
P6
298
45
38*
1.6*
262
41
307
P7
42*
6
263
331
P8
35*
11
3.2*
329
注：
1、楔体长度为两组合结构面在边坡眉线上控制点的距离。
2、表中带“*”的数值为实体投影所得出的结果，如“38*”。
图8.12P4楔体破坏实例示意图
8.2.4整体边坡实体比例投影分析
整体边坡实体比例投影分析，其目的是以揭露的断层结构参数和设计方案的边坡结构参数为基础，通过图解得出楔体破坏的破坏模式，分析其破坏规模。
与台阶边坡实体比例投影相比，边坡产状取组合楔体所在的边坡的整体坡角和倾向。
由于各组合结构面交线的出露标高不一样，所以在作图时边坡的高度H也需要从图中量取，然后根据8.2.2节所述的方法与步骤，完成每个方案中关键的几块楔体破坏的实体投影图。
作图见图8.25~图8.35所示。
图8.15方案一F111~FN13楔体1实体投影图
图8.16方案一F111~FN13楔体2实体投影图
从图8.25~图8.35分析得出两个方面的结论：
其一是破坏模式。
破坏模式分为具有两个断层组合的滑面的简单楔体破坏和需要剪断岩体的复杂楔体破坏模式。
方案一中F110~FN13、FL4~FN13、F111~FN13都明显属于简单破坏模式，其它楔体都属于复杂破坏模式。
其二是破坏规模。
对于简单破坏模式来说，只需要从图中量出滑出的滑体高差便可得知滑体的体积大小；
而对于复杂破坏模式来说，边坡高度是影响滑坡的重要因素，于是实体比例投影中突出了边坡高度。
对每个方案的分析参数详见表8.4。
表8.4整体边坡实体投影参数与计算结果
方案
序号
边坡
产状
滑面1
滑面2
破坏
模式
滑体
高差
名称
方案一
310∠52
F110
262∠41
FN13
330∠50
Ⅱ
40m
F122~FN13楔体的交线与边坡面夹角很小，出露比较浅，在台阶坡角处可能有出口。
2
310∠49
FL4
225∠61
50m
3
305∠45
F111
245∠48
Ⅰ
86m
4
300∠46
270∠45
229m
5
289∠45
F122
248∠47
340∠68
225m
方案二
302∠44
F03
320∠68
120m
FL4~FN13楔体的交线与边坡面夹角很小，出露比较浅，在台阶坡角处可能有出口。
298∠39
FN12
339∠66
132m
300∠42
330m
276∠33
332∠69
20m
282∠45
322∠65
100m
282∠42
150m
方案三
306∠41
145m
FL4~FN13楔体的交线与边坡面夹角很小，在台阶坡角处可能有出口。
305∠47
292∠40
75m
295∠42
方案四
120m
300∠41
289∠38
45m
280∠42
60m
282∠41
方案五
293∠42
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