边坡稳定性分析.pdf

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1、２０１５年第１７期（总第１７０期）江西建材勘察与测绘边坡稳定性分析■袁尚武■河南省地矿局第三地质矿产调查院，河南信阳４６４０００摘要：边坡稳定性问题一直是工程建设中的主要的研究内容，边坡稳定与人们量分析法，而定量分析法又可以分为确定性分析与不确定性分析。的正常生活与生产关系密切。在解决边坡稳定问题时，要求相关人员深２．１定性分析入研究，将边坡的组成、结构、破坏形式和影响因素等多方面进行综合，定性分析法是通过对边坡的尺寸和坡形、所处环境进行研究，勘察才能找到准确而有效的分析方法。本文首先介绍了边坡稳定性的概念，工程地质，分析

2、影响因素、失稳机制与可能的破坏方式，来定性获得边然后通过对边坡的影响因素进行介绍，阐述了现有的多种分析方法，并坡的稳定性状况及其可能的发展趋势。工程实践中通常采用这种方对该问题的发展前景进行了展望。法，主要有自然历史分析法、图解法和基于工程数据库的方法，对后两关键词：边坡稳定性影响因素分析方法种方法加以介绍。边坡稳定性是指边坡的岩体或土体在一定坡高和坡角条件下的稳２．１１图解法定程度，通常以滑动面上的抗滑力（ＦＳ）与滑动力（Ｆｒ）的比值，即抗（１）诺模图法。影响边坡稳定性的系数之间的关系用诺模图来表滑稳定性系数（η）来表

3、示，比值越大，边坡稳定性越好，反之，边坡稳示，以此求出的边坡稳定安全系数作为评价边坡稳定性的参考依据，目定性越差。按照地层岩性分类，边坡可以分为土质边坡和、岩质边坡和前主要应用于土质或强风化的边坡稳定性研究。土、岩复合边坡。（２）赤平极射投影法。基于赤平极射投影的原理，用作图的方式反稳定性差的边坡常常发生滑动或崩塌破坏，大规模的边坡岩体、土映边坡失稳的边界条件，得出可能产生的滑移面与坡面空间关系及稳体破坏能引起交通中断，建筑物倒塌，江河堵塞，水库淤填等危害，对人定性，进而评价边坡稳定性，一般应用于岩质边坡。们的正常生活与生

4、命财产安全带来严重威胁。边坡稳定性问题涉及到２．１２工程数据库矿山工程、道桥工程、水利工程、建筑工程等诸多工程领域，对边坡问题比较常用的是工程类比法，做法是参照已经研究过的或已有经验进行研究的目的在于，通过对边坡稳定性的分析和评价，预测边坡失稳的边坡的稳定性状况及影响因素，将所研究的边坡或拟设计的人工边的时间、规模和危害程度，以期能够设计出适合于实际工程的合理的边坡与之进行类比，结合有关经验，根据类比的相似性与差异性来评价边坡结构，能够做到提前对具有破坏危险的边坡进行人工处理，避免滑坡坡的稳定。该方法比较适用于中小型工程

5、中，若是复杂的大型工程，要或崩塌等现象的发生，造成不必要的灾害和损失，并使边坡工程设计达结合其它方法进行评价。到安全、经济地目的。２．２定量分析１边坡稳定的影响因素定量分析法的核心是基于力学分析、数学模型和计算方法的选取，对边坡工程稳定性有影响的因素，大致可以按照内在因素与外在求解出稳定安全系数与结构体内的应力应变关系，从而分析出边坡稳因素进行分类。内在因素包括岩土体结构与岩性、水流、地质构造等；定性。可以分为确定性分析与不确定性分析。外在因素包括气候条件、风化作用、人类活动等。２．２１确定性分析１．１内在因素（１）极限

6、平衡分析法。极限平衡分析法是最经典的确定性分析方（１）岩体结构。岩土体结构通常体现在两个方面，即结构面与结构法，把可能滑动的岩、土体看作是刚体，不考虑岩、土体的应力应变关体。结构面是指岩石物质分异面及不连续面，具有一定方向、规模、形系，通过分析可能滑动面，并把滑动面上的应力简化为均匀分布，根据态和特性；结构体是指由不同形状的各类结构面组合而成的，将岩体切平衡条件建立整个边坡平衡方程，进而计算出边坡的稳定性系数。割成的单元块体。对岩体结构进行研究，也就是对结构面的特性及其这种方法模型简单，计算简便，可对边坡稳定性刚进行定量评

7、价，之间的排列组合的研究。对于边坡稳定性来说，结构面是特别重要的对于均匀土质边坡计算效果比较好，因此得到广泛应用。但是由于在影响因素。建模时过于简化，该方法不能考虑坡体中的应力应变状态，只能给出可（２）岩性。边坡的岩性是指，组成边坡的岩石的物理、化学、水理和能的危险滑动范围，会不可避免地产生计算结果与实际结果不吻合的力学性质，如岩土硬度、透水性等，这些固有性质或其变化，都在一定程现象。度上对边坡的稳定性有影响。（２）数值分析法。数值分析法可以根据岩体的破坏准则，分析边坡（３）水流。影响边坡稳定性的水流是指地表水流和地下水流

8、。地的渐进破坏过程与其实破坏位置，可得到边坡的应力场、应变场和位移表水主要以冲刷侵蚀的形式影响着边坡的土质，对于存在沟槽和低凹场等，具有诸多优点。随着其发展，产生出了多种数值分析方法，包括地的不平整坡面，受冲刷侵蚀不均匀，容易在坡面上形成冲沟或沟坎，有限元法、边界元法、离散元法与混合法等，其中，有限元法