基于空间三维极限平衡方法的滑坡危险性分析
基于极限平衡法的排土场边坡稳定性分析李冠楠
基于极限平衡法的排土场边坡稳定性分析李冠楠发布时间：2021-11-04T04:10:13.901Z 来源：《防护工程》2021年21期作者：李冠楠[导读] 对弓长岭棋盘岭排土场的边坡稳定性问题进行分析。
在进行理论分析的基础上，采用slide软件对内排土场边坡的稳定性和破坏机理进行研究。
研究结果表明，棋盘岭排土场边坡潜在的滑坡模式为“排土场内部的滑坡”。
东侧单阶段排土边坡在自然工况下边坡处于欠稳定状态，在降雨及地震工况下处于不稳定状态。
边坡安全系数储备不足，易发生滑坡和泥石流现象。
李冠楠中勘冶金勘察设计研究院有限责任公司河北保定 071069摘要：对弓长岭棋盘岭排土场的边坡稳定性问题进行分析。
在进行理论分析的基础上，采用slide软件对内排土场边坡的稳定性和破坏机理进行研究。
研究结果表明，棋盘岭排土场边坡潜在的滑坡模式为“排土场内部的滑坡”。
东侧单阶段排土边坡在自然工况下边坡处于欠稳定状态，在降雨及地震工况下处于不稳定状态。
边坡安全系数储备不足，易发生滑坡和泥石流现象。
关键词：露天矿排土场；极限平衡法；有限元法；边坡稳定性1.引言排土场作为露天矿山接纳废石的场所，是矿山生产不可缺少的一项永久性工程建筑。
矿山排土量巨大，受自然地形地貌、基底岩层埋藏特征，水文地质因素，排弃物及基底的物理力学性质等制约，在自身应力场及外界其它因素的影响下，排土场碎石堆积体边坡容易形成滑坡、泥石流等地质灾害，对生命和财产构成危险，直接影响矿山的安全生产和经济效益。
2.工程概况棋盘岭排土场为鞍钢集团弓长岭铁矿独木采区二期主要的山坡型岩场。
棋盘岭排土场西侧及北侧界限为山脊线，东侧中南部部分越过山脊线，东侧北部为沟谷谷口，为一开阔型沟谷，汇水面积大。
属三面环山，一面开口的山谷型地貌。
场地最高点标高为+398m，最低点标高为+212m，相对高程差约为186m。
出露地层主要从上至下为人工填土、碎石土（沟谷为碎石）、强风化花岗岩、中风化花岗岩，沟谷区域夹杂粉质粘土及粉细砂等沉积物，因选矿厂的存在，部分区域为尾矿砂。
FLAC3D在滑坡稳定性分析评价中的应用
FLAC3D在滑坡稳定性分析评价中的应用赵忠海【摘要】Taking the Gaozhi Village landslide as an example, this paper discussed the application of FLAC3D in landslide stability analysis and evaluation. The author ifrst introduced the basic principle and main process of FLAC3D, and then simulated the Gaozhi Village landslide stability under natural state and heavy rain state by Mohr-Coulomb of FLAC3D. The simulation result intuitively showed the distribution characteristics of plastic deformation and horizontal displacement of the slope in the above two conditions, and clearly showed the potential sliding surface inside the slope. According to the result of numerical simulation, the article analyzed and evaluated the landslide stability, studied and discussed the deformation and failure forms of the landslide. By analyzing the plastic deformation and displacement of slope, the author considered that the landslide is basically stable under the natural state and is unstable and likely to slide and lose its stability in the local area under the continuous high intensity rainfall state. This is consistent with the investigation and analysis. This result shows it is feasible and more simple and more intuitive and convenient to analyze and evaluate the stability of landslide by FLAC3D. Compared with the traditional limit equilibrium method, FLAC3D has the incomparable advantage.%本文以高治村滑坡为例，论述了FLAC3D在滑坡稳定性分析评价中的应用。
浅谈滑坡危害及相应的空间预测理论
Ｉ ＤＥ 法 这 如 边 滑 坡 地 质 灾 害 是 ＿ 个 复杂 的 地 质 系 统 和 多 元 信 息 系 统 ， 滑 坡 地 界 元 ｆ Ｍ） 等 。 些 方 法 通 常 耦 合 应 用， 有 限元 与无 界 元 、 界 元 、 对 边界 元 与离 散 元 的耦 合 ， 及 数 值 解 与 解 析 解 间 的耦 以 质 灾 害 进 行 定 量 预 测 和 危 险 评 价 ， 滑 坡 研 究 的核 心 问 题 。 滑 坡 灾 害 离 散 元 等 的 耦 合， 是
２滑 坡 空 间预 测 ． 区 域 滑 坡 空 间 预 测 、 体斜 坡 稳 定 性 分 析 和 滑 坡 风 险 分 析 评 估 是 单 滑 坡 空 间 预 测 研究 的 主要 内 容 。 坡 空 间 预 测 主要 是通 过 对 滑 坡 产 生 滑 的 条 件 分 析 ， 定 出 对 滑坡 作用 最 有利 的 因 素 组 合 ， 据 这 些 有 利 的 因 确 根 素 组 合 来 预 测 区域 上 将 来 产 生 滑 坡 的 可 能 性 ， 圈定 出可 能 产 生 滑 坡 的
【 摘 要 】 介绍 了滑坡 灾害空 间预测的常用理论和方法、 究特点和适用范 围， 出了区域 滑坡 空间预 测、 研 指 单体斜坡稳定性预测和 滑坡 灾害
风险研究的发展趋势：
【 关键词 】 滑坡 ； 预测 ； 危害 ；
１引言 ．
（Ｌ Ｃ法 、 散 元 （Ｅ 法 、 体 理 论 （Ｔ 、 连 续 变 形 分 析 （ Ｄ ）无 ＦＡ ） 离 Ｄ Ｍ） 块 Ｂ ）不 Ｄ Ａ、
科技信息
０建筑 与工程 ０
Ｓ ＩＮ Ｅ＆Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ Ｆ Ｒ Ａ ＩＮ ＣＥ Ｃ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ ＹＩ Ｏ Ｍ ＴＯ Ｎ
２０ 年 ０８
边坡稳定分析的三维极限平衡法探讨
边坡稳定分析的三维极限平衡法探讨提出了一种评价边坡稳定性的三维极限平衡方法,通过对边坡体三个方向的静力平衡分析,推导出边坡稳定系数的计算公式。
通过算例和已有的几种方法进行了比较分析,验证了该方法的合理性。
标签：三维极限平衡;静力平衡分析;稳定系数边坡稳定分析是岩土工程中一个较为复杂的问题,边坡的变形、失稳一直以来也是困扰国民经济发展的一个重要因素。
目前,在边坡稳定分析领域,二维极限平衡法是常用的手段,但三维边坡稳定分析可以更加真实地反映边坡的实际形态,在一些工程设计中,例如洞口边坡开挖,由于开挖只在一个有限的宽度内进行,如果采用二维分析,等于是假定开挖面是无限长的,这与实际情况显然不符。
事实上,只有当滑体宽长比大于4以后,边坡稳定问题才接近与二维平面问题。
因此,越来越多的工程实际问题提出了建立三维极限平衡分析的要求。
1三维理论模型及计算推导三维极限平衡分析的一个重要过程是将滑体离散为垂直的条柱,在三维极限平衡方法求解时,分析作用于条柱上的力,然后应用力的平衡条件和摩尔-库伦准则求解力的平衡方程,从而求解边坡的整体安全系数。
典型的三维离散图如图1所示。
图1破坏体三维离散图及其坐标系1.1受力分析及稳定系数的定义将滑动体分成具有垂直界面的条柱,x和y的正方向分别与滑坡方向和重力方向相反,xoy平面基本反映主滑方向,z轴的正方向按右手法则确定。
坐标系选取及单一条柱受力见图2所示。
图2单一条柱受力图图2中,Exl,Ext,Eyl,Eyt分别为作用在O′C′OC、B′AB、B′C′BC、A′O′AO面上的法向力;Hxl,Hxt,Hyl,Hyt分别为作用在O′C′OC、A′B′AB、B′C′BC、A′O′AO 上的剪切力;N为作用在底滑面的法向力,其方向分别为α,β和γz;T为作用在底滑面上的剪切力。
和传统的二维边坡稳定分析方法一样,引入稳定系数Fs的定义,如果滑面上的抗剪强度指标tanφ和c按下式缩减,滑面上处处达到极限平衡。
基于FLAC^3D岩质边坡稳定性及暴雨滑移风险分析
王 雪石
（ 阜新高等专科 学校 ， 辽宁 阜新 １ ２ ３ ０ ０ ０ ）
摘 要： 以辽宁某小 区人 工开挖 岩质边坡 为工程研 究背景 ， 结合现 场地质环境调 查、 地质勘查及 与岩体相 关的 室内试验 ， 得 到该岩质 边坡 的． Ｉ － 程地质条件和岩体 的物理力 学参数 ， 进 而分析人 工岩 质边坡破 坏的结构特征及影响边坡失稳的基本 因素。 同时， 利用定量分析 方法研 究人工岩质边坡 失稳成 因， 通过 Ｆ Ｌ Ａ Ｃ ３ Ｄ 软件 对人 工岩质边坡 在天然状 态及暴雨状 态下进行数值模 拟 ， 得 出各剖面边坡 的安 全 系
岩质边坡在山区或丘陵地区极易发生失稳 ， 主要是由于复杂的气候 岩质边坡破坏模式是边坡结构面产生滑移机制并形成具有空间形态的断 地质环境条件、 不恰 当的开挖方式以及没有采取合理的边坡支护加固处 层， 故边坡滑动其实大多属于空间滑动问题 。基于这 ， 在边坡稳定『 生 定 理措施。其次是 由于土地资源匮乏、 场地条狭小等因素， 限制了工程场地 量分析方法中主要采用数值模拟方法， 该方法能适于处理非线性 、 非均 开挖的选择方式 ， 故不得不 冒险进行陡坡开挖Ⅱ 】 。正是如此导致地质灾害 质、 复杂边界的边坡稳定陛 分析问题。 该岩质边坡岩体的物理力学ｌ 生 质参 频发 ， 特别是滑坡 、 崩塌现象 ， 因而进行岩质边坡稳定性的研究就显得十 数指标根据对现场的实地勘察、 查阅相关的工程地质资料以及岩石的室 分必要。 内试验ｉ 争 沂取得。对此岩质人工边坡在天然状态和暴雨状态两 １边坡稳 定性 种工况下的安全储备敞计算分析， 利用计算得到的数据， 可以得到如下结 １ ． １ 边墩 靛 胜的棚念 论： （ １ ） ＝号边坡在天然状态下 ２ — ２ 剖面的稳定『 生 安全系数为 １ ２ ７ ２ ， 边坡 岩土体在 自重和外部 因素的双重作用下使得其内部平衡被打破 ， 当 处于稳定状态。 但在暴雨工况下， 该剖面处 坡体产生的滑动力远大于内部剪切力时， 坡体便逐渐遭到破 。如果在 体的内 部， 致使边坡的稳定Ｉ 生 安全系数降低到 １ － ０ ４ ３ ， 安全系数偏低 ， 边坡 坡体的自由表面时， 其附近产生的斜坡剪切破坏力会特别大 ， 就会出现一 处在欠稳定的状态 ， 存在滑动的风险， 需采取必要的工程措施进行加固。 部分岩土体相对于边坡滑移的现象 ， 易产生滑坡地质灾害。对于岩质边 （ ２ ） 三号边坡在天然状态下剖面的稳定性安全系数为 １ ＿ ３ ４ ４ ， 边坡处于稳 坡， 它有 自己相应的内部结构的组合和规模 ， 故需要确定边坡破坏形式的 定的状态。但在强降雨的条件下， 其系数为 １ ． １ ４ ９ ， 下降明显， 但坡体不会 性质。因此在岩质边坡稳定陛分析时， 应 斜坡表面的内部结构进行分 发生失稳 。 析， 进而预测和确定损伤发生后的失稳模 。 ４ Ｆ Ｌ ＡＣ３ Ｄ １ ． ２岩质 啵 的结构特征 计算 结果 分析 ： 岩质边坡内部结构由破碎的岩石组成 ， 节理裂隙十分发育 ， 受侵蚀 场区边坡分为四部分 ， 西南侧一号边坡、 正西侧二号边坡 、 南侧ｊ号 风化的岩体以 及在风化的长期作用下， 坡体破碎严重 ， 导致边 坡内部形成 边坡以及东侧四号边坡， 然后选取其中两个具有代表 陛的特征断面的典 连续结构面， 边坡稳定性差 ， 极易发生崩塌等现象 。 型剖面进行模拟分析 ， 即二号边坡和三号边坡 。采用数值软件进行分析， 岩质边坡的水平和方 向基本一致 ，主要是沿水平或弱的层间滑动 边坡安全系数的计算是通过 Ｆ Ｌ ＡＣ ｏ 得出来 ， 模拟计算得到的系数 、 位移 带， 当边坡大崩溃和倾倒的现象 ， 边坡的边坡稳定状态的主要影响， 且由 形变量和应力应变增量图， 自然状态下 ， 该岩质边坡模拟的稳定系数为 结构面的发育程度决定 ； 与边坡坡度反转构造形成的平面， 超过 １ ５ ０度 １ ． １ ８ ， 处于稳定的状态。再从剪应力分布等值线可知 ， 在软弱面处上不出 之间的角度易产生弯曲 松动， 导致其变形破坏。 除了随着裂缝和结构面倾 现了最大剪应力， 该处有可能存在局部破坏。经实地探查， 边坡存在一贯 角的增大之外 ， 还有以及岩石本身的 破碎程度的内在因素， 者 哙 使边檄 泼 穿坡面的裂隙， 且裂隙处在风化严重的红褐色板岩与页岩的交接而＿ 卜 。 说 生失稳破坏； 接近平坦的岩石层， 会有稳定性的角度， 如果坡体是平坦的， 明暴雨状态下边坡的稳定ｆ 洧所降低。 天然状态下 ， 边坡水平位移最大值 其内在的裂隙结构面是与其正交的， 这样会产生大块滑移的现象。 为１ ６ ． ５ ９ ｃ ｍ， 主要分布在边坡坡面的底部； 垂直位移中， ｚ 轴正方向最大位 ２人工岩质边坡工程实例 移为 ３ ． ０ ５ ｃ ｍ， 负向垂直最大位移为 ６ ． ９ ５ ｃ ｍ 。位移变形图可明显的看出边 ２ １边坡概况 坡潜在滑动面的位置。以上利用 Ｆ Ｌ Ａ Ｃ ∞软件对边坡在天然状态、 暴雨状 该边坡工程位于辽宁省小区附近 ， 为人工开挖的岩质边坡。一号边 态下进行了模拟， 得出各剖面边坡的安全系数及其他相关的矢量图 ， 根据 坡位于小区的西南侧 ， 平均坡高为 ｌ Ｏ ｍ， 坡长约为 １ １ ４ ｍ 。正西侧为二号 边坡的数值模拟结果分析可知 ： 二号边坡在天然状态 、 暴雨状态下的安全 边坡 ， 平均坡高约为 １ ３ ｍ， 坡长约为 ２ １ ８ ｍ； 南侧为两层阶梯形边坡为三 系数分别为 １ ． １ ８ 、 １ ． ０ ８ ， 处于—般稳定自 勺 状态 ， 坡面上有一贯穿上下的裂缝 号边坡 ， 平均坡高为 ２ ０ ｍ， 坡长约为 ８ ９ ｍ； 东侧为四号边坡 ， 平均坡高为 且节理明显 ， 因此安全系数较低。在强降雨条件下， 边坡的稳定性明显降 １ ０ ｍ， 坡长约为 １ ５ １ ｍ。 。 低， 破体受损严重。三号边坡在天然状态、 暴雨状态下的安全系数分别为 ２ ． ２边坡场地的工程地质条件 １ ． １ ９ 、 １ ． １ １ ， 处于一般稳定的状态 ， 坡面中上部上有一条宽约 １ ４ ｃ ｍ的张裂 ２ ． ２ ． １自 然地理环境。南票区地处辽西走廊中段 ， 位于葫芦岛市区的 隙 ， 因此安全系数掘． ｆ 氐 。 西北部。 由现场勘察可知 ， 该场区内无地表水系的存在， 但是在雨期， 大量 ５结论 的降水会形成地表水流。南票区系干旱石质山区， 年降水量少 ， 大气降水 ５ ． １ 在自然条件下 ，用传递系数法得到边坡的稳定系数均大于 １ ＿ ２ ５ ， 是地下水的主要来源， 雨期的 地下水可能会从坡体的节理裂隙中流出， 对 安全系数高， 稳定系数较高的边坡能够保持长期稳定； 数值模拟计算的稳 边坡 的稳定产生不利的影响。 定数值约在 １ ． １ ８ — １ ２ ５ 之间， 坡体的状态较稳定。 ５ ２在降雨条件下， 边坡岩体受浸水作用 ， 岩体内聚力和内摩擦角开 研及地质勘察资料知 ， 该场区的地层特征 自上而下依次描述如下 ： 第一层 始降低， 由计算得到的边坡稳定陛 安全系数也有所降低， 但安全系数仍大 为土夹块石碎石层或块石碎石夹土层， 物质为黄色粘土夹泥灰岩块石碎 于 Ｉ ＿ １ ５ ， 除二号边坡外， 其安全系数偏小 ， 边坡处在欠稳定的状态 ， 存在滑 石。 第二层为略具层序的破裂块体层， 物质多为褐红色泥灰岩体。 第三层 动风险， 需采取相应的工程措施 ； 数值模拟分析也表 明， 各坡段的安全系 是黄色的泥灰岩， 钙质页岩和碳质页岩层 ， 该场区主要以有其为主 数有所降低 ， 尤其是二号边坡和三号边坡， 坡底和坡脚处的位移 明显增 ３边坡稳定理论及稳定系数计算 大， 各边坡坡脚处存在小范围的大、 小主应力集中， 其坡顶与坡脚的边坡 边坡稳定理论的数值分析方法主要是求出边坡的应力分布和变形 表面处， 也存在较小范围的拉应力区 ， 边坡存在局部滑动风险 ， 应及时采 情况 ， 研究岩体中应力和应变的变化过程， 求得各 上的局部稳定系数 ， 取必 要的工程 措施 。 由此判断边坡的稳定性。 同时通过现场勘查边坡坡体的结构特征 ， 从而确 参考文献 认边坡失稳滑移的方式 ； 根据确认的方式， 选用具有针对 『 生的分析方法。 『 １
基于无人机航拍的滑坡实景三维建模及危险性评价研究
基于无人机航拍的滑坡实景三维建模及危险性评价研究基于无人机航拍的滑坡实景三维建模及危险性评价研究一、引言滑坡是自然灾害中常见且危险性较高的一种现象，对人类生命财产和生态环境造成巨大破坏。
因此，对滑坡进行及时准确的监测和评估具有重要意义。
传统的滑坡研究主要依赖于地面调查和遥感技术，但其存在一定的局限性。
本文将基于无人机航拍技术，通过实景三维建模和危险性评价方法，来研究滑坡现象的监测和预警，为滑坡防范提供科学依据。
二、无人机航拍技术在滑坡研究中的应用无人机航拍技术具有高效、灵活、低成本等特点，在滑坡研究中具有广阔的应用前景。
通过无人机航拍，可以获取滑坡现场的高分辨率图像和视频，为实景三维建模和危险性评价提供数据支持。
此外，无人机还可以搭载多种传感器，如激光雷达和红外相机等，用于获取更加详细的地貌信息和滑坡活动特征。
三、滑坡实景三维建模方法滑坡实景三维建模是通过将无人机航拍的图像和视频进行处理和分析，生成滑坡地形的三维模型。
具体步骤如下：1. 数据采集：利用无人机进行航拍，获取滑坡区域的高分辨率图像和视频。
2. 图像处理：对采集到的图像进行去畸变、配准等处理，以提高图像质量和准确性。
3. 点云生成：根据航拍图像，利用计算机视觉算法进行特征提取和匹配，生成滑坡区域的点云数据。
4. 三维模型构建：根据生成的点云数据，利用三维重建算法进行滑坡区域的三维模型构建，生成真实的地貌表面。
5. 纹理映射：将航拍图像中的纹理信息映射到构建的三维模型上，以增加真实感和视觉效果。
四、滑坡危险性评价方法滑坡危险性评价是指对发生滑坡的风险和可能造成的影响进行定量和定性的评估。
基于滑坡的实景三维建模，可以利用高精度的地形数据和滑坡特征，进行更加准确的危险性评价。
常用的评价方法包括：1. 特征分析：对滑坡的形态特征、坡度、坡向等进行分析，以了解滑坡的形态特征和演化趋势。
2. 极限平衡分析：利用岩土力学原理，结合滑坡地形数据和材料参数，进行滑坡的稳定性分析和确定可能的滑坡滑带。
基于极限平衡法及有限元法的边坡稳定性综合分析
基于极限平衡法及有限元法的边坡稳定性综合分析1. 引言1.1 研究背景边坡稳定性问题一直是土木工程领域中的热点难题，其解决既关系到人们的生命财产安全，也直接影响工程的质量和成本。
随着我国城市化进程的加快，大量的基础工程、水利工程、交通工程等都需要进行边坡设计与分析，而边坡稳定性是这些工程的关键问题之一。
当前，边坡稳定性分析方法主要有两种，即基于极限平衡法和基于有限元法。
极限平衡法是一种较为经典的边坡稳定性分析方法，它通过假设边坡体处于平衡状态，根据静力平衡和强度准则来评估边坡的稳定性。
而有限元法是一种基于数值模拟的方法，可以更为准确地考虑边坡体内部的应力和变形情况，但也需要较为复杂的计算和较高的计算资源。
本文将结合极限平衡法和有限元法，对边坡的稳定性进行综合分析。
通过比较两种方法的优缺点，确定在实际工程中的适用范围和条件，为工程设计提供科学依据。
本文还将通过案例分析和结果讨论，验证该方法的有效性，并对未来的研究方向做出展望。
1.2 研究意义边坡稳定性分析是岩土工程领域的重要研究课题，具有重要的理论和实践意义。
边坡稳定性分析可以帮助工程师评估和预测边坡的稳定性，有效地指导工程建设和维护工作。
在城市建设和交通基础设施建设中，边坡稳定性是保障工程安全的关键因素之一。
研究边坡稳定性不仅可以有效预防边坡滑坡和坍塌等灾害事故的发生，还可以提高工程的可靠性和持续性。
基于极限平衡法及有限元法的边坡稳定性综合分析，可以综合利用两种方法的优势，更加准确地评估和预测边坡的稳定性。
极限平衡法能够较为简便地确定边坡的稳定系数，而有限元法则可以更加精细地分析边坡的应力和变形特性。
结合两种方法，可以在较短的时间内得到较为可靠的边坡稳定性分析结果，为工程设计和施工提供重要参考。
对于边坡稳定性综合分析的研究具有重要的实际意义，将为岩土工程领域的发展和工程实践提供有力支持。
【研究意义】.1.3 国内外研究现状在边坡稳定性分析领域，国内外学者们进行了大量的研究工作，取得了一系列成果。
极限平衡法与FLAC3D在滑坡稳定性分析中的应用
第 10 期 10 月
中 国 水 运 China Water Transport
Vol.10 October
No.10 2010
极限平衡法与 FLAC3D 在滑坡稳定性分析中的应用
周
摘
亮 ，王
1
刚 ，吕 涛
2
1
（1 重庆交通大学河海学院，重庆 400074；2 三峡大学 水利与环境学院，湖北 宜昌 443002） 要： 利用极限平衡法和 FLAC3D 对凉水井滑坡稳定性进行了分析。 对比两种方法求得的稳定性系数， 结果表明，
凉水井滑坡稳定性分析成果表
系数 Fs 1.02 0.98 0.99 1.02 0.98 1.00 系数 Fs 1.07 1.02 1.03 1.05 1.02 1.02 系数 Fs 1.02 0.98 0.98 1.01 0.96 0.97 定系数 Fs 1.13 1.11 1.10 1.09 1.06 1.08
两者所计算的安全系数大体相当，只是所考虑的因素有所不同而已；在计算时，FLAC3D 考虑了岩体的应力应变关 系，然而极限平衡法紧跟当前的设计技术。因此，在边坡的稳定性计算时有必要把两者的分析成果综合起来，得出 可能不利的情况，以供设计、检测与施工人员参考，达到对其有效治理的效果。 关键词：极限平衡法；FLAC3D；稳定性分析；滑坡 中图分类号：P642.22 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2010）10-0194-03 进行计算。 凉水井滑坡采用传递系数法，忽略各计算单元土体两侧 面的剪切力，并假定各单元滑坡推力的作用方向平行于相应 单元段的滑面，力作用点位于两单元段分界面的中点，计算 模型图如图 1 所示：
地增加折减系数，反复计算，直至其达到临界破坏，此时得 到的折减系数即为稳定安全系数 Fs 。
宝成铁路巨亭滑坡稳定性三维极限平衡分析
的分析计算和稳定性评价。结合滑坡工程地质特征和 影 响其 稳定 性 的诸 多 因素 分 析 ， 维 极 限平 衡 法 采 用 三
铅 垂条 块 ， 综合 考虑 实际工 程上 可能 的滑 动方 向 、 下 地 水 、 震等 动态 因素 ， 地 以地 形平 面 图和滑坡 纵横 剖 面 图 为基 础 ， 过滑 体剖 分和计 算 网格划 分 ， 通 可计算 得 到滑
式 中， 为条柱体底滑 面剪切力 ；Ｗ为条柱重 Ⅳ， 力 ； Ｅ为 条 柱 体 法 向力 ， 向剪 力 ； Ｈ 为 竖 向剪 Ｐ， 竖 Ｑ， 力 ； ｖ 为水平地震作用力 ； 、 为引入的方向余 弦。 ｒｅ ｌｉ Ｖ 根 据 Ｍｏｒ ｏｌ ｈ． ｕｏ Ｃ ｍｂ准则 建 立极 限平 衡 方 程 ， 条 对 柱 底 滑面有
Ｊ ｔ ｇＬ ｎ ｓｄ ｆ ａ ｊ Ｃ ｅ ｇ ｕ Ｒ ｉ ａ ｕｉ ａ ｄｌ ｅｏ ｏｉ ｈ ｎ ｄ ａｌ ｙ ｎ ｉ Ｂ ・ ｗ
Ｚ ｏ ａｊ ｈｕＹ ｎｉ ｅ
摘
要 以 宝成铁 路 Ｋ ３ ＋ ０ ２ ７ １０～Ｋ ３ ＋ ７． 巨亭 滑坡 为例 ， 合 考虑 滑 动 方 向 、 下水 、 ２ ７ ３２５ 综 地 地震 等
关 键词 滑坡 三 维极 限平衡 稳 定 系数 稳 定性 评价
中 图分类 号 ：Ｕ １ ． １ ９ １ ２ ６ ４ ．
文献标 识码 ： Ａ
巨亭水 电站是嘉 陵 江干流 陕西 境 内规 划 开发 的梯 级水 电站 ， 其坝 址位 于 宁强 县 巨亭镇 上 游 约 ５ｋ 处 ， ｍ
在簸 萁滩 附近 分布有 巨亭滑坡 。宝 成铁 路 由坝址下 游
５ ８
铁
道
滑坡地质灾害风险评价及防治措施研究
RESOURCES/WESTERN RESOURCES2021近年来，由于气象条件的不断变化，地质条件在外界因素的影响下引发了一系列的滑坡地质灾害，给当地居民人身和财产安全造成了巨大的威胁，为了防治滑坡地质灾害的发生和造成的危害，需要加强对滑坡地质灾害风险评价，通过对地质灾害的危险性评估，得出斜坡的稳定性，及时地采取预防措施，从源头上遏制滑坡地质灾害的发生，减少人员伤亡和财产损失。
1.滑坡地质灾害机理概述1.1滑坡的成因机理所谓的滑坡成因机理，是指滑坡地质灾害发生所必备的地质条件、破坏方式等，同时还包含了滑坡发生的诱发因素。
一般而言，边坡的稳定性取决于岩土的抗剪强度，而当边坡所受到的剪应力超过了结构面的抗剪强度时，边坡就会出现结构破坏，发生滑动变形。
滑坡是斜坡岩土体在自身重力和其他外力的作用下，失去平衡条件后，沿着软弱结构面出现剪切破坏的一种不良地质现象，而斜坡软弱结构面容易出现应力集中，当内部或外部的条件发生变化时，局部应力增大，而增大的应力超过抗剪强度时，就会出现剪切破坏，这就是滑坡地质灾害发生的滑坡源，并逐步向外发展，带动周边滑体形成一个完整的滑坡带。
1.2滑坡的发展阶段根据滑坡地质灾害发生的机理，其发展阶段主要可以分为四个阶段。
第一阶段是蠕动阶段。
在外力作用下，斜坡内部应力发生了变化，部分区域出现了破坏，并形成塑性蠕动区，这是滑坡地质灾害发生的起点，地表和边坡不会出现明显的变形和位移现象。
第二阶段是微滑阶段。
当蠕动阶段逐步发展成滑动带后，后部两侧主裂缝将会逐渐贯通，并出现新裂缝，前缘及两侧会出现坍塌现象，滑体位移明显。
第三阶段是剧滑阶段。
发展到了剧滑阶段，边坡的岩土结构已经支离破碎，滑动速度非常快，且滑动的土条中含水量较大，前缘及两侧会出现大量崩塌，斜坡整体或分块以十分快速的速度向前移动，产生巨大滑动，易造成巨大的人员伤亡和财产损失。
第四阶段是固结阶段。
边坡变形速度逐渐减小，并逐步趋向于停止滑动，能量在克服前进阻力时消失，在重力的作用下逐渐稳定。
极限平衡法对某工程滑坡的计算与分析
表 １ 岩 土体 物 理 性 质 参 数
（ 天然工况 ａ ）
（） ｂ 饱和工况
表 ２ 岩 土 体 抗 剪 强 度 参 数
剖面进 行 给定滑 面 的稳 定 性 计算 ， 价 老 滑 坡 复 活 评 的可能 性 。图 １～图 ３为原 始 地形 条 件 的地 层 结构 图 ， 度单 位为 ｍ。 长
马 兰 黄土 离石黄土 砂 质泥 岩 杂填 土
■■
图
■●
●
计 算 时主要 考虑 岩 土 含 水率 变 化 ， 即天 然 和饱
４ 计算结果与分析
通过 极 限平 衡 法 ＿ 进 行 最 危 险滑 面 搜 索 以及 ｌ 勘 察滑 面 的安 全系 数计算 ， 结果 如表 ３所在 饱 和 残 剪 状 态 下 稳 定 系 数 小 于 １０， ＃ ．
说 明在极 限状 态下 ，＃ 面所 在 的老 滑坡 很 可能 发 １剖
２１ ０ １年 ｌ ２月 ｌ １日收到，２月 ２ １ ２日修改 第一作者简介 ： 郭 亮， ， 男 工程 师 ， 国家 一级注 册结构 工程 师。研
图２ ＃ ２ 剖面计算模型
和两 种工况 ， 老滑 坡 体 上 三条 剖 面 还需 按 调查 推 对 测 的滑面 进 行饱 和 残剪 工 况 计 算 。 “ 然 工 况 ” 天 主 要 用 来评价 边坡 在一 般 情 况 下 的稳 定 性 ， 时 所有 此
（ 饱和残剪工况 ｃ ）
注： 岩土泊松 比及岩石 弹性模量均为经验值 。
图 ４ １｝ ｝ 剖面计算结果图
基于极限平衡法的边坡稳定性分析
基于极限平衡法的边坡稳定性分析【摘要】本文利用极限平衡方法，结合边坡极限平衡分析软件Slide对长沙市天心区新天村安置小区南侧边坡稳定性进行了分析，并对支护措施进行了验证。
研究表明：该边坡在自然无支护条件下处于极限稳定状态，与实际监测数据一致。
在利用设计院推荐支护措施进行支护处理后边坡达到规范规定的安全系数要求，表明该支护措施对边坡的治理是行之有效的。
【关键词】极限平衡法；边坡；稳定性；锚索0引言边坡稳定性分析方法主要分为极限平衡法与数值分析方法，极限平衡方法分析边坡稳定性具有简单、快捷的特点。
而数值分析方法主要利用数值计算软件对边坡开挖、支护过程进行模拟，计算精度较高，但由于建模分析相对繁琐，在工程中并未得到广泛的推广应用。
随着计算机水平的发展，极限平衡方法逐渐被软件化，出现了以geo-studio、slide等为代表的一批基于极限平衡方法的边坡计算软件，为相关工程的设计计算提供了方便，并得到了广泛的应用。
如万文[1]运用极限平衡法对某高速公路边坡稳定性及支护措施进行了模拟，探讨了Janbu法、Bishop法、Morgenstren-Price计算方法在边坡稳定性计算中的不同点。
得到了一些有益的结论。
而曾铃[2]运用极限平衡方法对某边坡滑移面的抗剪强度参数进行了反演分析，得到了与实际相符的计算参数。
由此可见，利用极限平衡方法分析边坡稳定性已经得到了广泛应用。
因此，本文在总结前人研究成果的基础上，基于极限平衡计算软件，对某边坡初始稳定性及处治措施进行了研究，为设计与施工提供了参考依据，具有一定的现实意义。
1极限平衡计算原理及方法1.1极限平衡计算原理分析岩体和土体稳定性时假定一破坏面,取破坏面内土体,为脱离体计算出作用于脱离体上的力系达到静力平衡时所需的岩土的抗力或抗剪强度,与破坏面实际所能提供的岩土的抗力或抗剪强度相比较,以求得稳定性安全系数。
安全系数根据定义可表示为[3]：Ｆ■＝■（１）式中：Ｆ■为安全系数，τ■为滑动面上的抗滑力，τ为滑动面上的实际滑力。
科技成果——三维有限元极限平衡法边坡稳定分析软件技术
科技成果——三维有限元极限平衡法边坡稳定
分析软件技术
成果简介
应用有限元极限平衡法计算三维边坡的稳定性，在三维有限元弹塑性应力分析的基础上，通过粒子群和虎克-捷夫组合优化方法，搜索最危险滑动面，继而确定边坡最小安全系数，为三维边坡稳定性提供合理评价。
该方法显著特点包括：克服了三维刚体极限平衡分析方法的理论缺陷，无需引入任何假定条件；仅需一次有限元应力分析即可获得坡体稳定安全状况，安全系数无需迭代求解，计算耗时远低于有限元强度折减法；将最危险滑动面的优化搜索问题转化为空间滑动面控制点高程和主滑方向的优化问题，搜索效率和精度得到显著改善，等。
应用范围
该软件适用于土工结构稳定分析，包括：边坡、路基、支挡结构等，能够在水利、电力、矿山、道路等设计单位推广应用，同时也可以向高等院校和科研院所推广，市场前景好。
生产条件编程语言Fortran
知识产权情况
三维有限元极限平衡法边坡稳定分析软件STABFEM3D，登记号：2011SR011135。
成本估算配备计算机即可
投资规模
可向高等院校和科研院所推广使用，市场前景好。
空间滑动面
空间滑动面最大剪应力投影
坡体x向应力分布。
边坡稳定分析的三维极限平衡法及工程应用
边坡稳定分析的三维极限平衡法及工程应用
袁闻;徐青;陈胜宏;邬爱清
【期刊名称】《长江科学院院报》
【年(卷),期】2013(030)004
【摘要】对于具有复杂空间几何特征和地质构造的实际工程边坡,在进行稳定分析评价时,需对其进行三维分析.通过发展完善边坡稳定分析的三维极限平衡法程序CORE-lam3D,可模拟真实的坡面、地质界面、地下水位面、滑动面等复杂空间曲面,可采用3种三维极限平衡分析方法对潜在的滑动面及其可能多个滑动方向进行分析计算,可分析水荷载、地震荷载、加锚等因素作用的影响.通过对瀑布沟库首右岸拉裂变形体的稳定性进行研究,说明了CORE-lam3D的实用性和可靠性.
【总页数】7页(P56-61,84)
【作者】袁闻;徐青;陈胜宏;邬爱清
【作者单位】武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室,武汉430072;武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室,武汉430072;武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室,武汉430072;长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室,武汉430010
【正文语种】中文
【中图分类】P642.3
【相关文献】
1.边坡稳定分析中刚体极限平衡法影响因素探讨 [J], 王静;曾刚
2.边坡稳定分析的三维极限平衡法探讨 [J], 李方元;周彦杰
3.基于改进极限平衡法的非饱和边坡稳定分析 [J], 刘勇
4.边坡稳定分析的三维极限平衡法 [J], 顾晓强;陈龙珠
5.三维刚体极限平衡法中荷载的计算方法及工程应用 [J], 徐明毅;汪卫明;陈胜宏因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于极限平衡理论法的滑坡稳定性研究
基于极限平衡理论法的滑坡稳定性研究王怡;杨森;杜雪芳;罗丹霞【摘要】北川县擂鼓镇凤凰山滑坡为由"5.12"汶川大地震诱发的一特大型滑坡.本文在对该滑坡进行野外地质调查工作的基础上,总结了该滑坡的地质特征,分析了形成机理;采用极限平衡法对滑坡稳定性进行了分析和评价.研究表明在自重情况下,滑坡3-3′剖面为不稳定剖面,并在滑坡后缘部分和中间一小部分将会出现滑动,通过分析判定,该滑坡的状态为欠稳定性状态.【期刊名称】《四川建材》【年(卷),期】2016(042)007【总页数】3页(P73-75)【关键词】"5.12"地震;滑坡稳定性;极限平衡法【作者】王怡;杨森;杜雪芳;罗丹霞【作者单位】绵阳职业技术学院,四川绵阳 621010;四川鼎盛地矿岩土工程勘察有限公司,四川绵阳 621000;绵阳职业技术学院,四川绵阳 621010;绵阳职业技术学院,四川绵阳 621010【正文语种】中文【中图分类】TD325滑坡是斜坡岩土在失稳条件下沿滑坡面产生的顺坡而下的位移现象，它作为一种与山地地貌紧密相关的地质灾害，其危害和影响程度仅次于地震，但因其出现的频率和广度远远大于地震事件，故成为人类社会及生存环境里广泛遭遇、受害最重的自然灾害之一。
在我国，随着社会经济的发展，建设规模的扩大，灾害损失也愈来愈大，特别是随着近年来铁路和高速公路以及水利等工程的大规模建设，进了滑坡的高发期。
本文所研究的凤凰山滑坡位于四川省北川县擂鼓镇凤凰山(滑坡区全貌见图1)。
擂鼓镇位于四川盆地北部，地形多为山地地形，地形复杂，特殊的地理条件、复杂的地质环境为地质灾害的发育提供了有利的条件。
凤凰山滑坡是由“5.12”汶川大地震引起，在强大的地震力作用下，已经产生了滑动，目前滑坡处于暂时稳定状态。
滑坡区位于北川县东部的低中山区，海拔一般700～1 300 m，相对高差一般500～700 m，最高点位于凤凰山顶，高程为1 315 m，最低点位于老场口河的侵蚀基准面，高程为740 m，是典型的特大型土质滑坡。
基于空间三维极限平衡方法的滑坡危险性分析
第2卷第1期2011年1月矿产勘查MINERAL EXPLORATIONVol.2No.1January ，2011［收稿日期］2010－03－24［第一作者简介］刘秋强，男，1982年生，2008年毕业于北京科技大学，获硕士学位，主要从事地质勘查工作。
基于空间三维极限平衡方法的滑坡危险性分析刘秋强1，2，王继峰2，潘凯2（1．有色金属矿产地质调查中心，北京100012；2．北京中色资源环境工程有限公司，北京100070）摘要滑坡体三维信息是进行滑坡危险性分析不可缺少的工程地质因子，三维滑坡体模型可以更加真实地反映边坡的实际形态，因此越来越多的实际工程要求采用三维理论方法进行稳定性分析。
文章介绍了一种基于空间三维极限平衡法的滑坡灾害体危险性评价方法，即利用常规地形数据快速获取滑坡体的极限安全系数来分析灾害体发生失稳的概率，并通过空间信息技术实现灾害体影响区域的三维可视化，可为滑坡灾害的危险性分析提供有效、可靠的决策支持。
关键词滑坡危险概率三维极限平衡方法边坡中图分类号：TU457文献标识码：A文章编号：1674－7801（2011）01－0093－040引言滑坡危险性分析是一个比较复杂的问题，其关键是对于边坡的稳定性分析。
自然及人工边坡的破坏常常造成重大的生命财产损失，因此一直是工程地质和岩土工程学科中热门的研究课题。
上世纪后半叶，边坡极限平衡分析理论取得了长足的进步［1］。
但是，绝大多数研究都是基于二维分析，仅少数涉及三维问题且还不成熟［2］。
现实中所有滑坡都是空间问题，即使是完全具备平面应变条件的边坡，其滑动面形状也是空间曲面。
因此，空间效应对边坡稳定性的影响是不可忽略的。
开展三维滑坡危险性分析研究具有重要的现实意义。
本文针对具体滑坡，采用基于GIS 的边坡稳定三维极限平衡分析模型，计算滑坡体的三维安全系数及失稳概率，最终实现滑坡影响区域的三维可视化，实践证明该方法的可行性，为滑坡灾害的危险评价提供有效、可靠的决策支持。
三维极限平衡法边坡稳定性分析研究
三维极限平衡法边坡稳定性分析研究
程康
【期刊名称】《中国地质灾害与防治学报》
【年(卷),期】2001(012)004
【摘要】该文提出了土坡稳定性分析的三维极限平衡分析方法，根据三维普通条分法的基本原理，推导了三维极限平衡法稳定安全系数的计算模型和计算公式。
同时进行了工程实例验算，稳定安全系数两种方法计算结果对比发现，三维极限平衡法计算的稳定安全系数均高于二维平面法，三维法计算结果更接近真实性(二维法偏于保守)。
【总页数】3页(P18-20)
【作者】程康
【作者单位】武汉理工大学岩土与环境工程研究所,湖北,武汉,430070
【正文语种】中文
【中图分类】P642.2
【相关文献】
1.基于极限平衡法的机场高填方边坡稳定性分析研究 [J], 王新忠;薛小刚;李宁利;晏长根
2.基于极限平衡法的三维边坡稳定性分析方法 [J], 刘涛;许翊
3.某岩质边坡稳定性的三维刚体极限平衡法分析 [J], 张文峰;何江达;李傲松;李文成
4.边坡稳定性分析中极限平衡法、三维有限元法和离散元法的联合应用研究 [J],
苏堆田;侯克鹏;朱国辉
5.三维极限平衡法在不同滑动破坏模式下的边坡稳定性分析 [J], 林雁;董庆;张珂因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
第14章 三维极限平衡分析方法
改进Morgenstern & Price法 Baligh and Azzouz 改进圆弧法 (1975) Giger and Krizek (1975) Giger and Krizek (1976) Hovland (1977) Azzouz (1981) 理想塑性的上限定理 理想塑性的上限定理
第14章
14. 1
14. 1. 1
三维极限平衡分析方法
概述
进行三维边坡稳定分析的必要性
自然界发生的滑坡绝大多数呈三维形态 但是 在边坡稳定分析领域 二维极限平衡法 仍是常用的手段 越来越多的工程实际问题提出了建立三维边坡稳定分析的要求(Seed et al, 1990; Morgenstern, 1992) 三维边坡稳定分析可以更加真实地反映边坡的实际形态 特别是 当滑裂面已经确定时 使用三维分析可以恰当地考虑滑体内由于滑裂面的空间变异特征对边 坡稳定安全系数的影响 在工程设计中 还有一些情况一定要使用三维分析方法 例如洞口开挖边坡 由于开挖 只在一个有限宽度内进行 因此 如果采用二维分析 等于是假定开挖面是无限长的 显然 与实际情况出入较大 又如对地下连续墙在施工期的稳定性分析 泥浆压力固然是保证其稳 定性的主要因素 但是槽孔总是跳槽浇筑的 每一个浇筑段宽度不过 10~15m 而其深度可 达 50~60m 因此 墙壁的稳定性系三维效应控制 Tsai (2000)等曾使用三维方法分析连续墙 的稳定性 尽管三维稳定分析具有重要意义 但是 有关的稳定分析方法和程序开发方面的工作还 远远不能满足实际要求 大部分研究工作都局限于学术领域 未见实际应用 1998 年发表 于美国 ASCE 岩土工程学报上的一篇文章(Stark & Eid, 1998)指出 所有的三维分析程序都存 在引入大量假定的缺陷 同时 还没有一个程序在数据处理 图形处理等方面提供可应用于 实际情况的软件 本书作者所在课题组在过去的十年中 为开发三维稳定分析程序作了大量的工作 首先 开发了建立在塑性力学上限定理基础上的边坡稳定三维分析方法(Chen et al, 2000 a, b) 同时 还开发了建立在极限平衡理论基础上的一个简化的三维稳定分析方法 陈祖煜 弥宏亮 汪 小刚 2001 并且将这一上 下限的理论体系及相应的计算方法应用于工程实际中 完成 了三峡 洪家渡 恰甫其海 小湾 宜兴抽水蓄能电站等一系列水利水电工程问题 由于上限解方法主要用于解决岩石边坡稳定问题 在本章 仅介绍三维边坡稳定分析的 极限平衡方法 14. 1. 2 三维边坡稳定分析研究的现状
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第2卷第1期2011年1月矿产勘查MINERAL EXPLORATIONVol.2No.1January ，2011［收稿日期］2010－03－24［第一作者简介］刘秋强，男，1982年生，2008年毕业于北京科技大学，获硕士学位，主要从事地质勘查工作。
基于空间三维极限平衡方法的滑坡危险性分析刘秋强1，2，王继峰2，潘凯2（1．有色金属矿产地质调查中心，北京100012；2．北京中色资源环境工程有限公司，北京100070）摘要滑坡体三维信息是进行滑坡危险性分析不可缺少的工程地质因子，三维滑坡体模型可以更加真实地反映边坡的实际形态，因此越来越多的实际工程要求采用三维理论方法进行稳定性分析。
文章介绍了一种基于空间三维极限平衡法的滑坡灾害体危险性评价方法，即利用常规地形数据快速获取滑坡体的极限安全系数来分析灾害体发生失稳的概率，并通过空间信息技术实现灾害体影响区域的三维可视化，可为滑坡灾害的危险性分析提供有效、可靠的决策支持。
关键词滑坡危险概率三维极限平衡方法边坡中图分类号：TU457文献标识码：A文章编号：1674－7801（2011）01－0093－040引言滑坡危险性分析是一个比较复杂的问题，其关键是对于边坡的稳定性分析。
自然及人工边坡的破坏常常造成重大的生命财产损失，因此一直是工程地质和岩土工程学科中热门的研究课题。
上世纪后半叶，边坡极限平衡分析理论取得了长足的进步［1］。
但是，绝大多数研究都是基于二维分析，仅少数涉及三维问题且还不成熟［2］。
现实中所有滑坡都是空间问题，即使是完全具备平面应变条件的边坡，其滑动面形状也是空间曲面。
因此，空间效应对边坡稳定性的影响是不可忽略的。
开展三维滑坡危险性分析研究具有重要的现实意义。
本文针对具体滑坡，采用基于GIS 的边坡稳定三维极限平衡分析模型，计算滑坡体的三维安全系数及失稳概率，最终实现滑坡影响区域的三维可视化，实践证明该方法的可行性，为滑坡灾害的危险评价提供有效、可靠的决策支持。
1方法介绍对于一个实际的滑坡灾害体，首先将其复杂的地形、地层、岩土力学参数及地下水等因素抽象为GIS 数据层。
而基于柱体单元的边坡三维极限平衡分析模型均可采用GIS 栅格数据进行分析。
利用GIS 的空间分析功能将这些数据层转换成相应的栅格数据层。
3DSlope ，GIS 是基于商业GIS 软件的扩展模块，该模块利用GIS 三维栅格柱体单元数据结构，建立起基于GIS 数据库的边坡三维极限平衡分析方法，采用4个模型：Hovland 的三维模型、Bishop 的扩展三维模型、Janbu 的扩展三维模型及修正的Hovland 的三维模型，分析不同工况下的安全系数。
在滑坡危险性评价中，参数往往是给定范围［max ，min ］，因此采用服从正态分布的概率函数P =f （c ，φ）来进行滑坡失稳概率分析。
图1所示的破坏概率可以用下式计算：图1破坏概率示意图39P （SF 3D ≤1）=∫1－ɕ12槡πσe －（t－μ）22σ2d t （1）对水库库区上游的潜在滑坡体进行危险性分析时，涌浪危害不可忽视。
以滑坡引起的最大涌浪高度和距离入水点任意距离处的涌浪高度为重点，进行复杂的水库涌浪分析。
2过程实现在GIS 数据库中建立滑坡地表面、滑动面及地下水位面的三维数字模型。
以GIS 为平台，采用极限平衡分析方法流程计算滑坡三维安全系数、滑坡失稳概率，进而确定涌浪高度、范围。
其流程图如图2所示。
图2极限平衡分析方法流程3滑坡危险概率分析实例3．1滑坡概况位于金沙江干流水库两岸的某滑坡，滑坡体积大，稳定性差，属于溪洛渡水库蓄水后部分淹没段，很可能诱发滑坡灾害。
如果水库蓄水后诱发塌滑，入江造成的涌浪会给对岸造成重大危害。
因此，有必要对其稳定性做进一步分析。
3．2数据准备利用GIS 空间分析功能，将研究区域的地形数据转换为DEM 栅格数据。
根据现场勘查资料得到基岩与土层交界处数据，进而经过数据处理得到滑动面栅格文件。
同理得到地下水位数据。
表1为工程勘察资料提供计算所需物理力学参数。
图3为滑坡体数据准备过程。
表1滑坡体物理力学参数有效粘聚力c /kPa有效内摩擦角φ/ʎ重度γ/kN ·m －320 5518 3122根据安全系数的计算方法，可以得出该滑坡在不同工况下的极限三维安全系数。
根据其正态分布的假设得到破坏概率，灾害体各项指标如表2所示。
由于库水位较高，滑坡引起的涌浪很可能对周围设施产生一定的危害，故有必要研究其影响范围。
涌浪发生时，入水点处浪高几乎最大，在向对岸及上下游传播的过程中逐渐减小。
根据涌浪高度计算方法［5］，计算多点涌浪高度，从而得到涌浪高度线，并将其转换为栅格数据，与区域地表栅格数据组合，图4对滑坡体的影响范围实现了可视化，同时确定图5所示的承灾体范围。
3．3分析计算由计算结果可知，蓄水位下降后安全系数有所降低；在考虑地震作用的特殊组合下，滑坡破坏概率较大，即滑坡有可能失稳，建议采用扩展的Janbu 模型。
图3数据准备过程49矿产勘查2011年表2分析结果工况计算模型min SF3Dmax SF3D平均值均方差破坏概率P /%WWHovland 1．4562．6372．04650．196830扩展的Bishop 1．5512．9042．22750．22550扩展的Janbu 1．6162．932．2730．2190修正Hovland1．5072．7222．11450．20250WE Hovland 0．7381．3351．03650．099535．57扩展的Janbu 0．8441．5261．1850．113675．16修正Hovland0．7711．3931．0820．1036721．48WD Hovland 1．4292．5992．0140．1950扩展的Bishop 1．5372．8772．2070．223330扩展的Janbu 1．5882．892．2390．2170修正Hovland1．4782．6812．07950．20050WDE Hovland 0．7231．3141．01850．098542．47扩展的Janbu 0．8281．5031．16550．11257．08修正Hovland0．7561．3711．06350．102526．76备注：WW ：考虑地下水、正常蓄水位（825m ）；WE ：考虑地下水、正常蓄水位（825m ）、地震加速度0．165g ；WD ：考虑地下水、水位下降（815m ）；WDE ：考虑地下水、水位下降（815m ）、地震加速度0．165g。
图4涌浪影响范围三维显示图考虑滑坡失稳产生涌浪影响区域，进行涌浪的影响范围分析，从而为评价影响范围内基础设施及居民点的危险程度提供决策依据。
由图5可以看出，当滑坡失稳时，引起的涌浪会对库岸附近一些村庄及农田产生危害，故在预测到有地震或某些人为因素引起滑坡灾害时，需对这些区域采取有效的防范措施。
4结论本文将空间信息技术与基于力学的三维极限平图5涌浪影响范围内承灾体的分布图衡方法相结合，将边坡稳定性评价指标应用到危险概率分析中，避免使用安全系数带来的片面性，而且利用空间信息技术确定危险范围，实现滑坡灾害危险性分析的三维可视化。
基于GIS 技术，完成了研究区滑坡稳定性及危险性分析，研究结果可为政府决策部门制定滑坡危险区域应急避让措施提供科学依据。
59第2卷第1期刘秋强等：基于空间三维极限平衡方法的滑坡危险性分析参考文献［1］Duncan J M．State-of-the-Art：Limit equilibrium and finite-ele-ment analysis of slope［J］．J．Geotech．Engrg．，ASCE．1996，122（7）：577－596．［2］Hovland H J．Three-dimensional slope stability analysis method ［J］．Geotech．Engrg．，ASCE．1977，103（9）：971－986．［3］赵春宏，崔大勇，刘振波，等．GIS数据用于复杂边坡三维极限平衡稳定分析［J］．岩土力学，2000，30（3）．［4］谢谟文，蔡美峰．信息边坡工程学的理论与时间［M］．北京：科学出版社，2005．［5］潘家铮．建筑物的抗滑稳定及滑坡分析［M］．北京：水利出版社，1980．Space－based3D limit equilibrium method for landslide risk analysisLIU Qiu－qiang1，2，WANG Ji－feng2，PAN Kai2（1．China Geological Survey of Non－ferrous Metal Resources，Beijing100012；2．Resources＆Environment Engineering（Beijing）Co．，Ltd．Beijing100070）Abstract：The three dimensional information of the landslide is an essential factor to analyze the risk of the landslide．It is more effective to describe the real shape of the landslide by using the three dimensional models，so more practical engineering requires the u-tilization of three dimensional theoretical method to analyze the stability of landslide．Based on the space－based3D limit equilibrium method this paper introduces a method，to analyze the safety of landslide．The method is used to general terrain data to get the safety of landslide fastly and analyze the instability．At the same time，it models the real three dimensional model of the influenced area and ac-tualizes three dimensional visualization，which supports the risk analysis efficiently and reliably．Key words：spatial information；probability of landslide hazard；three dimensional limit equilibrium method；slope69矿产勘查2011年。