边坡稳定性分析与加固方法综述
边坡稳定性分析及加固措施
边坡稳定性分析及加固措施摘要:边坡是自然或人工形成的向一个方向倾斜的陡坡,是人类工程活动的基本地质环境之一,稳定的边坡可以为我们的生活带来许多便利,但是边坡一旦失稳,造成的后果也是难以估量的。
因此,分析边坡的稳定性并借此来避免边坡的破坏具有重大意义。
关键词:边坡稳定性;分析;措施1、边坡的稳定性影响因素一直以来,工程界一直采用安全系数,即结构产生抗滑力/导致结构破坏的下滑力来表征边坡的稳定性,当边坡自身的实际安全系数大于规范规定的安全系数时的,边坡就是稳定的,相反的话边坡就会丧失其稳定性。
边坡的稳定性受许多因素影响,但总体而言能划分为两种类型:即自然因素和人为因素,它们都能够影响边坡的抗滑力或者下滑力,继而改变边坡的实际安全系数来产生作用的。
(1)自然因素。
自然因素主要包括:岩土体性质、地质构造、以及地表水和地下水。
岩土体性质主要是指岩土体的坚硬程度、完整程度、抗风化能力、水理性质、强度、硬度等,这些因素都会影响边坡自身的稳定性。
地质构造主要指边坡构造特点、褶皱形态、岩层产状、断层和节理裂隙是否完全发育。
通常来说,一个边坡所处环境内的地质条件越复杂其自稳能力就越弱。
地表水会对坡体表面进行冲刷,不断带走岩土体并增加坡表的风化作用,或者通过自身重力作用,致使边坡的下滑力增加;而地下水的渗透会改变岩土体的应力状态,进而减小颗粒的有效应力,使得滑坡更容易发生。
(2)人工因素。
人工因素主要包括:开挖和堆载。
开挖会打破坡体内部的力学平衡,进而导致应力的二次分布,而原本稳定的边坡在发生应力改变后往往有失稳的危险。
另外,由于工程中地形条件的限制,往往不能及时的运输开挖的岩土渣,这时,为了加快工程进展,通常会采取堆载的方式,而一旦堆载的岩土体过多,就会对坡体产生较大的侧向土压力,边坡就会因此发生失稳破坏。
2、边坡稳定性分析方法目前研究边坡稳定性的方法主要有瑞典圆弧法、简布法和毕肖普法等方法,他们依据不同的假定来计算边坡的安全系数,但是由于实际边坡的受力复杂、假定方法多样、应力应变呈非线性关系等问题,采用人工计算的方法往往较难得出准确结果,故而数值分析的方法在研究边坡稳定性时得到了广泛的应用。
边坡稳定性分析方法及其应用综述
边坡稳定性分析方法及其应用综述引言:一、边坡稳定性分析方法1.隐式方法:隐式方法是边坡稳定性分析中常用的一种方法,它基于潜在平衡的假设,将边坡分析问题转化为求解非线性方程的问题。
其中最常用的方法为切线法、牛顿法和递归算法。
2.极限平衡方法:极限平衡方法是边坡稳定性分析中最常用的方法之一,它将边坡划分为滑动体和支撑体两个部分,通过平衡力的分析来确定边坡的稳定状态。
常用的方法有切片平衡法、切块平衡法和变形平衡法等。
3.数值模拟方法:数值模拟方法是近年来发展起来的一种边坡稳定性分析方法,它通过数值模拟地质体的力学行为来评估边坡的稳定性。
常见的方法有有限元法、有限差分法和边界元法等。
4.统计方法:统计方法是一种通过统计数据分析边坡稳定性的方法,它通过收集边坡历史数据来建立统计模型,然后预测未来边坡的稳定性。
常用的方法有回归分析、灰色系统理论和神经网络等。
二、边坡稳定性分析方法的应用1.土石坡的稳定性分析:土石坡是边坡稳定性分析的重要对象之一,它常见于土木工程和交通运输工程中。
通过对土石坡的稳定性进行分析,可以确定合适的边坡坡度和护坡措施,从而确保工程的安全和稳定。
2.岩质边坡的稳定性分析:岩质边坡是指由岩石构成的边坡,常见于水利工程和隧道工程中。
岩质边坡的稳定性分析需要考虑岩石的强度和岩体的结构特征,通过对岩质边坡的稳定性分析,可以确定合理的爆破参数和支护方式,从而确保工程的安全施工。
3.深部边坡的稳定性分析:深部边坡是指边坡的深度较大的边坡,常见于矿山工程和城市基础设施工程中。
深部边坡的稳定性分析需要考虑地应力、岩体的变形特性和地下水的影响等因素,通过对深部边坡的稳定性分析,可以确定合理的开采方式和支护措施,从而确保工程的安全运营。
4.风化边坡的稳定性分析:风化边坡是指由风化松散物质构成的边坡,常见于山区公路和铁路等工程中。
风化边坡的稳定性分析需要考虑土壤的强度和湿度等因素,通过对风化边坡的稳定性分析,可以确定合适的排水和防护措施,从而确保工程的安全与可靠。
边坡稳定性分析方法综述
文章编号:100926825(2009)0420144202边坡稳定性分析方法综述收稿日期:2008210207作者简介:杨 军(19752),男,工程师,西北综合勘察设计院,陕西西安 710003杨 军摘 要:按定性分析方法、定量分析方法和不确定分析法的分类形式回顾了边坡稳定分析的研究历史和发展历程,总结了其中主要的方法,针对当前的研究热点,论述了三维稳定性分析、数值分析法和不确定性分析方法的动态和现状,并对发展趋势进行了合理展望,以使边坡稳定性分析方法更加完善。
关键词:边坡稳定性,动态,发展趋势中图分类号:TU413.62文献标识码:A 我国是一个多山国家,山地灾害频繁发生,给国民经济发展造成了严重影响。
其中边坡灾害已成为仅次于地震的第二大地质灾害。
边坡稳定性研究历来是国内外学术界和工程界关注的重大课题,直接关系到边坡工程的安全性、经济性。
边坡稳定性评价包括两方面的任务:一方面要对边坡稳定性做出评价,另一方面[1]。
为了推动边坡稳定性研究良性发展,总结过去,分析研究动态,展望未来,不断总结,找到不足,不断提高,少走弯路,具有十分重要的历史意义和现实意义。
1 边坡稳定性分析方法回顾1.1 定性分析方法定性分析方法主要是通过工程地质勘察,对影响边坡稳定性的主要因素、可能的变形破坏方式及失稳的力学机制等分析,对已变形地质体的成因及其演化史进行分析,从而给出被评价边坡的一个稳定性状况及其可能发展趋势的定性说明和解释。
常用方法主要有:自然历史分析法、工程地质类比法、边坡稳定性分析数据库、专家系统及图解法等。
1.2 定量分析方法1.2.1 极限平衡法极限平衡法是目前边坡稳定性分析中最常用的方法。
工程上惯用的是费伦纽斯(W.Fellenius )(1927年)的简化条分法,即瑞典圆弧法,假定滑动面为圆弧,该方法在没有计算机的年代能大大简化计算,是一种实用的方法。
Bishop (1950年)对传统的Fel 2lenius 法作了重要改进,提出了安全系数的定义,通过力矩平衡来确定安全系数。
岩土工程中的边坡稳定性分析与加固
岩土工程中的边坡稳定性分析与加固边坡稳定性一直是岩土工程中的一个重要问题,合理的边坡设计和加固措施对于保障工程安全至关重要。
本文将从边坡的稳定性分析入手,探讨不同的边坡加固方法,并介绍岩土工程中常用的边坡稳定性分析方法。
1. 边坡稳定性分析边坡稳定性分析是指对边坡进行力学分析,确定边坡的稳定状况,并判断是否需要加固。
稳定性分析常用的方法主要有平衡法、显式有限差分法和数值模拟法。
平衡法是最常用的稳定性分析方法之一,它基于边坡在静力平衡状态下的力学原理,对边坡进行切片分析,计算作用在各切片上的力。
通过计算各切片力的合力和合力作用点的位置,可以判断边坡的稳定性。
显式有限差分法是一种数值计算方法,通过将边坡划分为有限个网格,利用差分公式求解网格上任意点的位移和应力分布。
该方法适用于复杂的地质条件和边坡几何形状。
数值模拟法则是最近几年边坡稳定性分析中的新兴方法,它基于有限元理论和强度剪胀理论,将边坡土体划分为有限个单元,通过求解单元节点的位移和应力场,得出边坡的稳定性。
2. 边坡加固方法边坡加固是指采取措施增加边坡的稳定性,常用的加固方法有引导分区加固、表面加固和支护加固。
引导分区加固是通过设置边坡的划分带,采取不同的加固措施对不同的划分带进行处理。
划分带的设置可以根据边坡的地质情况和力学性质来确定,不同划分带可以采用不同的加固措施,如土钉墙、喷射混凝土等。
表面加固是指在边坡的表面进行加固,常用的表面加固措施有地锚、护坡、防护网等。
地锚是一种通过拉索固定在地面深处的加固措施,它可以使整个边坡得到加固。
护坡则是通过在边坡表面铺设特殊的护坡材料,来增加边坡的稳定性和防止土体的侵蚀。
支护加固是指通过设置支护结构来增加边坡的稳定性,常用的支护结构有挡土墙和喷射混凝土墙。
挡土墙是通过设置墙体来抵抗边坡土体的侵蚀和滑动力,而喷射混凝土墙则是通过将混凝土喷射到边坡上形成墙体,从而增加边坡的稳定性。
除了以上常用的边坡加固方法,还有一些新兴的技术在岩土工程中被广泛应用。
边坡稳定性分析与加固技术研究
边坡稳定性分析与加固技术研究第一章绪论随着城市化进程的加快和交通基础设施建设的不断推进,土木工程中的边坡工程在基础设施建设中的地位愈发重要。
然而,边坡工程的存在不仅仅是为了美化城市风景,更重要的是保障城市的安全和顺畅。
因此,边坡工程的稳定性成为本领域研究的重点。
这篇文章旨在探究现有的边坡稳定性分析与加固技术,以期为今后的边坡工程提供借鉴和参考。
第二章边坡稳定性分析技术2.1 常用的边坡稳定性分析方法常用的边坡稳定性分析方法有极限平衡状态法、有限元法、扩展有限元法和边坡时空效应分析等。
2.1.1 极限平衡状态法极限平衡状态法简单易用,适用于一定条件下的边坡稳定性分析。
它通过假设地质体的平衡状态来计算出边坡的稳定系数,进而评估边坡的安全性。
如果安全系数小于1,则边坡不稳定,需要采取措施进行加固。
2.1.2 有限元法有限元法经过多年的发展,已成为了边坡稳定性分析中不可或缺的一部分。
它能对相对复杂的土体结构进行分析,提供详细的应变和位移的信息。
但是,有限元法的计算难度大,计算时间长。
2.1.3 扩展有限元法扩展有限元法在有限元法的基础上扩展,能够考虑土体的变形和崩塌过程,对于动态稳定分析十分有效。
2.1.4 边坡时空效应分析边坡时空效应分析是一种新兴的边坡稳定分析方法,它融合了时空效应分析技术和边坡工程学,能够对边坡进行精准分析,准确预测边坡的稳定性。
2.2 边坡稳定性分析技术的发展趋势随着计算机技术的飞速发展和模拟技术的不断提升,未来的边坡稳定性分析技术将更加精准、高效、智能化。
同时,时空效应分析技术将得到更广泛的应用,成为未来边坡工程稳定性分析主流方法。
第三章边坡加固技术3.1 常用的边坡加固方法常用的边坡加固方法有加固墙、护坡梯田、钢丝绳网和草皮表面覆盖等。
3.1.1 加固墙加固墙是一种常见的边坡加固措施。
它通过设置钢筋混凝土或石材墙体,以加固边坡的稳定性。
加固墙具有结构简单、建设周期短等优点,因此受到广泛应用。
边坡工程稳定性及处理方法
边坡工程稳定性及处理方法我国是一个多地质灾害的国家,在众多的地质灾害中,边坡失稳灾害以其分布广危害大,而对国民经济和人民生命财产造成巨大的损失。
因此,研究边坡变形破坏的过程,分析其失稳的主要影响因素,对正确评价边坡的稳定性、采取相应有效的边坡加固治理措施具有重要的现实意义。
1 、边坡工程稳定性分析1.1 边坡稳定性的影响因素边坡在形成的过程中,其内部原有的应力状态发生了变化,引起了应力集中和应力重分布等。
为适应这种应力状态的变化,边坡出现了不同形式和不同规模的变形与破坏,这是推动边坡演变的内在原因;各种自然条件和人类的工程活动等也使边坡的内部结构出现了相应的变化,这些条件是推动边坡演变的外部因素。
1.1.1 地质构造地质构造因素主要是指边坡地段的褶皱形态、岩层产状、断层和节理裂隙的发育程度以及新构造运动的特点等。
通常在区域构造复杂、褶皱强烈、断层众多、岩体裂隙发育、新构造运动比较活跃的地区,往往岩体破碎、沟谷深切,较大规模的崩塌、滑坡极易发生。
1.1.2 气候因素极端的气候条件和全球气候变化构成滑坡发生的主要触发和诱发条件,中国南方天气系统主要受印度洋暖湿气流的控制,夏季多局部强降雨过程;而我国的西北地区,主要受季风气候影响。
1.1.3 地下水处于水下的透水边坡将承受水的浮托力的作用,使坡体的有效重力减轻;水流冲刷岩坡,可使坡脚出现临空面,上部岩体失去支撑,导致边坡失稳。
1.1.4 边坡形态边坡形态通常指边坡的高度、坡度、平面形状及周边的临空条件等。
一般来说,坡高越大,坡度越陡,对稳定性越不利。
1.1.5 人类活动据统计,50%以上的滑坡事件与人类活动有着直接或间接的关系。
随着社会经济的发展,自20世纪中期以来,人类活动的力量日益剧增,并表现出逐渐取代自然营力。
在土木、水利、交通、矿山等大型土工活动中,由于开挖斜坡、填土、弃土和堆积矿渣等,使边坡中的土体内部应力发生变化,或由于开挖使土体的抗剪强度降低,或因填土增加荷重而增大滑动力等,有些地方出现了缺乏论证的修路、开矿和不合理的切坡、用水及乱砍滥伐植被的现象、对自然环境的改变或破坏等,都成为滑坡事件频频发生的主要因素。
土方工程中的边坡稳定性分析与加固处理方法
土方工程中的边坡稳定性分析与加固处理方法引言:边坡稳定性在土方工程中扮演着至关重要的角色。
随着城市化进程的加快和土地开发的不断扩大,对土方工程的要求也越来越高。
因此,对边坡的稳定性分析和加固处理方法的研究显得尤为重要。
一、边坡稳定性分析的基本原理边坡的稳定性是指在承受水压、荷载和地震等自然力作用下,坡体不发生破坏或发生破坏但不影响工程安全的能力。
边坡稳定性分析的基本原理包括地质条件分析、边坡形态参数计算、荷载计算和边坡稳定性分析方法选择等。
地质条件分析是边坡稳定性分析的基础。
通过对岩土层的工程地质调查,获取边坡的地质信息,如土层厚度、土层类型、坡度等,从而确定边坡的物理性质。
边坡形态参数计算包括边坡高度、坡度和坡面形状等参数的计算。
这些参数的合理选择对于边坡稳定性分析起着重要的作用。
荷载计算是指对边坡上的荷载进行合理的计算。
荷载分为静荷载和动荷载两种类型,静荷载包括土重荷载、地震力和水压力等,动荷载包括风荷载和车辆荷载等。
边坡稳定性分析方法的选择根据边坡的具体情况而定。
常用的边坡稳定性分析方法有平衡法、有限元法、反分析法等。
二、边坡稳定性问题及其原因边坡稳定性问题主要表现为边坡滑塌、边坡侧移、边坡临界水位降低等现象。
这些问题的发生原因一般可以归结为外力因素、地质因素和施工因素三个方面。
外力因素包括降雨、地震、水压力等自然力对边坡的影响。
降雨过程中,土壤的饱和度增加,会导致边坡重力和孔隙水压力的增加,从而导致边坡滑塌的发生。
地震则会导致边坡土层的动力性质发生改变,引起边坡的破坏。
水压力也会通过渗流等方式对边坡产生不利影响。
地质因素主要包括土层的物理性质、岩土层结构的稳定性等。
土体的力学性质和岩土层的结构对边坡的稳定性起着关键作用。
如土壤的黏性和强度等决定了边坡的抗剪强度。
施工因素主要包括边坡施工过程中的不当操作、施工方法的选择不合理等。
如边坡施工中土方的开挖和填筑操作不当会导致边坡的不稳定。
三、边坡稳定性分析方法的选择边坡稳定性分析方法的选择应根据边坡的具体情况和工程要求来确定。
边坡稳定性分析方法综述
天津大学网络教育学院专科毕业论文题目:边坡稳定性分析方法综述完成期限:2015年8月24日至 2015年10月25日学习中心:新疆伊犁教学中心专业名称:学生姓名:学生学号:指导教师:曹松荣边坡稳定性分析方法综述一、引言边坡包括天然斜坡和人工开挖的边坡。
自然界中的山坡、谷壁、河岸等各种斜坡形成,是地质营力作用的结果。
人类工程活动也经常开挖出大量的人工边坡,如路堑边坡,运河渠道、船闸、溢洪道边坡,房屋基坑边坡和露天矿坑的边帮等。
边坡的形成,使岩土体内部原有应力状态发生变化,出现应力重分布,其应力状态在各种自然营力及工程影响下,随着边坡演变而又不断变化,使边坡岩土体发生不同形式的变形与破坏。
不稳定的天然斜坡和人工边坡,在岩土体重力、水及震动力以及其它因素作用下,常常发生危害性的变形与破坏,导致交通中断,江河堵塞,塘库淤填,甚至酿成巨大灾害。
在工程修建中和建成后,必须保证工程地段的边坡有足够的稳定性。
边坡的工程地质问题,就是边坡的稳定性问题。
边坡稳定性分析和边坡研究的核心,也是一个十分重要的岩土工程问题。
在公路、铁路等交通设施的建设以及露天矿井、水利水电、深基坑开挖等大型的坝体工程中,都会遇到各种各样的边坡稳定性问题。
边坡失稳轻则增加投资,延长工期,重则损毁建筑物,造成人员伤亡及财产损失等。
研究边坡稳定性的目的,在于预测边坡失稳的破坏时间、规模,以及危害程度,事先采取防治措施,减轻地质灾害,使人工边坡的设计达到安全、经济的目的。
本文从自然因素和人为因素分析了响边坡稳定性的因素,同时研究了边坡破坏机理及类型,并论述了边坡稳定三种方法,分别是定性分析法,定量分析法,不确定分析法。
最后,根据实际情况分析了边坡防护及加固措施。
二、影响边坡稳定性的因素边坡的稳定性因素是指在地质、水文、地貌、风化因素以及人类活动等的综合作用下所发生的一系列对边坡的正常运行产生影响的病害。
造成边坡裂缝,如不及时治理裂缝,雨水量沿裂缝下渗,进一步造成路基的不均匀沉陷和路基路面对应位置裂缝的发展,进而影响到边坡的稳定(如边坡塌滑、崩裂等)。
边坡稳定性分析与加固方法综述
内容摘要边坡稳定性分析与加固一直是岩土工程中十分重要的研究内容。
边坡失稳引发的地质灾害给人民的生命和财产带来巨大威胁,而进行边坡稳定性分析有助于预测发生边坡失稳的时间,规模以及产生边坡灾害的程度,同时,根据分析结果可以及时对边坡采取相应的防治措施,降低边坡地质灾害。
本文对影响边坡稳定性的因素和常用的边坡加固方法进行综述。
关键词:边坡;稳定性分析;加固目录内容摘要 (I)引言 (1)1 边坡稳定性 (2)1.1 边坡稳定性的定义 (2)1.2 引起边坡失稳的因素 (2)1.3 边坡稳定性分析 (3)2 边坡加固 (4)2.1 抗滑挡墙 (4)2.2 抗滑桩 (5)2.3 阻滑键 (5)2.4 锚固支护 (5)3 结语 (6)参考文献 (6)引言目前我国经济建设正处在飞速发展时期,大量工程正在建设,公路、铁路和水利等工程中存在边坡问题,如果边坡失稳,会引起交通中断,建筑物倒塌,江河堵塞,水库淤填,给人民生命财产的安全带来威胁,并由此产生巨大的经济损失。
造成边坡失稳的原因很多,地震和降雨是其中的外在因素;而人类日趋频繁的工程活动也是造成边坡灾害的重要原因,包括边坡的开挖及土石方的填筑。
正是由于边坡安全问题与人民生命财产安全和经济建设息息相关,各个国家对于这个学科进行了大量研究,这些研究主要集中在边坡失稳的机理、进行边坡稳定分析的理论方法、边坡失稳治理以及对边坡灾害进行预报等方面。
1 边坡稳定性1.1 边坡稳定性的定义边坡稳定性是指边坡的岩体,土体在一定的坡高和坡角条件下的稳定程度。
根据成因,可以把边坡分为天然边坡和人工边坡;根据边坡的稳定程度,又可以把边坡分为稳定边坡、不稳定边坡以及极限平衡状态边坡。
在岩土体自身重力,水压力,地震和人类外界活动等的作用下,如果岩土体内部某一滑面上的滑动力超过抗滑力时,就会发生边坡失稳灾害,即滑坡。
而边坡岩体的基本破坏形式有:滑动、崩塌、松驰张裂。
1.2 引起边坡失稳的因素边坡岩体的基本破坏形式有:滑动、崩塌、松驰张裂、倾倒、蠕动、剥落等。
边坡稳定性分析与加固处理1
边坡稳定性分析与加固处理水电0803 文娟200816040305 摘要:我国相当一部分国土处于崇山峻岭,遭受的滑坡和泥石流灾害十分严重。
正在进行的大规模重大工程建设中的边坡稳定问题的研究也至关重要。
本文主要对边坡的破坏形式及影响因素等问题进行了综述,分别阐述了边坡的稳定性分析和加固处理方法。
关键词:边坡稳定性分析加固处理技术典型边坡失事案例:A:澜沧江漫水电站,其左岸山体岩性主要为中三叠统忙怀组第二段流纹岩,流纹质火山碎屑岩。
岩坡破碎,构造比较发育。
岩体具"似层状"的结构特征,弱风化岩体下段及微风化带内,延伸长度3~4米。
左岸边坡属顺层坡,边坡稳定主要受顺坡中等倾角结构面控制。
顺坡向流纹岩节理极密集,平均间距为20厘米。
滑坡发生时将已完成的13个剪洞全部切断,破坏面有7个呈直断口,4个呈斜断口,其余的钢筋大部分有颈缩,部分为齐口。
锚筋桩被推翻拉出。
高程937米永久公路,高程920施工便道被剪断错位。
[5]B:黄河小浪底坝址区位于狂口背斜东部倾伏端北翼, 基本上属单斜岩层,岩层倾向一般在70°~105°之间,倾角8°~12°。
工程泄水建筑物出口边坡指消力塘西侧人工开挖边坡,坡高50~7Om,为缓倾角顺向坡。
所有泄水建筑物的出口(共10座)均座落在出口坡不同高程的位置上。
出口坡的稳定与否直接影响着消力塘本身以及所有泄水建筑物出口的安全与运行。
由于边坡地段有多层泥化夹层和多条断层存在,因而出现了边坡稳定间题。
C:漫湾水电站坝址位于云南省云县与景东县交界的澜沧江中游河段上。
坝址左岸为走向N40°W的单薄条形山脊,三面临江,天然岸坡坡度为35°~45°。
由于坝基、水垫塘的开挖,切断了顺平中等倾角结构面,限于条件,当时仅使用了水平抗剪洞加固边坡。
在开挖边坡由高程920米降至高程911米时,左岸坝肩下游、缆机平台下部产生了大范围平面型滑移破坏。
边坡稳定性分析与加固综述
边坡稳定性分析与加固综述作者:高俊明刘文生来源:《中国新技术新产品》2008年第20期摘要:边坡稳定分析一直是岩土工程中的重要研究内容,边坡按组成物质可分为土质边坡和岩质边坡。
其物质构成并无本质的差别,但其在结构上完全不同。
两种边坡稳定性分析为边坡预测预报及整治提供依据,边坡加固为边坡稳定提供了保障。
目前,边坡稳定性分析采用的主要方法有定量分析方法、定量分析方法。
而在加固过程中主要针对岩体边坡的破坏形式及影响因素这两个方面来进行。
本文就是针对边坡的稳定性分析和加固方法,以及破坏形式及影响因素等问题进行地综述。
关键词:岩质边坡;稳定分析;土质边坡;边坡加固;定性分析方法;定量分析方法;边坡的稳定分析是岩土工程中重要的研究内容之一。
在我国,随着国民经济的发展,特别是西部大开发政策的实施,水利工程、铁路、公路及城市等基础设施建设方兴未艾,在这些工程中出现了许多边坡工程,如三峡高边坡等。
由于实际岩体中含有大量不同构造、产状和特性等不连续结构面(比如层面、节理、裂隙、软弱夹层、岩脉和断层破碎带等) ,给边坡的稳定分析带来了巨大的困难。
为了对边坡进行准确的稳定性分析,从而采取适当的开挖和支护措施,国内外学者和工程人员提出了许多理论和方法,大大促进了边坡稳定性分析方法和加固方法的发展。
1 边坡的破坏形式及影响因素1.1 边坡的破坏形式边坡的变形破坏类型有多种, 按其变形规模和范围分为坡体变形、边坡变形和坡面变形。
坡体变形:边坡所在山体或斜坡体工程地质条件较差,有不良坡体或岩体结构,有贯通且延伸度长的倾向临空的不利结构面或软弱夹层,地下水发育,影响范围深。
边坡高度较高时,会产生规模较大的滑坡、崩塌、错落和坍塌等坡体整体失稳变形,其范围常超出边坡范围。
边坡变形:在边坡范围内工程地质条件较差或含水量高,或有倾向临空的不利结构面,变形破坏可以是一级或数级边坡的变形,但破坏深度一般≤6~7 m ,在边坡范围内发生如坍塌、浅层滑坡、局部楔形体滑动等。
岩土工程稳定性--边坡稳定性分析方法综述
③优势面理论分析法及其发展应用
采用优势面理论分析法可确定岩坡的控稳优势面,并进行优势面 组合分析 ,找出其试算安全系数最小的优势分离体,确定边坡破坏模 型,并采用极限平衡分析法分析计算优势分离体的安全度及边坡稳定 安全系数,以此判断边坡整体稳定状况 ,从而克服和弥补经典极限分 析法中要假定滑动面、反复计算 比选最小的安全系数及相应的滑动面 的不足,提高了最小安全系数的可靠性。 在采用优势面理论分析法时,在确定控稳优势面时,一般首先要 通过野外地质调查来对研究体内的结构面加以分类,确定各候选优势 面的综合权重值,还需进一步确定优势面的力学参数,所有这些过程 都或多或少的带有经验性,都要不同程度的受到主观性的影响,但恰 恰这两方面是确定其分析结果可靠程度的关键问题,因而优势面理论 分析法存在一定的缺陷性 。因此,优势面理论分析法中引入了层次分 析法,在一定程度上提高了控稳优势面的选定客观性。
弹塑性极限平衡法从分析边坡体的应力和变形入手,由边 坡体的应力和变形特征来确定边坡体的极限平衡状态,从而避 免对边坡体最小安全系数的反复计算及比选,达到减少工作量 和提高准确率的目的。 弹塑性极限平衡法中采用强度折减法,即逐渐降低材料强 度(即降低材料抗剪强度参数c和 的方法来逼近系统的极限平 衡状态,并以屈服区的贯通来表征极限平衡状态的到达,把材 料强度折减系数(Zi)定义为系统的整体稳定安全系数(Fs)。在 地质条件、材料参数、屈服准则和本构关系正确的前提下,能 够保证由此得到的稳定安全系数为真实稳定安全系数的下限。 弹塑性极限平衡法不必假设土条间的作用力和破坏面的位 置和形状,因此,该方法能处理复杂几何轮廓和边界条件,有 广泛的适用性和良好的应用前景。
边坡稳定性分析方法综述
边坡稳定性分析方法综述
一、引言
边坡的稳定性是受地形学、地质学及土力学规律控制的,是建筑和土
木工程中最重要的结构安全问题。
早在20世纪50年代,由于联合国机构
和世界银行组织的发展援助,边坡稳定性的重要性已引起了国际关注。
由
于边坡稳定性问题的复杂性,研究者们已提出了一系列的边坡稳定性分析
方法。
本文综合国内外研究最新成果,对边坡稳定性分析方法进行综述。
二、边坡稳定性分析方法
1.现状分析法
现状分析法是边坡稳定性分析的重要途径,通过对边坡结构、岩土地
理构造、地表流水及边坡的稳定状况等进行实地考察,从而对边坡的稳定
性较为客观和准确地评估。
有几种方法,如拉斐尔评分法、英国标准分级法、地形和地质评价法、美国坡度评分法及立体测绘和空间信息技术等。
2.数值模拟法
数值模拟法是利用计算机软件对边坡稳定性进行分析的方法。
数值模
拟法对复杂地质条件下边坡的变形和稳定性分析具有良好的近似性和准确性,但是需要大量的资料,包括地质剖面、岩土分类、地震动、水文地质、边坡结构等。
最常用的数值模拟法有有限元法(FEM)、块状固结模型(BEM)、基于滑动体的内摩擦角分析等。
边坡稳定性分析方法综述
边坡稳定性分析方法综述摘要:综述了目前边坡稳定性分析的一些常用方法。
按定性析方法、定分量分析方法和不确定分析法的分类形式分析了边坡稳定分析的研究方法。
阐述了各种定性、定量分析方法的基本原理、特点及适用范围,着重描述了这些方法的研究现状及其特点,提出边坡稳定性分析方法的应用模式。
针对边坡稳定性问题自身的特点及其研究现状提出了今后边坡稳定问题研究的发展趋势,以使边坡稳定性分析方法更加完善,指出边坡稳定性分析方法的向着更为综合、更为精确、更为合理的方向发展。
关键词:边坡稳定性;分析方法;定量分析;发展趋势Summarization of Slopes Stability Analysis MethodAbstract:This paper summarizes some traditional methods of slope stability analysis。
By using the quantitative analysis method,the qualitative analysis method and the uncertainty analysis method,the paper analysis methods of slope stability,And then various qualitative and quantitative analysis methods of basic principles,characteristics and scope are described, mainly describes their research status and characteristics, and puts forward its application pattern. According to the properties and research status, discussed the development trends of slope stability problem and has a reasonable expectation of the developmental currency, so as to improve the stability analysis method of the side slope,Pointing that the direction of slope stability analysis method is more comprehensive , more precise , more rational 。
边坡稳定性分析方法及其应用综述
主讲人:Jimmy
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边坡稳定性分析方法发展历史
主要分析方法
各分析方法在边坡稳定性分析的应用
展望
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边坡稳定性分析方法及其综述 一、边坡稳定性分析方法发展历史 边坡稳定问题是岩土工程中一个很重要的问题, 正确评价 边坡的稳定性, 对于确保生产建设和人民财产安全具有重要的 意义。随着现代科学技术的发展,对边坡稳定性的研究已然形 成了一个专门性的应用研究课题,并且得到良好的发展。自新 中国成立以来,我国对边坡稳定性研究大致可分为以下3个阶段: 第一阶段(20世纪50年代):是从研究铁路路堑边坡和引水 渠道边坡开始的。当时主要是对人工边坡的类型进行划分,采 用工程地质类比法给出稳定边坡角,作为边坡设计的依据。 第二阶段(20世纪60年代):开始形成岩体结构的观点。划出 了边坡岩体结构的类型,提出了实体比例投影方法,用以进行 块体破坏的计算,判别边坡的稳定性,同时开展大型野外岩体 力学试验,在边坡稳定计算方面也有了很大进展。
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边坡稳定性分析方法及其综述
二、主要分析方法 2.2 数值分析法 近20年来,由于计算技术和测量技术的迅速发展,动力分 析法也发展较快,从最早的线性总应力法,逐步发展为基于非 线性有限单元法基础的有效应力动力分析方法和采用复杂弹塑 性模型并考虑水土耦合作用的动力分析方法,从只能分析一维 问题发展到能够分析二、三维问题,从只能分析饱和土体发展 到能够分析多相非饱和土体。本构模型也从早期的线弹性模型 发展为粘弹性模型、弹塑性模型、边界面模型、内时模型和结 构面模型等。动力方程的计算方法也发展较快,出现了逐步积 分法、振型迭加法、复反应分析法、有限差分法子结构法等方 法。目前常用的动力分析方法主要有剪切梁法、集中质量法和 数值分析法等。若考虑孔隙水对土体动力性质的影响,土体动 力分析方法还可区分为总应力法和有效应力法。
边坡稳定性分析与加固技术
边坡稳定性分析与加固技术边坡稳定性是岩土工程中的重要问题,边坡的失稳不仅会导致工程破坏,还可能引发地质灾害。
本文将探讨边坡稳定性分析的方法及加固技术。
边坡稳定性分析的基本方法包括极限平衡法、有限元法和数值模拟法。
极限平衡法是通过分析边坡滑动面的平衡状态,确定边坡的稳定性。
有限元法则利用数值分析技术,模拟边坡的应力应变状态,评估其稳定性。
数值模拟法通过计算机模拟边坡的变形和破坏过程,为边坡稳定性分析提供直观的数据和图像。
在边坡稳定性分析中,地质勘察和现场调查是关键环节。
通过详细的地质勘察,获取边坡的岩土性质、结构特征和地下水条件等信息,为稳定性分析提供基础数据。
例如,通过钻探和取样,了解边坡土体的强度参数和变形特性;通过安装监测设备,实时监测边坡的位移和应力变化,为稳定性分析提供实时数据。
边坡加固技术是提高边坡稳定性的有效手段。
常用的边坡加固技术包括锚杆加固、土钉墙、格构锚固和抗滑桩等。
锚杆加固通过在边坡内部设置锚杆,增加边坡的抗滑力和稳定性。
土钉墙通过在边坡表面设置土钉和喷射混凝土,形成加固墙体,提高边坡的整体稳定性。
格构锚固通过在边坡表面设置格构和锚杆,形成支撑结构,防止边坡滑动和崩塌。
抗滑桩通过在边坡滑动面以下设置桩体,抵抗滑动力,增加边坡的稳定性。
在实际工程中,边坡加固技术的选择应根据边坡的地质条件和工程要求综合考虑。
例如,在高陡边坡和软弱土质边坡中,常采用锚杆加固和土钉墙,以提高边坡的抗滑力和稳定性。
在岩石边坡和高速公路边坡中,格构锚固和抗滑桩则被广泛应用,以确保边坡的长期稳定和安全。
随着科技的进步,边坡加固技术也在不断创新和发展。
例如,近年来发展起来的喷锚支护和地基注浆加固,通过将锚杆和喷射混凝土相结合或注入固化剂,实现边坡的快速加固和稳定。
这些新技术具有施工速度快、加固效果好、环境影响小等优点,在工程中得到了广泛应用。
总之,边坡稳定性分析与加固技术是岩土工程的重要内容,通过科学合理的稳定性分析和加固措施,可以提高边坡的稳定性,防止滑动和崩塌,确保工程的安全和稳定。
边坡稳定性分析方法综述
边坡稳定性分析方法综述近年来随着我国土木工程领域的不断发展出现了越来越多的高陡边坡,其存在的安全性逐渐成为岩土工程界与学术界关注的课题研究。
边坡稳定性的分析研究正随着理论研究与实践经验的积累而不断发生改变,边坡稳定性分析方法很多,大致可以分为两大类:定性分析方法和定量分析方法,其中定量分析方法又分为确定性分析方法和不确定性分析方法。
1定性分析方法定性分析方法主要是指采用实际的工程地质勘察技术对影响边坡稳定性的主要因素、失稳力学机制与破坏方式以及已变形地质体的成因和演化史进行分析,从而对边坡的稳定性状况及其发展趋势做出定性的判断。
定性分析法主要有自然(成因)历史分析法,图解法和工程类比法等。
1.1自然(成因)历史分析法自然(成因)历史分析法只适用于天然斜坡的稳定评价分析,其主要通过对边坡发育的地质环境、历史破坏迹象及其基本规律和稳定性影响因素等的分析,追溯边坡演变的全过程,预测边坡稳定性发展的总趋势及其破坏方式,从而对边坡的稳定性作出评价。
此种方法只能对边坡稳定性作出初步的评价。
1.2图解法图解法主要是指借由诺谟图来计算边坡稳定性系数已知稳定系数及其他参数在一个未知的情况下,求出稳定坡角或极限坡高,为边坡稳定性评价提供参考依据或者利用赤平极射投影的原理,通过作图与图形来分析软弱结构面与滑坡体的形态和滑动方向,从而来评价边坡的稳定程度。
此种方法能够直观快速的确定边坡结构的稳定程度,但是在做相关的简化过程中所采用的假定与工程实际条件仍具有一定的差异性。
1.3工程类比法工程类比法需要在参考已有边坡工程的基础上,对所需评价工程边坡作出充分调查和分析,进而判断其稳定性状态。
由于影响边坡稳定性各因素的差异性被人为地忽略,导致误差累计,对工程稳定性分析极为不利。
正因如此,现今工程类比法一般适用于中小型工程,在复杂的大型工程中还存在缺陷,且类比时主观随意性较大,需与其他方法联合应用。
2定量分析方法2.1确定性分析方法2.1.1极限平衡法极限平衡法是指在岩土力学中,依据一定的屈服标准(如剪切破坏理论)和关联流动法则(塑性变形),分析岩土材料的稳定性极限状态的一类分析方法。
道路边坡的稳定分析及防护加固技术综述
道路边坡的稳定分析及防护加固技术综述道路边坡是指道路两侧的自然地形,在建筑公路、高速公路等交通工程过程中是十分常见的。
由于交通工程的垂直方向通常就是道路边坡的方向,使得边坡的稳定性十分重要,因为当边坡失稳或坍塌时,不仅会导致路面损坏、通行难度,还可能会对生命和财产造成损害。
因此,对于道路边坡的稳定分析及防护加固技术的研究至关重要,本文将对相关技术进行综述。
一、道路边坡的稳定分析1. 地质勘探:在进行边坡稳定分析前,需要对边坡进行地质勘探。
通过勘探,既能深入了解边坡的物理力学性质,包括土壤层、地质构造、岩性等,也能了解周围环境的影响因素,如水文、地形、气候等。
这些信息能为稳定性分析提供重要的依据。
2. 边坡稳定性分析:边坡稳定性分析是指对边坡进行数值计算、模型分析等手段来评估边坡的破坏性倾向,以便确定合适的防护措施。
进行边坡稳定性分析时,需要考虑的因素包括:边坡高度、边坡坡度、土质力学特性、岩石裂缝的大小和形状、地下水位、降雨等各种自然因素。
3. 监测:边坡稳定性的监测是对分析结果的核查和验证工作。
监测的方法包括:实测水位和地下水位、位移监测、地震监测等。
通过监测数据的比较和分析,可以及时评估边坡的稳定性,从而实时采取应急措施。
二、道路边坡的防护技术1. 植被覆盖:植被不仅是美化环境,还能起到固土保坡的作用,特别是在陡峭的坡面上。
植被的根系能有效地保护土壤不被冲刷,增强边坡的稳定性。
同时,植被还能吸收土壤中的水分,减少对边坡的影响。
2. 静力加固:静力加固的主要目的是增加边坡的内摩擦角度或削弱土壤的压缩特性,使得边坡能承受更大的承载力。
静力加固的方法包括,预应力锚杆、增强土工格栅等。
3. 土石加固:土石加固是指利用土石材料对边坡进行加固,以增强边坡的稳定性。
土石加固的方法有很多,例如,切坡、加装钢筋混凝土支撑和加装防护网等。
4. 钢筋混凝土支撑:钢筋混凝土支撑是钢筋混凝土框架结构的形式,它能够有效地支撑土体,并承受土体的荷载。
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内容摘要边坡稳定性分析与加固一直是岩土工程中十分重要的研究内容。
边坡失稳引发的地质灾害给人民的生命和财产带来巨大威胁,而进行边坡稳定性分析有助于预测发生边坡失稳的时间,规模以及产生边坡灾害的程度,同时,根据分析结果可以及时对边坡采取相应的防治措施,降低边坡地质灾害。
本文对影响边坡稳定性的因素和常用的边坡加固方法进行综述。
关键词:边坡;稳定性分析;加固目录内容摘要 (I)引言 (1)1 边坡稳定性 (2)1.1 边坡稳定性的定义 (2)1.2 引起边坡失稳的因素 (2)1.3 边坡稳定性分析 (3)2 边坡加固 (4)2.1 抗滑挡墙 (4)2.2 抗滑桩 (5)2.3 阻滑键 (5)2.4 锚固支护 (5)3 结语 (6)参考文献 (6)引言目前我国经济建设正处在飞速发展时期,大量工程正在建设,公路、铁路和水利等工程中存在边坡问题,如果边坡失稳,会引起交通中断,建筑物倒塌,江河堵塞,水库淤填,给人民生命财产的安全带来威胁,并由此产生巨大的经济损失。
造成边坡失稳的原因很多,地震和降雨是其中的外在因素;而人类日趋频繁的工程活动也是造成边坡灾害的重要原因,包括边坡的开挖及土石方的填筑。
正是由于边坡安全问题与人民生命财产安全和经济建设息息相关,各个国家对于这个学科进行了大量研究,这些研究主要集中在边坡失稳的机理、进行边坡稳定分析的理论方法、边坡失稳治理以及对边坡灾害进行预报等方面。
1 边坡稳定性1.1 边坡稳定性的定义边坡稳定性是指边坡的岩体,土体在一定的坡高和坡角条件下的稳定程度。
根据成因,可以把边坡分为天然边坡和人工边坡;根据边坡的稳定程度,又可以把边坡分为稳定边坡、不稳定边坡以及极限平衡状态边坡。
在岩土体自身重力,水压力,地震和人类外界活动等的作用下,如果岩土体内部某一滑面上的滑动力超过抗滑力时,就会发生边坡失稳灾害,即滑坡。
而边坡岩体的基本破坏形式有:滑动、崩塌、松驰张裂。
1.2 引起边坡失稳的因素边坡岩体的基本破坏形式有:滑动、崩塌、松驰张裂、倾倒、蠕动、剥落等。
边坡的变形和破坏是边坡失稳过程中的两个必然现象,变形是指边坡体内还未出现贯通性滑裂面,而破坏是指除了出现贯通性滑裂面外,滑裂面上部岩体还具备了一定的速度和位移。
影响边坡稳定性的因素众多,并且十分复杂,主要有以下一些因素:1.2.1 地层和岩石强度地层和岩性存在差异性是影响边坡失稳的重要因素。
有些地层存在易于形成滑带的矿物成分和风化物,滑坡发育特别成熟,如泥岩地层、二叠系煤系地层和裂隙粘土等。
岩石强度对边坡的变形也有重要影响,坚硬完整的岩石可以形成数百米高的边坡,如长江三峡的石灰岩峡谷。
而在淤泥质软土地段,边坡难以开挖。
地层和岩石强度对边坡的稳定起控制作用,边坡的破坏型式呈一定的区域性,即不同的地层和岩石强度其边坡的破坏形式不同,如在黄土地区,边坡主要以滑坡破坏为主;而在花岗岩地区,边坡主要以崩塌为主。
1.2.2 地质构造地质构造是指地壳中的岩层在地壳运动的作用下发生变形和变位而遗留下来的形态。
边坡地段的褶皱形态、断层和节理裂隙的发育程度对边坡稳定的影响十分重要。
在褶皱强烈,地质构造比较复杂的地段,边坡稳定性较差。
例如,在中国西南部横断山脉地区,边坡的崩塌和滑动发育成熟,经常出现一些大型滑坡。
由于地质构造是影响边坡稳定的重要因素,所在在对边坡进行稳定性分析时,应首先对所在边坡地区的地质构造背景进行研究。
1.2.3 岩土结构边坡岩体中的结构面对边坡失稳起控制作用。
影响边坡稳定的结构因素包括以下方面:结构面倾向倾角,走向,结构面的组数和数量,结构面的连续性,结构面的起伏和光滑程度。
1.2.4 水的作用水对边坡的稳定性有显著的作用。
水对边坡的作用主要包括:边坡的水下部分受到水的浮托力作用,边坡内部水的渗透流动产生动水压力,水对边坡岩土的软化作用,水流对边坡的冲刷作用等。
边坡灾害的发生与降雨有密切关系,据有关资料统计,雨季是发生边坡灾害的高峰期。
如1981年夏季四川盆地西北部突降暴雨,发生滑坡、崩塌,毁坏房屋7.4万间,使6万人无家可归,损失达3亿元;1985年5月桂林发生特大暴雨使全州、兴安、灌阳3县出现崩塌、滑坡5000多处;1989年7月东阳受到台风暴雨袭击,发生53处泥石流,冲毁房屋公路,损失达亿元。
1.2.5 地震作用地震发生时可引起边坡内部应力的瞬时改变,从而对边坡的稳定性造成影响。
地震横波对边坡稳定影响较大,在地震的作用下,首先使边坡内部结构发生变化,出现新的结构面,或使原有结构面张裂、松驰;然后随着地震力的反复震荡,边坡结构面上部岩体沿结构面发生位移直至破坏。
例如:1960年的智力大地震造成大量滑坡和崩塌,其中在瑞尼赫湖区发生三次较大滑坡,滑坡体堆积湖中使湖水上涨,最终淹没了湖西的瓦尔迪维亚城;2008年5月12日的汶川大地震引发大量边坡灾害,造成巨大损失。
有研究表明,特别是在山岳地区,地震诱发的边坡灾害比地震直接造成的危害还大。
1.2.6 边坡形态边坡形态对边坡的稳定性的影响是直观可见的。
边坡的形态主要包括:边坡的长度,高度,边坡的临空条件,以及剖面形态和平面形态等等。
可以发现,当边坡坡度越陡,坡高越大时,边坡的稳定性越差;而平面上呈凹形的边坡比凸形边坡稳定性好,在实际工程中,可以采取分段凹形开挖的施工工艺,以保证边坡开挖的稳定性。
1.2.7 边坡地应力边坡初始地应力对边坡工程应力,位移分布及其破坏形式有重要影响,是一个重要的地质参数。
边坡的地应力是影响边坡内部节理裂隙发育以及边坡变形破坏的重要因素。
在研究边坡稳定性时,需要进行相应实测点的地应力资料测量。
1.2.8 人类的工程活动对边坡稳定性产生影响的工程活动主要包括:边坡开挖,削坡,坡顶加载,爆破。
边坡开挖对边坡岩体内部的应力状态产生扰动,使边坡原有的力学平衡状态发生改变,边坡发生变形或破坏,与此同时,边坡开挖会对边坡表面的植被造成破坏最终加速雨水的渗人。
施工过程中不合理的削坡方式会对边坡坡脚结构面或软弱夹层的覆盖层变薄,使边坡岩体沿滑动面的抗滑力减小,而沿结构面的下滑力却没有成比例减小,造成边坡整体稳定性的降低。
而不适当的坡顶加载将增加边坡岩体的下滑力,加大坡顶张应力和坡脚应力集中。
爆破开挖不仅改变边坡的覆盖层,而且它的振动作用对边坡的稳定性也产生不利影响。
1.2.9 其他因素气候条件,风化作用,植被生长等因素与边坡的稳定性有一定关系。
各地区气候不同,其降雨量也不同,而暴雨过后,边坡灾害随之增多,这表明大气降雨对边坡的稳定性有很大影响。
风化作用使坡体强度减小,裂隙增加和扩大,加剧了边坡的变形或破坏,风化程度越深,边坡的稳定性越差。
边坡表面的植被可以遮挡阳光以延缓岩土体的风化,并能减少由于降水而产生的地面冲刷作用;植物的根能提高边坡浅层岩土体的抗剪强度,使边坡在彻底失稳前,产生的位移更大,经历的时间更长,有利于提高边坡的稳定性。
1.3 边坡稳定性分析1.3.1 边坡稳定性分析的目的进行边坡稳定性分析的目的在于预测发生边坡失稳的时间,规模以及边坡产生失稳破坏所达到程度,根据分析结果可以对边坡采取相应的防治措施,减轻边坡地质灾害,也可以使人工边坡的设计安全、合理、经济。
1.3.2 边坡稳定性的评价方法进行边坡稳定性分析的方法大致分为两类:定性分析方法和定量分析方法。
定性分析法无需进行复杂的计算并综合考虑了多种因素,能够快速对边坡的稳定性和未来发展趋势进行预测,是后续定量评价和边坡综合治理的基础。
定性分析方法包括历史分析法和工程地质类比法。
定量分析方法包括刚体极限平衡法和数值分析法。
(1)历史分析方法:该方法是对边坡的发育历史进行研究,分析边坡演变的全过程,并定性地推测边坡稳定性未来的发展趋势。
历史分析方法主要用于天然边坡的稳定性评价。
(2)工程地质类比法:根据已有的自然边坡或人工边坡的设计研究经验用于条件相似的新边坡中去,这需要建立在广泛调查研究的基础上,并对影响边坡稳定的诸多因素进行分析。
(3)刚体极限平衡法:该法是实际工程中边坡稳定分析最常用的方法,首先假定边坡岩体为刚体,不考虑变形及变形协调问题,并且认为边坡破坏服从摩尔-库仑准则,当边坡安全系数K=1时,边坡滑体处于极限平衡状态;K>1时,边坡安全;K<1时,边坡破坏。
该法计算简单,其参数选取有较多工程经验作为依据。
但该法不能计算边坡岩体的变形,且只能用于边坡滑动破坏的分析。
(4)数值分析法:进入20世纪80年代以来,随着计算机技术的发展,多种数值计算方法引入到边坡的稳定性分析中。
按理论体系可以分为等效连续介质力学方法和不连续介质力学方法。
前者包括有限单元法、边界单元法和差分法等,后者包括离散单元法、块体单元法、刚体-弹簧元法等。
数值分析方法分析边坡稳定可以考虑复杂的边界条件、介质力学性质和动态模拟实际施工运行过程,也可以考虑边坡岩体内结构面的影响,并对边坡进行加固优化设计。
目前采用数值分析方法的主要缺点在于:前处理复杂且工作量大;软件不规范,计算结果因人而异,没有一个统一的标准。
2 边坡加固前述各种边坡稳定性分析方法,为边坡治理提供了依据。
当边坡稳定性达不到要求时,就需要人工采取一些措施来提高边坡的稳定性,如开挖清除、排水、削坡减载和压脚,这些都是普遍采用的方法。
而当没有条件采用这些措施或采用了上述这些措施后,边坡的稳定性仍不能满足要求时就需要使用结构性的工程措施对边坡进行加固。
1990年,O’Rourke和Jones提出将土体的加固体系分为外部加固和内部加固。
在上世纪60年代以前,边坡的加固主要依靠外部加固,如抗滑挡墙,而抗滑挡墙根据其受力条件、材料和结构的不同,又可以分为重力挡墙、扶壁挡墙和各类加筋土挡墙等。
60年代以后,随着边坡加固研究的不断深入和施工技术的提高,多种内部加固措施被引用到边坡加固中来。
内部加固主要包括抗滑桩、阻滑键和一些锚固支护。
具体加固方法介绍如下:2.1 抗滑挡墙抗滑挡墙是目前应用在中小型边坡中治理边坡灾害最为广泛和有效的措施。
它适用因为挖去边坡坡脚失去支撑而引起滑动的牵引式滑坡,特别是当滑动面较陡、含水量较小、整体性强和滑动较为急剧的滑坡体,修建挡土墙后即能起到抑制滑动的作用。
修建抗滑挡墙对防治边坡灾害效果显著,对山体的破坏少且能有效防止坡脚处局部坍塌。
但抗滑挡墙的局限性同样显著,由于所建挡墙受到其高度和所需工程量的限制,尤其是在大型边坡工程中,对提高边坡稳定性的作用有限。
一般在这种情况下,它与排水、减重等措施进行综合应用。
挡土墙设计需满足以下几个条件:不产生滑动、不倾覆、不产生较大沉降变形和具有足够的强度等要求。
作用于抗滑挡墙上的压力主要是滑坡推力,它的大小、方向、分布和作用点位置主要由边坡推力决定。
2.2 抗滑桩抗滑桩是穿过滑坡体深入滑床的桩柱,它凭借桩与周围岩土体的共同作用,把滑坡推力传递到稳定地层,用以平衡滑体的滑动力,起到稳定边坡的作用,适用于浅层和中厚层,且具有明显滑面、滑床基岩较完整的边坡,但对正在活动的滑坡进行打桩需慎重,以免因人为震动而引起边坡的滑动。