第3章边坡稳定性分析
第三章路基稳定性分析解析
公路—Ⅰ级和公路—Ⅱ级汽车荷载，L=12.8m
B——横向分布车辆轮胎外缘之间总距，m
B Nb （N 1）d
b——每一辆车轮胎外缘之间的距离，m d——相邻两辆车轮胎之间的净距，m
2.荷载分布方式
⑴可分布在行车道宽度范围内 ⑵考虑实际行车有可能偏移或车辆停放在路肩上，也可认为当量土层
四、各种方法的应用——针对不同的填方土质和可能的破坏形式
（一）填方高边坡
1.砂性土边坡：平面滑动面 法验算； 2.粘性土边坡或软弱地基：圆弧法（宜于使用简化Bishop法） 验算路堤稳定性和路堤——地基整体稳定性。 3.针对工况考虑其他外力影响和安全系数 （1）施工期 （2）运营期——新建成和已建成 （3）集中降雨、浸水路堤（考虑渗透动水压力和浮力）和地震 （考虑地震力）
（二）挖方高边坡
——土质高于20m，岩质高于30m或不良地质地段挖方边坡
基于地质勘察，针对可能的破坏形式
1.规模较大的碎裂结构岩质边坡和土质边坡采用简化Bishop法； 2.可能产生直线形破坏的边坡采用平面滑动面 法； 3.可能残生折线形破坏的边坡采用不平衡推力法； 4.对于结构复杂的岩质边坡，可配合采用赤平投影法和、实体比 例投影法和楔形滑动面法； 5.针对工况采用不同的外力组合和安全系数。 （1）正常工况——天然状态下的工况； （2）非正常工况Ⅰ——暴雨或连续降雨状态； （3）非正常工况Ⅱ——地震
根据不同土类及其所处的状态，经过长期的生产实践和大量的 资料调查，拟定边坡的稳定值参考数据，在设计时，将影响边 坡稳定的因素作比拟，采用类似条件下的稳定边坡值。
（一）平面滑动面法
K F Q cos tan cL
T
边坡稳定性分析
目录摘要 (IV)Abstract (V)第一章概况 (1)1.1贵阳龙洞堡见龙路住宅小区工程概况 (1)1.2 边坡概况 (1)1.2.1 边坡地段地物环境 (1)1.2.2 边坡形态及岩土构成 (1)1.2.3 边坡安全等级及勘察等级 (2)第二章水文地质条件及工程地质条件 (3)2.1工程地质条件 (3)2.1.1 地形地貌 (3)2.1.2 地质构造 (3)2.1.3 地震 (3)2.1.4 地层岩性 (3)2.1.5 不良地质现象 (5)2.2 水文地质条件 (6)2.2.1 气象条件 (6)2.2.2 水文地质条件 (6)2.2.3 降水及空气情况 (6)第三章稳定性分析 (7)3.1分析依据 (7)3.2定性分析与评价 (7)3.3稳定性评价 (8)3.4有限单元法及ANSYS的实现 .................... 错误！未定义书签。
3.4.1 有限元法 .................................................................................................... 错误！未定义书签。
3.4.2 ANSYS边坡分析........................................................................................ 错误！未定义书签。
3.4.3 ANSYS分析情况........................................................................................ 错误！未定义书签。
3.5 极限平衡法 (10)3.5.1 计算方法介绍 (10)3.5.2 相应计算公式 (10)3.5.3 理正计算图示 (11)3.5.4 理正计算分析 (13)3.5.5 计算结果分析 (19)第四章边坡支护设计 (20)4.1 支护方式综述 (20)4.1.1 锚杆 (20)4.1.2 格构锚固 (21)4.2工程地质条件及评价 (22)4.3 设计基本要求 (22)4.4设计依据 (22)4.5 计算方法及过程 (23)4.6 锚杆支护验算 (27)4.6.1 计算结果 (27)4.6.2 结果分析 (29)4.7支护结构 (29)4.7.1 支护概况 (29)4.7.2 支护方案图 (29)4.8 防水工程 (31)4.8.1 一般规定 (31)4.8.2 排水设计 (32)4.8.3 排水施工要求 (33)4.9其他说明 (34)第五章施工组织方案 (35)5.1施工准备 (35)5.2施工方案 (35)5.2.1 施工程序 (35)5.2.2 施工起点流向 (35)5.3施工方法及施工工艺 (36)5.3.1 坡面喷浆 (36)5.3.2 锚杆施工方法 (37)5.3.3 锚杆施工步骤 (37)5.4安全生产和文明施工措施 (38)5.4.1 安全生产保证措施 (38)5.4.2 施工现场的安全措施 (39)5.4.3 应急措施 (41)第六章结论及建议 (42)6.1结论 (42)6.2存在问题 (43)6.3建议 (43)参考文献 (45)致谢 (54)贵阳市龙洞堡见龙路东侧边坡支护设计摘要贵阳市龙洞堡见龙路东侧边坡开挖坡均在16m以上，为典型的反倾向层状结构岩质与土质混合高边坡，为了确保开挖后边坡的稳定,必须保持边坡岩体（土体）有足够的稳定性,通过对边坡进行稳定性分析及安全系数的计算，设计合理的支护措施并计算支护的合理性，以达到边坡支护设计的最终目的。
边坡稳定性分析评价
边坡稳定性分析评价第一节矿田工程地质条件一、矿田位置及自然条件（一）煤田概况及矿田位置神伊露天煤矿（原神伊露天煤矿（原小柳塔煤矿）），位于东胜煤田准格尔召——新庙详查区的西缘。
行政区划隶属于内蒙古自治区鄂尔多斯市伊金霍洛旗乌兰木伦镇。
具体位置在乌兰木伦河东岸、紧邻包神铁路巴图塔站。
本矿田长1.581km，宽0.762km，面积1.0888km2，其地理坐标为：东经：110°04′25″～110°05′30″；北纬：39°27′58″～ 39°28′50″。
2008年9月17日内蒙古自治区国土资源厅颁发的《采矿许可证》证号为1500000730534，批准的矿区范围由4个拐点圈定，开采深度：1184m～1169m。
根据矿产资源储量评审备案证明（内国土资储备字〔2004〕319号），煤层实际赋存标高为1146m～1063m。
《采矿许可证》中批准的开采深度有误，建议向国土资源管理部门申请调整开采标高。
矿田境界拐点坐标表表1-1-1（二）交通矿田位于包神铁路巴图塔站南约1.5km，北距乌兰木伦煤矿生活区1.2km，南距乌兰木伦镇约30km。
从本矿向南2km 可至巴苏公路，经巴苏公路12.3km与包府公路相接；向西可经阿大公路至伊旗政府所在地阿镇。
交通较为便利。
矿区交通位置见图1-1-1。
二、矿田开发历史及现状神伊露天煤矿（原小柳塔煤矿）始建于1993年,1994年正式投产，建有一对主副井。
主副井落入2-2中煤层底板后建井底车场。
原计划先采2-1中煤层，因掘进中发现煤层厚度仅1.20m，且第四系散松冲积层厚度超过22m，含水极易坍塌，2-1中顶板及上覆直罗组厚度小于20m，其中砂岩为泥质胶结也较疏松，泥岩遇水易软化，考虑到安全生产，2-1中煤层一直未开采，将井筒直接送至2-2中煤层。
现2-2中煤层矿田东部采空，其上部2-2中煤层煤层只进行了小范围的开采，现位于2-2中煤层采空区上部的2-2上煤层因处于蹬空而不能进行开采。
边坡稳定性分析—毕业设计
第一章绪论1．1引言边坡是自然或人工形成的斜坡，是人类工程活动中最基本的地质环境之一，也是工程建设中最常见的工程形式。
随着我国基础设施建设的蓬勃发展，在建筑、交通水利、矿山等方面都涉及到很多边坡稳定问题。
边坡的失稳轻则影响工程质量与施工进度，重则造成人员伤亡与国民经济的重大损失。
因此，边坡的勘察监测、边坡的稳定性分析、边坡的治理，是降低降低灾害的有效途径，是地质和岩土工程界重点研究的问题。
随着城市化进程的加速和城市人口的膨胀，越来越多的建筑物需要被建造，城市的用地也越来越珍贵。
特别是对于长沙这样多丘陵的城市来说，建筑边坡成为了不可避免的工程。
边坡破坏类型边坡的破坏类型从运动形式上主要分为崩塌型和滑坡型。
崩塌破坏是指块状岩体与岩坡分离，向前翻滚而下。
一般情况岩质边坡易形成崩塌破坏，且在崩塌过程中岩体无明显滑移面。
崩塌破坏一般发生在既高又陡的岩石边坡前缘地段，破坏时大块岩体由于重力或其他力学作用下与岩坡分离而倾倒向前。
崩塌经常发生在坡顶裂隙发育的地方。
主要原因有：风化等作用减弱了节理面的黏聚力，或者是雨水进入裂隙产生水压力，或者是气温变化、冻融松动岩石，或者是植物根系生长造成膨胀压力，以及地震、雷击等外力作用（图1-1）。
滑坡是指岩土体在重力作用下，沿坡内软弱面产生的整体滑动。
与崩塌相比滑坡通常以深层破坏形式出现，其滑动面往往深入坡体内部，甚至可以延伸到坡脚以下。
其滑动速度虽比崩塌缓慢，但是不同的滑坡滑动速度相差很大，这主要取决于滑动面本身的物理力学性质。
当滑动面通过塑性较强的岩土体时，其滑动速度一般比较缓慢；相反，当滑动面通过脆性岩石，且滑动面本身具有一定的抗剪强度，在构成滑面之前可承受较高的下滑力，那么一旦形成滑面即将下滑时，抗剪强度急剧下降，滑动往往是突发而迅速的。
滑坡根据滑动模式和滑动面的纵断面形态可以分为平面滑动、圆弧滑动、楔形滑动以及复合形。
当滑动面倾向与边坡面倾向基本一致，并且存在走向与边坡垂直或接近垂直的切割面，滑动面的倾角小于坡角且大于其摩擦角时有可能发生平面滑动。
边坡稳定性分析
3. 假定条间剪力Ti与条间法向力Ei之间的关系
此类方法有Sarma法（I）、Sarma法（II）和Sarma法（III）。 Sarma法（I）可以考虑非垂直条块，假定条块界面上剪切强度具有相同的
调动程度，即
Ti hi ( Ei p wi ) tan avi cavi F
Sarma法（II）引入了一个比例系数
4. 假定条间力Ti的分布
此类方法有Correia法。该假定在整个滑体内，条间剪力为某种函数分布，即
红黏土
岩层面
岩层面
1:
1.
5
树林
<1> <3-W3> <3-W2> 锚索框架梁内植生袋护坡
2.00
<3-W3>
1: 1
1182.23
树林
2.00
<3-W2>
<2>
10.00 10.00
喷锚网护坡 种植爬山虎
1:
1
锚杆框架梁内植生袋护坡
0.80
1168.47
1167.07
白云岩
层:N70°W/20°SW(18.5°)
（3）根据边坡走向和倾向，再通过M
点做边坡投影DMD。 （4）根据边坡投影DMD，利用吴氏
网可求得坡面倾角为54°，此角即为
稳定坡角。
c.特殊情况一：
结构面走向与边坡走向成直交时，稳定坡角最大，为900。
d.特殊情况二：
结构面走向与边坡走向平行时，稳定坡角最小，结构面倾角即为稳定
坡角。
e.一般情况： 结构面走向与边坡走向斜交时，稳定坡角由结构面倾角α变到900。
垂直力
— 满足 满足
水平力
边坡稳定性分析范文
边坡稳定性分析范文首先，确定边坡的几何形状、岩土物理力学参数和边坡下方地层情况非常重要。
边坡的几何形状和大小直接影响到边坡的稳定性，岩土物理力学参数是进行力学分析的基础，而边坡下方地层情况则对边坡的稳定性有重要影响。
其次，建立边坡的力学模型是进行边坡稳定性分析的关键步骤。
力学模型可以是二维平面模型，也可以是三维空间模型，其选择应根据实际情况和分析目的来确定。
一般来说，二维平面模型适用于较简单的边坡，而三维空间模型适用于较复杂的边坡。
然后，确定荷载条件和边界条件是进行稳定性分析的基础。
荷载条件包括自重、附加荷载（如雨水、地下水等）和地震作用等，边界条件包括边坡上部和下部的约束情况。
荷载条件和边界条件的合理确定对于分析结果的准确性和可靠性非常重要。
稳定性分析是边坡稳定性分析的核心内容，也是最关键的步骤之一、常用的稳定性分析方法包括平衡法、极限平衡法、有限元法等。
平衡法是最简单也是最基本的稳定性分析方法，它假设边坡在稳定状态下满足力学平衡条件，通过比较剪切抗力和剪切力矩之间的关系来评估边坡的稳定性。
极限平衡法是在平衡法的基础上引入潜在滑移面，通过比较潜在滑移面上的剪切抗力和剪切力矩之间的关系来评估边坡的稳定性。
有限元法是一种数值分析方法，通过离散化边坡为有限个单元，并在每个单元内求解力学平衡方程来分析边坡的稳定性。
最后，根据分析结果确定相应的加固措施是边坡稳定性分析的最终目的。
根据边坡的具体情况和不同的加固要求，可以采取不同的加固措施，如加宽边坡、设置挡土墙、增加护坡等。
加固措施的选择应综合考虑边坡的稳定性和经济性。
总之，边坡稳定性分析是对地表或岩石边坡进行稳定性评估和分析的一项重要工作。
通过准确地评估和分析边坡的稳定性，我们能够确定边坡的安全系数，并采取相应的加固措施，以确保边坡的安全运行和保护环境的稳定。
边坡稳定性分析方法综述
山 西 建 筑
ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ 、 ， ＥＣ兀 Ｉ Ｉ
Ｖｏ ． ６ Ｎｏ． ５ １３ １
Ｍａ ． ２ １ ｙ ００
・１ ２１ ・
文 章 编 号 ：０ ９６ ２ （０ ０ １—１ １０ １０ —８ ５２ １ ）５０ ２ —２
（ 即总抗滑力矩与总致滑 力矩 的 比值 ） 个指标来 评 价边坡 的稳 这 象的 ， 其方法的显著特点 是采用 材料力 学 和简单 的均质 弹性 、 弹 定 性 ［ 引。 塑性理论为基础 的半经验半理论性质 的研究 方法 ， 并把此方 法用
于岩质边坡 的稳定性研究 ， 由于其力 学机理 的粗浅或假设 的不 但 合理 ， 其计算结果 与实际情况差别较大 。２ ０世纪 ５ ０年代 ， 国的 我
） 除水 泥外 ， 制桩 的建筑材料就是 土 ， 可 成桩龄期 ２ 后 ， ０ｄ 进行 了 ３台单桩复 合地基静 载试验 ， 以检 基 。３ 由于夯实水泥土桩 ，
验其处理后的复合地基承载力。经检验 ， 固后 的复合地基承 载 就地取材 ， 加 即可利用成孔或 开挖 时的弃 土， 成本低 、 造价低廉 。
边 坡 稳 定 性 分 析 方 法 综 述
熊 种
摘 要： 综述 了边坡 稳定 性分析研 究的历史及 方法 ， 绍 了 目前常用 的边坡 稳定 分析方法 ， 介 并简要 的评述 了各种评价 方
法的主要特点和适 用性． ， 同时， 对边坡 稳定 性分析方 法的发展趋势作 了简要论述 ， 以期指导实践。
来 已得到广泛 的应 用。此法 采用滑 动最 小二乘 法所产 生 的光 滑 函数近似场 函数 。３ 离散单元法 。离散单元法是 １ ７ ） ９ ０年 Ｃｍ ａ ａ ｄｌ ｌ
边坡稳定性分析方法及数值模拟
（ 东北大学 资源 与土木工 程学 院，辽 宁 沈阳 １０ ０ ） １０ ４
摘
要 ：边坡 稳定性 问题是岩 土工程 中的一个重要研 究 内容 ， 边坡破坏 具有不 同的模 式， 分析 方法 亦不
同。该 文以平朔安 家岭露天矿 为研 究对象 ， 助 Ｇ Ｏ—Ｓ Ｏ Ｅ软件 ， 用极 限平衡理 论 的方法 ， 借 Ｅ ＬＰ 运 分析 在 水压和 井采扰 动条件 下的边坡破坏模 式， 并对边坡稳 定性进 行计算和评价 。结果表 明 ， 在考 虑水压 以及 同时考 虑水压和井采扰动 两种情 况时， 安全 系数分 别为 １２４和 １２ ３ 不 满足 安全储备 要求 ， ．３ ．１ ， 需要采取 输干排 水等相 应措 施进行处理 ； 在考虑井采扰动 时， 安全 系数 为 １３ ｌ基本 满足安全储备要 求。水压 和 ．１，
形破坏机 理 ， 为定 量 研 究 边 坡 稳 定 性 奠 定 基 础 。
国民经 济建 设中 ， 由于边坡失 稳已经造成 了巨大 的人 员伤亡 和经济损失 。因此 ， 边坡稳定性 的问题 一直是 岩土工程 界 的
Ａｎ ｌｓｓＭ ｅｈ ｄ ｎｄ Ｎｕ ｅ ｉａ ｉ ｕ ａ ｉｎ ｆ ｒ Ｓ ｏ ｅ Ｓ ａ ｉ ｔ ａｙ ｉ ｔ ｏ ａ ｍ ｒｃ ｌＳ ｍ ｌｔｏ ｏ ｌ ｐ ｔ ｂ ｌ ｙ ｉ
Ｈ Ｕ ｎ — ａ Ｈｏ ｇ ｄ ｎ，ＭＡＯ ａ －ｉｎ Ｃｈ ｏ ｌ ｇ，ＧＵＡＮ ｎ — ｉ ｇ ａ Ｙｏ ｇ ｐ ｎ
ｍｅｈ ｄ ｏ ｍｉ ｅ ｕ ｌ ｒ ｍ ｈ ｏｙｂ ｉｔｅｏ ｔｏ ｆｌ ｔ ｑ ｉ ｂ ｉ ｔｅ ｒ ｙｖｒ ｆＧＥＯ — Ｓ ｉ ｉ ｕ ｕ ＬＯＰ Ｅ，ｔｅ ｓ ｐ ａｌｒ ｄ ｓｕ ｄ ｒｔｅｃ ｎ ｉｏ ｓｏ ｙ ｒｕｉ ｒｓｕｅ ｈ ｌ ｅｆｉ ｅｍｏ ｅ ｎ ｅ ｈ ｏ ｄｔ ｎ ｆｈ ｄ ａ ｌ ｐｅ ｓ ｒ ｏ ｕ ｉ ｃ ａ ｄ ｗ ｌ ｔｐ — ｎ ｄ ｄ ｓｕｂ ｎ ｅａｅ ａ ａｙ ｅ ｎ ｅｌ ｙ ｅｍｉｅ ｉｔｒ ａ ｃ ｌ ｎ ｚ ｄ，ａ ｄ ｔｅｓｏ ｔ ｉ ｔ ｓａｓ ａｃ ｌｔｄ ａ ｄ ｅ ａｕ ｔｄ．Ｔ ｅ ｒｓ ｌ ｎ ｉａｅｔ ａ — ｌ ｎ ｈ ｌｐ ｓａ ｌｙ ｉ ｏｃ ｕａｅ ｎ ｖ ｌａｅ ｈ ｅ ｕｔ ｉｄｃ ｔ ｈ ｔ ｅ ｂ ｉ ｌ ｌ ｓ ｈ ｙ ｒｕｉ ｒｓｕ ａ ｄｗｅｌｔ ｅ ｍ ｅ ｉｔ ｒａ ｃ ｒ ｈ ｍｐ ｒ ｔｆｃｏｓｗｈｃ ｏ ｌ ｎ ｕ ｎ ｅｔｅ ｓｏ ｅ ｓ ｌｙ． ｔｅｈ ｄ ａ ｌｃｐ ｅｓ ｒ ｎ ｌ－ ｐ — ｎ ｄ ｄｓｕｂ ｎ ｅ ａｅｔｅ ｉ ｏｔｎ ａ ｔｒ ｉｈ ｃ ｕｄ ｉｆ ｅ ｃ ｈ ｌｐ ｔ ｉ ｔ ｅ ｙ ｉ ａ ｌ ｂ ａ ｉ
第三章 边坡稳定性分析资料
第二章 边坡稳定性分析
第二节 路基稳定性分析与设计验算
一、高路堤、深路堑稳定性分析 （一）、直线法 1、例题 某路堑挖深6.0m，土工试验并考虑不
利季节影响，φ=25°，c=14.7kpa， γ=17.64KN/m3，试设计路堑边坡值。
第二章 边坡稳定性分析
第二节 路基稳定性分析与设计验算
第二节 路基稳定性分析与设计验算
一、高路堤、深路堑稳定性分析 （一）、直线法 1、砂类土路堑边坡 稳定性系数 K=R/T=(f+a)cotω+acot(θ-ω) Kmin对应的最危险滑动面倾角ω0及Kmin ω0 =cotθ+(a/(f+a))1/2cscθ Kmin=(2a+f)cotθ+2 +(a(f+a))1/2cscθ
第二章 边坡稳定性分析
第一节 概述 一、边坡稳定原理及方法
第二章 边坡稳定性分析
第一节 概述
一、边坡稳定原理及方法
方法：
力学验算法（极限平衡、数值法）
工程地质法（历史成因分析、赤平极射投影 法）
力学验算法假定：
1、不考虑土体本身内应力；
2、平衡状态只在滑动面上达到；
3、极限滑动面通过试算确定。
一、高路堤、深路堑稳定性分析 （一）、直线法 2、例题 某路堑挖深6.0m，土工试验并考虑不
利季节影响，φ=25°，c=14.7kpa， γ=17.64KN/m3，试设计路堑边坡值。
第二章 边坡稳定性分析
第二节 路基稳定性分析与设计验算
一、高路堤、深路堑稳定性分析 （二）、圆弧法 1、稳定性系数K
第二章 边坡稳定性分析
第一节 概述
一、边坡稳定性分析的计算参数
边坡工程第3章-边坡工程设计与分析方法(冶金出版社)
稳定安全系数 安全等级 一级 二级 三级
边坡类型 一般工况
永久边坡 地震工况 临时边坡 1.15 1.25 1.10 1.20 1.05 1.15
1.35
1.30
1.25
注：① 地震工况时，安全系数仅适用于塌滑区内无重要建(构)筑物的边坡；② 对地质条件很复杂或破坏 后果极严重的边坡工程，其稳定安全系数应适当提高。
IV2
-
-
-
注：① 按定性与定量指标分级有差别时，一般以低者为准；② 层状岩体可按单层厚度划分，即厚层大于0.5m，中厚层 0.1~0.5m，薄层小于0.1m；③ 当地下水丰富时，III1或III2类边坡岩体结构可视情况降低一档，为III2或IV1类；④ 主体为 强风化岩的边坡可划分为IV2类。
3.3.2 设计安全系数的取用
(6) 边坡工程的平面布置和立面设计应考虑对周边环境的影响，满足美化环境、体现生态保
护的要求。
3.3
设计安全系数及其取用
3.3.1 安全系数的概念 3.3.2 设计安全系数的取用
3.3.1 安全系数的概念
在边坡稳定性分析中，安全系数是最常用的评价指标，指某一滑面所能提供的抗滑力
(抗滑力矩)与沿该面实际下滑力(下滑力矩)的比值。边坡最危险滑面安全系数大于1，表明
因此，对边坡稳定性的计算决不能脱离对上述各个因素的周密研究与合理确定。为了
使安全系数能真实地反映实际情况，应正确评估其合理性并加以有效使用。
3.3.2 设计安全系数的取用
边坡稳定性计算含有若干不确定性因素，为了保证设计的边坡处于稳定状态，应使计算得
到的安全系数大于1，即规定一个设计限值，一般称之为设计安全系数或稳定安全系数。
第3章路基边坡稳定性设计
1 K
[Q2
c os 2
E1
sin(1
2 )]tan2
c2l2
Chongqing Jiaotong University
重庆交通大学
第3章 路基边坡稳定性设计
3.4 不平衡推力传递法(传递系数法、剩余推力法)
验算方法：
第n块土块的剩余下滑力；
En
Tn
Rn K
[Qn sin n
18030’
30028’ 45045’
重庆交通大学
重庆交通大学
第3章 路基边坡稳定性设计
3.5 浸水路堤边坡稳定性验算
最不利情况：最高水位骤然降落 验算方法：考虑浮力和动水压力作用，其余同普通路堤。
动水压力： D IB0
Chongqing Jiaotong University
重庆交通大学
第3章 路基边坡稳定性设计
复习题
1.简述影响路基边坡稳定性的因素。 2.何为力学验算法？何为工程地质法？ 3. 路基边坡稳定性分析中，有关的计算参数如何确定？ 4.简述荷载当量高度的计算方法。 5.简述直线法、圆弧法和不平衡推力传递法的使用条件和计算方 法。 6.在路基边坡稳定性验算中，已求得某个滑动面上的稳定系数K＝ 1.5，试问该路基边坡是否稳定？为什么？ 7.在路基边坡稳定性验算中，浸水路堤与普通路堤有何区别？
重庆交通大学
第3章 路基边坡稳定性设计
3.4 不平衡推力传递法(传递系数法、剩余推力法)
验算方法：
②自上而下分别计算各土块的剩 余下滑力；
E1
T1
R1 K
Q1 sin 1
1 K
(Q1 cos 1
3第三章 边坡稳定性分析
2. 计算分析方法： 计算分析方法：
(1)工程比拟法;(2)极限平衡理论；(3)数值分析方法； (1)工程比拟法;(2)极限平衡理论；(3)数值分析方法； 工程比拟法;(2)极限平衡理论 数值分析方法 (4)图解法 (5)复合分析法 图解法； (4)图解法；(5)复合分析法
3.稳定性分析与计算的范围 3.稳定性分析与计算的范围
(2)极限平衡理论 (2)极限平衡理论
以土的抗剪强度理论为基础， 以土的抗剪强度理论为基础，按力的极限平衡原理建立相应 计算式。 计算式。 具体步骤： 具体步骤： (1)假定岩土体破坏是由于滑体内滑动面上发生滑动而造成 (1)假定岩土体破坏是由于滑体内滑动面上发生滑动而造成 滑动面上土体服从破坏条件； 的，滑动面上土体服从破坏条件； 假设滑动面已知，其形状可以是平面、圆弧面、 (2) 假设滑动面已知，其形状可以是平面、圆弧面、对数 螺旋面或其它不规则曲面； 螺旋面或其它不规则曲面； (3)通过考虑由滑动面形成隔离体的静力平衡 通过考虑由滑动面形成隔离体的静力平衡， (3)通过考虑由滑动面形成隔离体的静力平衡，通常将有滑 动趋势范围内的边坡岩体按某种规则划分为一个个小块体， 动趋势范围内的边坡岩体按某种规则划分为一个个小块体， 通过块体的平衡条件建立整个边坡平衡方程，以此为基础， 通过块体的平衡条件建立整个边坡平衡方程，以此为基础， 确定沿这一滑面发生滑动时的破坏荷载。 确定沿这一滑面发生滑动时的破坏荷载。 (4)令滑体发生破坏所能加的最小的荷载就是要求的极限破 (4)令滑体发生破坏所能加的最小的荷载就是要求的极限破 坏荷载，与之对应的滑动面就是最危险的滑动面。 坏荷载，与之对应的滑动面就是最危险的滑动面。
1. 滑坡有两种类型： 滑坡有两种类型：
(1)是天然边坡由于水流冲刷、 (1)是天然边坡由于水流冲刷、地壳运动或人类活动破坏 是天然边坡由于水流冲刷 了它原来的地质条件而产生的滑坡; 了它原来的地质条件而产生的滑坡; (2)人工开挖或填筑的人工边坡 由于设计的边坡 人工开挖或填筑的人工边坡， 设计的边坡不当或 (2)人工开挖或填筑的人工边坡，由于设计的边坡不当或 工作条件的变化改变了岩土体内部的应力状态， 工作条件的变化改变了岩土体内部的应力状态，使某几 个面上的剪应力达到岩土体的抗剪强度， 个面上的剪应力达到岩土体的抗剪强度，坡体的稳定平 衡状态遭到破坏而发生的滑坡。 衡状态遭到破坏而发生的滑坡。
第三章(边坡稳定性分析)
2
二. 失稳岩土体的型态特征: 土质路基边坡
直线形（砂性土）
1:
坡脚圆
中点圆
坡外圆
圆弧形（粘性土）破裂面的位置情况
说明
路堤稳定性评价涉及土强度参数、边坡高度、荷载等参 数。参数获取可采用室内试验、现场试验等不同的方法。
3
m
岩质路基边坡: 边坡失稳岩体的滑动面主要是地质构造面
xi Qi sin(arcsin ) R ② 滑动力矩
M s R(Ti Ti)
fN i Ni Ti
fN' i N' i T'i
Q' i
y
'i
9 cl'i
xi
Qi
③ 抗滑力矩 M R R(N i f cl i )
④ 该滑动面的稳定系数为:
M R f N i cL fQi cos i cL K MS Ti Ti Qi sin i
对于折线形或阶梯形边坡，一般可取平均值。
5
汽车荷载当量换算：
NQ h0 BL
N：横向分布的车辆数
Q：每一辆车的重力
Υ：路基填料的容重 L：汽车前后轴（或履带）的总距 B：横向分布车辆轮胎最外缘之间的总距
B Nb ( N 1)m d
6
四、稳定性分析计算方法：
边坡稳定性评价宜综合采用工程地质类比法、力学分析法 （数值分析法和图解分析法）进行。
8
§ 3.2 一、试算法
直线滑动面的边坡稳定性计算
K
T
θ
W
K min
N
R K T
ω
a
ao
W cos tan cL K W sin
第三章 边坡稳定性分析
(1)基本原理 (1)基本原理 采用圆弧条分法分析边坡稳定时， 采用圆弧条分法分析边坡稳定时，一般 假定土为均质和各向同性；滑动面通过坡脚； 假定土为均质和各向同性；滑动面通过坡脚； 不考虑土体的内应力分布及各土条之间相互 作用力的影响，土条间无侧向力作用， 作用力的影响，土条间无侧向力作用，或虽 有侧向力，但与滑动面圆弧的切线方向平行。 有侧向力，但与滑动面圆弧的切线方向平行。
1-2 路基稳定性分析与设计验算
一般
路 基 路 面 工 程 授 课 讲 义
第三章 边坡稳定性分析
1-1 概述
路基边坡稳定分析与验算的方法很多，归纳起来有力学 路基边坡稳定分析与验算的方法很多， 验算法和工程地质法两大类。 学验算法又叫极限平衡法， 验算法和工程地质法两大类。力学验算法又叫极限平衡法， 是假定边坡沿某一形状滑动面破坏， 是假定边坡沿某一形状滑动面破坏，按力平衡原理建立计算 式进行判断。按边坡滑动面形状不同，可分为直线、曲线、 式进行判断。按边坡滑动面形状不同，可分为直线、曲线、 折线三种。 折线三种。 力学验算法采用以下假定作近似计算： 力学验算法采用以下假定作近似计算： 路 基 路 面 工 程 授 课 讲 义 (1)不考虑滑动土体本身内应力的分布； 不考虑滑动土体本身内应力的分布； 认为平衡状态只在滑动面上达到， ( 2 ) 认为平衡状态只在滑动面上达到 ， 滑动土体成整体 下滑； 下滑； (3)极限滑动面位置要通过试算来确定。 极限滑动面位置要通过试算来确定。
第三章 边坡稳定性分析
1-2 路基稳定性分析与设计验算
一般
路 基 路 面 工 程 授 课 讲 义
第三章 边坡稳定性分析
1-2 路基稳定性分析与设计验算
一般
路 基 路 面 工 程 授 课 讲 义
土质边坡稳定性分析
将(2)代入(1)并整理得
Ti
1 Fs
cili
1
cosi
Wi
Hi
1 tgitgi
tgi
(4)
Fs
将（4）代入3（ ）式得
Pi
1 Fsi
1stegc2itigi
cili
cosi
Wi
Hi
tgiWi
Hi tgi
Fs
第七章
第25第页，共2225页页。 /共26页
土 力 学
n
又有 Pn Pi 0
平作用力Pi，而不存在切向H力i
Fs
1 mi
ci
bi
Wi
tgi
Wi sini
第七章
第25第页，共1295页页。 /共26页
3.简化Bishop方法的特点
土 (1) 假设条块间作用力只有法向力没有切向力；
(2) 满足滑动土体整体力矩平衡条件；
力 (3) 满足各条块力的多边形闭合条件，但不满足条
(3)
d i R sin i
(4)
将（ 2）（ 4）代入（ 3）式得
Wi R sin i
ci li Wi cos i tg i R 0 Fs
第七章
第25第页，共1255页页。 /共26页
3.方法的特点：
土 (1)忽略条间力的作用 (2)满足滑动土体整体力矩平衡条件 (3)不满足条块的静力平衡条件
Ni Fs
tgi
(1)
若条块处于静力态平，衡根状据竖向力件平F衡 zi 条 0，则
Ni cosi Wi Hi Ti sini
(2)
第七章
第25第页，共1285页页。 /共26页
土 力 学
Fs
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边坡工程
§3.1 边坡稳定性分析概述
定性方法
学风严谨 崇尚实践
包括地质分析法(历史成因分析、过程机制分析)、工 程地质类比法、图解法、 边坡稳定专家系统等
分析方法
理论依据及假设
适用条件
1.工程类比法 －
较为简单的中、 小型边坡
2.赤平极射投影 － (图解法)
受一组或几组结 构面控制的边坡
边坡工程
§3.1 边坡稳定性分析概述
注：使用本表时应考虑地区性水文、气象等条件，结合具体情况予以修正。本表 不适用于岩层层面或主要节理面有顺坡向滑动可能的边坡。
边坡工程
§3.1 边坡稳定性分析概述
(3) 图解法
图解法可以分为两类：
① 用一定的曲线和图形来表征边坡有 关参数之间的定量关系，由此求出边 坡稳定性系数，或已知稳定系数及其
1:1.25~1:1.50
1:1.00~1:1.25 1:1.25~1:1.50
坡高12～20m
1:0.75~1:1.25 1:0.50~1:0.75 1:0.60~1:0.75 1:0.30~1:0.50 1:0.30~1:0.40
坡高20～30m
1:0.75~1:1.00 1:0.75~1:1.00 1:0.50~1:0.75 1:0.40~1:0.60
允许坡度值(高宽比)
坡高<8m
坡高8～15m
坡高15～30m
1:0.10~1:0.20 1:0.20~1:0.35 1:0.35~1:0.50
1:0.20~1:0.35 1:0.35~1:0.50 1:0.50~1:0.75
1:0.35~1:0.50 1:0.50~1:0.75 1:0.75~1:1.00
(2)工程地质类比法(定性)
学风严谨 崇尚实践
定义：该法是将已有的天然边坡或人工边坡的研究经
验(包括稳定的或破坏的)，用于新研究边坡的稳定性分析， 如坡角或计算参数的取值(如坡率法)、边坡的处理措施等。
类比法具有经验性和地区性的特点，应用时必须全面 分析已有边坡与新研究边坡两者之间的地貌、地层岩性、 结构、水文地质、自然环境、变形主导因素及发育阶段等 方面的相似性和差异性，同时还应考虑工程的规模、类型 及其对边坡的特殊要求等。
学风严谨 崇尚实践
(1)地质分析法(历史成因分析法、过程机制分析法)
根据边坡的地形地貌形态、地质条件和边坡变形破坏 的基本规律，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 做出评价；对已发生过滑坡的边坡，则判断其能否复 活或转化。
边坡工程
§3.1 边坡稳定性分析概述
第三章 边坡稳定性分析
§3.1 边坡稳定性分析概述 §3.2 土质边坡稳定性分析 §3.3 岩质边坡稳定性分析 §3.4 规范的一些规定
§3.1 边坡稳定性分析概述
学风严谨 崇尚实践
边坡稳定性分析定性方法 边坡稳定性分析定量方法 边坡稳定极限平衡分析的条分法
边坡工程
§3.1 边坡稳定性分析概述
§3.1 边坡稳定性分析概述
学风严谨 崇尚实践
对于新设计的大型边坡，根据建筑设计对边坡的要 求及边坡的荷载情况，分别预选2～3个坡角并按坡高段 进行稳定性验算，作出包括开挖、支护费用在内的技术 经济比较，然后从中选出最优的坡角、坡形。
目前，针对不同类型的边坡，已经提出一种或多种 分析方法。在具体应用中，根据具体边坡工程地质条件， 选取一种或几种方法进行综合分析。
1:1.00~1:1.25
1:0.75~1:1.00 1:1.00~1:1.25
坡高<6m
1:0.50~1:0.75 1:0.20~1:0.40 1:0.30~1:0.50 1:0.10~1:0.30 1:0.10~1:0.20
坡高6～12m
1:0.50~1:1.00 1:0.30~1:0.60 1:0.40~1:0.60 1:0.20~1:0.40 1:0.20~1:0.30
边坡工程
§3.1 边坡稳定性分析概述
学风严谨 崇尚践
根据经验，存在下列条件时对边坡的稳定性不利： 边坡及其邻近地段已有滑坡、崩塌、陷穴等不良地质现象存在。 岩质边坡中有页岩、泥岩、片岩等易风化、软化岩层或软硬交互的不 利岩层组合。 土质边坡中裂隙发育、有软弱夹层，或边坡由膨胀土等不良岩土构成。 软弱结构面与坡面倾向一致且结构面倾角小于坡角，或基岩面倾向坡 外且倾角较小。 地层渗透性差异大，地下水在弱透水层或基岩面上积聚流动；断层及 裂隙中有承压水出露。 水流冲刷坡脚或因河水位急剧升降引起岸坡内动水力的强烈作用。 边坡处于强震区或邻近地段采用大爆破施工。
1:0.35~1:0.50 1:0.50~1:0.75 1:0.75~1:1.00
1:0.50~1:0.75 1:0.75~1:1.00 1:1.00~1:1.25
1:0.75~1:1.00 1:1.00~1:1.50
边坡工程
§3.1 边坡稳定性分析概述
碎石土 粉土 粘性土
密实 中密 稍密
Sr≤0.5
边坡稳定性分析方法简介
学风严谨 崇尚实践
对于大型或地质条件复杂的边坡，其稳定性分析一般 分两阶段(定性+定量)进行。
第—阶段(定性) ，对初勘所取得的地质资料进行研 究，由于这阶段试验资料少，多用定性分析对边坡稳定性 作出估计，分析时应按不同的构造区段及边坡的不同方位 分别进行；
第二阶段(定量) ，对经上阶段分析认为是不稳定的 或不满足规范安全系数要求的边坡进行详勘，取得包括岩 土或软弱结构面强度、地下水流和水压等方面的资料后， 经定量分析对边坡稳定性作出判断。 边坡工程
边坡工程
§3.1 边坡稳定性分析概述
学风严谨 崇尚实践
注意：采用工程地质类比法选取的经验值(如坡角、计算参数等)
仅能用于地质条件简单的中、小型边坡。下表是可供选取的边坡坡 度容许值。
岩土类别 硬质岩石 软质岩石
岩质和土质边坡允许坡度值(道路规范)
岩土性质
微风化 中等风化
强风化
微风化 中等风化
强风化
坚硬 硬塑
黄土
次生坡积黄土θ 4
次生洪积冲积黄土θ 4 马兰黄土θ3 离石黄土θ2 午城黄土θ1
学风严谨 崇尚实践
坡高<5m
1:0.35~1:0.50 1:0.50~1:0.75 1:0.75~1:1.00
坡高5～10m
1:0.50~1:0.75 1:0.75~1:1.00 1:1.00~1:1.25