土石混合体边坡失稳基本特征
岩土工程中的边坡稳定性分析
岩土工程中的边坡稳定性分析岩土工程中的边坡稳定性分析是指通过对边坡的土体力学性质进行研究和分析，以评估边坡的稳定性和确定采取的措施。
边坡稳定性是岩土工程中的重要问题，它直接关系到工程的安全性和持久性。
一、边坡稳定性分析的背景在岩土工程中，很多项目都涉及到边坡的设计和建设。
边坡的稳定性分析是在土壤和岩石等岩土材料力学原理的基础上进行的。
在进行边坡稳定性分析之前，需要从以下几个方面考虑：1.边坡的地质特征：包括岩石和土壤的类型、分布、物理性质等，这是进行边坡稳定性分析的基础。
2.边坡的几何特征：包括边坡的高度、坡度、形状等。
这些几何特征将直接影响边坡的稳定性。
3.边坡所处的环境条件：包括气候、地形、水文地质条件等。
这些环境条件对边坡稳定性分析具有重要影响。
二、边坡稳定性分析的方法1.力学分析方法：力学分析方法是边坡稳定性分析的主要方法之一。
它可以通过应力、应变和强度理论等来分析边坡的稳定性，并给出稳定性评估。
2.数值模拟方法：数值模拟方法是边坡稳定性分析的一种辅助手段。
它通过建立数学模型，利用计算机模拟边坡的变形和破坏过程，从而评估边坡的稳定性。
三、边坡稳定性分析的参数在进行边坡稳定性分析时，需要考虑以下几个参数：1.土体的物理性质参数：包括土壤的密度、含水量、孔隙比等。
2.土体的力学性质参数：包括土壤的抗剪强度、压缩性、黏聚力、内摩擦角等。
3.边坡的几何参数：包括边坡的高度、坡度、埋深等。
4.外界荷载参数：包括自重、雨水浸润、地震等。
四、边坡稳定性分析的结果与措施通过边坡稳定性分析，可以得到边坡的稳定性评估结果。
如果边坡稳定性较差，可能会有滑坡、崩塌等危险。
为了保证工程的安全性，需要采取相应的措施来加固边坡。
常见的措施包括：1.设置防护结构：如安装挡土墙、喷锚支护、铁丝网护坡等，以增加边坡的稳定性。
2.改变边坡的几何形状：如加大边坡的坡度、加宽边坡的底宽等，以减小边坡的自重对稳定性的影响。
3.排除水分的影响：通过排水系统、防渗膜等措施，减少土体中的水分含量，提高边坡的稳定性。
边坡失稳变形特征
边坡失稳变形特征全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：边坡是山体地表形成的斜度较大的地形，由于地质构造、水文地质条件等多种因素的影响，边坡处于动态的稳定与失稳变形之中。
边坡失稳变形是指边坡在外部环境影响下，因为不稳定性因素作用而发生的变形现象。
这种变形可能会造成边坡滑坡、崩塌等灾害，对周边环境和生命财产安全构成威胁。
对边坡失稳变形特征的研究至关重要。
一、边坡失稳的影响因素1. 地质构造：地质构造是造成边坡失稳的重要因素之一。
地质构造破碎的山体容易受外力影响而失稳，地质构造复杂的区域更容易发生滑坡、崩塌等灾害。
2. 地震活动：地震活动是导致边坡失稳的主要因素之一。
地震产生的地震力破坏了原有的地层结构，使得边坡受到巨大振动冲击，从而导致失稳变形。
3. 降水和地下水位：降水和地下水位的变化是引发边坡失稳的重要因素。
持续的降雨导致地表水分饱和，增加了边坡的自重，加大了滑坡、崩塌等地质灾害的可能性。
4. 人为因素：人类的开发活动、采矿等行为也会引起边坡失稳。
不恰当的土地利用和开发活动破坏了原有的土地结构，使得边坡易于发生失稳现象。
二、边坡失稳的变形特征1. 边坡表面凹陷：边坡失稳后，表面会出现凹陷现象。
这是因为边坡内部的土石体积发生变化，导致表面塌陷。
2. 边坡发生滑坡：边坡失稳后，土石体在重力和其他外力的作用下发生滑动现象，形成滑坡。
3. 边坡发生崩塌：部分边坡失稳后，受到外力作用，土石体整体崩塌，形成崩塌地质灾害。
5. 边坡变形速度加快：边坡一旦失稳，其变形速度通常会加快。
边坡变形迅速，可能会在短时间内导致严重的地质灾害。
三、预防边坡失稳的措施1. 加强边坡监测：利用现代科技手段，对边坡进行实时监测，及时获取边坡的变形数据，预警可能的失稳风险。
2. 强化边坡支护：在边坡失稳风险较高的地区，采取加固支护措施，防止边坡发生滑坡、崩塌等地质灾害。
3. 合理规划土地利用：在地质构造复杂、地震活动频繁的地区，要合理规划土地利用，避免人类开发活动对边坡稳定性造成影响。
土石坝(第四节：稳定分析)
折线滑动面：非粘性土坝部分浸水时滑动面常 常是折线滑动面。 非粘性土石坝的坝坡-心墙坝的上、下游坝坡， 斜墙坝的下游坝坡以及上游保护层连同斜墙的 滑动常形成折线滑动面。
14
常采用滑楔间作用 力平行滑动面假定
1
1
P1 K W1 cos 1tg1 W1 sin1
tg2 K
W2
cos 2
有效应力法:把孔隙压力作为外荷载计算，土的抗 剪强度指标采用有效强度指标 φ’,c’。
τ c (σ u)tg
4、地震荷载：同重力坝。
7
荷载组合（计算工况） 正常运用情况：
1.水库蓄满水时（正常蓄水位或设计洪水位） 下游坝坡的计算。 2.上游库水位最不利时上游坝坡稳定计算。
3.库水位正常降落，上游坝坡的稳定计算。
渗透动水压力可用流网法求得，但总的渗透动水压 力需将各网格的渗透动水压力按向量求和，比较繁 琐，在工程中常采用替代法。
K bi (h1i 'h2i cositg'i ci 'li bi (h1i mh2i )sini
12
最危险圆弧位置的确定
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2、折线滑动法 直线滑动面：非粘性土坝完全浸水或者不浸水 时滑动面常常是平面。
tg2 K
P1
sin(1
2 )
W2
sin2
P1
cos(1
2 )
P1 W1 sin1 W1 cos 1tg1
2
K P1 sin(1 2 )tg2 W2 cos2tg2
P1 cos(1 2 ) W2 sin 2
15
斜墙坝上游坝坡的稳定计算
最危险滑动面位置的确定
16
3、复合滑动面法
k
土质边坡稳定性分析及破坏机理
黄土边坡
破坏条件
1、边坡坡度 小于70度；2、 坡体上仅于后 缘出现一组微 具弧状而贯通 的地裂缝；3、 降雨渗入，致 使坡体内部土 体强度降低， 使下垫隔水粘 土层泥化形成 滑动面
砂性土边坡
破坏条件 破坏特征
1、一般为平 面滑动破坏， 滑动面表现为 直线形；2、 为整体移动， 内部物质无或 有极小相对位 移，表层有局 部翻滚现象
粘 性 土 边 坡
砂性土 边坡
黄 土 边 坡
根据上表，可以看出土质边坡影响稳定性的因素主要是土体强度和水的作用，而产生的破坏形 式以滑坡为多，崩塌和坍塌是开挖边坡过程中常见的（该处应该加上坡高、坡角、坡形的影响）
4、均质土边坡的滑坡破坏条件和特征
一般粘性土边坡
破坏条件
1、边坡坡度 小于70度；2、 坡体上仅于后 缘出现一组微 具弧状而贯通 的地裂缝；3、 降雨渗入，致 使坡体内部土 体强度降低； 4、外力荷载 的影响
四、稳定性影响因素分析
内在因素：
初始应力：指开挖边坡，坡脚附近出现剪应力集中带，坡顶和坡面的一些部位可能出现张应力区， 可直接引起边坡变形破坏
岩土体性质：岩土的成因类型、组成的矿物成分、岩土结构和强度，是决定边坡稳定的重要因素
岩土体结构和构造：结构类型、结构面形状、与坡面的关系是边坡稳定的控制因素 地形地貌及临空条件：临空面、坡高、坡度、坡面形状等直接与边坡稳定性有关
外在因素：
风化作用：风化作用使岩土的强度减弱、裂隙增加，影响斜坡的形状和坡度， 地震：地震作用除了岩土体受到地震加速度的作用而增加下滑力外，在地震作用下，岩土中的孔隙 水压力增加和岩土体强度降低都对边坡的稳定不利。 人为因素：边坡的不合理设计、开挖或加载，大量施工用水的渗入及爆破等都能造成边坡失稳。 时间因素：岩土体的流变性质是影响边坡稳定及边坡加固措施的一个重要因素 水的作用：水的入渗使岩土体质量增大，岩土因被软化而抗剪强度降低，并使孔(裂)隙水压力升高；
边坡失稳变形特征-概述说明以及解释
边坡失稳变形特征-概述说明以及解释1.引言1.1 概述边坡失稳是地质灾害中常见的一种形式，指的是坡体地物在受到外力或内部条件改变影响后，其结构和稳定性发生变化，导致坡体发生破坏或崩塌的现象。
随着城市建设和交通基础设施的快速发展，边坡失稳问题也越发引起了人们的重视。
边坡失稳的原因多种多样，主要包括自然因素和人为因素两个方面。
自然因素包括降雨、地震、地质构造等，这些因素会改变坡体的水文和力学特性，从而导致边坡失稳。
人为因素主要涉及土地开发、施工活动等人类活动对坡体的影响，例如挖掘、填筑、地下开挖等都可能导致边坡失稳。
边坡失稳的变形特征主要包括以下几个方面。
首先是坡体的位移变形，包括整体位移、滑坡、倾斜等。
这些变形形式不仅会破坏原有的地貌，还会对周围环境产生重大影响。
其次是坡体的裂缝变化，包括裂缝形态、数量、宽度等的变化。
这些裂缝的出现往往是边坡失稳的先兆，可以通过裂缝的监测来判断坡体的稳定性。
另外，边坡的沉降和隆起也是边坡失稳的重要变形特征之一，其产生的原因主要与地下水位的变化和土体的压缩变形有关。
边坡失稳的变形特征不仅对周围环境和人民生命财产安全造成严重威胁，还给城市规划和土木工程建设带来了巨大挑战。
因此，研究边坡失稳的变形特征和原因，对于预防和应对边坡灾害，确保城市的可持续发展至关重要。
在接下来的章节中，我们将详细探讨边坡失稳的定义和原因，以及对边坡稳定性的影响和预防措施。
通过深入了解和研究这些内容，我们可以更好地应对和管理边坡失稳问题，保障人民的生命和财产安全。
1.2 文章结构文章结构是写作过程中必不可少的一部分，它可以帮助读者了解整篇文章的组织框架和逻辑关系。
本文主要围绕着边坡失稳的变形特征展开，分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分首先概述了边坡失稳变形特征的研究背景和现状，明确了该主题的重要性和研究意义。
其次，介绍了本文的结构和组织方式，指出了每个部分的内容和重点。
最后，明确了本文的目的，即通过对边坡失稳变形特征的分析和总结，为边坡稳定性的预防和治理提供参考依据。
边坡失稳机理
边坡在发生滑动之前通常是稳定的，由于自然因素和人类活动等因素的影响，边坡中的土体的强度逐渐降低，或边坡内部的下滑力逐渐增大，而抗滑力逐渐减弱，使边坡的稳定性遭到破坏。
边坡内某一部分因抗滑力小于下滑力而首先变形，产生微小的滑动，以后变形逐渐发展，直到坡面出现断续的拉张缝隙、应力集中；随着边坡变形的继续发展，后缘拉张裂缝进一步加宽，错距不断增大，两侧剪切裂隙贯通撕开，边坡前缘土石挤进并鼓出，出现了大量的膨胀裂缝，滑坡出口附近渗水混浊，这时滑动面已全部形成，接着便开始整体地向下滑动。
详细一点来说，边坡的失稳一般是指土方边坡在一定范围内整体沿某一滑动面向下或向外移动而丧失其稳定性。
边坡的稳定，主要由土体的抗滑能力来保持。
当土体下滑力超过抗滑力，边坡就会失去稳定而发生滑动。
边坡塌方滑动面的位置和形状决定于土质和土层结构，如含有粘土夹层的土体因浸水而下滑时，滑动面往往沿夹层而发展；而一般均质粘性土的滑动面为圆柱形。
可见土体的破坏是由剪切而破坏的，土体的下滑力在土体中产生剪应力，土体的抗滑能力实质上就是土体的抗剪能力。
而土体抗剪能力的大小主要决定于土的内摩擦系数与内聚力的大小。
土壤颗粒间不但存在抵抗滑动的摩擦力，也存在内聚力(除了干净和干燥的砂之外)。
内聚力一般由两种因素形成：一是土中水的水膜和土粒之间的分子引力；一是化合物的胶结作用(特别是黄土)。
不同的土，其各自的物理性质对土体抗剪能力有影响，如含水量增加了，胶结物溶解，内聚力就会变小。
因此在考虑边坡稳定时，除了从实验室得到的内摩擦系数和内聚力的数据外，还应考虑施工期间气候(如雨水)的影响和振动的影响。
边坡失稳往往是在外界不利因素影响下触发和加剧的。
这些外界因素往往导致土体剪应力的增加或抗剪强度的降低，使土体中剪应力大于土的抗剪强度而造成滑动失稳。
造成边坡土体中剪应力增加的主要原因有：坡顶堆物，行车；基坑边坡太陡；切削坡脚；土体遇水使土的自重增加；地下水的渗流产生一定的动水压力；土体竖向裂缝中的积水产生侧向静水压力等。
关于边坡分类的讨论
关于水电工程岩石边坡分类的讨论前言边坡形成于不同的地质环境，处于不同的工程部位，并具有不同的形式和特征。
根据研究目的和研究对象的不同，边坡分类的方式和方法各不相同。
水利水电工程边坡分类的目的是为工程服务，主要侧重于边坡工程的设计与处理。
多年来，有很多种边坡与滑坡分类，说明了分类问题的重要性和复杂性。
1.边坡与滑坡的一般分类1.1物质组成分类根据边坡组成物质分为岩质边坡和土质边坡，其中土质边坡包括堆积土边坡、黄土边坡、粘质土边坡和队填土边坡。
1.2结构分类结构分类考虑的因素较多,分类的形式相应较多。
有分为层状结构边坡(单层结构、多层结构、互层结构、内斜层结构、外斜层结构)、块状结构边坡、碎裂结构边坡和散体结构边坡。
近年来在三峡工程研究中，有人将岩层走向与边坡走向平行的结构分为三大基本类型：顺倾仰倾坡、顺倾俯倾坡、逆倾坡；又按结构面的倾角与其内摩擦角之间的相对大小，又将顺倾仰倾坡再分为大角仰倾坡和小角仰倾坡，从坡体结构上对边坡稳定性做出了宏观概括。
1.3成因分类按边坡成因分为剥蚀边坡（构造型、丘陵型）、侵蚀边坡、（岸蚀边坡、沟蚀边坡）、塌滑边坡和人为边坡。
1.4规模分类根据滑坡滑动面的分布深度,分为浅层滑坡(<6m)、中层滑坡（6—20m）、厚层滑坡（20—50m）、巨厚层滑坡（>50m）。
按滑坡体积的大小分为小型、中型、大型和巨型滑坡。
1.4边坡变形机制及特征分类（1）力学机制的传统经典分类将边坡变形破坏简单和推移式分为牵引式（后退式）和推移式（前进式）两种基本形式。
这种分类形象、简单、实用，在宏观上表现了边坡变形受力及发展方向。
（2）变形机制分类成都理工学院王兰生、张倬元教授针对层状或含层状岩体组成的边坡变形机制提出了5种基本组合模式：蠕滑—拉裂、滑移—压致拉裂、弯曲—拉裂、塑流—拉裂和滑移—弯曲。
表明了边坡演化过程中内部应力状态的调整轨迹、途径和现象，反映了边坡的变形破坏机制。
1.5边坡岩土体的运动特征分类（1）国内铁道部门将边坡分为：滑坡、崩塌、岩堆、错落、坠石、剥落、蠕动和坡面泥石流等。
边坡支护的稳定性名词解释
边坡支护的稳定性名词解释边坡支护是指在土石边坡工程中，通过采取各种措施和构筑物，以增加边坡的稳定性，防止坡体因重力、水力或人为因素而发生滑动、坍塌或崩塌的一项专门工程技术。
边坡是由土石材料组成的斜面结构，常见于山区、丘陵地带和土地开发工程中。
边坡在地理学上也被称为斜坡，其稳定性对于保障工程的安全性至关重要。
边坡的稳定性主要受到地质条件、坡度、坡面形态、土壤稠度、水文条件、荷载大小等多种因素的影响。
为了提高边坡的稳定性，工程师需要进行合理的边坡支护设计和施工。
边坡支护的基本原理是通过加固坡面，改善土壤的物理性质，减小坡体的倾覆和滑动风险。
常见的边坡支护措施包括挡土墙、护坡网、喷射深层土体加固、排水系统等。
这些措施的选择取决于边坡的具体情况和工程要求。
挡土墙是一种常见的边坡支护结构，通常由混凝土、钢筋等材料构成。
挡土墙可以承受坡体的水平力，将重力引向地面，防止土壤的塌方和滑坡。
护坡网是另一种常见的边坡支护措施，它可以有效地将土壤固定在坡面上，防止松散土壤被洗刷和侵蚀。
喷射深层土体加固是一种边坡支护技术，通过向边坡内部注入水泥浆、混凝土或其他加固材料，增加土体的强度和抗滑性能。
这种技术适用于土壤松散和不稳定的边坡，可以有效地提高边坡的稳定性。
排水系统是边坡支护中不可或缺的一部分。
坡体内积聚的水分会增加土壤重量，导致边坡失稳。
排水系统可以通过排水管、排水槽等设施，将积聚的水分及时排出，减小水分对边坡稳定性的影响。
在进行边坡支护设计之前，地质勘察是非常重要的一步。
通过对边坡周围地质情况进行检测和分析，工程师可以了解边坡的地质构成、土壤类型和水文条件，确定适合的支护措施和施工方法。
边坡支护工程的施工过程需要严格按照设计要求进行，确保施工质量和工程安全。
同时，长期的监测和维护也是必不可少的，定期对边坡进行巡查和检测，发现问题及时采取措施修复，防止潜在的灾害事故发生。
在现代工程建设中，边坡支护技术得到了广泛应用，为人们提供了更加安全、可靠的社会基础设施。
土石混合体边坡的稳定性与大变形破坏分析
土石混合体边坡的稳定性与大变形破坏分析土石混合体边坡是地质工程中常见的一种边坡类型，其稳定性与大变形破坏分析对于确保工程的安全性和稳定性至关重要。
本文将针对土石混合体边坡的稳定性及大变形破坏进行分析和探讨。
1. 引言土石混合体边坡是由土壤和岩石组成的坡体，常见于水利、交通和土木工程中。
边坡的稳定性与大变形破坏是工程设计和施工中的重要问题，必须通过科学有效的方法来进行分析和评估。
2. 土石混合体边坡的稳定性分析2.1 土石混合体边坡的力学模型土石混合体边坡可以简化为一个具有一定倾角的均质土体或岩体，通过建立合适的力学模型来分析其稳定性。
常见的力学模型包括切片法、平衡法和数值模拟法等。
2.2 切片法分析边坡的稳定性切片法是一种常用的分析土石混合体边坡稳定性的方法。
通过将边坡切成多个切片，利用受力平衡条件和摩擦角原理，计算每个切片的平衡条件，从而判断边坡的整体稳定性。
2.3 平衡法分析边坡的稳定性平衡法是另一种常用的分析土石混合体边坡稳定性的方法。
通过建立边坡的平衡方程，考虑重力、支持力和抗滑力等因素，分析边坡是否能够保持稳定。
3. 土石混合体边坡的大变形破坏分析3.1 大变形破坏的特点土石混合体边坡的大变形破坏是指边坡发生严重位移或坍塌破坏的情况。
大变形破坏常发生在边坡的极限状态，对边坡的稳定性评估具有重要意义。
3.2 大变形破坏机理分析大变形破坏的机理与边坡的结构特征和受力情况密切相关。
常见的大变形破坏机理有滑移破坏、崩塌破坏和滑倒破坏等。
3.3 大变形破坏的监测与预警针对土石混合体边坡的大变形破坏，应该进行监测与预警，及时采取措施进行灾害防治。
常见的监测手段包括地面测量、遥感技术和传感器监测等。
4. 结论土石混合体边坡的稳定性与大变形破坏分析是确保工程安全与稳定的关键环节。
通过切片法和平衡法等分析方法，可以评估边坡的稳定性，而通过对大变形破坏机理的分析和监测与预警，可以有效应对边坡的灾害风险。
5. 参考文献[1] 李明. 边坡稳定性分析方法研究[J]. 岩土力学, 2009, 30(11): 3485-3491.[2] 刘国权, 潘保田. 边坡大变形破坏机理研究[J]. 工程地质学报, 2015, 23(2): 363-370.本文通过对土石混合体边坡的稳定性与大变形破坏的分析，介绍了切片法和平衡法等方法来评估边坡的稳定性，并探讨了大变形破坏的机理以及监测与预警的重要性。
土石方工程中的边坡稳定性分析与设计
土石方工程中的边坡稳定性分析与设计土石方工程是指在土石路基、挡墙、隧道、边坡等工程中使用大量土石材料，并进行开挖、填筑、边坡设计等一系列施工工艺。
而边坡稳定性是土石方工程中一个非常重要的问题，因为边坡的稳定性直接关系到工程的安全以及使用寿命。
本文将深入探讨土石方工程中的边坡稳定性分析与设计。
一、边坡稳定性分析1. 边坡失败模式在进行边坡稳定性分析之前，我们需要了解边坡的失败模式。
一般而言，边坡的稳定性主要存在以下几种失败模式：（1）滑坡：边坡土体在重力和其他外力的作用下，沿一定面积和形状的滑面发生整体性破坏。
（2）风化溜塌：边坡土体由于受到空气等因素的作用，表层土壤出现明显的湿化、软化和溜塌现象。
（3）冲刷：当边坡受水流冲刷，土壤流失严重，导致边坡失去稳定性。
2. 边坡稳定性分析方法边坡稳定性分析通常使用力学原理和计算机辅助工具进行。
以下是几种常见的边坡稳定性分析方法：（1）平衡法：平衡法是边坡稳定性分析的基本方法之一，其基本原理是通过构造边坡的力学平衡方程，来确定边坡的稳定性。
（2）有限元法：有限元法是一种较为精确的边坡稳定性分析方法，它将复杂的边坡问题离散化为一个或多个简单的有限元单元，利用数值方法计算边坡的稳定性。
（3）概率法：概率法考虑到了不确定因素对边坡稳定性的影响，通过对边坡的不确定因素进行概率分析，得出边坡的概率稳定性。
二、边坡设计1. 边坡设计原则边坡设计的目的是确保边坡的稳定性以及工程的安全性。
在进行边坡设计时，应遵循以下原则：（1）保证边坡的稳定性，避免边坡发生滑坡等破坏性破坏。
（2）合理利用土石材料，减少对环境的影响。
（3）充分考虑边坡周围地质条件和水文条件，采取相应的加固措施。
2. 边坡设计要素边坡设计需要考虑多个要素，包括土体性质、边坡坡度、降雨等。
以下是一些常见的边坡设计要素：（1）土体性质：土壤的物理力学性质、含水量、密实度等对边坡的稳定性有重要影响。
（2）边坡坡度：边坡的坡度直接关系到边坡的稳定性，较大的坡度可能导致边坡失稳。
各类土的工程地质特征
基岩风化和山坡堆积的砾类土：分选性较差， 孔隙中充填大量砂粒、粉粒和粘粒等细小颗粒， 其透水性相对较弱，抗剪强度较低，压缩性稍 高。 砾类土是一般建筑物的良好地基，但由于其 透水性强，粒间无连结力，常存在坝基、渠道、 水库等的渗漏、基坑及地下坑道的涌水、边坡 坍塌、失稳等一系列工程地质问题。砾类土是 较好的混凝土粗骨料和铺路材料。
砂类土
砾粒组质量少于或等于总质量的 50%的粗粒土称砂 类土。 砂类土主要由石英、长石及云母等原生矿物构成， 单粒结构，仍具有透水性强、压缩性低、强度较高 等特点，这些性质都与砂粒大小和密度有关。 粗、中砂土一般性质较好，可作为一般建筑物的 良好地基，也是良好的混凝土骨料，但也存在可能 产生涌水或渗漏等工程地质问题。 细砂土、粉砂土则工程地质性质相对较差，尤其是 受振动时易产生液化，开挖基坑时也易产生流沙， 这些都会危及建筑物的安全。细砂土、粉砂土一般 不宜用作混凝土骨料。
细粒土：一般含有较多的粘粒，具有 结合水连结所产生的粘性，故又称粘性土。 其工程地质性质主要取决于粒间连结特性 和密实度，而这些都与土中粘粒含量、矿 物亲水性及水和土粒相互作用有关。
砾类土
我国国家标准《土的分类标准》规定，砾粒 组（ 60mm≥d>2mm ）质量多于总质量 50% 的粗粒 土称为砾类土。 砾类土主要由岩屑、石英、长石等原生矿物 组成，颗粒粗大，呈单粒结构。常具有有孔隙 大、透水性强、压缩性低、内摩擦角大、抗剪 强度高等特点，这些性质又与粗粒含量及孔隙 中充填物的性质和数量有关。 典型流水沉积的砾类土：分选性好，孔隙中 充填物主要为砂粒，且数量较少，故透水性很 强，压缩性很低，强度很高。
土的分类
按地质成因分类
残积、坡积、洪积、冲积、冰积、 风积等类型
土质边坡变形及稳定性的影响因素分析
土质边坡变形及稳定性的影响因素分析作者：杨金灿来源：《海峡科学》2009年第08期[摘要] 边坡稳定性受多种因素的影响,主要可分为内部因素和外部因素。
其中,内部因素包括:组成边坡的岩土体类型及性质、边坡地质构造、边坡形态、地下水等;外部因素包括:振动作用、气候条件、风化作用、人类工程活动等。
该文通过对以上各因素的分析,为正确认识边坡、合理设计和治理边坡,把边坡失稳灾害降低到最大限度提供依据。
[关键词] 边坡变形稳定性动水压力1 引言随着我国基础设施建设的蓬勃发展,在建筑、交通、水利、矿山等部门都涉及到大量的边坡问题。
边坡在演变过程中将发生不同形式和规模的变形与破坏,如滑坡和崩塌等。
边坡在形成过程中,其内部原有的应力状态发生变化,引起应力重分布和应力集中等效应。
为适应这种应力状态的变化,边坡将发生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。
各种自然营力和人类工程活动也可造成边坡外形、内部结构及应力状态的变化,这些营力则是推动边坡演变的外部因素。
2 边坡变形破坏的发育过程边坡在发生滑动之前通常是稳定的。
由于各种因素影响,边坡土体强度逐渐降低,或边坡内部剪切力不断增加,使边坡的稳定状况受到破坏。
在边坡内某一部分因抗剪强度小于剪切力而首先变形,产生微小的滑动,以后变形逐渐发展,直至坡面出现断续的拉张裂缝。
随着裂缝的出现,渗水作用加强,变形进一步发展。
后缘拉张裂缝加宽,开始出现不大的错距,两侧剪切裂缝也相继出现。
坡脚附近的土石被挤压,滑坡出口附近潮湿渗水,此时滑动面已大部分形成,但尚未全部贯通。
随着边坡变形的继续发展,后缘拉张裂缝进一步加宽,错距不断增大,两侧剪切裂缝贯通并撕开。
边坡前缘的土石挤紧并鼓出,出现大量的鼓张裂缝,滑坡出口附近渗水混浊,这时滑动面已全部形成,接着便开始整体地向下滑动了。
边坡变形破坏的发生是一个长期的变化过程,通常可将边坡变形破坏的发育过程分为三个阶段:蠕动变形阶段、滑动破坏阶段和渐趋稳定阶段。
专题三2010 岩土体边坡稳定性分析
②坡形的影响：坡高、坡度；
边坡的几何形态对坡内岩体应力有显著影响。
随着坡高的增加，坡内应力值也随着呈线性增大。 坡角变陡，拉应力的范围随之增大，切向应力 值增高，坡脚附近最大剪应力值也随着加大。 边坡的平面形态对应力也有明显影响，凹形边
坡，由于沿斜坡走向方向受到支撑，应力集中程度
明显减弱。圆形和椭圆矿坑边坡，坡脚最大剪应力 仅有一般斜坡的一半左右。因此，凹形坡有利于坡 体稳定，而凸形坡则相反。
不良影响：透水性增大、刚度和强度降低.
1）影响因素：地应力场、岩性、岩体结构、 下切速度和深度。 2）研究目的：建基面的确定、处理深度的 确定、查清演变规律。 3）研究内容：卸荷分带、破坏形式、卸荷 带的工程性质。
（2）蠕变
1）定义：是指边坡岩土体在自重等恒定应力作用
下，向临空方向发生的一种缓慢变形现象。
3）当边坡岩体由软硬相间的岩石 组成时，软弱岩石因抗风化能力
低受风化剥蚀凹进，而坚硬岩石
便悬空断裂而坠落形成崩塌。
4）当边坡下部存在洞穴、采空区引起塌陷，
将边部岩体往外挤出，造成倾倒崩塌。
（4）滑 坡
1）定义：是指斜坡上的一部分岩体失去稳定，在 重力和工程荷载作用下沿滑动面向下作整体滑动 的现象。 2）特征：①整体滑动，不易发现； ②具有明显的破坏边界； ③有一个较长的发育过程； ④老滑坡可复活； ⑤分布广、危害大。 3）形态要素：滑体、滑面、滑带、滑床、滑壁、
（2）滑动面受已有软弱结构面控制：
坡体中有软弱结构面或软弱夹层存在，并能构成有 利于滑动的结构面（或几个面的组合面）产生滑动。 因此软弱结构面的抗剪强度和产状起控制作用。
滑坡产生的边界条件通常是指岩土体滑动时必须
具备的滑动面、切割面及临空面。
土石混合体边坡失稳机制及稳定性研究
土石混合体边坡失稳机制及稳定性研究土石混合体边坡失稳机制及稳定性研究【引言】土石混合体边坡是一种重要的地质工程结构，广泛应用于公路、铁路、水利等领域。
然而，土石混合体边坡在长期自然气候和人类活动的影响下，易发生失稳产生滑坡等灾害，给工程安全和生命财产带来巨大威胁。
因此，对土石混合体边坡的失稳机制和稳定性进行深入研究，对工程的设计、施工和生态环境保护都具有重要意义。
【一、土石混合体边坡失稳机制】1.1 降雨作用降雨是引发土石混合体边坡失稳的重要因素之一。
降雨通过引起土体饱和、增加土体内部孔隙水压、改变土体物理力学性质等途径，导致土石混合体边坡内部发生变形，从而引发滑坡。
1.2 岩体力学性质土石混合体边坡的岩体力学特性对其稳定性具有重要影响。
不同岩体的强度和断裂特性差异使得土石混合体边坡在不同地质环境下的稳定性也不同。
1.3 土石混合体边坡自然因素包括地下水位变化、地震等自然因素对土石混合体边坡产生重要影响。
地下水位升高使得土体饱和，增加了土体重力和剪切强度的损失，从而加剧了土石混合体边坡的失稳。
【二、土石混合体边坡稳定性研究】2.1 失稳形式研究通过对失稳边坡的形式进行分析观察，得出土石混合体边坡的失稳形式。
常见的失稳形式包括整体滑移、开裂滑移和局部破碎。
2.2 剪切力学模型剪切力学模型是研究土石混合体边坡稳定性的重要手段。
通过建立适当的数学模型，将土石混合体边坡的力学特性与失稳机制相结合，预测边坡的稳定性。
2.3 稳定性评价指标稳定性评价指标是评价土石混合体边坡稳定性的重要方法。
常用的指标包括安全系数、稳定度指标和稳定性曲线等，通过对这些指标的计算和分析，可以评估土石混合体边坡的稳定性。
【三、案例分析及措施建议】3.1 案例分析选取某区域的土石混合体边坡进行案例研究，对失稳机制和稳定性进行具体分析，总结影响该地区边坡稳定性的主要因素。
3.2 措施建议根据案例分析的结果，提出合理和可行的措施建议来改善土石混合体边坡的稳定性。
土石坝与堤防
下游护坡可采用草皮、碎石或块石等，其中草皮护坡 是最经济的形式之一。
四、坝体各部分对土料的要求
（一）均质坝 均质坝的土料应具有一定的抗渗性能；对粒径及有机质
含量也有一定的要求。
（二）心墙坝和斜墙坝的坝壳 坝壳土石料主要是为了保持坝体的稳定性，一般要求有
（一）渗透变形的型式
1、管涌 坝体或坝基中的细土壤颗粒被渗流带走，逐渐形成渗流
通道的现象称为管涌或机械管涌。管涌一般发生在坝的下游 坡或闸坝的下游地基面渗流逸出处。没有黏聚力的无黏性砂 土、砾石砂土中容易发生管涌。
2、流土 在渗流作用下，成块的土体被掀起浮动的现象称为流土。
主要发生在黏性土及均匀非黏性土体的渗流出口处。
第一节 概述
土石坝是指由土料、石料或土石混合料，采 用抛填、碾压等方法堆筑成的挡水坝。由于筑坝 材料主要来自坝址区，因而也称为当地材料坝。 堤防是沿河岸修建构筑的护岸建筑物，大多数采 用土石坝的结构形式，在许多方面土石坝与堤防 都存在共性。
土石坝历史悠久，是应用最为广泛和最有发 展前途的一种坝型。
一、土石坝的工作特点和设计要求
（一）稳定 土石坝失稳的型式，主要是坝坡的滑动或坝坡连同部
分坝基一起滑动，影响坝体的正常工作，甚至导致工程失 事。为确保土石填筑体的稳定，土石坝断面一般设计成梯 形或复合梯形，而且边坡较缓。
（二）渗流 渗流不仅使水库损失水量，还会使背水面的土体颗粒
流失、变形，引起管涌和流土等渗透破坏。 防止渗流破坏的原则是“前堵后排”。
（三）沉陷 由于土石颗粒之间存在较大的孔隙，在外荷载的作
用下，易产生移动、错位，细颗粒填充部分孔隙，使坝体 产生沉降，也使土体逐步密实、固结。
土石坝的稳定分析
3.稳定安全系数计算公式
1）有效应力法计算，且计入地震荷载时
抗滑力矩总和 M r k 滑动力矩总和 M s
{[(w i V)cos i ubsec i Qsin i ]tani' Ci' bsec i } k [(w i V)sin i Mc / R ]
特殊 组合
校核洪水
正常运用+地震
1.2
1.1
1.15
1.05
1.1
1.05
1.05
1.0
上表中的安全系数适用于采用不计条间作用力的瑞典圆弧法 计算的情况。
对于1、2级高坝以及复杂条件情况，可采用计入条间 作用力的毕肖普法或其他较为严格的方法。此时，表 中的安全系数应提高5％～10％，且对1级大坝，在正 常运用条件下的安全系数不应小于1.5。
k w i sin i
《SL274－2001 碾压式土石坝设计规范》第8.3.2条规定：土石 坝各种工况，土体的抗剪强度均应采用有效应力法；粘性土施 工期和粘性土库水位降落期，应同时采用总应力法。（这主要 是粘性土的孔隙率比较小的缘故）。 第8.3.3条还规定：对以粗粒料填筑的高坝，特别是高面板堆石 坝，还应考虑其非线性抗剪强度指标问题。
复式滑动面示意图
4.5.2土料抗剪强度指标的选取
来自土的抗剪强度指标主要指总抗剪强度指标（凝聚力c和 内摩擦角）和有效抗剪强度指标（（凝聚力和内摩擦 角）。通常可以采用室外原位测试方法测定，或室内 剪切试验方法确定。 室内抗剪强度指标测定方法有3种：不排水剪、固结不 排水剪和排水剪。 《SL274－2001 碾压式土石坝设计规范》第8.3.5条中 规定：土的抗剪强度指标应采用三轴仪测定。对3级以 下的中坝，可用直接慢剪试验测定土的有效强度指标； 对渗透系数很小（小于 10 － 7cm/s ）或压缩系数很小 （小于0.2MPa-1）的土，也可采用直接快剪试验或固结 快剪试验测定其总强度指标。 《SL274 － 2001 碾压式土石坝设计规范》附录四中第 D.1.1条规定了不同时期（施工期、稳定渗流期和水库 水位降落期）、不同土类的抗剪强度指标的测定方法 和计算方法。
3-第二章 边坡破坏类型及特点
陡坡由软硬相间的岩层组成时，由于风化作用或河流的冲 刷掏蚀作用，上部坚硬岩层在坡面上常常突悬出来。突出的岩 体通常发育有构造节理或风化节理，在长期重力作用下，分离 面逐渐扩展。一旦拉应力超过连接处岩石的抗拉强度，拉张裂 缝就会迅速向下发展，最终导致突出的岩体突然崩落。
错断式崩塌
二、崩塌的形成条件及发生机理
2
按滑体受力状态
中型滑坡（10万~50万立方米）
大型滑坡（50万~100万立方米）
特大型（巨型）滑坡（＞100万立方米）
序 号
分 类 指 标
类
别
一般滑坡 6 按滑体含水状态 塑性滑坡
塑流性滑坡 浅层滑坡（厚度H<6m） 7 按滑体的厚度 中层滑坡(6m<H<20m) 厚层滑坡(20m<H<50m) 巨厚层滑坡(H>50m) 8 按滑面出口的位置 坡体滑坡 坡基滑坡 缓慢滑坡
滑坡推向对岸的二个岩丘
对岸泥岩层的反倾结构
(5) 滑动面的鉴别及研究 勘探：钻探变形 监测：钻孔倾斜仪
2
.按滑坡的动力学特征分类（巴甫洛夫，1903） (a)推动式滑坡 (b)牵引式滑坡
(c)混合式滑坡
(d)平移式滑坡
a) 牵引式滑坡
b) 推移式滑坡
c) 整体式滑坡
3
按滑动面与层面的关系分类
岩体崩塌
岩体滑坡，土体滑坡 破碎岩体错落 岩体深层蠕动
崩塌
多平面滑动
边 坡 破 坏 的 基 本 类 型
平面滑动
滑坡 楔形状滑动 圆弧形滑动
双平面滑动
单平面 滑动
倾倒破坏
坍塌 错落
滑坡的形成条件
必备条件
滑动面
切割面
临空面
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土石混合体边坡失稳基本特征及稳定性影响因素研究摘要：土石混合体边坡稳定性分析是岩土工程中最常见的问题，因此，本文对土石混合体边坡的基本特征作详细介绍，分析总结了该类边坡稳定性受到地层岩性、地形地貌、地质构造、地应力、边坡内部结构、地下水、地震等多种因素综合作用的影响。
1引言
土石混合体边坡的稳定性受多方面因素的影响，一般可将其分为内因和外因两种。
内因主要包括边坡岩体的地层、组成边坡岩体的岩性、地质构造、岩土体结构、地应力以及水的作用等，外部因素主要指边坡形态的改造、气象变化、振动作用、工程荷载、植被作用以及人为因素的影响等[1]。
土石混合体边坡变形破坏的主要影响因数分析是边坡稳定性分析中的重要研究部分。
2土石混合体边坡成因类型
土石混合体边坡一般发育在第四系松散堆积层中，岩体在风化、剥蚀、搬运、沉积等地球外动力作用下形成的地质体。
土石混合体在成因上十分复杂，主要包括冲洪积成因、残坡积成因、崩积成因、冰积成因及人工堆积成因等类型，具有物质成分复杂、结构分布不规则、地域性强等特征。
由于构成土石混合体的各组分物理力学性质有很大差别，同时各组分之间又存在着极其复杂的相互作用，因此，土石混合体的力学行为相对于传统岩石力学和土力学更加复杂[2]。
3土石混合体边坡基本特征
土石混合体边坡是在漫长的第四纪地质历史进程中逐渐形成的。
其中地质构造、河谷地貌为滑坡的形成分别提供了必要的空间和边界条件，尤其是岩土体中软弱夹层的存在及其空间展布特征，控制着边坡的稳定或滑动面导致滑坡形成，结合工程实践考察可知，土石混合体边坡主要有以下特征[3]：
（1）坡体组成特征
土石混合土体组要以碎石、卵石、土夹砾石、卵石夹土等为主，其结构复杂无规律、颗粒间结合力差、透水性强、分选性一般或极差。
于其物质组成决定了土石混合体滑坡具有不同于其他类型滑坡的特形成件、变形位移特征及破坏滑移规律。
在外荷载的作用下，土石混合坡体不仅容易发生整体滑动，而且容易发生较大的塑性和流变变形。
（2）滑动面特征
滑动面多是由易滑地层组成其形状会随边坡的物质组成和岩土体结构的变化而不同，主要以直线型以及圆弧性为主。
土石混合体滑坡的滑移面可以是土石混合体下的基岩面，也可以是坡体内任一连通的破裂面，并且滑动面经常是地下水的富集带。
（3）地下水作用特征
对于土石混合体滑坡来说，由于经历了漫长的物理风化、水的软化作用等，物质组成一般为结构松散的块石土、碎石土等，这些物质透水性较好，而且坡体前缘常发育有次一级的滑坡，而下面的基岩透水性较差，使得基岩面附近常有大量积水，从而降低了基岩顶面处岩土体的强度，致使土石混合体坡体沿着基岩顶面滑动[1]。
地下水对
土石混合体边坡不仅产生浮托力，而且还会在坡体内产生渗流，形成渗透压。
（4）岩相构成特征
土石混合体的一个显著特点是岩相复杂多变。
在垂直剖面上，岩相的多变性常会导致水文地质条件不同，在相对隔水层上面产生积水，引起上面的岩土层沿此面滑动；在横向上，岩相的多变性导致边坡岩土体在不同地段的抗剪强度不同，从而使得不同地段边坡的稳定性也不同，使之产生局部滑移和局部阻滑体。
在物质结构方面，土石混合体坡体组成除基岩和堆积体外，滑坡体底部还常受摩擦等动力作用，通常分布着有一定厚度的滑带，其力学性质较差，常会引起滑坡。
（5）其他特征
土石混合体坡体组成物质通常比较松散，粘聚力较低，因此在滑移过程中，坡体由于岩土颗粒的碰撞力和滑移惯性力的作用很容易解体，形成碎屑流。
同时由于土石混合体坡体为松散堆积体，其抗剪强度很小，所以一般张拉应力出现的部位很容易形成张拉裂隙。
在边坡后缘附近经常出现张拉裂隙。
因此，边坡的稳定程度和滑移变形情况可以根据某些部位的张拉裂隙特征来判别。
土石混合体滑坡剪出口是坡体的剪切破裂面，主要是由应力条件控制，具有一定的隐蔽性，通常需进行力学分析才能确定。
这与岩质边坡有明显的区别。
4影响土石混合体边坡地震稳定性内因分析
影响土石混合体边坡地震稳定性的主要内因包括：地形地貌、边坡的坡度和高度、地质构造和地应力、边坡的内部结构等。
地形地貌
不同导致地层岩性的不同，岩体的抗剪强度也各不相同，发生滑坡的难易程度也就不同；边坡的外形影响边坡的稳定性，其走向的表面形状不同，可影响边坡岩体内的应力性质；一般情况下，对于匀质岩土边坡，坡度越陡，坡高越大，其稳定性越不好；地质构造主要指区域构造特点、边坡地质的褶皱形态、岩层产状、断层和节理裂隙发育特征以及区域新构造运动活动特点等，在地震作用下，断层薄弱区域内的能量突然释放，导致边坡失稳破坏；根据底部有无基岩的不同，将土石混合体边坡分别是一元结构和二元结构，一元结构土石混合边坡的特性决取决于土石混合体本身的性质，而二元结构土石混合边坡还与基岩接触面的特性有关。
5影响土石混合体边坡地震稳定性外因分析
影响土石混合体边坡地震稳定性的主要外因包括：地震荷载、地下水、降雨入渗、人为因素。
地震对边坡稳定性的影响主要表现为两方面：累积效应和触发效应，边坡总位移量与震动强度和震动次数有关，频繁的小震使岩体结构松动，结构面强度降低，因此小震对边坡的累进性破坏影响是十分重要的；在强震区，地震触发的崩塌、滑坡通常与断裂活动相联系；而高陡的层状边坡，震动可促进陡倾结构面的扩展，并引起陡立岩层的晃动。
它不仅可使裂缝中的空隙水压力急增从而造成岩土体破坏，也可因晃动造成岩层根部岩体破碎而失稳。
地下水是影响边坡稳定性的一个很重要因素。
地下水对边坡稳定性的影响主要反映在两方面，一是地下水的物理化学作用，主要改变边坡岩土体的物理力学性质，包括降低滑面的抗剪强度等；二是边坡水力
学作用，主要包括静水压力、浮托力、渗透动水压力等，它们的作用形式由边坡岩土体的介质类型决定，而力学作用的大小则由边坡内地下水的动态变化情况决定。
降雨入渗对边坡的稳定性影响也是至关重要的，常常可以促使滑坡产生与复活等。
尤其是土石混合体滑坡，多数都是在降雨期间发生的滑塌。
降雨入渗对土石混合体边坡影响主要表现在降低岩体强度、抬高地下水和边坡内孔隙压力加大。
随着我国人口数量的不断增长，生产活动的力度也随之提高，因而对自然环境的破坏也日益加重。
如在土石混合体滑坡上兴修农田水利或耕种，将会引起坡体地下水位的上升；为了经济建设而进行的不适当的开挖通常能引起坡体的变形和滑动，尤其是对坡体上的植被破坏，会加剧坡体改造，从而使边坡稳定性不断恶化。
参考文献
[1] 张东亮. 地震作用下土石混合体边坡稳定性研究[D] 四川：西华大学.2010.
[2]年廷凯，栾茂田，杨庆，蒋景彩. 基于强度折减弹塑性有限元法德抗滑桩加固边坡稳定性分析[J]. 岩土力学，2007， 28（增刊）：558―562.
[3] 周中.土石混合体滑坡的流-固耦合特性及其预测预报研究
[D].中南大学博士学位论文，2006.。