边坡岩体稳定性分析
岩质边坡稳定性分析计算
表4*3.3边坡岩体内摩擦角的折减系数
边坡岩体完整程度
内摩擦角的折戚系数
完解
0, 95〜0, 90
较完整
0. 90-0.85
较破碎
注:1全风化层可按成分相同的土 IB考虑； 2强风化基岩可根据池方经验适当折减*
0.85**0.80
4.3.4边坡岩体等效内摩擦角宜按当地经验确定。当缺乏当地 经验时， 可按表4.3.4取值。
面形态按本规范附录A选择具体计算方法。
A*OH圆弧形沿面的边坡稳定性系数可按下列公式计算｛图 A, 0, 1）：
式中：F. 第；计算条块滑面内摩擦角（°）； A 1列1形汾面边坡计算示怠 第计算条块搿面长度（ mh
d, 第H十算条块滑面倾角（'），滑面倾向与滑动方向
相同时取正值，滑面倾向与滑动方向相反时取 负
结构面结 合 差
外 倾 结 构 面 或 外 倾 3 、 同 8m «的边坡 稳
结构面的组合线倾角 >75'或 定 ， 15m 岛 的 边
<27*
坡欠稳定
较破晬
结构面结合 良好或一般
较破碎
结构面结合
（碎裂禳嵌〉良好或一般
1窪，
夕卜倾结构面或外倾不同 8m S的边坡 稳
结构面的组合线倾角 >75•或 定，ISm髙 的边坡
值：
:
LA 第，计算条块滑面单位宽度总水压力＜kN/m）； Gt——第/计算条块单位宽度自重（kN/m）；
第/计算条块单位宽度竖向附加荷载方 向指向下方时 取正值|指向上方时取负值；
___
G ——第i_if算条块单位宽度水平荷载方向指 向坡外时取正 值，指向坡内吋取负值；
——第i及第/一 1计算条块滑面前端水头髙度（m）:
第3章边坡稳定性分析
§3.1 边坡稳定性分析概述
学风严谨 崇尚实践
边坡工程
§3.1 边坡稳定性分析概述
学风严谨 崇尚实践
当结构面的倾向与坡面倾向相反时，边坡为稳定结构。
当结构面的倾向与坡面倾向基本一致但其倾角大于坡角时，边坡为基 本稳定结构。
当结构面的倾向与坡面倾向之间夹角小于30°且倾角小于坡角时，边 坡为不稳定结构。
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
它参数（f 、c、r、结构面倾角、坡
力学分析。通过反复计算和分析比较，对可能的滑动面给出
稳定性系数。
目前，刚体极限平衡方法已经从二维发展到三维。
边坡工程
§3.1 边坡稳定性分析概述
学风严谨 崇尚实践
刚体极限平衡分析方法很多，在处理上，各种条分法在以下 几个方面引入简化条件：
(a) 对滑裂面的形状作出假定，如假定滑裂面形状为折线、 圆弧、对数螺旋线等；(b) 放松静力平衡要求，求解过程中仅满 足部分力和力矩的平衡要求；(c) 对多余未知数的数值和分布形 状做假定。
§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。
边坡岩体稳定性分析的计算方法
边坡岩体稳定性分析的计算方法随着世界经济的发展和科技进步，边坡岩体稳定性分析也变得越来越重要。
稳定性分析可以帮助工程师和地质学家了解边坡岩体构造特征，判断边坡是否稳定，如果发现不稳定，可以采取措施进行稳定性锚固，改善边坡安全性。
因此，边坡岩体稳定性分析的计算方法受到广泛的关注。
二、边坡岩体稳定性分析的基本概念边坡岩体稳定性分析是指，通过对边坡岩体构造状况的详细研究和计算，判断边坡是否稳定。
边坡岩体稳定性分析的基本概念包括三大部分：滑移平面、滑力及抗滑力。
首先，滑移平面是指在滑力下，边坡岩体可能发生滑移的晶体层平面。
其次，滑力指的是边坡岩体在滑移平面上受到的拉力，是影响边坡稳定性的最主要因素。
最后，抗滑力是指边坡岩体内部结构强度对滑力的抵抗力，一般情况下，抗滑力要大于滑力，才能保证边坡的稳定性。
三、边坡岩体稳定性分析的计算方法边坡岩体稳定性分析的计算方法可以分为四大类：地质位置、滑力场理论、Dawson缓倾斜理论和多学科联合分析。
（1）地质位置法地质位置法是根据边坡岩体构造、岩性和地质条件来判断边坡的稳定性的方法。
通过有限的基础地质调查，可以掌握边坡的构造特征，从而预测边坡的稳定性。
（2）滑力场理论滑力场理论是根据边坡岩体的重力力和普朗特力及其他力学参数，绘制地质滑力场理论模型，分析滑力场分布，从而预测边坡的稳定性。
（3）Dawson缓倾斜理论Dawson缓倾斜理论和滑力场理论有许多共同点，都是根据重力力和普朗特力来分析边坡的稳定性的方法。
但与滑力场理论不同的是，Dawson缓倾斜理论更多的考虑边坡地表和深层岩体以及地基土体的影响，这为判断边坡的稳定性提供了较全面的信息。
（4）多学科联合分析多学科联合分析是指识别边坡岩体构造特征、岩性和地质条件，综合地质滑力场理论、Dawson缓倾斜理论以及实测地质资料、地震动力学、力学地质学等多学科的知识，分析并综合评估边坡的稳定性的方法。
四、总结边坡岩体稳定性分析的计算方法可以分为地质位置法、滑力场理论、Dawson缓倾斜理论和多学科联合分析四大类。
边坡稳定性定量分析
微风化岩质边坡的坡率允许值为 1：0.5～1:0.75，按 1:0.5 的高值比 较，对应的坡率为 63°，按 1:0.75 的低值比较，对应的坡率为 53°， 可研设计的终了台阶坡面角均为 55°，接近规范规定的允许值的低值， 远小于规范规定允许值的高值。该边坡的坡率允许值理应按规定的低值 确定，故可研设计的终了台阶坡面角接近正常值，即边坡处于稳定状态。
图 1-1 1-1'线开采终了剖面图
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，通系电1，力过根保管据护线生高0不产中仅工资2艺料22高试2可中卷以资配解料置决试技吊卷术顶要是层求指配，机置对组不电在规气进范设行高备继中进电资行保料空护试载高卷与中问带资题负料2荷试2，下卷而高总且中体可资配保料置障试时2卷，32调需3各控要类试在管验最路；大习对限题设度到备内位进来。行确在调保管整机路使组敷其高设在中过正资程常料1工试中况卷，下安要与全加过，强度并看工且25作尽52下可22都能护可地1关以缩于正小管常故路工障高作高中；中资对资料于料试继试卷电卷连保破接护坏管进范口行围处整，理核或高对者中定对资值某料，些试审异卷核常弯与高扁校中度对资固图料定纸试盒，卷位编工置写况.复进保杂行护设自层备动防与处腐装理跨置，接高尤地中其线资要弯料避曲试免半卷错径调误标试高方中等案资，，料要编试求5写、卷技重电保术要气护交设设装底备备置。4高调、动管中试电作线资高气，敷料中课并设3试资件且、技卷料中拒管术试试调绝路中验卷试动敷包方技作设含案术，技线以来术槽及避、系免管统不架启必等动要多方高项案中方；资式对料，整试为套卷解启突决动然高过停中程机语中。文高因电中此气资，课料电件试力中卷高管电中壁气资薄设料、备试接进卷口行保不调护严试装等工置问作调题并试，且技合进术理行，利过要用关求管运电线行力敷高保设中护技资装术料置。试做线卷到缆技准敷术确设指灵原导活则。。：对对在于于分调差线试动盒过保处程护，中装当高置不中高同资中电料资压试料回卷试路技卷交术调叉问试时题技，，术应作是采为指用调发金试电属人机隔员一板，变进需压行要器隔在组开事在处前发理掌生；握内同图部一纸故线资障槽料时内、，设需强备要电制进回造行路厂外须家部同出电时具源切高高断中中习资资题料料电试试源卷卷，试切线验除缆报从敷告而设与采完相用毕关高，技中要术资进资料行料试检，卷查并主和且要检了保测解护处现装理场置。设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
边坡稳定性分析方法
(2) 条分法中的和求解条件
第 i 条 土 的 作 用 力
Hi+1 Wi Pi hi Hi Ti Ni Pi+1 hi+1
边坡稳定性分析方法
共n条土的未知量数目
(2)条分法中的力和求解条件
Pi o Wi是已知的 o 作用在土条体底部的力与作用点： h i Hi n Ni Ti ti 共3n个 o 作用在边界上的力及作用点： Ti o Pi Hi hi 共3(n-1)个 o （两端边界是已知的） o 假设总体安全系数为Fs (且每条Fs都相等) o Fs 共1个 o 未知数合计=3n+3(n-1)+1=6n-2
3) 假设 Hi=0（不计条间切向力） — (n-1)
(2)．安全系数公式
1 m (Cibi Witgi ) i Fs Wi sin i
sin i tg i mi cos i Fs
其中
边坡稳定性分析方法
圆心O，半径R
(3) 毕 肖 甫 法 计 算 步 骤
讨论
o 由于未知数为6n-2个 o 求解条件为4n个 o 二者相差(2n-2)
•因而出现了不同的假设条件，对应不同计算方法
§整体圆弧法：n=1, 6n-2=4个未知数，4个方程 §简单(瑞典)条分法：Pi=Hi=hi=0, ti=li/2 共2（n+1）个未知数 §其他方法： 大多是假设力作用点位置或忽略一些条间力
边坡稳定性分析方法
影响边坡稳定性主要因素及其表征参数
因 素 序号 大类 中类 组数 岩 体 结 构 结构面发育 程度 间距 结合程度 形状及大小 结构体特征 咬合程度 岩性 Ⅱ 岩石 强度 风化程度 坚硬程度 成分（胶结物） 结构（胶结程度） 构造（层厚） 岩体 完整 程度 岩体结 构类型、 完整性 指数 小类 综合 反映 表征 参数 备注
边坡稳定性分析—
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。
1.2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。
边坡稳定性分析方法
边坡稳定性分析方法至今为止，广大学者针对边坡稳定性的分析方法主要包括以下两个方面。
(一)定性分析方法此方法的研究对象主要包括边坡稳定性的影响因素、边坡失稳破坏时的力学作用、边坡的工程价值等，以及结合边坡的形成历史，从定性的角度解释和说明了边坡的发展方向及稳定性情况。
该方法的优势在于充分地分析了影响边坡稳定性中各个因素的相互作用关系，能够快速地评价边坡的自稳能力。
具体包括以下几个方面：(1)自然历史分析法自然历史分析法主要是通过分析边坡发育历史进程中的各种自然影响因素，包括边坡自身的变形情况、发育程度以及边坡分布区域的地貌特征、岩层性质、构造活动等，进而评价边坡的总体情况和稳定性特征，同时也可以预测将来可能导致边坡变形和失稳的触发因素。
该方法对边坡稳定性所做出的评价是从边坡的自然演化方面入手的。
(2)工程地质类比法工程地质类比法首先需要对边坡概况进行充分了解，包括组成边坡的岩体岩性、产状和结构面特征。
然后将目前已知的边坡稳定性情况和需要研究的边坡进行对比，记录两者之间的相似性与差异性，以此分析出所要研究边坡的稳定性情况和破坏模式。
为了能够准确地类比分析，就需要对现有边坡的环境地质条件进行全面的调查记录，并建立数据库。
该方法能够大致判断出研究对象的稳定性发展状况和趋势。
(3)图解法图解法通过在示意图上表示出边坡本身各类参数的组合关系来对边坡的稳定情况、破坏特征、破坏因素以及未来的发展方向进行分析。
常用的图解法包括极射赤平投影、边坡等比例投影等。
该方法的优势在于可以直观地表示影响边坡稳定性的因素。
(二)定量分析方法此方法主要通过数值法和极限平衡法等数学手段，依靠计算软件，更加精确地给出满足实际情况的边坡稳定性分析结果。
(1)极限平衡法主要是按照摩尔-库伦强度准则，通过分析作用在土体上的静力平衡条件来判断边坡的稳定性情况，最常见的极限平衡法是条分法，该方法经过100多年的发展，已经成为目前工程实践中使用最为广泛的一种方法。
边坡岩体稳定性分析的计算方法
边坡岩体稳定性分析的计算方法边坡岩体稳定性分析是地质工程设计工作中十分重要的一部分，是评价和研究边坡岩体稳定性的重要方法之一。
随着地质工程的发展，计算机技术的发展和应用，计算边坡岩体稳定性的方法也在不断发展和完善。
本文介绍了边坡岩体稳定性分析的计算方法，以及计算边坡岩体稳定性的重要步骤和要素。
二、边坡岩体稳定性的计算方法1.计算要求计算边坡岩体稳定性的要求是首先进行岩体的力学性质分析，确定岩体的抗剪强度和抗压强度，以及岩体的尺寸、形状、排列结构和构造；随后确定边坡的几何形状参数和水文地质因素，以及重力作用体系的参数；最后，按照边坡分析方法进行计算，确定边坡岩体的稳定系数。
2.计算过程（1）岩体力学性质分析。
首先分析岩体的抗剪强度和抗压强度，其次施加水平和垂直运动，确定岩体的变形特性；（2）边坡几何形状分析。
确定边坡的几何形状参数，包括坡度、坡面宽度、坡面长度等，同时确定水文地质因素，如雨水、渗水、地下水等；（3）重力作用体系分析。
确定边坡岩体的重力作用体系，包括自重、滑移压力、地下水压力、渗水压力等；（4）运用边坡分析方法计算边坡岩体的稳定性。
可以采用等效滑动面法、艾里克斯准则、薛定谔方程等方法，计算边坡岩体的稳定性。
三、边坡岩体稳定性分析的要素1.岩体力学特性岩体的抗剪强度和抗压强度是影响边坡岩体稳定性的主要因素之一。
岩体的抗剪强度可以通过抗拉强度、抗折强度等相关试验来测定，而抗压强度可以通过抗压强度试验、岩石试验等来确定。
2.边坡几何参数边坡几何参数是指边坡的坡度、坡面宽度、坡面长度等参数，这些参数是影响边坡岩体稳定性的重要因素。
一般来说，边坡坡度越陡，边坡稳定性越低；坡面宽度、坡面长度越小，边坡稳定性越低。
3.水文地质条件水文地质条件是指边坡周围的雨水、渗水、地下水等情况，这些条件也是影响边坡岩体稳定性的重要因素。
一般来说，边坡周围有大量雨水、地下水时，边坡稳定性就会变差。
4.重力作用体系重力作用体系是指边坡岩体受到的重力、滑移压力、地下水压力、渗水压力等因素的综合作用，这也是影响边坡岩体稳定性的重要因素。
岩质边坡稳定性分析
03
边坡稳定性评价方法：采用何种方法进行稳定性评价， 如极限平衡法、数值模拟法等
04
边坡稳定性分析结果：根据评价方法得出的边坡稳定 性等级，以及可能的失稳模式等
05
边坡治理措施：针对边坡稳定性问题，提出相应的治 理措施，如支护加固、排水措施等
06
边坡监测与预警：建立边坡监测系统，实时监测边坡 稳定性，及时发现并预警可能的边坡失稳风险。
04
综合评价方法：结合多种分析方法，对边坡稳定性进行综合评价
地质条件
01
岩石类型：不同岩石的力学性质和抗风化能力不同
02
地质构造：断层、褶皱等地质构造对边坡稳定性产生影响
03
地下水：地下水位变化、地下水渗流对边坡稳定性产生影响
04
气候条件：降雨、温度等气候条件对边坡稳定性产生影响
水文条件
1
地下水位：地下 水位的升降会影 响边坡的稳定性
目录
01. 边坡稳定性分析的重要性 02. 岩质边坡稳定性分析方法 03. 岩质边坡稳定性影响因素 04. 岩质边坡稳定性分析案例
保障工程安全
边坡稳定性分析是工程设计的重要环
01
节，关系到工程的安全性和稳定性。 边坡稳定性分析可以预测边坡的变形
02
和破坏，为工程设计提供依据。 边坡稳定性分析可以指导工程设计和
数值模拟法： 利用计算机 模拟边坡变 形和破坏过 程
概率分析法： 通过概率统 计方法评估 边坡稳定性
模糊数学法： 利用模糊数 学理论对边 坡地质力学分析：分析边坡的地质构造、岩石力学性质等
02
数值模拟分析：利用计算机模拟边坡的变形、破坏过程
03
现场监测分析：通过现场监测获取边坡的变形、应力等数据
岩体边坡稳定性分析
岩体边坡稳定性分析岩体边坡稳定性分析的基本方法包括稳定性判据方法、数值模拟方法和经验方法。
稳定性判据方法是基于力学和应力分析理论，通过计算边坡上的剪切力和抗剪强度之间的平衡关系判断稳定与否。
常用的稳定性判据方法有穆勒布朗判据、圈内法、切β法等。
数值模拟方法是采用数学模型和计算机模拟手段，通过求解边坡稳定方程来评估稳定性。
经验方法则是基于大量岩体边坡的实测数据和统计分析得出的经验公式，使用方便但适用范围有限。
岩体边坡稳定性分析的主要因素包括地下水、岩体力学性质、边坡几何形状以及外荷载。
地下水对岩体边坡稳定性有着明显影响，当地下水位上升时，岩体边坡的稳定性会降低。
岩体力学性质包括岩石的抗剪强度、内摩擦角、岩石的断裂性质等，这些参数对边坡的稳定性具有重要影响。
边坡几何形状是指边坡的坡度和几何形态，不同几何形状会导致不同的应力分布规律，从而影响边坡的稳定性。
外荷载是指施加在边坡上的荷载，包括重力荷载、地震力、降雨等。
岩体边坡的稳定性评价指标通常包括安全系数、位移、应力等。
安全系数是评价边坡稳定性的定量指标，其定义为边坡承受力与破坏力之比。
一般来说，当安全系数大于1时，边坡处于稳定状态。
位移是指边坡因外力作用而发生的位移量，其用于评估边坡的破坏程度和变形情况。
应力是指边坡内部岩体所受到的力，根据岩石力学理论，应力越大，边坡稳定性越差。
下面以一个具体的岩体边坡案例为例，进行稳定性分析。
假设岩体边坡的长宽比为1:1，坡度为30度，岩体内摩擦角为30度，地下水位在岩体底部，当地下水位上升时岩体的抗剪强度降低。
根据穆勒布朗判据，可以计算出边坡的安全系数。
进一步使用数值模拟方法，进行边坡稳定方程的求解，得到边坡的稳定状态和位移情况。
最后，根据岩体边坡的应力分布情况，评估岩体边坡在不同荷载条件下的稳定性。
综上所述，岩体边坡稳定性分析是岩土工程领域中的一个重要课题，需要综合考虑多个因素，并采用合适的分析方法和评价指标进行分析。
第三章--边坡稳定性分析
验算方法
⑴ 将土体按地面变
T1
坡点垂直分块后自 α1 W 1 N1
上而下分别计算各 E1
τ1
土块的剩余下滑力.
α1 α2
E2
T2
W2 N2
τ2
E1 α1
⑵自第二块开始, 均需计入上一条块剩余下滑力对本条块的作用 把其当作作用于本块的外力,方向平行于上一块土体滑动面。
⑶Ei计算的结果若出现负值,计算Ei+1时,公式中Ei以零值代入。
cL
N
A ω θ Ntgφ W
H
K f G cos cL G sin
10
二、解析法
D B
θ
K f G cos cL G sin
H
1:m T
cL
N
A ω θ Ntgφ W
因G HL sin（ ）则
K
f
2
ctg
sin
2c
H
sin（
sin ） sin
令 0
2c
H
K ( f 0 )ctg
②土的极限平衡状态只在破裂面上达到,破裂面的位置要 通过计算才能确定。
力学分析法主要包括：圆弧滑动面法、平面滑动面法、 传递系数法等。
8
§ 3.2 直线滑动面的边坡稳定性计算
K min K
一、试算法
T
KR T
θ ω
N W
K W cos tan cL W sin
纯净砂类土 c = 0，则
15
◆ 计算稳定系数
①切向力
o
Ti x Qi sin i
R
'
i
i'
10 1:m2
E
98
土木工程中边坡稳定性分析方法
土木工程中边坡稳定性分析方法在土木工程领域，边坡稳定性是一个至关重要的问题。
边坡的失稳可能会导致严重的人员伤亡和财产损失，因此，准确分析边坡的稳定性对于工程的安全和成功实施具有重要意义。
本文将探讨几种常见的土木工程中边坡稳定性分析方法。
一、定性分析方法1、工程地质类比法这是一种基于经验和对比的方法。
通过对已有的类似地质条件和边坡工程的研究和经验总结，来对新的边坡稳定性进行初步判断。
这种方法虽然简单快捷，但依赖于丰富的工程经验和大量的案例数据。
2、历史分析法通过研究边坡地区的历史地质活动、自然灾害记录以及以往的边坡变形破坏情况，来推断当前边坡的稳定性。
然而，这种方法受到历史资料完整性和准确性的限制。
二、定量分析方法1、极限平衡法这是目前应用较为广泛的一种方法。
它基于静力平衡原理，将边坡划分为若干个垂直条块，通过分析条块之间的力和力矩平衡，计算出边坡的安全系数。
常见的极限平衡法有瑞典条分法、毕肖普法等。
瑞典条分法假设滑动面为圆弧，不考虑条块间的作用力，计算较为简单，但结果相对保守。
毕肖普法考虑了条块间的水平作用力，计算结果更为精确，但计算过程相对复杂。
2、数值分析方法（1）有限元法将边坡离散为有限个单元，通过求解每个单元的应力和位移，来分析边坡的稳定性。
它可以考虑复杂的边界条件和材料非线性特性，能够更真实地模拟边坡的力学行为。
（2）有限差分法与有限元法类似，但采用差分格式来近似求解偏微分方程。
在处理大变形和复杂边界问题时具有一定的优势。
（3）离散元法特别适用于分析节理岩体等非连续介质的边坡稳定性。
它能够模拟块体之间的分离、滑动和碰撞等行为。
三、监测分析方法1、地表位移监测通过设置测量点，使用全站仪、GPS 等仪器定期测量边坡表面的位移变化。
当位移量超过一定的阈值时，提示边坡可能存在失稳风险。
2、深部变形监测采用钻孔倾斜仪、多点位移计等设备，监测边坡内部的深部变形情况。
这种方法能够更早地发现潜在的滑动面。
《岩体力学》第九章边坡岩体稳定性
第九章边坡岩体稳定性斜坡：倾斜的地面，是天然斜坡和人工边坡的总称。
边坡的分类：自然边坡：天然的山坡和谷坡(地壳隆起或下降引起)按成因分丿人工边坡：人工开挖、改造形成如采矿边坡、铁路公路路堑与路堤边土质边坡坡等岩质边坡按岩性分丿本章主要讨论人工开挖的岩质边坡的稳定性。
岩质边坡稳定性分析方法：1)数学力学分析法(包括块体极限平衡法、弹性力学法和弹塑性力学分析法及有限元法等)2)模型模拟试验法(相似材料模型试验、光弹试验法和离心模型试验)3)原位观测法此外，还有破坏概率法、信息论方法及风险决策法等。
「、稳定性系数稳定性计算*核心内容：安全性系数(安全系数)第一节边坡岩体中的应力分布特征一、应力分布特征假定岩体为连续、均质、各向同性的介质，且不考虑时间效应的情况下(1 )边坡面附近的主应力迹线明显偏转，与坡面趋于平行，二3与坡面趋于正交，而向坡体内逐渐恢复初始应力状态；(2 )坡面附近出现应力集中现象；(3)坡面处的径向应力为零，故坡面岩体仅处于双向应力状态，向坡内逐渐转为三向应力状态；(4)因主应力偏转，坡体内的最大剪应力迹线由直线变为凹向坡面的弧线。
、影响边坡应力分布的因素(1 )天然应力：h f,坡体内拉应力范围加大。
(2)坡形、坡高、坡角及坡底宽度等，对边坡应力分布有一定的影响；坡高f,「、二彳也大;坡角f,拉应力范围f,坡脚剪应力f。
（3）岩体性质及结构特征变形模量E对边坡影响不大，□对边坡应力影响明显。
第二节边坡岩体的变形与破坏一、边坡岩体变形破坏的基本类型1•边坡变形的基本类型根据其形成机理分为两种类型：卸荷回弹和蠕变变形。
2•边坡破坏的基本模型四类，见教材P771平面滑动：单平面滑动,双平面滑动，多平面滑动L2楔形状滑动剪切破坏以滑坡形式「3）圆弧形滑动1（4 ）倾倒破坏（以崩塌形成）拉断破坏（以崩塌形式）实际上，就是两种：滑坡和崩塌。
二、影响岩体边坡变形破坏的因素1•岩性：岩体越坚硬，边坡不易破坏，反之，容易破坏（一般情况）。
岩质边坡稳定分析及支护方式
优点：可从根本上解决边坡的稳定性问题，达 到根治的目的。
3)加固 (1)注浆加固 当边坡坡体较破碎、节理裂隙较发育时， 可采用压力注浆这一手段，对边坡坡体进行 加固。灌浆液在压力的作用下，通过钻孔壁 周围切割的节理裂隙向四周渗透，对破碎边 坡岩土体起到胶结作用，形成整体，提高坡 体整体性及稳定性的目的。 优点：注浆加固可对边坡进行深层加固。 (2)锚杆加固 当边坡坡体破碎，或边坡地层软弱时，可 打入一定数量的锚杆，对边坡进行加固。锚 杆加固边坡的机理相当于螺栓的作用。 优点：锚杆加固为一种中浅层加固手段。
(2)岩体结构的影响，表现在节理裂隙的发育程度 及其分布规律、结构面的胶结情况、软弱面和 破碎带的分布与边坡的关系、下伏岩石界面的 形态以及坡向坡角等；
(3)水文地质条件的影响，包括地下水的埋藏条件、 地下水的流动及动态变化等；
(4)地貌的影响，如边坡的高度、坡度和形态等；
(5)风化作用的影响，主要体现为风化作用将减弱岩 石的强度，改变地下水的动态；
崩破塌坏边坡破坏的基本类楔型形体滑动
倾倒破坏
崩塌
边
楔形状滑动
坡
圆弧滑动
多平面滑动
破 滑坡 平面滑动 双平面滑动 坏
类
单平面滑动
型
圆弧形滑动
倾倒破坏
单平面滑动
双平面滑动
多平面滑动
边坡的安全等级
根据边坡破坏后造成损失的严重性、边坡的类型及坡 高等因素将边坡的安全等级划分为三级，如表1.1所示。
三、边坡岩体稳定性分析
后果
四、边坡岩体稳定性计算
边坡工程第6章-边坡稳定性分析图解法(冶金出版社)
6.2.2 赤平极射投影基本作图法
已知两平面，其交线的投影作图
已知两平面的产状分别为走向N20°E、倾向NW、倾角60°和走 向N40°W、倾向NE、倾角40°，其交线的作图步骤如下： 1) 按基本作图法(2)，根据已知平面的产状作出其投影，分别为
产状已知的直线投影作图
已知一直线产状为倾向N50°W、倾角40°，其赤平极射投影作 图步骤如下： 1) 在透明纸上作一基圆，其直径等于投影网直径，O为圆心，
在基圆上标出E、S、W、N方位和方位角分度 2) 在基圆上根据已知直线的倾向(N50°W)标出A点，并连接AO 3) 将透明投影图覆于投影网上，使AO与投影网的EW线重合。
在投影图上绘制已知平面的投影大圆ABC，和已知直线的投影DO，包含DO且 垂直于已知平面ABC的平面作图步骤如下： 1) 按基本作图法(4)，作出已知平面ABC的法线PO 2) 按基本作图法(5)，作包括已知直线DO和已知平面的法线PO的平面，即大圆
FDPG，此为求作平面的投影
6.2.2 赤平极射投影基本作图法
6.1.2 投影网
吴氏网
2. 纬线的绘制
纬线为不通过投影球球心，走向东西，纬度(球面法线与赤道 平面的夹角)为南纬0°~90°和北纬0°~90°的一组不通过球心的垂直 平面赤平极射投影。
绘制时首先将NE弧分度(每格2°或5°)，再将所得各点与圆心O 相连，然后自各点作切线，它们与经线SN的延长线相交得到一系 列交点。以这些交点为圆心，以交点至NE弧段上各相应分度点的 切线段为半径作圆弧，此一系列圆弧即为北半部的纬线。
6.2.2 赤平极射投影基本作图法
边坡岩体稳定性分析的计算方法
边坡岩体稳定性分析的计算方法边坡岩体稳定性分析是地质工程学中的重要研究内容。
它是地质工程的重要基础，可以为精确评价地质环境各种地质斜坡的安全性提供重要的数据支撑。
近年来，随着科学技术的进步，越来越多的科学家和工程师研究了边坡岩体稳定性分析的计算方法，从而有效地改善了地质斜坡的稳定性。
一、边坡岩体稳定性分析的基本原理边坡岩体稳定性分析是通过对斜坡结构的物理性质、水文条件、地质因素等进行系统分析，确定斜坡冒顶、滑坡或不稳定破坏的危险性，从而预防发生灾害的方法。
基本分析步骤主要有滑动面分析、水力分析和稳定性分析3步。
1、滑动面分析滑动面分析是稳定性分析中最基本的部分，它是确定斜坡滑动面的位置和角度的重要步骤。
通过对斜坡物理特征的确定，研究斜坡的水力分布和强度特征的变化，从而确定滑动面的位置和角度；此外，为了准确确定滑动面，需要考虑斜坡节理的布置状况和地质条件的影响。
2、水力分析水力分析是指通过分析斜坡上存在的水文条件，来确定斜坡滑动面上水力变化的模式和范围。
首先，需要确定斜坡上各种水力作用的大小，如水压力和地表渗透力，这是确定斜坡滑动面的重要参数；其次，还需要对斜坡上水力作用分布的变化规律进行分析，并建立相应的水力分析模型，以计算水力作用的大小和方向；最后，要根据滑动面的位置和分布规律，确定在水力作用的情况下的滑动面的变化趋势。
3、稳定性分析稳定性分析是指根据分析出的斜坡滑动面位置，以及其上水力作用的情况，来确定斜坡稳定状态。
首先，根据滑动面的信息，确定斜坡的稳定状态；其次，根据水力作用的变化规律，计算滑动面上的水力变化情况，从而确定斜坡的变形状态；最后，根据稳定性分析的结果，结合当地地质条件，确定斜坡的安全状态。
二、常用的边坡岩体稳定性分析计算方法边坡岩体稳定性分析计算方法有多种，主要有静力法、动力法、水力法等。
1、静力法静力法是地质斜坡稳定性分析中，最为常用的方法之一，是通过对斜坡上地层、节理、岩体、水力等特征参数进行系统分析，确定斜坡的最不稳定位置，从而预测斜坡的压坡、滑坡及其他不稳定破坏的可能性的方法。
岩体力学 中国地质大学 贾洪彪第九章边坡岩体稳定性分析
第九章边坡岩体稳定性分析第一节概述斜坡(slope)是天然斜坡和人工边坡的总称。
前者是自然地质作用形成未经人工改造的斜坡，这类斜坡在自然界特别是山区广泛分布，如山坡、沟谷岸坡等等；后者经人工开挖或改造形成，如露天采矿边坡、铁路公路路堑与路堤边坡等等。
另外，按岩性又可将边坡分为土质边坡和岩质边坡。
本章以讨论人工开挖的岩质边坡稳定性为主。
斜坡的变形与破坏常给人类工程活动及生命财产带来巨大的损失。
例如，1982年7月，四川省云阳鸡扒子发生滑坡，滑体规模1 500万立方米，其中，前缘180万立方米的土石体被推入长江，严重碍航。
该滑坡还使大量农田、房屋被毁，造成了巨大的经济损失。
又如，1980年6月发生的湖北远安盐池河山崩，规模约100万立方米，造成284人死亡，损失惨重。
再如1963年发生在意大利的瓦依昂水库库岸滑坡，其总方量达2.5亿立方米，滑坡造成2 500多人死亡，水库也因此而失效。
除自然斜坡变形破坏外，人工边坡的变形破坏也常有发生，主要见于大型水利水电工程边坡、铁路路堑及露天采矿边坡。
如抚顺煤矿和大冶铁矿的露天采坑，都曾发生过失稳事故，对生产和生命财产造成损失。
由于边坡失稳，特别是自然大型斜坡失稳的危害巨大，因此，世界各国都非常重视，我国政府有关部门已将其列入重大地质灾害之一，进行重点研究。
边坡在其形成及运营过程中，在诸如重力、工程作用力、水压力及地震作用等力场的作用下，坡体内应力分布发生变化，当组成边坡的岩土体强度不能适应此应力分布时，就要产生变形破坏，引发事故或灾害。
岩体力学研究边坡的目的就是要研究边坡变形破坏的机理(包括应力分布及变形破坏特征)与稳定性，为边坡预测预报及整治提供岩体力学依据。
其中稳定性计算是岩体边坡稳定性分析的核心。
目前，用于边坡岩体稳定性分析的方法，主要有数学力学分析法(包括块体极限平衡法、弹性力学与弹塑性力学分析法和有限元法等)、模型模拟试验法(包括相似材料模型试验、光弹试验和离心模型试验等)及原位观测法等。
岩质边坡稳定分析
Rockslide at Yosemite National Park, California kills one, injures 4
6.岩质边坡①稳尾定纵①性剖①尾尾的面纵纵剖评开剖面面价挖开开挖方后挖后后法破最最大坏大主剪接近度图 定量应应力力计图图算（（MMPPaa））
分析方法 定性分析 — 工程地质分析
还可能再次滑动破坏
危害 已滑动破坏过的老滑坡的危害
结构疏松破碎
强度低
老滑坡体 透水性强
稳定性差
据了解，有些县市建新城时，没搞清楚地质状况就先行建设，结果把整个新
城建在滑坡体上，如巴东就是一个典型，该城从1979年滑至1坡99体5年三次迁城选址，
二建新城，浪费巨大。
边界线
地质今在年三2峡月考25察日发，现记，者只从要国地土势资平源坦部些三的峡地地方质，灾多害半防有治居指民挥和部城获镇悉，，而三这峡些库平区地 十正之 在八建九设是中古的滑巫坡山，新如城秭(离归旧老城县数城十、里新)一滩处镇2、00云0万阳立老方县米城的、滑云坡安体镇，等正等以。每在天这1些毫 古米左滑右坡的上速，人度滑们动繁衍。生26日息，，耕记种者收赶获到。巫古山代新三县峡城人，口在少暮，雨没路有上大看规到模滑的坡开已挖拉和裂高水 楼泥大路厦面的，建一设条，条所裂以缝虽触然目是惊建心城，在有许的多长滑达坡10体米上。，滑人坡与体自位然于倒新能城上中千心年区相，安坡无度事28。 至30度，影响范围包括县残联、防疫站、法院、公安局、港务局等十多家单位及
整理ppt
● 坡高越高，坡内拉应力越高
● 坡角越大，拉应力范围越大，切向应力值越高
坡形 ● 基坑底宽 W<0.8H 时坡脚处τmax随底宽的缩小而急剧增大
影响
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大。∵泊松比的变化，可使水平自重应力发生改变。
边 (4)结构面
坡 岩
❖
使坡体中应力发生不连续分布，在结构面周边或端 点形成应力集中带或阻滞应力的传递，坚硬岩体边 坡中明显。
体
稳
定
性
分
析
第
九 章
§9.2 边坡岩体的变形与破坏
边 岩体边坡的变形与破坏是边坡发展演化过程中
坡
两个不同的阶段，变形属量变阶段，而破坏则 是质变阶段，形成一个累进性变形破坏过程。
第 九 章
边 2、蠕变变形
坡 岩
当边坡内的应力未超过岩体的长期强度时，则这种 变形所引起的破坏是局部的。反之，这种变形将导
体 致边坡岩体的整体失稳。
稳 破裂失稳是经过局部破裂逐渐产生的，几乎所有的
定 岩体边坡失稳都要经历这种逐渐变形破坏过程。
性
分
析
第
九 二、边坡破坏的基本类型
章
边
边 崩塌
多平面滑动
第
九 章
一、几何边界条件分析
边 分析内容：
坡
查清岩体中的各类结构面及其组合关系，确
坡
坡
平面滑动 双平面滑动
岩 体 稳
破 坏 的 滑坡
单平面滑动 楔形状滑动
定
基
性
本
圆弧形滑动
分 析
类 型 倾倒破坏
第
九 崩塌：斜坡岩土体被结构面分割的块体，突然脱离 章 母体以垂直运动为主、翻滚跌跃而下的现象与过程
滑坡：斜坡岩土体沿着贯通的剪切破坏面（带），
边 坡
产生以水平运动为主的现象。
倾倒破坏（弯曲倾倒）：由陡倾或直立板状岩体组 成的斜坡，当岩层走向与坡面走向近平行时，在自
岩 重应力的长期作用下，由前缘开始向临空方向弯曲、
体 折裂，并逐渐向坡内发展的现象。
稳
定
性
分
析
第 九 章
边 坡 岩 体 稳 定 性 分 析
第 九 章
边 坡 岩 体 稳 定 性 分 析
第
九 三、影响岩体边坡变形破坏的因素
章
边 1、岩性 决定岩体边坡稳定性的物质基础。
坡 2、岩体结构 岩体结构及结构面的发育特征是岩体 岩 边坡破坏的控制因素。
性
>1 稳定 ≦1 不稳定
分 在多数情况下，计算的稳定性系数都有一定误
析 差，因此，引入安全系数。
第 九
章 块体极限平衡法步骤
边
可能滑动岩体几何边界条件的分析
坡
岩
受力条件分析
体
稳
确定计算参数
定
性
计算稳定性系数
分
析
确定安全系数，进行稳定性评价
第
九 一、几何边界条件分析
章
几何边界条件：构成可能滑动岩体的各种边界面
第
九 章
§9.3 边坡岩体稳定性分析的步骤
边
定性分析：在工程地质勘察工作基础上，对边坡岩 体变形破坏的可能性及破坏形式进行初步判断。
坡 定量分析：在定性分析基础上，应用一定的计算方
岩 法对边坡岩体进行稳定性计算及定量评价。
体 稳
模型模拟试验法 评
块体极限平衡法
定 价 数学力学分析法 弹性力学、弹塑性力学法
体 3、水的作用 使岩土的质量增大、滑动面的滑动力
稳
增大；岩土软化、抗剪强度降低；对岩体产生动水 压力和静水压力。
定 性
4、风化作用 使岩体内裂隙增多、扩大，透水性增 强，抗剪强度降低。
分
析
第
九 章
三、影响岩体边坡变形破坏的因素
边 5、地形地貌 直接影响边坡内的应力分布特征， 坡 进而影响边坡的变形破坏形式及边坡的稳定性。 岩 6、地震 产生地震惯性力 体 7、天然应力 稳 8、人为因素 定 性 分 析
性 分
方 法
工程类比法
有限元法等数值方法
析
图解法
第
九 章
块体极限平衡法
假设条件
边 (1)边坡岩体将沿某一结构面（滑动面）产生滑移 坡 剪切破坏；
岩 (2)滑体为刚体 在滑动过程中相对位置不变化
体 (3)滑动面上应力分布均匀；
稳 (4)不考虑滑体两侧的抗滑力。
定 稳定性系数=滑动面上可能利用抗滑力/滑动力
边坡岩体为适应重分布应力状态，将发生
定
变形和破坏。因此，研究边坡岩体重分布
性
应力特征是进行稳定性分析的基础。
分
析
第
九 ❖ 边坡面附近：主应力迹线发生偏转。最大主应力
章
与坡面近于平行，最小主应力与坡面近于正交，
向坡体内逐渐恢复初始应力状态。
边 ❖ 坡面上径向应力为零，为双向应力状态，向坡内
坡
逐渐转为三向应力状态。
岩
体
稳
定
性
分
析
第 九 章
(3)坡面附近：应力集中带。坡脚附近，最大剪 应力增高，易剪切破坏；坡肩附近，拉应力带。
边坡愈陡，范围愈大，∴，坡肩附近最易拉裂
边
破坏。
坡
(4) 最大剪应力迹线为凹向坡面的弧线。
岩
体
稳
定 章
二、影响边坡应力分布的因素
边
(1)天然应力 水平天然应力使坡体 应力重分布作用加剧。
边 及其组合关系，包括滑动面、切割面和临空面三 坡 种。 岩 滑动面：起滑动(即失稳岩体沿其滑动)作用的面， 体 包括潜在破坏面。 稳 切割面：起切割岩体作用的面，由于失稳岩体不 定 沿该面滑动，因而不起抗滑作用，如平面滑动的 性 侧向切割面。 分 临空面：临空自由面，为滑动岩体提供活动空间， 析 临空面常由地面或开挖面组成。
第
九 §9.1 边坡岩体中的应力分布特征
章
边
斜坡(slope)：地表一切具有侧向临空面的地质体， 包括天然斜坡和人工边坡。
坡
岩 体
天然斜坡(简称斜坡）：自然地质作用形成未经人 工改造的斜坡。
稳
定 性
人工边坡(简称边坡）：经人工开挖或改造形成的 斜坡。
分
析
第
九 §9.1 边坡岩中的应力分布特征
章
边 研究目的
岩
体
稳
一、边坡岩体变形的基本类型
定
二、边坡破坏的基本类型
性
三、影响岩体边坡变形破坏的因素
分
析
第
九 一、边坡岩体变形的基本类型
章
边 坡
1、卸荷回弹
•成坡过程中，荷重不 断减少→边坡岩体在减
岩 荷方向(临空面) 伸长变
体 形→卸荷回弹。
稳
定 •天然应力越大，向临
性 空方向的回弹变形量也
分 析
越大。往往会伴随产生 一系列的张性结构面。
坡 岩 体
(2)坡形、坡高、坡角及坡底宽度
❖ 坡高不改变应力等值线的形状，但 改变主应力的大小。
稳 坡角影响边坡岩体应力分布图象。
定 ❖坡底宽度对坡脚岩体应力有较大的 性 影响。
分 ❖坡面形状对重分布应力也有明显的 析 影响。
第
九 (3)岩体性质及结构特征
章 ❖岩体变形模量影响不大，泊松比对边坡应力影响较
坡
岩 体 稳
研究边坡变形破坏的机理(包括应力分布及变 形破坏特征)与稳定性，为边坡预测预报及整治提 供岩体力学依据。其中稳定性计算是岩体边坡稳 定性分析的核心。
定
性
分
析
第
九
一、应力分布特征
章
边
岩体中开挖→人工边坡→开挖卸荷→近边
坡
坡面一定范围内的岩体中应力重分布→边
岩
坡岩体处于重分布应力状态。
体
稳