岩土边坡稳定性分析

岩土边坡稳定性分析
文章主要探讨了岩土边坡稳定性分析问题。

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1边坡稳定性研究基础
1.1应力状态
应力状态，物体受力作用时，其内部应力的大小和方向不仅随截面的方位而变化，而且在同一截面上的各点处也不一定相同。

通过物体内一点可以作出无数个不同取向的截面，其中一定可以选出三个互相垂直的截面，在它上面只有正应力作用，剪应力等于零，用这三个截面表达的某点上的应力，即称为此点的应力状态。

三个主应力不等且都不等于零的应力状态称为三轴（三维、空间）应力状态；如有一个主应力等于零，则称为双轴（二维、平面）应力状态；如有两个主应力等于零则称为单轴（或单向）应力状态。

构件在受力时将同时产生应力与应变。

构件内的应力不仅与点的位置有关，而且与截面的方位有关，应力状态理论是研究指定点处的方位不同截面上的应力之间的关系。

应变状态理论则研究指定点处的不同方向的应变之间的关系。

应力状态理论是强度计算的基础，应变状态理论是实验分析的基础。

1.2岩石强度理论
岩石强度是岩石在外力作用下达到破坏时的极限应力，岩石强度是岩石力学性质的主要属性之一。

它是通过实验室内或现场的试验求得的。

在岩石力学中，岩石一词是岩块和岩体的总称。

岩块是指由地质构造因素割裂而成的不连续块体，是岩体的组成单元。

实验室试验用的岩样就是岩块。

岩体是指包括地质结构的地质体的一部分。

虽然岩块和岩体具有相同的地质历史环境，经历过同样的地质构造作用，但它们的性质是有区别的。

反映在强度方面，岩块的强度主要取决于构成岩石的矿物和颗粒之间的联结力和微裂隙的影响；而对岩体强度起控制作用的则是岩体中的结构面和构造特征。

1.3莫尔理论
莫尔于1900年提出了莫尔强度理论，认为材料发生破坏是由于材料的某一面上剪应力达到一定的限度，而这个剪应力与材料本身性质和正应力在破坏面上所造成的摩擦阻力有关。

即材料发生破坏除了取决于该点的剪应力，还与该点正应力相关。

这是目前岩石力学中应用最广泛的理论。

岩石沿某一面上的剪应力和该面上的正应力理论可表述为三部分。

第一是表示材料上一点应力状态的莫尔应力圆，第二是强度曲线，第三是将莫尔应力圆和
强度曲线联系起来，建立莫尔强度准则。

莫尔理论的基本思想有以下三个方面：（1）以（脆性材料、铸铁）实验数据统计分析为基础。

（2）不考虑中间主应力对强度的影响。

（3）由正应力和剪应力组合作用使产生破坏（受拉破坏、拉剪破坏、压剪破坏）。

1.4地质基础
边坡体的结构、组织、成分、构造、岩体所处的地质构造部位，埋藏条件及所受构造变动影响程度等，构成了岩体的基本性质，岩石内部结晶程度以及晶体间排列接触关系是岩体基本性质重要因素。

上述因素不同，各个岩体具有了不同的物理力学性质，最后呈现出不同的状态。

有的岩体接近了弹性体，有的岩体为塑性体，有的接近脆性体，但是岩土又是松散体。

在自然界有一种状态的岩体是罕见的，但是大多数岩体是具有两种状态的，有的甚至有三种状态特性，状态间还可以互相转化。

岩体边坡中常常具有裂隙、层理、节理、断裂、溶洞、软弱夹层、空洞、风化层所等排列的不致密等的“缺陷”，如果岩体中强烈的活动比较多的存在着上述“缺陷”时，可能就破坏了岩体的整体性和均匀性。

岩体则因此呈现出了各方面的异性性质，同时也会剧烈的改变岩体的最原始状态。

2影响岩土边坡稳定性因素分析
2.1内部因素
（1）边坡岩土体的性质和类型，通过总结国内外相关的工程经验可以发现：边坡岩土体的性质和类型的差异是影响岩土边坡稳定性的一个重要的内部因素。

由于边坡岩土体的性质和类型之间存在差异，边坡岩土所承载的内部作用力也略有不同，因此边坡的破坏形式也明显不同。

（2）边坡的地质构造。

地质构造对于岩土边坡稳定性的影响是多方面的，这些影响主要表现为：构造面的发育程度、形状、连通性、规模、内部填充物成分以及填充的程度等等。

一般在同一地质构造下，岩土边坡的稳定性也会存在较大的差异，因为其主要是受到边坡倾斜度的影响。

（3）边坡的总体形态。

总体形态对于其稳定性具有直接影响，在部分工程项目的建设中，坡顶局部或者大部分裂缝的现象比较常见。

这主要是因为，坡顶的张力或者应力过大，会形成对总体不利的形态，这样就会在施工过程中造成较为严重的安全问题和质量问题。

（4）岩体结构。

在岩体强度及其稳定性的研究中，证实了岩体中的断层、层理、节理和片理是边坡稳定性的控制因素。

所以结构面被认为是特别重要的影响因素，结构面强度比岩石本身强度低很多，根据岩块强度计算稳定的岩体边坡可以高达数百米，然而岩体内含有不利方位的结构面时，高度不大的边坡也可能发生破坏。

其根本原因就在于岩体中有结构面存在，降低了岩体的整体强度，增大了岩体的变形性和流变性，形成岩体的不均匀性和非连续性。

边坡失事证明：一个或多个结构面组合边界的剪切滑移、张拉破坏和错动变形是造成边坡岩体失稳的主要原因。

2.2外部因素
2.2.1地震
地震对于岩土边坡稳定性的作用，是在各种较为常见的地质灾害中影响最严重的。

这主要是因为在强大的外力作用下，岩土边坡的下滑力一般会急剧增大，同时会使得边坡岩土体的结构发生重大变化，甚至遭受到严重的破坏，因而导致岩土边坡表面出现新的裂痕，或者导致原有的裂缝不断扩大，这对构造物的主体结构安全性是非常的不利。

2.2.2气候
气候条件影响主要表现为：气温变化、降水多少以及湿度变化等等，其中降水的影响作用最为显著。

由于气候条件的影响，岩土边坡会产生相应的力学反应或者物理作用，边坡岩土体的内部剪应力也就会不同程度的相应增大或减少，因此会影响到岩土边坡整体的稳定性。

3结语
在现在工程项目建设中，对于岩土边坡的稳定性动态分析时，要考虑到工程项目建设的多元性、复杂性，加之各种内外部因素的影响，同时，对于其稳定性的分析，要采取多种方法相结合方式，保证分析流程的科学性以及结果的可靠性。

参考文献
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[2]陈强.岩土边坡稳定性研究与分析[J]湖南大学学报，2005（07）.
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