岩石力学-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。
岩质边坡稳定性分析计算
岩质边坡稳定性分析计算引言：岩质边坡是指由岩石构成的边坡体，它的稳定性分析是地质工程中的一项重要内容。
本文将围绕岩质边坡的稳定性分析进行详细讨论，包括边坡的力学特性、稳定性分析的方法和计算步骤。
一、岩质边坡力学特性：岩质边坡的力学特性主要包括边坡坡度、岩性、结构构造、地质构造、坡面覆盖物、地下水等。
这些因素对边坡的稳定性有着重要影响。
1.边坡坡度：边坡坡度是指地面或水平面与边坡倾斜线的夹角，是影响边坡稳定性的重要因素。
坡度越大，边坡的稳定性越差。
2.岩性：岩石的强度、粘聚力、内摩擦角等岩性参数对边坡稳定性有着重要影响。
一般来说，岩性较强的边坡稳定性较好。
3.结构构造：边坡中的断层、节理、褶皱等结构构造对边坡的稳定性有着重要影响。
结构面的发育程度和倾角越大，边坡的稳定性越差。
4.地质构造：地质构造包括岩层倾角、层面、节理等，对边坡的稳定性具有重要影响。
地质构造的研究可以帮助我们了解边坡的受力特点和变形规律。
5.坡面覆盖物：坡面覆盖物通常包括土壤、草地、水层等，这些覆盖物的分布情况和特性对边坡的稳定性有着显著影响。
6.地下水：地下水的存在对边坡的稳定性具有重要影响。
当地下水位上升时，边坡会受到水的浸润，导致边坡强度降低，从而增加边坡失稳的可能性。
二、岩质边坡稳定性分析方法：岩质边坡的稳定性分析方法主要有极限平衡法和有限元法两种，下面将对这两种方法进行介绍。
1.极限平衡法：极限平衡法是一种经典的岩质边坡稳定性分析方法，它基于边坡体在其稳定状态下的力学平衡原理进行计算。
这种方法通常将边坡分割为无限小的切割体，并假设切割体沿着内摩擦边界面滑动，从而得到边坡的稳定状态。
2.有限元法：有限元法是一种基于有限元理论进行边坡稳定性分析的方法。
这种方法将边坡体离散为有限数量的单元，通过求解单元之间的位移和应力，得到边坡的稳定状态。
有限元法能够模拟较为复杂的边坡几何形状和边界条件，但计算复杂度较大。
三、岩质边坡稳定性计算步骤：进行岩质边坡稳定性分析计算时，通常需要进行以下步骤：1.边坡参数确定：根据实地调查和实验数据，确定边坡的坡度、坡高、岩石强度参数、结构面参数等。
专题三岩土体边坡稳定性分析
专题三岩土体边坡稳定性分析
典型的土质滑坡形态特征示意图 1—滑坡体； 2—滑动面；3—滑坡床；4—滑坡壁；5—滑坡台 地；6—鼓张裂隙；7—滑坡鼓丘；8—滑坡舌；9—滑坡舌上 的扇形裂缝；10—后缘裂缝
专题三岩土体边坡稳定性分析
滑坡体是边坡体上产生滑动的那一部分岩土体，简 称滑体； 滑坡床是边坡中滑坡体之下固定未动的岩土体； 滑动面是滑坡体和滑坡床之间的界面，简称滑面； 滑坡壁是滑坡体最后方保留在母体上的出露的陡峭 滑动面； 滑坡平台又称滑坡台阶，是指滑坡体各段由于滑动 惯性和速度的差别在滑坡体上部形成的台阶状小型 阶地，工程上也称台坎； 鼓张裂隙分布在滑坡体的下部，是因滑体下滑受阻、 土体隆起过程中形成的张性裂隙；
专题三岩土体边坡稳定性分析
按岩土类型分类： 基岩滑坡、粘性土滑坡、黄土滑坡、砂性土 滑坡、堆积层滑坡。 按滑坡深度分类：（滑动面埋藏深度）
表层滑坡（＜2～3m）、浅层滑坡（3～ 10m）、深层滑坡（＞10m）。
专题三岩土体边坡稳定性分析
5）滑坡判断的标志： ①地形地貌及地物标志。 ②岩土结构特征。 ③水文地质标志。 ④滑坡边界及滑坡床标志。
3）在时间、空间分布上具有集中性和随机性：
时间上，一次大暴雨、大地震往往造成大量的边坡稳定问题， 如81年7月，四川暴雨,全省90个县州产生6万多处滑坡，规 模大的有47000多处。 同年8月，陕西暴雨，产生1万多处滑坡，规模大的有1005处。
专题三岩土体边坡稳定性分析
4）分布广、稳定问题突出： ①高、矮边坡都可能存在稳定问题； ②土坡、岩坡都可能存在稳定问题； ③陡坡、缓坡都可能存在稳定问题，如四川云
专题三岩土体边坡稳定性分析
二、边坡的工程地质分类
岩石路堑边坡稳定性分析
岩石路堑边坡稳定性分析[摘要]本文主要阐述了影响岩石路堑边稳定性的主要因素，并且简要说明了岩石路堑边稳定性的分析方法，最后向大家介绍了，堑边路面稳定性的防治措施。
【关键词】堑边路面稳定性；分析方法；防治措施1、影响岩石路堑边坡稳定性的主要因素1.1岩石构造和地质类型影响边坡稳定性的因素主要有地理因素和工程因素。
地理因素包括岩石的结构密度，地貌特征等等因素。
而工程因素主要包括人为因素，工程损伤和地震等不可预计的事件。
在地理因素之中，岩性对边坡的稳定及其边坡的坡高和坡角起重要的控制作用。
坚硬的岩石如花岗岩、石灰岩等可以形成非常稳定的堑边坡。
而在淤泥集中的路段，由于淤泥的流动性非常强，几乎难以形成坚固的边坡。
不同的岩是层组成的边坡，其变形破坏的程度也有着很大的不同，以黄土地区为例，边坡的变形破坏形式以滑坡为主，而在花岗岩、厚层石灰岩、沙岩地区则以崩塌为主。
在碎屑岩以及松散土层的地区，容易产生碎屑流或者泥石流等自然灾害。
在区域构造比较复杂，褶皱比较强烈，新构造运动比较活动的地区，边坡稳定性差。
断层带岩石破碎，风化严重，又是地下水最丰富和活动的地区极易发生滑坡。
岩层结构的形状对边坡稳定也有很大影响，水平岩层的边坡稳定性较稳定，不过却存在陡倾的节理裂隙，则易形成崩塌和剥落。
同向缓倾的岩质边坡的稳定性比反向倾斜的差。
同向陡倾层状结构的边坡，一般稳定性较好，但由于是由薄层或软硬岩层的岩石组成，可能因蠕变而产生挠曲弯折或倾倒。
比较稳定的山坡上反向倾斜的类型，但垂直层面走向的山坡则易产生切层滑坡[1]。
1.2影响堑边坡稳定性中水的作用地表水和地下水是影响边坡稳定性的重要因素。
不少滑动都是由于水的流动而引起的。
处于水下的透水边坡将承受水的浮托力的作用，而不透水的边坡，将承受静水压力；充水的张开裂隙将承受裂隙水静水压力的作用；地下水的渗流，将对边坡岩体产生动水压力；水对边坡岩体还产生软化或泥化作用，使岩土体的抗剪强度大为降低；地表水的冲刷，地下水的溶蚀和潜蚀也直接对边坡产生破坏作用。
岩土工程中的边坡稳定性
岩土工程中的边坡稳定性边坡稳定性一直是岩土工程中的重要问题之一。
边坡指的是山体或土地表面的坡度，其稳定性对于道路、铁路、建筑物、水利工程等的设计和施工具有关键的影响。
本文将探讨岩土工程中的边坡稳定性及相关因素。
1. 岩土工程中的边坡稳定性概述边坡稳定性是指边坡在重力、水力等外力作用下保持其原始形态的能力。
岩土工程中的边坡稳定性研究主要包括边坡的稳定性分析、评估和加固措施设计。
在边坡稳定性分析中，通常会考虑土壤的强度、坡度、水文条件等因素，并结合地形地貌等综合因素进行综合分析。
2. 影响边坡稳定性的因素（1）土壤的强度：土壤的强度直接影响边坡的稳定性，强度较低的土壤更容易导致边坡滑坡等灾害。
（2）坡度：较陡的坡度更容易导致边坡的失稳，因为重力作用更大。
（3）水文条件：水文条件是影响边坡稳定性的重要因素之一，包括地下水位、降雨、径流等。
（4）土体的孔隙水压力：当土壤中存在过多的孔隙水时，会增加边坡的重量和水压，导致边坡失稳。
（5）地震：地震会产生剧烈的地面摆动，进一步破坏边坡的稳定性，引发滑坡等灾害。
3. 边坡稳定性分析方法（1）常用方法：边坡稳定性分析的常用方法包括极限平衡法、有限元法和数值模拟方法等。
（2）极限平衡法：该方法基于土壤强度理论，通过计算土体切线与重力切向力的平衡来评估边坡稳定性。
（3）有限元法：该方法基于力学和数学原理，在电脑上建立数学模型，模拟边坡的力学行为。
（4）数值模拟方法：该方法通过数值计算方法，模拟边坡稳定性及其发展过程，可以更精确地分析边坡的稳定性。
4. 边坡稳定性评估和加固措施设计（1）评估：边坡稳定性评估通常包括现场调查、数据收集、分析计算和风险评估等步骤，以确定边坡是否稳定。
（2）加固措施设计：根据边坡稳定性评估结果，可以设计一系列的加固措施，包括减小坡度、加固土体、排水处理、构筑物设置等。
综上所述，岩土工程中的边坡稳定性是一个重要且复杂的问题。
了解边坡稳定性的相关因素，并采用科学的分析方法和合理的加固措施设计，可以确保边坡在工程建设中的安全稳定。
如何进行岩石工程和边坡稳定性分析
如何进行岩石工程和边坡稳定性分析岩石工程和边坡稳定性分析是土木工程中重要的技术领域，它们关乎工程施工的安全性和可行性。
在进行岩石工程和边坡稳定性分析时，需要综合考虑多种因素，包括岩石力学性质、岩层地质特征、地震动力学等，从而确定合理的设计方案，确保工程的可持续发展和安全运行。
首先，在进行岩石工程和边坡稳定性分析之前，我们需要对工程区域进行详细的地质调查和岩石勘探。
这些调查和勘探工作有助于我们了解地质构造、岩层分布、岩体强度等信息，为后续的分析和设计提供基础数据。
同时，还需要进行地震波动性分析，评估地震对岩石工程稳定性的影响。
其次，岩石工程的稳定性分析包括两个方面：一是岩石体的固结性和稳定性，二是岩石与周围地质环境的相互作用。
固结性分析主要考虑岩石的应力-应变关系、变形特征以及破裂机制。
稳定性分析则包括岩体的内外稳定性，如滑坡、倾倒和崩塌等失稳现象的评估和预测。
这需要运用力学原理和岩石力学参数来建立相应的模型，并进行数值计算和有限元分析。
岩石力学参数的确定是进行岩石工程和边坡稳定性分析的关键之一。
通过室内实验、现场测试或经验公式等手段，我们可以获取岩石的抗压强度、抗剪强度、岩石裂隙参数等重要参数。
这些参数的准确性直接影响到分析和设计结果的可靠性。
因此，在进行工程设计时，需要科学合理地选择和确定这些参数，并在实践中不断修正和优化。
除了岩石力学参数，地震动力学也是影响岩石工程和边坡稳定性的重要因素之一。
地震动力学分析通过考虑地震作用下的岩石变形和破坏过程，评估工程的耐震性和安全性。
这需要建立合适的地震动力学模型，并进行动力响应谱分析、时程分析等计算，同时还需要对地震动力学参数进行准确的获取和调整。
合理地考虑地震作用对岩石工程稳定性的影响，是保证工程抗震能力的重要一环。
最后，岩石工程和边坡稳定性分析的结果需要通过合适的评估指标来进行综合评价。
常见的评价指标包括安全系数、变形量、位移速度等。
这些指标的选择和评估标准需要结合具体的工程特点和设计要求确定，并在实践中进行验证。
岩土工程中的边坡稳定性分析计算
岩土工程中的边坡稳定性分析计算岩土工程是土地利用与开发中不可或缺的一环，而边坡稳定性分析计算是岩土工程中的一个重要课题。
边坡是指由土石堆积而成的斜坡，边坡的稳定性对于土地利用和人们生命财产的安全至关重要。
在边坡稳定性分析计算中，一般需要考虑边坡的地质条件、土壤参数、水文地质条件、边坡几何形状等因素。
下面，本文将从这几个方面进行讨论，并给出相关的计算方法和案例分析。
首先，边坡的地质条件对于稳定性分析非常关键。
不同的地质条件会导致边坡的稳定性有所不同。
常见的地质条件包括岩层的稳定性、岩层的倾角、岩层的厚度等等。
在进行边坡稳定性分析时，需要充分考虑这些因素的影响，并进行相应的计算和分析。
其次，土壤参数是边坡稳定性分析计算中另一个重要的方面。
不同类型的土壤具有不同的强度参数，这直接影响边坡的稳定性。
一般来说，土壤参数可以通过室内试验和现场地质勘探等手段进行测定。
在进行边坡稳定性分析时，需要根据实测数据和试验结果，选择合适的土壤参数进行计算。
水文地质条件也是影响边坡稳定性的重要因素之一。
水分可以对土壤的强度和稳定性产生显著影响。
当发生降雨等情况时，边坡可能会因为土壤的饱和而导致稳定性下降，从而引发边坡滑动等灾害事故。
因此，在进行边坡稳定性分析时，需要考虑水文地质条件的影响，并进行相应的计算和分析。
最后，边坡的几何形状也是边坡稳定性分析计算中需要考虑的一个重要因素。
边坡的坡度、坡高、坡角等几何参数会直接影响边坡的稳定性。
在进行分析计算时，需要根据实际情况确定边坡的几何形状，并进行相应的计算和分析。
综上所述，岩土工程中的边坡稳定性分析计算是一个复杂而重要的课题。
边坡的地质条件、土壤参数、水文地质条件和几何形状等因素都会对边坡的稳定性产生影响。
在进行边坡稳定性分析计算时，需要充分考虑这些因素，并选择合适的计算方法进行分析。
只有通过科学的分析计算，才能确保边坡的稳定性，保障土地利用和人们生命财产的安全。
【案例分析】为了更好地理解边坡稳定性分析计算的实际应用，下面以一个实际工程案例进行分析。
岩石力学-边坡稳定性分析.ppt复习进程
注：（其中 n n l 是未知函数）
当=0（粘土不排水强度）时，c cu M R cAcR
(3)
安全系数：
Fs
抗滑力矩 滑动力矩
MR Ms
c Ac R Wd
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粘性土坡的稳定分析(边坡稳定极限平衡分析的条分法)
回
破坏特点
顾
由于存在粘聚力C，与无粘性土坡不同；
其危险滑裂面位置在土坡深处；
对于均匀土坡，在平面应变条件下，其滑动面可用一圆弧（圆柱面） 近似。
O
R
思考： 为什么粘性土坡通 常不会发生表面滑 动？
回
1 整体圆弧滑动法（瑞典圆弧法）
顾
假设条件R WN来自5）抗滑安全系数：Fs
抗滑力 滑动力
R T
W cos W sin
tg
tg tg
当 = 时 ， Fs=1.0 ， 天 然 休 止 角
Fs
tg tg
回 顾
安全系数与土容重无关
与所选的微单元大小无关
坡内任一点或平行于坡的任一滑裂面
上安全系数Fs都相等
思考：在干坡及静水下坡中，
如不变，Fs有什么变化
岩石力学-边坡稳定性分析.ppt
2015年12月20日，位于深圳市光明新区的红坳余 泥渣土受纳场（以下简称红坳受纳场）发生了特别 重大滑坡事故，造成73人死亡、4人失踪，直接经 济损失人民币8.8亿余元。 益相龙公司董事长龙仁福犯重大责任事故罪、单位 行贿罪、对非国家工作人员行贿罪，予以数罪并罚， 依法判处有期徒刑二十年，罚金人民币一千万元。
2006年17号台风鲇鱼
无粘性土坡稳定性分析
破坏形式：表面浅层滑动
岩石边坡稳定性分析方法
中图分类号 ： Ｔ Ｕ ４ ５ ７
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ： １ ０ ０ ６ — ４ ３ １ １ （ ２ ０ １ ４ ）பைடு நூலகம்１ ７ — ０ ０ ８ ５ — ０ ２
边界 的条件都相 应简化 ， 会 使分析 结果 不准 确 ， 因此在 对 １ 岩石边坡稳定性分析中的注意事项 要 同时采用两种或两种 以上 在岩石边坡稳定性分析中 ， 不能单纯的使用一 种分析 岩 石边坡稳定性进行 分析 时 ， 这样才能保证对岩石边坡稳定性 的全面分析 。 法， 这样 会导致岩 石边坡稳定性 分析 不够 全面 ， 如极 限平 的分析方法 ， ２ 岩石边坡稳定性分 析方法 衡法 ， 虽然简单易行 ， 但是将滑动体看作刚体 的话 ， 是使得 ２ ． １数值 分析 法 岩 石边坡 的地质 环境 极其 的复 杂 ， 所处位 置的岩体还伴 有不均 匀 以及 不连 续性 ， 使 得 作者简 介 ： 蔡伟（ １ ９ ８ ２ 一） ， 男， 河南 夏邑人 ， 本科 ， 高级主 管 ， 工 程 而 且 ， 师， 主 要从 事 岩 土 工 程 勘 察 及 安 全评 价 方面 的研 究 。 岩 石边坡位置 的岩体 不一 ， 造成 岩石边坡 的工程面 临着 巨
《岩石力学》-边坡稳定性分析作业
《岩石力学》-边坡稳定性分析作业姓名：刘振路班级：水电4班学号：2012301580382 2.选择简布（JANBU）法、不平衡推力法、萨尔玛（SARMA）法的任意一种边坡稳定性极限平衡分析方法，进行理论推导. 采用ROCSCIENCE INC. 的SLIDE 5.0软件计算锦屏一级水电站左岸I-I 剖面和V-V剖面选择一种可能滑动模式计算天然、7度烈度地震和0.2倍孔隙水压力条件下边坡的稳定性。
Janbu法推导过程Janbu 法土条的受力分析1.静力平衡方程的形式对土条建立水平和垂直方向的静力平衡方程式，分别得 ΔE =ΔQ +(q+t xW+∆∆) Δx tan α-τΔx (1+tan 2α)（1）τ=αφφτtan tan 1tan )(eeefu t x Wq c F'+'+-+∆∆++'=（2）其中τ为按定义的作用在条底的剪应力。
τ(x )为τ(x )=dxdX （3）对一个宽度无限的小的土条建立力矩平衡，可得X =-E tan α+h t dxdQ h dxdE e -（4）其中h t 为土条侧向力作用点与条底的距离，令 B i =ΔQ +（q +t xW+∆∆）tan α （5）A i =τf Δx (1+tan 2α) （6） 由整体平衡条件ΣΔE 可得 F =ib a iB E E A ∑+-∑（7）式中；E a 和E b 分别为滑体左右端E 的边界值。
2．计算迭代过程Janbu 法的迭代计算步骤如下：1）假定h t 为一确定的数值，Janbu 建议取为h t 土条高度的1/3： 2）先假定一个F 0值，并假定τ(x )=0。
通过（2）求得τf 。
并用式（7）求得一个新的安全系数F1；3）通过式（1）求得各条块的ΔE和E：4）通过式（4）求得各条块的X；5）在新的X的基础上通过式（3）获得一个新的τ(x)；6）F1和F2的差值小于允许误差时，计算收敛结束，否则在新的τ(x)和F2基础上重复2）至5）的解题步骤。
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。
岩石边坡稳定分析
边坡工程—边坡稳定性分析实例
1.5 岩质边坡破坏的原因
由于开挖坡脚处的沉积物 和岩体引起滑体的滑动
由于在边坡下部开挖大型隧道引 起边坡上部岩体的连锁断裂滑动
边坡工程—边坡稳定性分析实例
由于开挖坡脚处的岩体而 形成了新的滑动块体
由于海水侵蚀坡脚而移走 坡脚岩体致使岩体滑动
边坡工程—边坡稳定性分析实例
边坡工程—边坡稳定性分析实例
边坡稳定性分析是不确定性问题，具有随机性、模糊性， 传统方法为定值方法，没有考虑实际存在的不确定性，所给 的安全系数并不能反应分析对象真实的安全度和可靠度，对 于这类具有模糊性的事件可以采用模糊数学方法，如刘瑞玲 等（ 岩石边坡稳定性和Fuzzy综合评判法，岩石力学与工程学 报,1999 ,18（2）:170~175）采用Fuzzy数学方法充分考虑工 程实际经验，建立了Fuzzy综合评判模型。
1.4 不同破坏模式产生原因
1. 有限块是由存在的不连续面和开挖表面相交形成的。 2. 不利的方向块首先滑出，留下后面的空间使后面的块体能够
滑动，第一个滑动块称为关键块（Goodman and shi，1985） 3. 假如某种滑动的动力条件是满足的，沿一个不利方向的表面
或块体边缘的滑动会发生。这些条件中最主要的是在开挖的 空间，块体是可移动的。 4. 假如边坡的滑动受到阻止或者受到抑制，滑体可能发生旋转 运动，因此，当因为滑层沿有开露面滑动的机会被锁定，倾 倒、溃屈、块体跌落或扭转破坏可能发生。 5. 不完全的块体趋向于滑动，但不完全被节理系统定出边界的 块体，可能由于新的断裂使块体孤立，从而发生破坏。
图3 弯曲式倾倒和块体式倾倒
边坡工程—边坡稳定性分析实例
图4 次生倾倒模式
边坡工程—边坡稳定性分析实例
岩石边坡工程之二-边坡稳定分析与评价
ci li N i tg i
Fs
条件有 (1)
Pi hi hi Hi
i
Hi+1
Pi+1
hi+1
Oi
Ti
i Wi
Ni
i Wi
Nii
Hi=Hi+1-Hi
Pi=Pi+1-Pi
将(2代 ) 入(1并 ) 整理得
根据静力平衡条件
Fzi 0，则 N i cos i Wi H i Ti sin i
2.求解方法：
由于不考虑条块间的用作力，条
块i仅受Wi、Ti、Ni的作用。
根据径向力的平衡条件Fxi 0
有 Ni Wi cosi
(1)
根据径向力的平F衡 xi 条 0,有 件
Ni Wi cosi
(1)
根据滑弧面上极限平衡 条件有
抗剪强度 Ti 安全系数
T fi ci li N i tg i
A
3)条块-2侧面切向力Hi、Hi+1
b
a
Hi+1
Wi
Pi+1
Pi
hi Hi c Ti
hi+1 d
Ni
4)土条底部的法向力Nｉ、切向力Tｉ， 条块弧 段长为li
O
R
4. 土条i平衡方程：
bB
C 7
6
5
4
3
力的平A 衡方-1程O： 1 2
Fxi Fzi
0 0
-2
Mi 0
b
a
Hi+1
Wi
Pi+1
Pi
Fs
Fs
ci li Wi cos i tg i
(2)
Fs
根据整体力矩平衡条件 ，外力对圆心的力矩 M i 0，法向
岩质边坡稳定性分析
✓ 数值模拟法：利用计算机 模拟边坡的变形和破坏过 程，预测边坡的稳定性
12 34
✓ 模糊数学法：利用模糊数 学的方法，对边坡的稳定 性进行评价和预测
综合分析方法
定性分析：根据经验、知识、现场调查等对 边坡稳定性进行评估
定量分析：利用数学模型、计算机模拟等方 法对边坡稳定性进行定量计算
综合分析：结合定性和定量分析方法，对边 坡稳定性进行全面评估
边坡稳定性得到显著提高，保障
了高速公路的安全运营
某水电站边坡稳定性分析
01
水电站概况：介绍水电站的地理 位置、规模、结构等基本信息
03
边坡稳定性分析方法：介绍采用 的边坡稳定性分析方法，如极限 平衡法、有限元法等
05
边坡治理措施：根据边坡稳定性 分析结果，提出相应的边坡治理 措施，如锚杆加固、排水措施等
监测与预警：通过实时监测边坡变形、应力 等参数，对边坡稳定性进行动态评估和预警
岩质边坡稳定性分析的影响 因素
地质条件
岩石类型：不 同岩石类型的 力学性质和抗 风化能力不同
01
地下水：地下 水的存在和分Leabharlann 布对边坡稳定 性产生影响03
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地质构造：断层、 褶皱等地质构造 对边坡稳定性产 生影响
04
岩体结构：岩 体的结构特征 对边坡稳定性 产生影响
02
边坡地质条件：分析边坡的地质 条件，如岩石类型、结构、地下 水等
04
边坡稳定性分析结果：展示边坡 稳定性分析的结果，如安全系数、 破坏模式等
06
结论：总结边坡稳定性分析的结 论，如边坡稳定性是否满足要求， 是否需要采取治理措施等
某矿山边坡稳定性分析
矿山概况：地理位置、 开采方式、地质条件 等
9边坡岩体稳定性分析
•§9.1 概述 •§9.2边坡岩体中的应力分布特征 •§9.3 边坡岩体的变形与破坏 •§9.4 边坡岩体稳定性分析步骤 •§9.5 边坡岩体稳定性计算 •§9.6 边坡岩体稳定性其他计算方法
§9.1 概述
斜坡(slope)统指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。 天然斜坡(简称斜坡）是指自然地质作用形成未经 人工改造的斜坡。 人工边坡(简称边坡）是指经人工开挖或改造形成 的斜坡。 研究目的：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。
边坡与岩层走向关系分类
1）顺向边坡：岩层倾向与坡面倾向一致或岩层走向 与边坡走向夹角小于15°。 2）斜向边坡：岩层走向与边坡走向夹角15°～30°。 3）横向边坡：岩层走向与边坡走向夹角30°～90° 4）反向边坡：岩层倾向与坡面倾向相反。
顺向边坡
反向边坡
剖面线
横向边坡 斜向边坡
（2）变形迹象判断法
6、地震 产生地震惯性力
7、天然应力
8、人为因素
地震波以水平运动为主（剪切波）
汶川地震引起的滑坡
活断层
§9.4 边坡岩体稳定性分析的步骤
定性分析是在工程地质勘察工作的基础上， 对边坡岩体变形破坏的可能性及破坏形式进 行初步判断。 定量分析是在定性分析的基础上，应用一定 的计算方法对边坡岩体进行稳定性计算及定 量评价。
边坡高度大，地质结构及环境条件复杂，工 程对边坡质量要求高，常需要保证永久稳定。
边坡高度大，地质结构较复杂,工程对边坡质 量有一定要求, 但通常考虑极限设计. 边坡高度一般较大，地质结构及环境条件复 杂，对边坡质量要求高，但通常要求线路快 速通过。 边坡高度一般较小,地质结构及环境条件相对 简单,对边坡质量要求较高。 边坡高度小,地质结构及环境条件相对简单, 对边坡质量要求高。
岩质边坡稳定性分析.最新PPT资料
〔一〕、应力分布特征
在岩体中进行开挖，形成人工边坡后，由 于开挖卸荷，在近边坡面一定范围内的岩 体中，发生应力重分布作用，使边坡岩体 处于重分布应力状态。
边坡岩体为适应重分布应力状态，将发生 变形和破坏。因此，研究边坡岩体重分布 应力特征是进行稳定性分析的根底。
❖ 边坡面附近的主应力迹线发生偏转。最大主应
2、蠕变变形
边坡岩体中的应力对于人类工程活动的有限时间来说，可 以认为是保持不变的。在这种近似不变的应力作用下， 边坡岩体的变形也将会随时间不断增加，这种变形称为 蠕变变形。
当边坡内的应力未超过岩体的长期强度时，那么这种变形 所引起的破坏是局部的。反之，这种变形将导致边坡岩 体的整体失稳。
这种破裂失稳是经过局部破裂逐渐产生的，几乎所有的岩
岩质边坡稳定性分析
一、 边坡岩体中的应力分布特征
斜坡(slope)统指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。 天然斜坡(简称斜坡〕是指自然地质作用形成未经 人工改造的斜坡。 人工边坡(简称边坡〕是指经人工开挖或改造形成 的斜坡。 研究目的：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。
坡面附近产生应力集中带。在坡脚附近，最 大剪应力增高，最易发生剪切破坏。在坡肩 附近，常形成拉应力带。边坡愈陡，那么此 带范围愈大，因此，坡肩附近最易拉裂破坏。 最大剪应力迹线为凹向坡面的弧线。
二、影响边坡应力分布的因素
(1)天然应力 水平天然应力使坡体 应力重分布作用加剧。 (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。 坡角影响边坡岩体应力分布图像。 ❖ 坡底宽度对坡脚岩体应力有较大 的影响。 ❖ 坡面形状对重分布应力也有明显 的影响。
岩石力学讲义讲稿-岩坡稳定分析
2400多人死亡。
右图为山坡的两个断面图。
岩崩的典型案例
➢ 康德斯特格(Kandersteg)隧 洞由于渗水作用岩坡山崩而 失事 。
隧洞原来设计为无压隧洞， 但后来却成为有压隧洞。中 等程度的水压力使衬砌造成 裂缝。隧洞中的水从裂缝中 渗出，流过透水层最后聚集 在不透水岩层的顶部(图9-4)。 在山坡底部流出一股泉水， 渗水使岩石性质恶化，山坡 变为不稳定而造成山体崩滑， 使附近居民的生命财产受到 很大的损失。
1）平面滑动的一般条件
• （1）滑动面的走向必须与坡面平行或接近平行(约在的范围 内)；
• （2）滑动面必须在边坡面露出，即滑动面的倾角必小于坡 面的倾角，即；
• （3）滑动面的倾角必大于该平面的摩擦角，即； • （4）岩体中必须存在对于滑动阻力很小的分离面，以定出
滑动的侧面边界。
9.3.3 平面滑动稳定分析方法
➢ 边坡稳定性分析评价的方法主要有：
地质分析法(历史成因分析法)、力学计算法、 工程地质类比法、过程机制分析法、理论体边 坡已有的变形迹象，阐明其形成演变机制。
➢ 9.3.1 边坡稳定性分析方法简介
1）定性分析方法
• （1） 地质分析法（历史成因分析法） • （2） 工程地质类比法 • （3）图解法 • （4）边坡稳定专家系统
2） 定量评价方法
• （1） 极限平衡法 • （2） 数值分析方法
➢ 9.3.2 圆弧法岩坡稳定分析
Fs 滑 抗动 滑力 力矩 矩 M MRS
如果，Fs>1则沿着这个计算滑动面是稳定的； 如果Fs≤1，则是不稳定的；如果，则说明这个 计算滑动面处于极限平衡状态。
➢ 9.3.3 平面滑动稳定分析方法
岩滑的典型案例
➢ 意大利瓦依昂(Vajont)水库岩坡 滑动而造成的事故是闻名于全 世界的。
边坡稳定性分析
边坡稳定性分析学习指导：本章介绍了边坡的破坏类型，即：岩崩和岩滑；着重介绍了边坡稳定性分析与评价基本方法，包括圆弧法岩坡稳定分析、平面滑动法岩坡稳定分析、双平面滑动岩坡稳定分析、力多边形法岩坡稳定分析及近代理论计算法；介绍了岩坡处理的措施。
重点：1。
边坡变形破坏类型；2影响边坡稳定性的因素；3边坡稳定性分析与评价。
9.1边坡变形和破坏类型9.1.1概述随着社会进步及经济发展，越来越多地在工程活动中涉及边坡工程问题，通过长期的工程实践，工程地质工作者已对边坡工程形成了比较完善的理论体系，并通过理论对人类工程活动，进行有效地指导。
近年来，随着环境保护意识的增加及国际减轻自然灾害十年来的开展，人类已认识到：边坡诞生不仅仅是其本身的历史发展，而是与人类活动密切相关；人类在进行生产建设的同时，必须顾及到边坡的环境效应，并且把人类的发展置于环境之中，因而相继开展了工程活动与地质环境相互作用研究领域，在这些领域中，边坡作为地质工程的分支之一，一直是人们研究的重点课题之一。
在水电、交通、采矿等许多领域，边坡工程是整个工程不可分割的一部分。
为了保证工程运行安全和节约资金，学者们对边坡的演变规律、边坡稳定性和滑坡预测进行了广泛的研究。
然而，随着人类工程活动的扩大和经济建设的快速发展，高陡边坡稳定性和大规模灾害性滑坡预测问题普遍出现在边坡工程中。
在我国，目前露天开采的人工边坡已达300-500m，这是水电工程中遇到的问题的天然边坡高度已达500―1000米，其中涉及的工程地质问题极为复杂，特别是在西南山区，边坡的变形、破坏极为普遍，滑坡灾害已成为一种常见的危害人民生命财产安全及工程正常运营的地质灾害。
因此，广大工程地质和岩石力学工作者长期以来对此问题进行了不懈的探索和研究，并取得了很大的进展；从最初的工程地质类比法、历史原因分析法等定性研究，到极限平衡法、数值分析法等定量分析方法，再到系统分析法、可靠性法、灰色系统法等不确定性方法，再辅以物理模拟法，工程地质力学理论和岩石（土）结构控制论的诞生，无疑为边坡工程和滑坡预测研究奠定了坚实的基础，为人类工程建设做出了巨大贡献。
岩石力学-边坡稳定性分析
回 顾
假设条件
O R
• 均质土 • 二维 • 圆弧滑动面 • 滑动土体呈刚性转动 • 在滑动面上处于极限平衡条件
.
平衡条件（各力对圆心O的力矩平衡）
回
(1) 滑动力矩：
O
R B
C
顾
Ms Wd (2) 抗滑力矩：
dW
A
L
L
L
M R 0 f d l R 0 ( c n t) d g l R c A c R 0 n td l g R
注：（其中 n n l 是未知函数）
当=0（粘土不排水强度）时，c c u M R c A c R
(3) 安全系数： F s滑 抗动 滑 M M 力 力 R sc矩 矩 W A cR d
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如不变，Fs有什么变化
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粘性土坡的稳定分析(边坡稳定极限平衡分析的条分法)
回
破坏特点
顾
由于存在粘聚力C，与无粘性土坡不同；
其危险滑裂面位置在土坡深处；
对于均匀土坡，在平面应变条件下，其滑动面可用一圆弧（圆柱面） 近似。
O
R
思考： 为什么粘性土坡通 常不会发生表面滑 动？
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1 整体圆弧滑动法（瑞典圆弧法）
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2015年12月20日，位于深圳市光明新区的红坳余 泥渣土受纳场（以下简称红坳受纳场）发生了特别 重大滑坡事故，造成73人死亡、4人失踪，直接经 济损失人民币8.8亿余元。 益相龙公司董事长龙仁福犯重大责任事故罪、单位 行贿罪、对非国家工作人员行贿罪，予以数罪并罚， 依法判处有期徒刑二十年，罚金人民币一千万元。 绿威公司法定代表人张菊如、红坳受纳场实际控制 人之一林敏武等23人构成重大责任事故罪,分别被判 处七年到一年六个月不等刑罚。 深圳市城市管理局原局长蒙敬杭、深圳市规划和国 土资源委员会光明管理局原局长彭水清，构成受贿 罪、滥用职权罪，数罪并罚，判处有期徒刑二十/十 六年，并处罚金人民币八百万元/一百万元。
岩土边坡稳定性分析
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。
标签：岩土边坡稳定性分析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。
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2006年17号台风鲇鱼
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无粘性土坡稳定性分析
回
破坏形式：表面浅层滑动
A
顾
坡与水平夹角为 砂土内摩擦角为
1）微单元A自重: W=V
N W
T
2）沿坡滑动力：TWsin 3）对坡面压力：NWcos
（由于无限土坡两侧作用力抵消）
4）抗滑力： R N tg W co stg
注：（其中 n n l 是未知函数）
当=0（粘土不排水强度）时，ccu M RcA cR
(3) 安全系数： F s滑 抗动 滑 M M 力 力 R s c矩 矩 W A cR d
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回 顾
假设条件
O R
• 均质土 • 二维 • 圆弧滑动面 • 滑动土体呈刚性转动 • 在滑动面上处于极限平衡条件
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平衡条件（各力对圆心O的力矩平衡）
回
(1) 滑动力矩：
O
R B
C
顾
Ms Wd (2) 抗滑力矩：
dW
A
L
L
L
M R 0f d l R 0 ( c n t) d g l R c A c R 0n td g l R
如不变，Fs有什么变化
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粘性土Байду номын сангаас的稳定分析(边坡稳定极限平衡分析的条分法)
回
破坏特点
顾
由于存在粘聚力C，与无粘性土坡不同；
其危险滑裂面位置在土坡深处；
对于均匀土坡，在平面应变条件下，其滑动面可用一圆弧（圆柱面） 近似。
O
R
思考： 为什么粘性土坡通 常不会发生表面滑 动？
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1 整体圆弧滑动法（瑞典圆弧法）
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2015年12月20日，位于深圳市光明新区的红坳余 泥渣土受纳场（以下简称红坳受纳场）发生了特别 重大滑坡事故，造成73人死亡、4人失踪，直接经 济损失人民币8.8亿余元。 益相龙公司董事长龙仁福犯重大责任事故罪、单位 行贿罪、对非国家工作人员行贿罪，予以数罪并罚， 依法判处有期徒刑二十年，罚金人民币一千万元。 绿威公司法定代表人张菊如、红坳受纳场实际控制 人之一林敏武等23人构成重大责任事故罪,分别被判 处七年到一年六个月不等刑罚。 深圳市城市管理局原局长蒙敬杭、深圳市规划和国 土资源委员会光明管理局原局长彭水清，构成受贿 罪、滥用职权罪，数罪并罚，判处有期徒刑二十/十 六年，并处罚金人民币八百万元/一百万元。
R W
N
5）抗滑安全系数： F s抗 滑 滑 动 力 力 T RW W c so in s tgttg g
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当 = 时 ， Fs=1.0 ， 天 然 休 止 角
Fs
tg tg
回 顾
安全系数与土容重无关
与所选的微单元大小无关
坡内任一点或平行于坡的任一滑裂面 上安全系数Fs都相等
思考：在干坡及静水下坡中，