岩质边坡稳定性分析计算讲解

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。

岩质边坡稳定分析彭杨皓

稳定系数=可供利用的最大抗滑力/滑动力
安全系数：根据各种因素规定的允许的稳定系数，人为规定的，必须>1。安全系数一般取1.05~1.5。
影响安全系数取值的因素： ①岩体工程地质特征研究的详细程度； ②各种计算参数误差的大小；
③计算稳定系数时，是否考虑了全部作用力；
④计算过程中各种中间结果的误差大小； ⑤工程的设计年限、重要性以及边坡破坏后的后果。
9
0.510
1
水压力：包括渗透静水压力和渗透动水压力。
静水压力 —— 水对岩体的静压力，数值上
等于岩体受到的浮力；
U wg V
动水压力 —— 与水力梯度有关，数值上等
于岩体受到的渗流阻力；
Fr w gV i
参数的确定
参数获取试验数据
极限状态下的反算数据
⑤
⑥
破坏; 结构体为刚体,不计块体自身变形和结构面的压缩变形; 岩体失稳是岩体在各种荷载作用下沿着结构面产生的剪切滑移；滑动面应力分布均匀；不考虑滑体两侧的抗滑力。
（2）假设分析
① 首先将结构面和开挖临空面看成空间平面 , 将结
构体看成凸体 , 将各种作用荷载看成空间向量, 进而应用几何方法研究在己知各空间平面的条件下 ,岩体内将构成多少种块体类型及其可动性,并给予严格的数学证明。
三、边坡岩体稳定性计算
1 单平面滑动
1.1 仅有重力作用时滑动面上的抗滑力 Fs G cos tg j C j L 滑动力 Fr＝G sin 稳定性系数
2C j sin Fs G cos tg j C j L tg j = Fr G sin tg gH sin sin( )
（6）相关参数稳定系数F：沿假定滑裂面的最大抗滑力与下滑力的比值;

边坡稳定性定量分析

1．边坡稳定性定性分析坡率法按照《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)表 12.2.2，Ⅲ类
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。

岩质边坡稳定性分析

阶梯状滑动破坏面由多个实际滑动面和叐拉面组成呈阶梯状坡稳定性的计算思路不单平面滑动相同即将滑动体的自重仅考虑重力作用时分解为垂直滑动面的分量和平行滑动面的分量sinsinsintgtg楔形体滑动的滑动面由两个倾向相反且其交线倾向不坡面倾向相同倾角小于边坡角的软弱结极面组首先将滑体自重g分解为垂直交线bd的分量n和平行交线的分量即滑动力gsin然后将n投影到两个滑动面的法线方向求得作用于滑动面上的法向可能滑动体的滑动力为gsin垂直交线的分量为ngcos
块体Ⅰ
块体Ⅱ 块体Ⅱ
块体Ⅱ
（三）、多平面滑动
边坡岩体的多平面滑动，分为一般多平面滑动和阶梯状滑动两个亚类。阶梯状滑动，破坏面由多个实际滑动面和受拉面组成，呈阶梯状，坡稳定性的计算思路与单平面滑动相同，即将滑动体的自重 (仅考虑重力作用时) 分解为垂直滑动面的分量和平行滑动面的分量。
' ' tg [ 2 C cos( ) 2 sin( )] sin j j t ' tg gH sin sin( )
第三节岩质边坡稳定性分析
•一、岩质边坡应力分布特征 •二、岩质边坡的变形与破坏 •三、岩质边坡稳定性分析步骤 •四、岩质边坡稳定性计算
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。
（四）、楔形体滑动
楔形体滑动的滑动面由两个倾向相反、且其交线倾向与坡面倾向相同、倾角小于边坡角的软弱结构面组成。

岩质边坡-加固岩质边坡稳定性分析

据Tresca破坏准则，抗剪力取抗拉力
2
的50%。
3
4 5
MIDAS IT Co., Ltd.
加固岩质边坡稳定性分析
8
Step
07 极限平衡法 > 加固材料布置(栅格方式)
操作流程
使用自动布置功能布置锚杆，自动
布置可使用栅格和线的方法，在指
1
定的位置沿水平和竖向布置锚杆。
首先在边坡1上布置锚杆。
2
Step
01 项目管理器 > 岩质边坡 > 极限平衡法
操作流程
在桌面上点击SoilWorks 程序图标，
运行程序。
1
1 在项目管理器中选择岩质边坡
2 点击主菜单 > 新项目
3 定义名称并指定保存路径后点击[确
认]
2
4 在分析方法中选择[极限平衡法]
勾选了下端不再显示对话框选项时, 将按最近建立的模型分析方法建立新文件。可以在工具 > 环境设置中解除勾选项。
示意图
MIDAS IT Co., Ltd.
加固岩质边坡稳定性分析
13
Step
09 强化课程
锚索抗拉计算时的参考摩擦阻力
岩石砂砾
砂
土层类型
硬岩软岩风化岩
泥岩
10
20
N值
30
40
50
10
20
N值
30
40
50 粘土
周面摩擦阻力(kgf/cm2)(x102kN/m2) 15~25 10~15 6~10 6~12 1.0~2.0 1.7~2.5 2.5~3.5 3.5~4.5 4.5~7.0 1.0~1.4 1.8~2.2 2.3~2.7 2.9~3.5 3.0~4.0

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

岩土工程稳定性--边坡稳定性分析方法综述

• 首先，确定滑动面的位置和形状。实际的滑动面将取决于结构面的分布、组合关系及其所具有的剪切强度。实践证明，均质土坡的破坏面都接近于圆弧形，岩体中存在软弱结构面时，边坡岩体常沿某个软弱结构面或某几个软弱结构面的组合面滑动，因此，根据具体情况假定的滑动面与实际情况是很接近的。 • 其次，确定极限抗滑力和滑动力，并计算其稳定性系数。所谓稳定性系数即指可能滑动面上可供利用的抗滑力与滑动力的比值。由于滑动面是预先假定的，因此就可能不止一个，这样就要分别试算出每个可能滑动面所对应的稳定性系数，取其中最小者作为最危险滑动面。
③优势面理论分析法及其发展应用
采用优势面理论分析法可确定岩坡的控稳优势面，并进行优势面组合分析，找出其试算安全系数最小的优势分离体，确定边坡破坏模型，并采用极限平衡分析法分析计算优势分离体的安全度及边坡稳定安全系数，以此判断边坡整体稳定状况，从而克服和弥补经典极限分析法中要假定滑动面、反复计算比选最小的安全系数及相应的滑动面的不足，提高了最小安全系数的可靠性。在采用优势面理论分析法时，在确定控稳优势面时，一般首先要通过野外地质调查来对研究体内的结构面加以分类，确定各候选优势面的综合权重值，还需进一步确定优势面的力学参数，所有这些过程都或多或少的带有经验性，都要不同程度的受到主观性的影响，但恰恰这两方面是确定其分析结果可靠程度的关键问题，因而优势面理论分析法存在一定的缺陷性。因此，优势面理论分析法中引入了层次分析法，在一定程度上提高了控稳优势面的选定客观性。
弹塑性极限平衡法从分析边坡体的应力和变形入手，由边坡体的应力和变形特征来确定边坡体的极限平衡状态，从而避免对边坡体最小安全系数的反复计算及比选，达到减少工作量和提高准确率的目的。弹塑性极限平衡法中采用强度折减法，即逐渐降低材料强度(即降低材料抗剪强度参数c和的方法来逼近系统的极限平衡状态，并以屈服区的贯通来表征极限平衡状态的到达，把材料强度折减系数(Zi)定义为系统的整体稳定安全系数(Fs)。在地质条件、材料参数、屈服准则和本构关系正确的前提下，能够保证由此得到的稳定安全系数为真实稳定安全系数的下限。弹塑性极限平衡法不必假设土条间的作用力和破坏面的位置和形状，因此，该方法能处理复杂几何轮廓和边界条件，有广泛的适用性和良好的应用前景。

岩质边坡稳定计算

引水发电洞进口及出口高边坡稳定分析计算一、进口边坡的稳定分析计算进口边坡为斜向结构，一、二期开挖底线均在强松动岩体下限以上，主要破坏形式为圆弧面滑动，故只需按圆弧破坏面寻找最危险滑弧，并求出稳定系数。

对三期及四期开挖，除可能在强松动岩体内发生圆弧面滑动破坏外，边坡还可能沿层面、层间挤压带或裂隙面发生平面滑动破坏，计算时先按圆弧面滑动破坏在三期和四期的开挖范围内找出最危险滑弧，并结合实际裂隙面的位置，确定出三期、四期开挖的直线和折线滑动破坏面，再对同一滑面取不同的强度参数（层面参数和岩体参数）分别计算出相应的稳定系数。

1、计算方法对圆弧滑动面，稳定计算采用瑞典条分法，设计安全系数取K=1.2。

瑞典条分法法的基本假定是：（1）剪切面是个圆弧，所以安全系数K可根据绕圆心的抵抗力矩与滑动力矩的比来确定；（2）计算中不考虑分条之间的相互作用力，所以每个分条底部的反力可以直接由该分条上的荷载算出。

对直线或折线滑动面，稳定计算采用传递系数法，并用Sarma 法进行较核，设计安全系数根据不同的计算工况取不同的值。

传递系数法是极限平衡条分法中的一种，也叫剩余推力法，其基本假设为条块间的相互作用力的方向平行于上一条块的底滑面，各条块的剩余下滑力计算公式如下：F i=(W i sinαi+Q i cosαi)-(c i l i/k+(W i cosαi-U i-Q i sinαi)f i/k)+F i-1.ψi-1式中：ψi-1=cos（αi-1-αi）-f i sin（αi-1-αi）/k上式中第一项表示本条的下滑力，第二项表示本条的抗滑力，第三项表示上一条块传下来的不平衡下滑力，ψi-1称为传递系数，k为安全系数。

2、计算参数取值边坡的滑动破坏形式可分为沿层面或裂隙面的破坏和在岩体内的破坏，前者计算时，滑动面按层面参数计算，抗剪强度指标见表1。

后者滑动面按岩体参数计算，抗剪强度指标见表2。

表1 层面或裂隙面的强度参数表2 岩体的结构面强度参数3、不同工程阶段的计算工况及荷载组合进口边坡的开挖分为一期、二期、三期、四期，四期以后为水库的运行期，根据现状及水库蓄水后的运行特点，稳定分析包括现状天然条件，不同库水位，考虑地震力时的不同库水位及水库水位变化（渗透压力）等不同工况。

《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）。

第8章边坡岩体稳定性分析

第8章边坡岩体稳定性分析边坡岩体稳定性分析是边坡工程设计的关键环节之一、在建设工程中，边坡是指地质构造变化明显而形成的山坡或斜坡，而岩体是指由岩石组成的固体颗粒集合体。

在边坡岩体稳定性分析中，需要考虑边坡的土壤、岩石和水等因素对边坡稳定性的影响，以确定边坡的合理设计和安全性。

边坡岩体稳定性分析的基本原理是力学原理。

通常采用经验法、力学分析法和数值计算法等方法进行边坡稳定性分析。

其中，经验法是基于大量实际工程经验总结出来的计算方法，主要适用于简单边坡情况。

力学分析法则基于力学原理，通过分析岩体的剪切强度和荷载作用，来判断边坡的稳定性。

而数值计算法则通过有限元分析等方法，将边坡划分为若干个小单元，利用数值计算模拟岩体的应力应变分布，进行稳定性判断。

在边坡岩体稳定性分析中，常用的参数包括岩石的抗剪强度、岩石的内摩擦角、岩石的弹性模量等。

这些参数可以通过现场调查、室内试验和文献资料等方式获取。

在进行力学分析时，需要根据实际情况确定边坡的几何形状、岩体的分层结构和布设方式等信息，以便进行准确的力学计算。

同时，需要考虑边坡所受的各种荷载，包括永久荷载、活载、地震荷载和水荷载等。

在进行边坡岩体稳定性分析时，需要首先建立边坡的地质模型。

通过对边坡的地质情况进行详细调查，确定边坡的地质构造、岩层的倾角和岩层的岩性等信息。

然后，需要根据边坡的土壤和岩石特性进行实验室试验，获取各种参数，如内摩擦角、剪切强度和弹性模量等。

接下来，可以利用力学原理进行边坡的稳定性分析。

可以使用数值计算软件进行有限元分析，得到边坡各个部位的应力应变分布情况，并进行稳定性判断。

也可以通过手工计算，利用力学公式和图表进行稳定性分析。

边坡岩体稳定性分析的结果可以为工程设计提供指导。

通过分析边坡岩体的稳定性，可以确定边坡的坡度和坡向，以及采取的加固措施。

同时，还可以预测边坡未来可能发生的变形和破坏情况，以便进行风险评估和应对措施的制定。

此外，边坡岩体稳定性分析还可以指导施工过程中的安全操作，减少事故的发生。

岩质边坡稳定性分析 ppt课件

于其上的房屋29间（孔）。窑洞建于 PPT课件
21
1999年，房屋建于2002年。此次崩塌共
造成27人死亡、17人受伤。
PPT课件
2009年6月5日15时许，重庆市武隆县铁矿乡鸡尾山山体发生大规模垮塌，掩埋了12户民房以及400多米外的铁矿矿井入口，造成10人死亡，64人失踪， 8人受伤的特大灾害。
• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我
笨，没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
第六章边坡稳定性的工程地质研究
均质滑坡
40
2. 滑坡的分类
（2）根据滑动带的力学性质
PPT课件
41
3.滑动面的形成机制
(1)滑动面受最大剪应力面控制：在滑动破坏之前，坡体内没有既定的软弱面作为滑面。当剪应力超过岩体的强度极限时，就将大致沿着最大剪应力面发生剪切滑动，常成弧形并在斜坡的上缘附近转为陡倾的拉裂面。
(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，而不决定于岩石本身的强度，岩质边坡的破坏绝大多数都是属于这种情况。
PPT课件
46
一、地貌条件的影响
深切峡谷地区，陡峭的岸坡是容易发生边坡变形和破坏的地形条件。通常，坡度越陡、坡高越大，对稳定越不利。崩塌现象均发生在坡度大于60º的斜坡上。而滑坡现象虽在陡坡地形发育较多，但在较缓的边坡上也可发生，这主要决定于滑动面的性质。

基于强度折减的岩质边坡稳定性分析方法

基于强度折减的岩质边坡稳定性分析方法在众多岩质边坡稳定性分析方法中，基于强度折减的分析方法具有绝对优势，此方法不仅能反映出岩质边坡的应力场分布特征，而且还可以动态反映出边坡破坏过程，避免了其他方法需要过多假设的弊端，可直接得出稳定性安全系数进而确定危险滑面。

标签：强度折减法岩质边坡稳定性岩质边坡指山体表面因一定角度的倾斜，而形成的侧向临空面的岩体，岩体在自身重量及外界影响力的作用下，高处岩体具有向低处滑动的趋势。

如果边坡岩体表面的滑动力超过岩体本身的抵抗力，将可能发生滑坡或崩塌。

1基于强度折减的岩质边坡稳定性分析方法概述基于强度折减的岩质边坡稳定性分析，指运用材料强度c、φ除以折减系数F，得到一组新的参数，并将其作为新的材料强度参数，通过折减系数F的不断增大或减少直至临界状态，从而得到最终的折减系数，此折减系数即为安全系数。

其分析方程可以表述为：c’=c/F （1）Tanφ’=tanφ/F （2）目前，国内对基于强度折减系数所进行的岩质边坡稳定性分析主要集中在三个方面的内容：（1）最危险滑面的数据分析;（2）边坡失稳临界点及判据的确定;（3）强度折减方式的选择。

2基于强度折减的岩质边坡稳定性分析2.1最危险滑面的数据分析方法折减法在计算岩质边坡稳定安全性系数的过程中，通过位移等值线可以直观的观察到边坡中危险滑面所发生的破坏过程。

在位移等值线图上的密集点可确定出易发生滑坡的危险位置，或连接等值线图上的最大幅值，确定连线中心并逐渐向两侧扩展，形成一个近似圆弧的区域，在该区域的中间位置，应变增量的数值最大，且自上而下贯通形成一个弧形曲线，该弧形曲线所表达的就是易发生滑坡的位置，即滑面位置。

2.2边坡失稳临界点及判据的确定边坡失稳临界点是折减法分析岩质边坡稳定性的关键，也就是确定何时达到发生滑坡的临界值是非常重要的，这个过程直接取自于判据的确定。

一个科学合理的临界判据能够使最终得到的安全系数更加具有说服力，也更加符合实际。

岩质边坡稳定计算手册

引水发电洞进口及出口高边坡稳定分析计算一、进口边坡的稳定分析计算进口边坡为斜向结构，一、二期开挖底线均在强松动岩体下限以上，主要破坏形式为圆弧面滑动，故只需按圆弧破坏面寻找最危险滑弧，并求出稳定系数。

对三期及四期开挖，除可能在强松动岩体内发生圆弧面滑动破坏外，边坡还可能沿层面、层间挤压带或裂隙面发生平面滑动破坏，计算时先按圆弧面滑动破坏在三期和四期的开挖范围内找出最危险滑弧，并结合实际裂隙面的位置，确定出三期、四期开挖的直线和折线滑动破坏面，再对同一滑面取不同的强度参数（层面参数和岩体参数）分别计算出相应的稳定系数。

1、计算方法对圆弧滑动面，稳定计算采用瑞典条分法，设计安全系数取K=1.2。

瑞典条分法法的基本假定是：（1）剪切面是个圆弧，所以安全系数K可根据绕圆心的抵抗力矩与滑动力矩的比来确定；（2）计算中不考虑分条之间的相互作用力，所以每个分条底部的反力可以直接由该分条上的荷载算出。

对直线或折线滑动面，稳定计算采用传递系数法，并用Sarma法进行较核，设计安全系数根据不同的计算工况取不同的值。

传递系数法是极限平衡条分法中的一种，也叫剩余推力法，其基本假设为条块间的相互作用力的方向平行于上一条块的底滑面，各条块的剩余下滑力计算公式如下：F i=(W i sinαi+Q i cosαi)-(c i l i/k+(W i cosαi-U i-Q i sinαi)f i/k)+F i-1.ψi-1式中：ψi-1=cos（αi-1-αi）-f i sin（αi-1-αi）/k上式中第一项表示本条的下滑力，第二项表示本条的抗滑力，第三项表示上一条块传下来的不平衡下滑力，ψi-1称为传递系数，k为安全系数。

2、计算参数取值边坡的滑动破坏形式可分为沿层面或裂隙面的破坏和在岩体内的破坏，前者计算时，滑动面按层面参数计算，抗剪强度指标见表1。

后者滑动面按岩体参数计算，抗剪强度指标见表2。

表1 层面或裂隙面的强度参数岩体类别C（kN/m2）水上f水上C（kN/m2）水下f水下容重（kN/m3）强松动岩体0 0.45 0 0.36 26.6 轻微松动岩体50 0.55 50 0.456 26.6 未松动岩体50 0.7 50 0.581 26.6表2 岩体的结构面强度参数岩体类别C（kN/m2）水上f水上C（kN/m2）水下f水下容重（kN/m3）强松动岩体50 0.5 40 0.4 26.6轻微松动岩体200 0.55 160 0.44 26.6未松动岩体400 0.7 320 0.56 26.63、不同工程阶段的计算工况及荷载组合进口边坡的开挖分为一期、二期、三期、四期，四期以后为水库的运行期，根据现状及水库蓄水后的运行特点，稳定分析包括现状天然条件，不同库水位，考虑地震力时的不同库水位及水库水位变化（渗透压力）等不同工况。

边坡稳定性分析

边坡稳定性计算分析矿区范围内采场最大开采深度为88m，应用极限平衡法求解边坡静力稳定安全系数。

对边坡稳定性计算如下：1）计算方法采用极限平衡法对采场边坡进行稳定分析，计算边坡稳定最小安全系数，根据稳定性分析结果，采取有效措施控制边坡的稳定性。

稳定计算采用理正岩质边坡稳定分析软件。

2）岩层物理力学参数（1）岩体容重：27kN/m3；（2）边坡高度：88.000m；（3）结构面倾角：32～42°；（4）结构面粘聚力：45～48.6kPa；（5）结构面内摩擦角：40～42.0°；（6）水文地质条件：简单（不考虑裂隙水作用）（7）环境地质条件：中等（考虑地震作用）（8）地震加速度：0.15g；（9）地震作用综合系数：0.250g（10）抗震重要性系数：1.000（11）坡线段数：11段（12）边坡高度：88m；（13）台阶高度：15m；（14）最终边坡角47°（15）工作平台宽度4m；（16）清扫平台宽度6m;（17）边坡角60°。

3）计算简图----------------------------------------------------------------------计算项目: 复杂平面滑动稳定分析（不考虑地震）-----------------------------------------------------计算项目: 复杂平面滑动稳定分析 1----------------------------------------------------------------------[ 计算简图 ]-----------------------------------------------------------[ 计算条件 ]-----------------------------------------------------------[ 基本参数 ]计算方法：极限平衡法计算目标：计算安全系数边坡高度： 88.000(m)不考虑水的作用影响安全系数计算范围：( 1.000~ 10.000)[ 坡线参数 ]坡线段数 11序号水平投影(m) 竖向投影(m) 倾角(°)1 8.660 15.000 60.02 4.000 0.000 0.03 8.660 15.000 60.04 6.000 0.000 0.05 8.660 15.000 60.06 4.000 0.000 0.07 8.660 15.000 60.08 6.000 0.000 0.09 8.660 15.000 60.010 4.000 0.000 0.011 7.506 13.000 60.0[ 岩层参数 ]层数 2序号控制点Y坐标容重锚杆和岩石粘结强度 (m) (kN/m3) frb(kPa)1 88.000 27.0 40.02 0.000 25.0 60.0控制截面数量： 2岩层序号控制截面 1 控制截面 2截面坐标X(m) 1.000 72.000岩层 1厚度(m) ------- -------岩层 2厚度(m) 5.000 40.000[ 结构体参数 ]结构单元数量： 2荷载参数编号水平方向的荷载(kN) 竖向的荷载(kN)1 32.6 54.72 32.6 54.7结构面参数编号水平投影竖向投影粘聚力摩擦角水压力调整系数 (m) (m) (kPa) (度)1 5.000 2.000 40.0 35.0 ---2 75.000 86.000 45.0 40.0 ---内部结构面参数编号δi+1粘聚力摩擦角(度) (kPa) (度)1 0.0 45.0 42.0-----------------------------------------------------------[ 计算结果 ]-----------------------------------------------------------安全系数为：2.062编号Ni Ni' Ui Ti Ei Ei' Pwi Xi1 561.3 561.3 0.0 295.1 0.0 0.0 0.0 0.02 3367.3 3367.3 0.0 3860.9 32.9 32.9 0.0 159.7 注:1. Ni--- 单元i中结构面上的正压力，单位kN；2. Ni'--- 单元i中结构面上的有效正压力，单位kN；3. Ui--- 单元i中结构面上的裂隙水压力，单位kN；4. Ti--- 单元i中结构面上的剪切力，单位kN；5. Ei--- 单元i左侧面正压力，单位kN；6. Ei'--- 单元i左侧面有效正压力，单位kN；7. Pwi--- 单元i左侧面上的裂隙水压力，kN；8. Xi--- 单元i左侧面剪切力，kN。

岩质边坡

边坡岩体稳定性计算
一、单平面滑动
1、仅有重力作用时
•滑动面上的抗滑力
•滑动力
•稳定性系数η=
滑动体极限高度Hcr为
忽略滑动面上内聚力( =0)时
2、有水压力作用
作用于CD上的静水压力V
作用于AD上的静水压力U为
边坡稳定性系数为
G为滑动体ABCD的重力；AD为滑动面的长度
Z为张裂隙深度。
3、有水压力作用与地震作用
水平地震作用
式中为水平地震影响系数，按地震烈度查表确定
地震烈度
6
7
8
9
0.064
0.1一种情况为滑动体内不存在结构面，视滑动体为刚体，采用力平衡图解法计算稳定性系数
•第二种情况为滑动体内存在结构面并将滑动体切割成若干块体的情况，这时需分块计算边坡的稳定性系数
1.滑动体为刚体的情况
•ABCD为可能滑动体，根据滑动面产状分为Ⅰ、Ⅱ两个块体。
（4）最大剪应力迹线由原来的直线变为凹向坡面的弧线。
均质岩土体—圆弧形滑坡
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象。随着坡角增大，边坡岩体中拉应力区范围增大，坡脚剪应力增高。坡底宽度对坡脚岩体应力有较大的影响。（与坡高有关）
安全系数：根据各种因素规定的允许的稳定性系数。大小是根据各种影响因素人为规定的，必须大于1。
影响因素：
①岩体工程地质特征研究的详细程度；
②各种计算参数误差的大小；
③计算稳定性系数时，是否考虑了全部作用力；
④计算过程中各种中间结果的误差大小；

岩质边坡稳定性分析计算讲解PPT课件

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பைடு நூலகம்
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2.某很长的岩质边坡受一组节理控制，节理走向与边坡走向平行，地表出露线距边坡顶边缘线20m，坡顶水平，节理与坡面交线盒坡顶的高差为40m，与坡顶的水平距离10m，节理面内摩擦角35度，黏聚力c为
70kpa，岩体重度为23KN/m3，计算其抗滑稳定安全系数。
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3.某岩体边坡如图所示，由于暴雨使其后缘垂直张裂缝瞬间充满水，滑坡处于极限平衡状态，假定滑面长度L=50m，张裂缝深度为10m，每延米滑体自重为G=15000KN/m，滑面倾角为30度，滑动带岩体的内摩擦角为25度，试计算滑动带岩体的粘聚力。
某洞室轴线走向为南北向其中某工程段岩体实测岩体纵波波速为3800m主要软弱结构面产状为倾向ne68度倾角59度岩石单轴饱和抗压强度为rc72mpa岩块测得纵波波速为4500ms垂直洞室轴线方向的最大初始应力为12mpa洞室地下水呈淋雨状水量为8lmin该工程岩体质量等级
边坡稳定性计算及案例
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为12MPa,洞室地下水呈淋雨状,水量为8L/ min,该工程岩体质量等级?
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边坡力学参数的取值
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5.2边坡稳定性分析
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