坡顶荷载作用下岩质边坡倾倒破坏分析
岩质边坡稳定分析及支护方式
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。
楔形体滑动的稳定性 系数计算的基本思路：
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Gsinβ)，然 后将N投影到两个滑动面的法线方向，求得作用于 滑动面上的法向力N1和N2，最后求得抗滑力及稳 定性系数。
N2tg2
BD面 S C3 BD Qtg3
平衡方程
SN11QQscions((11)
S cos(1 ) W1 sin 1 0 ) S sin(1 ) W1 cos 1 0
块体Ⅰ
Q 2W1 sin 1 [C3 BD cos(1 ) C1 AB W1tg1 cos 1] tg1C3 BD sin(1 ) (2 tg1tg3)sin(1 ) (tg1 tg3) cos(1 )
sin
边坡稳定性系数为
(G cos U V sin )tg j C j AD G sin V cos
1.3 有水压力作用与地震作用
水平地震作用
FEK a1G
边坡的稳定性系数 (G cos U V sin FEK sin )tg j C j AD G sin V cos FEK cos
支挡(挡墙、抗滑桩等)是边坡处治的基本措施。 对滑于 桩不 等稳)对定其的进边行坡支岩挡挡体墙，，是使一用种支较挡为结可构靠(的挡处墙治、手抗 段。
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。
顺层岩质边坡岩层倾角的稳定性研究
顺层岩质边坡岩层倾角的稳定性研究摘要：工程中常遇到不同边坡情况，边坡的地质条件直接决定工程的经济投入与经济效益.岩质边坡的稳定性受诸多因素影响，本文采用GEO-Studio软件进行对顺层岩质边坡不同倾角情况下的静力稳定性情况，进行多次有限元分析，着重探讨了顺层岩质边坡的静力稳定性与岩层倾角的关系，并深入分析岩层倾角对边坡稳定性的影响原因，同时对比三种安全系数分析方法在边坡稳定性分析中的分析结果。
关键词：顺层岩质边坡；倾角；静力稳定性；影响原因；安全系数；1 引言近年来，随着基础工程建设的快速推进，许多大型建设项目相继完成建设。
边坡治理工程受到越来越多的重视。
由于边坡治理工程受安全要求高，造价高，工程进度要求快等因素的限制，国内外学者对其的研究从未停止。
但由于边坡工程影响因素较多，影响机理较为复杂，因此未能对其进行全面深入系统分析。
岩质边坡因其岩层走向不同，划分为顺层岩质边坡与切层岩质边坡。
其中，顺层岩质边坡是一种易于导致安全事故的地质情况，顺层岩质边坡在其自重作用下，产生顺层滑移力，从而导致边坡失稳破坏。
而顺层岩质边坡稳定性受结构面倾角、岩层走向、岩层的力学特征等影响，已经引起很多学者的关注，并对经顺层岩质边坡稳定性进行了分析研究，取得了一定成果。
其中郑洁等探究了边坡坡脚与边坡稳定性系数的关系。
郭光威对岩质边坡与土质边坡稳定性评价方式进行了深入研究。
陈鹏等人进行了边坡高度，坡顶荷载以及相应工程措施对边坡稳定性的影响研究。
然而，现阶段顺层岩质边坡稳定性分析还存在一些问题亟待解决，如岩质边坡的失稳破坏规律只能依靠工程经验进行判别，而对岩质边坡失稳破坏的影响因素及影响规律的系统研究较少。
因此，需要对各影响因素进行系统分析，从而得出一套可以指导工程建设的科学理论。
本文主要研究顺层岩质边坡岩层倾角对边坡稳定性的影响，采用有限元数值模拟对不同岩层倾角情况下边坡稳定性情况及其影响原因进行分析汇总。
2岩质边坡稳定性影响因素岩质边坡的稳定性因素受诸多因素的影响，如：岩层走向、岩层倾角、岩层结构面强度，结构面数量、边坡坡脚、坡顶堆载、边坡高度，地下水位、岩体密度等。
岩质边坡变形破坏的防治措施
岩质边坡变形破坏的防治措施岩质边坡的变形和破坏是地质灾害中常见的一种形式。
为了防止和减轻岩质边坡的变形和破坏，需要采取一系列的防治措施。
以下是一些常见的岩质边坡变形破坏的防治措施：地质勘察和监测：进行全面的地质勘察，了解岩体的结构、岩性、节理裂缝等情况。
配备岩体监测系统，包括位移监测、裂缝观测等，实时监测岩体的变形情况。
排水措施：设立排水系统，通过排水沟、排水管道等方式排除降雨、地下水等引起的水分。
防止水分渗入岩体内部，减少水力压力对边坡的影响。
加固和支护：使用锚杆、喷射混凝土、植物根系等方式加固和支护岩体。
在边坡上设置挡土墙、挡石墙等结构，减缓岩体的坡度。
植被覆盖：在岩质边坡上进行植被覆盖，通过植物的根系加固土层，减缓水分渗透，降低坡面产生的径流速度。
植被也有助于减缓岩体的风化和侵蚀，提高抗冲蚀能力。
岩体裂缝处理：对岩体中的裂缝进行填充，采用适当的材料填充裂缝，提高岩体的整体稳定性。
使用灌浆技术对较大的裂缝进行处理，加强岩体的连接。
负荷降低：通过移除坡顶的部分岩体，减轻边坡的荷载，降低岩体的应力水平。
合理规划工程布置，避免集中载荷作用于岩体的局部部位。
工程结构优化：在岩质边坡的工程设计中，采用适当的坡度和结构形式，以减小岩体的应力。
选择合适的工程方式，避免对岩体产生过大的振动和影响。
预警和应急预案：建立岩质边坡的预警系统，对于可能发生变形和破坏的情况，提前进行预警。
制定详细的应急预案，包括疏散方案、抢险措施等，以降低潜在的灾害损失。
在实际应用中，针对具体的岩体特征和地质条件，防治措施需要综合考虑，可能需要专业的地质工程师和岩土工程师进行详细的分析和设计。
岩石边坡工程课程——倾倒破坏
岩石边坡工程课程——倾倒破坏岩石边坡工程是指对岩石边坡进行合理的设计、施工和监测，以确保边坡的稳定和安全。
然而，在岩石边坡工程中，倾倒破坏是一种常见的边坡破坏形式。
倾倒破坏是指岩石边坡由于受到外力作用或内部力的作用而发生的坡体整体向下倾倒的现象。
这种破坏形式常见于岩石边坡的高坡面、坡脚和坡顶等部位。
倾倒破坏会给工程造成严重的安全隐患，因此对于倾倒破坏的研究和控制显得尤为重要。
在岩石边坡工程中，倾倒破坏的原因主要有以下几个方面：1. 岩石边坡的自然因素：岩石边坡的倾倒破坏与地质构造、岩石的物理力学性质、地震、降雨等自然因素密切相关。
例如，在地震作用下，岩石边坡受到的地震力会导致坡体的破坏和倾倒。
2. 工程因素：岩石边坡的倾倒破坏也与工程建设过程中的设计、施工和监测等因素有关。
例如，不合理的边坡设计、施工工艺不当、监测措施不到位等都可能导致岩石边坡的倾倒破坏。
3. 外力因素：外界的力量对岩石边坡的稳定性也有较大影响。
例如，水的渗透、地下水位的上升、地震、泥石流等都会对岩石边坡产生不同程度的影响，进而引发倾倒破坏。
为了预防和控制岩石边坡的倾倒破坏，需要进行以下工作：1. 边坡设计：在岩石边坡的设计中，要充分考虑边坡的高度、坡度、岩石的物理力学性质等因素，合理确定边坡的设计参数，确保边坡的稳定性。
2. 施工措施：在岩石边坡的施工过程中，要采取合理的施工措施，确保边坡的结构完整和稳定性。
例如，在施工过程中，可以采用加固措施、排水措施等，提高边坡的稳定性。
3. 监测与预警：对于岩石边坡工程，要进行全程的监测与预警工作。
通过安装监测设备，及时监测边坡的变形和位移，及时预警和采取措施，防止倾倒破坏的发生。
4. 加固与治理：对于已经发生倾倒破坏的岩石边坡，需要进行加固与治理工作。
可以采用钢筋混凝土墙、喷射混凝土、锚杆加固等方式，提高边坡的稳定性。
岩石边坡工程中的倾倒破坏是一种常见的边坡破坏形式。
通过合理的设计、施工和监测等措施，可以预防和控制岩石边坡的倾倒破坏，确保岩石边坡工程的安全稳定。
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；
某山区公路边坡危岩体成因、破坏模式及稳定性分析
全 系数取值 为 １ ． ３ ， 倾倒 式危 岩稳定安 全 系数取值 为
（ １ ） 边 坡危 岩体 位 于 向斜 的 核部 ，受 构 造压 应 力 和剪应 力作用 下 ，形成 由顶部 拉张 节理 造成 的陡
１ ． ５ ， 计算结果见表 ２ 。 ＷＹ１易沿 下部 裂 隙发生 滑移破 坏 ， 后 缘 裂 隙还 未 完全 贯通 ， 处 于半 切 割状 态 ， 稳 定性 较差 ， 危 险性 大， 建议清除； ＷＹ ９ 受后缘陡倾结构面控制 ， 下部岩 体风化剥落形成Ｉ 临 空面， 由于危岩体“ 根部 ” 拉裂面 未 完全 贯 通 ， 处 于半切 割 状态 ， 稳 定性 极 差 ， 危 险性 大， 建 议采 用 长锚 杆 支护 ， 并设 置 主 动 防护 网 ， 如果
性按 下式 计算 （ 图 １ １ ） ： （ Ｗｃ ｏ ｓ ｅ － Ｑ ｓ ｉ ｎ Ｏ － Ｖ ｓ ｉ ｎ ０ － Ｕ） ｔ ｇ ￣ ｂ ＋ Ｃ 一 ： 一
—
＇
ｌ
—
ｒ １ 、
Ｗｓ ｉ ｎｅ ＋ Ｏ ｃ ｏ ｓ Ｖ ｃ ｏ ｓ ０
式中：
— —
危岩稳 定 性系数 ：
危 岩体 与基 座 接触 面倾 角 ｏ ） ， 外 倾 时 取正值 ， 内倾 时取 负值 ； 危 岩体重 心到倾 覆 点 的水 平距 离 （ ｎ １ ） ； 危岩体 重心 到倾覆 点 的垂直 距离 （ ｍ） 。
４ ． ２ 计算 结果 分析
计算 工况 按天然 和暴雨 两种 工况 条件 来计算 危 岩 体 的稳 定性 。计算 所用参 数 主要依 据室 内试 验结
３ ． ２ 危岩体 破坏 模式 分析
由于结 构 面的切 割 。 危 岩体 “ 根部 ” 未 完全 断开 ， 从 现 场调 查 情况 看 ， 未 发 现 张裂 缝 明显 的拉 张 扩展 迹象 ， 危岩 体斜 靠或悬 挂 于陡 坡上 ， 局部 结构 面未 完 全 切 割 贯通 ， 在 坡 表形 成 凸起 。除 了 受原 生 结 构 面
强卸荷_倾倒拉裂破碎岩体条件下高边坡岩锚破坏性试验研究
专 业 推 荐↓精 品 文 档强卸荷、倾倒拉裂破碎岩体条件下高边坡岩锚破坏性试验研究李正兵(中国水利水电第七工程局成都水电建设工程有限公司,四川成都 611130)摘 要:在建的雅砻江锦屏一级水电站工程,其左岸人工开挖边坡高差达550余m ,该边坡岩体卸荷强烈、倾倒拉裂变形严重,并伴随深部裂缝。
为解决边坡局部滑块与整体稳定问题,设计上采用了布置数量众多、规模宏大的压力分散型预应力锚索作为进行边坡加固的主要手段之一。
通过在边坡锚索破坏性试验,验证了该类型锚索结构的合理性、锚固单元体受力性能的适应性、施工工艺可操作性及锚索受力破坏特征,并结合监测与试验数据进行研究,以探讨锚索极限承载的各项性能指标。
关键词:高边坡;强卸荷;破碎岩体;锚索;受力机理;破坏特征;试验研究;锦屏一级水电站中图分类号:T V551142(271) 文献标识码:B 文章编号:100020860(2009)022*******Exper im en t a l study on fa ilure m echan is m of h i gh slope 2rock anchor cable under cond iti on ofstrong 2un load i n g and toppli n g fractured rock ma ssL I Zheng 2bing(Chengdu Hydr opower Constructi on Company of Sinohydr o Engineering Bureau 7Co 1,L td 1,Chengdu 611130,Sichuan,China )Abstract:During the constructi on of J inp ing Hydr opower Stati on I on Yal ongjiang R iver under constructi on at p resent,the eleva 2ti on difference of the manually excavated sl ope of the left bank is up t o 550m with str ong un 2l oading,heavy t opp ling fractured de 2f or mati on and deep cracking 1T o s olve the p r oble m s fr om the l ocal sliding bl ock and overall stability of the sl ope,a large a mount and great scale of p re 2stressed anchor cables under concentrated tensi on and dis persive p ressure,which are t o be arranged there 2in,are taken as one of the main measures f or the sl ope reinf orce ment in the design 1Thr ough the destructive test on the anchor ca 2ble,the rati onality of the anchor cable structure,the adap tability of the stress perf or mance of the anchored unit,the feasibility of the constructi on technol ogy and the feature of stress failure are validated and studied combined with the relevant monit oring and test data,s o as t o find out vari ous characteristic indexes of the ulti m ate bearing capacity of the anchor cable 1Key words:high sl ope;str ong 2unl oading;fractured r ock mass;anchor cable;stress mechanis m;failure feature;ex peri m ental study;J inp ing Hydr opower Stati on I收稿日期:20082082221 工程地质条件锦屏一级水电站左岸边坡工程规模大,工程技术条件复杂,自然谷坡高陡,地应力水平较高,岩体卸荷强烈,并发育有断层、层间挤压带、深部裂缝,场地地质条件复杂,其开挖边坡最大高度达到550m 级,且左岸坝头变形拉裂特征明显,f 42-9断层构成了左岸坝头变形拉裂岩体的下游边界和底滑面。
陡倾岩层边坡破坏模式分析及防护措施研究
陡倾岩层边坡破坏模式分析及防护措施研究张鑫，陈建光（重庆市设计院有限公司，重庆 400015 ）摘要：边坡工程是近年岩土工程的热点技术问题，重庆城区的建筑边坡较多，其中陡倾层状岩质边坡具有一定的代表型。
文章首先基于坡体结构的差异对边坡工程进行梳理，并结合陡倾岩层边坡的工程特征对其进行全面分类。
然后对各类边坡的破坏模式进行机理分析，再探究对应的防护措施，最后对各种类型边坡均提供了代表性的工程实例。
以供参考。
关键词：边坡；陡倾岩层；破坏模式；防护措施随着我国大规模基础设施建设的推进，边坡建设水平不断提高，工程范围与规模有所扩大。
其中对岩质边坡稳定性及破坏模式的研究一直是我国岩土领域的热点技术问题。
山城是重庆城的美称，在重庆“四山”背斜构造发育，两侧的陡倾层状岩坡较为典型。
本文将结合工程案例通过对陡倾岩层建筑边坡的各种坡体结构进行梳理和分类，分析其破坏模式并对其防护措施开展研究，具备区域特征，具有工程案例价值，并对陡倾岩层边坡的认识和防护进行系统总结。
1边坡概述1.1边坡定义及各指标分类（1）一般来说，边坡是指由于工程行为而人工开挖或填筑的斜坡，边坡如有变形破坏，坡体中的滑面是新形成的（或者由于工程活动再次诱发），开挖与填筑前没有变形与滑动迹象。
（2）边坡按照不同的分类指标可以有多种分类。
按构成边坡的物质种类：土质边坡，岩质边坡，岩土混合边坡；按照边坡高度：一般边坡，高边坡；按照工程类别：建筑边坡、交通边坡、矿山边坡、水利边坡；按照使用年限：临时边坡、短期边坡、永久边坡；按照形成过程：自然边坡、人工边坡（又可分为挖方边坡、填筑边坡）。
1.2按坡体结构特征的边坡分类在《边坡与滑坡工程治理》[2]中，按坡体结构特征边坡可以分为8类：（1）类均质土边坡：属土质边坡，如粘性土、黄土、堆积土等；（2）近水平层状边坡：指岩、土层产状近水平，一般倾角＜10°；（3）顺倾层状边坡：土层或岩层面倾向临空面（开挖面），倾角≥10°，当有软弱岩层或夹层时，倾角10°～30°最易滑动；（4）反倾层状边坡：岩层面倾向坡内，当岩体破碎或者下伏软岩时会形成切层滑坡，软质岩层倾角＞70°时易发生倾倒变形；（5）斜交层状边坡：指层面倾向坡内或者临空面，但其走向与边坡走向斜交，夹角＞35°时很少产生滑移变形；（6）碎裂状边坡：大断层或者破碎带或汇交处，岩石十分破碎；（7）块状边坡：指厚层块状岩体，岩块强度高，如花岗岩、玄武岩等；（8）散体状边坡：由破碎块石、砂构成，如强风化层。
水电工程边坡分类、变形破坏类型划分、岩质与土质边坡分类与变形破坏模式、滑坡分类与发育阶段划分
层面或贯通性结 构面形成滑动面
弧面型
土质及散体结构的边坡，沿弧 形滑动面滑移
剪切-滑移。 岩土体剪切强度偏低。 坡高、坡脚偏大
弧形滑动面
2
滑动
折线型
边坡岩体沿两个或两个以上结 构面的平面型滑动
剪切-滑移。 结构面临空或坡脚岩 体被剪断
层面、贯通性结 构面形成的组合滑 动面
楔形体
两个或两个以上结构面组合而 成的楔形体，沿两个滑动面交线 方向滑动
崩塌、平面滑 动、块体滑动
4 碎裂结构
一般为断层 构造岩带、劈理 带、裂隙密集带
断裂结构面或 原生节理、风化裂 隙发育，岩体较破 碎
滑动抗滑稳定性不仅受断裂 结构面控制，还受破碎岩体质 量控制，边坡稳定性较差，易 发生崩塌、剥落和弧面形滑动
弧形滑动和软 弱结构面控制两 种模式中最不利 的模式
一般为未胶
倾倒体滑坡 沿倾倒体底部岩层折断面滑动，常形成破碎滑动带
溃屈滑坡 后缘顺层前缘鼓胀、溃屈，沿折断面形成滑动破碎带
滑动机制
推移式滑坡 主滑力在上部，推挤下部而失稳，多整体式滑动，滑速较快 牵引式滑坡 下部先滑动，牵引上部失稳，多解体式滑动，滑速较慢
浅层滑坡 滑体厚度≤ 10m
滑坡厚度
中层滑坡 深层滑坡
临时边坡
施工期需保持稳定的边坡
缓坡
坡度≤10°
斜坡
10°＜坡度≤30°
陡坡
30°＜坡度≤45°
峻坡
45°＜坡度≤65°
悬坡
65°＜坡度＜90°
直坡
坡度为 90°
倒坡
坡度＞90°
超高边坡
坡高≥300m
特高边坡
300m＞坡高≥100m
高边坡
崩塌形成的条件和机理
崩塌形成的条件和机理摘要：本文对崩塌形成的基本条件进行了归纳总结，分析了不同结构类型边坡崩塌的形成机理与扩展特征，并列举几类常用的崩塌防治方法。
关键词：崩塌、机理、防治0前言崩塌是指在陡峻的斜坡上，巨大岩块在重力作用下突然而猛烈地向下倾倒、翻滚、崩落的现象.是一种普遍存在的地质灾害现象，具有自身独特的的形成机理，其形成和演化具有一定的规律性。
为了找到有效的防治方法，需要对不同结构的岩体崩塌的形成机理与扩展特征进行研究与总结。
1 形成崩塌的基本条件崩塌经常发生在山区陡峭的山坡上，有时也发生在高陡的路堑边坡上，是山区公路常见的一种病害现象。
它可以由自然因素激发产生，也可以由人为因素激发产生，其形成的基本条件，归纳起来，主要有以下几个方面： 1.1地形条件斜坡高、陡是形成崩塌的必要条件。
调查表明，规模较大的崩塌，一般多产生于高度大于30m，坡度大于45°（大多数介于55°～75°之间）的陡峻斜坡上。
斜坡的外部形状，对崩塌的形成也有一定的影响。
一般在上缓下陡的凸坡和凹凸不平的陡坡上易于发生崩塌。
1.2岩性条件坚硬的岩石（如厚层石灰岩、花岗岩、砂岩、石英岩、玄武岩等）具有较大的抗剪强度和抗风化能力，能形成高陡的斜坡，在外来因素影响下，一旦斜坡稳定性遭到破坏，即产生崩塌现象。
所以，崩塌常发生在由坚硬性脆的岩石构成的斜坡上。
此外，由软硬互层（如砂页岩互层、石灰岩与泥灰岩互层、石英岩与千枚岩互层等）构成的陡峻斜坡，由于差异风化，斜坡外形凹凸不平，因而也容易产生崩塌。
1.3构造条件如果斜坡岩层和岩体的完整性好，就不易发生崩塌。
实际上，自然界的斜坡，经常由性质不同的岩层以各种不同的构造和产状组合而成的，而且常常为各种构造面所切割，从而削弱了岩体内部的联结，为产生崩塌创造了条件。
一般说来，岩层的层面、裂隙面、断层面、软弱夹层或其它的软弱岩性带都是抗剪性较弱的“软弱面”。
如果这些软弱面倾向临空且倾角较陡时，当斜坡受力情况突然变化时，被切割的不稳定岩块就可能沿着这些软弱面发生崩塌。
边坡稳定性分析
边坡稳定性分析作业及答案（注：复习内容错误在所难免，答案可能不全，请大家结合教材复习）1、边坡、要素、分类。
答：倾斜的地坡面称为坡或斜坡，因斜坡往往构成了工程边界，故又称边坡。
边坡要素：坡顶、坡底、坡面；坡肩、坡脚；坡高、坡面角。
分类：土质边坡和岩质边坡。
2、导致滑坡的因素。
答：①应力过大：破坏了坡体力学平衡；②强度过低：导致滑面抗剪强度不足；③地质缺陷：岩坡主要是地质界面，土坡主要是孔隙；④地下水：弱化地质界面抗剪力强度和土粒粘结力，产生静/动水压力；⑤爆破震动：动力效应的影响；⑥人为破坏：切断了坡脚，降低了抗滑力；⑦不利产状：裂隙等地质缺陷的不利产状导致了滑坡；⑧地下开采：地下开采对疏水稳坡有利，但对岩移失稳不利。
3、边坡稳定性设计思路。
答：①工程地质勘察：包括工程地质和水文地质；②滑塌模式识别：识别潜在滑塌体及其滑塌模式；③稳定性分析：计算潜滑体安全系数；④采取稳坡措施：包括疏干排水、减荷载、降坡角、机械加固等；⑤接受局部滑坡：进行监测、预报并综合计算其危害、损失、影响；⑥最终决策：④、⑤比较，使经济效益、社会效益最优。
4、边坡稳定性安全系数。
"宀、r抗滑力（拒）T M T答：疋乂一：二.定义二：使C、「值降低的系数。
5、节理调查包括哪些内容？答：①测点和测线的位置和坐标；②间断面的产状（走向，倾角，倾向）；③间断面的延展长度和开口宽度；④间断面的弯曲程度或平直度；⑤间断面的干湿度（干燥，稍湿，潮湿，滴水，涌水）；⑥相邻间断面的间距（密度/频度）；⑦间断面两臂间的充填物和粗糙度；⑧间断面两臂的岩性。
6结构面统计方法有哪些？答：主要有两种①如果有路堑式的露头可供选择，则通常采用沿一根固定线逐一观测所有与此线交切的地质间断面并按上面的内容逐一测记每个地质间断的方法。
②场地只有零星小露头而无法布置扫描线的场合也不见少，这时只能采用见露头测露头的散点法，这种方法要求测绘者有较丰富经验，能迅速区分同组的节理，从而；量出它们的间距。
岩质边坡滑坡的成因分析及防治措施
岩质边坡滑坡的成因分析及防治措施摘要：针对岩质边坡的滑坡现象，分析研究了岩质边坡的滑坡的形成过程、条件及影响因素，并提出有效的防治措施。
关键词：岩质斜边坡；滑坡；成因分析；防治措施我国地域辽阔，地质条件复杂，在工程建设中常遇到岩质边坡变形失稳，造成滑坡事故，给人们的生命和财产造成无可估量的损失。
因此，我们有必要对滑坡的成因进行分析并加以防治。
一、岩质边坡滑坡的成因分析边坡是指地壳表面一切具有侧向临空面的地质体，是地表广泛分布的一种地貌形式。
按成因可分为未经人工破坏改造的天然边坡和经人工开挖或改造形状的人工边坡。
按岩性组成可分为土质边坡和岩质边坡。
这里我们只对岩质边坡变形滑坡加以分析。
（一）岩质边坡滑坡的形成过程斜边坡形成后，在新的应力条件下，坡体将发生局部或整体的变形和破坏，以达到新的平衡。
从斜边坡形成起，它就处在不断的变化过程中，并通过变形发展为破坏。
其主要特征为是否形成连续贯穿性破裂面。
这个变形破坏的过程可以是漫长的（如自然边坡的发展变化过程），也可以是短暂的（如人工边坡的形成）。
1、斜边坡的变形斜边坡变形以坡体未出现连续贯通性破坏面为特点，但在坡体各个局部，特别在坡面附近可能出现一定程度的破裂和错动。
但从整体看，并未产生滑动破坏，其表现为松动和蠕动。
斜边坡松动的表象为斜边坡形成初期，坡体表面常常出现一些与坡向近于平行的陡倾角张开裂隙，被裂隙切割的岩体便向临空方向松开、移动的过程。
其实质是一种卸荷回弹的过程和现象斜边坡蠕动是岩土体在自重应力长期作用下，向临空面的缓慢而持续的变形。
它大致分为表层蠕动和深层蠕动。
其实质是岩土体内部的一种缓慢的调整变形，是趋于破坏的发育过程；当应力值接近或超过岩土体抗剪强度时，斜边坡才会加速蠕动，最终形成破坏。
2、斜边坡的破坏斜边坡在蠕动初期回出现张性羽裂，将转折端切断；继续发育，就形成次剪面，并伴有架空现象；进一步便会形成连续滑动面。
滑动面一旦形成，当推滑力超过抗滑力时，被分割的坡体便以一定的加速度滑移，脱离母岩，形成滑坡。
岩质高边坡稳定性分析及支护设计
岩质高边坡稳定性分析及支护设计摘要：随着国民经济的蓬勃发展，我国的基础建设工程也不断在增多。
而在工程建设过程中，由于工程进行填筑、开挖，往往会形成一些岩质高边坡，这些高边坡的稳定性一旦出现问题，会对整个工程建设带来巨大的安全威胁。
因此，必须加强对岩质高边坡稳定性的研究分析，并采取有效的措施对其进行加固防护，保障工程的顺利开展。
关键词：岩质高边坡；稳定性分析；支护设计引言岩质高边坡在长时间暴露在自然环境下，受到自然外力如：氧化腐蚀、昼夜的影响下，使得岩质边坡的稳定度难以持久保持在一个稳定的水平，长期受到这些自然外力的影响边坡易发生变形甚至破坏。
国内外大量的实践经验证实，在利用技术手段将影响岩质高边坡稳定性的因素及潜在的危害程度进行明确后，能够作为评估和预测高边坡稳定性的重要依据，便于构建完善的地质灾害预防体系。
1岩质高边坡稳定性分析1.1关于传统有限元稳定性分析法数值分析方法主要研究岩体中应力和应变的变化规律，通过某种方法求得边坡的变形规律和应力分布，求解边坡的稳定系数。
岩土材料的本构关系模型发展较为完善；计算机的迅猛发展为数值计算提供了良好的条件；勘察、试验的手段和大型有限元软件程序发展已经相当成熟，这些有利条件为数值分析方法的发展提供了优越性。
有限元法是数值分析中常用的一种方法，它也是发展最为完善，它可以处理岩体的各向异性、不均匀性、不连续性等造成的复杂边坡工程问题；可以确定边坡的拉裂、压碎区和塑性区；可以得出不同边坡的位移场、应变场和应力场；可以明确边坡初始破坏位置和展现边坡渐进破坏过程；可以模拟不同工况、施工加固措施以及非线性力学本构模型等问题。
1.2关于刚体极限平衡方法当前边坡稳定性的刚体极限平衡分析方法中仍然有很多不足之处有待改善。
主要有：①岩质边坡破坏并非是各点同时破坏，而是局部到整体，拉剪应力逐渐释放与转移的过程，但刚体极限平衡分析方法破坏的标准是按照滑动面同时破坏而制定的，无法考虑边坡的渐进破坏过程；②刚体极限平衡方法分析时，在选取岩土体强度参数时，强度参数仅能使用一个值，要么是峰值强度，要么均采用残余强度，没有考虑峰值强度向残余强度的变化；但实际上，随着边坡的渐进破坏，其相应的强度从峰值强度逐渐转化为残余强度；③由于边坡地质条件复杂，受开挖过程以及开挖引起的岩土坡体应力变化、加固措施和时机、强降雨和地震等外界条件的影响，其坡体应力随其荷载、含水率、变形等不断变化。
岩质边坡
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；
公路岩质边坡常见破坏模式及防治措施
公路岩质边坡常见破坏模式及防治措施发布时间：2021-02-01T03:36:41.047Z 来源：《防护工程》2020年30期作者：汪成元[导读] 在边坡形成过程中，原有的内应力会发生重新分配，原有的平衡状态会发生改变，边坡体也会发生不同程度的局部或整体变形。
西藏自治区交通勘察设计研究院西藏拉萨 850008摘要：针对公路岩质边坡破坏及防治，结合工程资料，简单阐明了几种常见岩质边坡破坏模式，并提出了防治措施。
通过科学合理的监测和分析，公路岩质边坡失稳问题是可以被及时发现和防治的。
关键词：岩质边坡;破坏模式；防治措施交通运输业的迅速发展，给公路建设带来了新的浪潮。
随着我国公路网的发展，公路沿线的岩质边坡问题已成为公路建设者关注的焦点。
公路岩质边坡是一种复杂的工程岩体。
在地质构造、自然因素和人类活动的影响下，初始稳定边坡会发生变形破坏。
边坡破坏不仅影响道路的正常使用，而且带来巨大的安全隐患。
因此，如何合理预防和控制边坡失稳已成为公路建设中的重大热点问题。
简述了岩质边坡的破坏模式，总结了常用的防治措施，可供类似边坡工程参考。
1岩质边坡的破坏模式在边坡形成过程中，原有的内应力会发生重新分配，原有的平衡状态会发生改变，边坡体也会发生不同程度的局部或整体变形。
在内应力和外部条件综合作用下，变形不断累积，当变形量达到一定程度时，边坡失稳。
岩质边坡的破坏类型主要取决于岩体的内部结构。
由于岩体结构的多样性和复杂性以及岩体内部应力的影响，其破坏模式也是多种多样的。
1.1崩塌所谓崩塌，就是岩体在重力和外力作用下，岩体破坏，岩体边坡脱落，崩塌破坏的形式。
在崩塌过程中，岩体要么直接落在斜坡脚而不堵塞，要么滚下斜坡，滑动并最终堆积在斜坡脚。
岩质边坡的崩塌主要发生在边坡顶部的高陡前缘带，通常发生在破碎带内。
其规模可大可小，对滑坡的影响差别很大，对岩体的影响差别很大，对岩体的影响很小，都属于崩塌现象。
1.2平面滑动在自然环境和人为因素的影响下，岩体内部的剪应力超过层间结构面的抗剪强度，会引起微小的移动。
坡顶荷载作用下岩质边坡倾倒破坏分析
第 36 卷第 9 期 2015 年 9 月
1
引
言
的大小相比不可忽略时，该类型边坡常发生倾倒破 坏[1]。只要边坡中节理的产状适当，各种类型的岩 质边坡甚至坚硬土质边坡都可能发生倾倒破坏。在
当反倾节理切割作用形成的岩块尺寸与边坡
收稿日期：2013-11-21 基金项目：国家自然科学基金面上项目（ No. 11472293）。 第一作者简介：郑允，男，1987 年生，博士研究生，主要从事边坡方面的研究工作。E-mail: zhengyun19332009@
(1. State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering, Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan, Hubei 430071, China; 2. Key Laboratory of Roadway Bridge and Structure Engineering, Wuhan University of Technology, Wuhan, Hubei 430070, China)
DOI： 10.16285/j.rsm.2015.09.026
岩 土 力 学 Rock and Soil Mechanics
Vol.36 No.9 Sep. 2015
顺层岩质边坡结构特征及破坏模式
顺层岩质边坡结构特征及破坏模式一、不同类型边坡的结构特征分析由于岩体边坡在悠久的地质历史环境中不断改造，岩体边坡中存在着大量的软弱结构面，包括裂隙面、岩层面及节理面等，它们主导着边坡的变形发展，使得完整岩石力学特性的作用居于次位。
因此，与土体边坡不同，岩体边坡的破坏通常是沿着上述软弱结构面开始并发展的。
另外，如果岩体边坡发生失稳，其破坏规模往往较大，在众多岩体边坡稳定性的影响因素中，岩体结构是最为直接和重要的一项。
不同类型的岩体结构元素在岩体内的排列及组合形式称为岩体结构。
岩体结构主要决定着岩体强度及变形性质，因此，通常必须首先对岩体结构认识到位，才能够较为顺利地对岩体强度特性、变形特性及破坏机制展开研究，接着通过力学计算及相应的模型试验，获得相关的数据结果，最后才能进行实际工程的合理设计及防护。
1.岩体边坡的分类谷德振按岩体结构的不同，将岩体划分为完整结构、块状结构、层状结构、碎裂结构和散体结构五大种类，与此对应，岩体边坡可被划分为完整岩体边坡、块状岩体边坡、层状岩体边坡、碎裂岩体边坡及散体岩体边坡五大种类。
各类岩体结构及相应边坡的主要特点总结如下。
1）完整结构此类结构岩体内部节理裂隙发育较少且不贯通，具有较高的拉压强度。
理想完整结构岩体边坡具有较强的稳定性，但是实际情况下，边坡长期受到构造应力及风化作用的影响，所以通常都会存在一定程度的节理发育，导致完整结构岩体边坡很少在自然界中存在。
2）块状结构此类结构岩体基本呈块状或中厚层状，结构面弱发育。
块状岩体边坡整体稳定性较好，局部稳定性受控于结构面及岩石整体的抗剪强度，其失稳模式多数为高陡边坡岩体沿结构面滑移崩塌。
3）层状结构此类结构岩体又可成为板裂结构岩体，基本呈层状，结构面普遍存在，具有以软弱夹层及层间错动带为代表的贯穿性软弱结构面，使得岩体表现出不均匀性及不连续性等特点。
层状岩体边坡的破坏形式主要受控于边坡坡角与岩层面倾角的相互关系，一般失稳破坏规模较大。
地震边坡破坏机制及其破裂面的分析探讨
地震边坡破坏机制及其破裂面的分析探讨摘要:本文首先简要介绍了边坡的含义以及影响边坡稳定性的内外部因素，然后说明通过地震波的面波对边坡及其他建筑物造成了巨大的破坏。
因此，研究地震对边坡破坏机理的影响具有重要的现实意义。
断裂面的类型主要是风化岩石断裂面和土坡岩石断裂面。
利用合理的理论知识，科学地解释了两种断裂面在地震作用下的形成机理和边坡破坏机理。
而实际上，斜坡条件是复杂且多变的，需要进行具体分析。
关键词:地震作用；边坡破坏机理；断裂面滑坡一、引言在边坡稳定性分析中，有必要了解边坡的破坏机理以及破坏面的性质和位置。
在现有的地震边坡动力稳定性分析中，通常假设该边坡为剪切破坏。
通过极限平衡分析获得斜坡的滑动面，并使用安全系数评估地震斜坡的稳定性。
然而，通过对5.12汶川地震的边坡破坏现象的调查，发现滑坡的大部分上部都发生了拉伸破坏，甚至有部分岩石和土壤被转移。
因此，有必要弄清动力作用下地震边坡断裂面的性质和位置。
在此基础上，可以更准确地评估地震边坡的稳定性。
二、地震坡度简介边坡是指自然的或人造的边坡。
在道路，矿山和山脉周围具有一定的坡度。
边坡稳定性是岩土工程和地质工程中的热点和难点。
影响边坡稳定性的因素分为内部因素和外部因素。
内部因素包括岩石和土壤的类型，斜坡的地质特征，斜坡的物理形式以及周围的地下水活动；外部因素包括外部物体的振动，气候变化，植被覆盖和人类工程活动。
对于岩土工程和地质工程，外部物体的振动是主要的研究方向。
本文主要研究地震边坡破坏机制及其破裂面的相关问题。
三、地震对边坡破坏的影响现象和程度地震作用是指由地震动引起的结构的动力作用，分为水平地震作用和垂直地震作用。
发生地震时，岩石圈将迅速振动，能量将以地震波的形式向外传播。
地震波分为三种：纵波，横波和面波。
面波是纵向波和横向波的混合。
它的波长和幅度非常强。
它会沿地面水平扩散，对斜坡和其他建筑物造成巨大破坏。
地震诱发的滑坡是山区和丘陵地区最有害的滑坡。
基于倾倒破坏模式的典型危岩崩塌破坏过程及机理分析
DOI：10.15913/ki.kjycx.2024.04.006基于倾倒破坏模式的典型危岩崩塌破坏过程及机理分析贲琰棋1，2，周迎3，易武1，2，白炜琦4，陈陆军1，2（1.三峡大学湖北长江三峡滑坡国家野外科学观测研究站，湖北宜昌443002；2.三峡大学土木与建筑学院，湖北宜昌443002；3.湖北省地质局第五地质大队，湖北鄂州436000；4.中冶南方武汉钢铁设计研究院有限公司，湖北武汉430080）摘要：兴山县古夫镇古洞村是县内危岩崩塌事件高发区域，区内斜坡坡面发育多处危岩体，严重威胁当地居民的生命财产安全。
以古洞村凹屋岩危岩崩塌为例，通过对野外现场的调查和资料的整理，详细分析了研究区内危岩体的孕灾环境和分布情况，并选取典型危岩体，开展倾倒破坏模式下的危岩崩塌运动过程和机理研究，为区内同类型灾害的防治提供理论支撑。
结果表明，受研究区特殊地质背景和斜坡结构的影响，区内危岩以倾倒式变形破坏为主；基于危岩体初始运动状态和受力特征，倾倒式破坏一般分为4个演变阶段；危岩崩塌破坏的因素众多，各因素并非独立存在，而是在相互作用下导致危岩最终发生失稳破坏。
关键词：危岩崩塌；倾倒式破坏；变形破坏过程；机理中图分类号：P642.2 文献标志码：A 文章编号：2095-6835（2024）04-0027-04山区公路、水利设施的修建在为提升当地经济作出贡献的同时，也造成了一些潜在的地灾隐患。
山区危岩崩塌灾害频繁发生，严重影响人类日常活动和生命安全，造成了大量的经济损失。
因此，开展危岩崩塌体的变形破坏模式及机理的研究势在必行，不仅具有广泛的理论意义，同时可提升崩塌灾害工程防治措施的科学性和有效性。
危岩崩塌破坏机理的研究主要可分为危岩体破坏模式分类和失稳破坏过程成因。
王保山和王刚（2018）[1]以乌鲁木齐石人子沟水库道路山体崩塌为研究对象，对斜坡坡面危岩体进行稳定性分析，得出大部分危岩崩塌体的潜在失稳模式为不利结构面组合的楔形体滑动破坏的结论；汪庆一（2018）[2]结合猴山水库基本情况，对其左岸崩塌变形破坏特征进行分析，采用DDA 数值模拟方法研究该崩塌变形破坏模式；黄肖萍等（2023）[3]以重庆市万州区铁峰乡的区域范围内崩塌体为研究对象，考虑岩体结构面组合状态下的区域崩塌灾害易发性程度；肖胶等（2022）[4]对贵州某“上硬下软”地层结构的水库崩塌稳定性进行了研究；周平等（2020）[5]对云南某油库边坡的危岩体稳定性特征进行分析，研究其发育规律、成因机理，对灾害发展变化趋势及危害性进行预测研究；刘冀昆等（2023）[6]对S-SARⅡ技术的崩塌临灾应急监测进行了详细描述；胡厚田（1989）[7]以万州地区高切坡崩塌为例，从力学机制角度提出新的崩塌分类方法。
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摘 要：坡顶荷载是公路边坡、铁路边坡以及矿山边坡等稳定性分析中不可忽略的因素，倾倒破坏是陡倾层状岩体边坡一类 主要的变形破坏形式，研究坡顶荷载作用下岩质边坡块体倾倒破坏具有重要的工程指导意义。在 Goodman 和 Bray 块体倾倒 破坏极限平衡逐步分析方法的基础上，基于传递系数法，通过建立坡顶荷载作用下岩质边坡倾倒破坏地质力学模型，提出了 考虑坡顶荷载作用的边坡倾倒破坏的解析分析方法， 推导出了坡顶荷载作用下反倾边坡坡脚剩余下滑力和维持边坡稳定所需 要的支护力的计算公式，为该类边坡的设计和支护提供了理论依据。通过算例分析，探讨了不同岩块厚度和切坡角度下坡顶 荷载对剩余下滑力和滑动比例系数的影响。结果表明：对于一个给定的边坡，岩块厚度存在一个临界值，当岩块厚度小于该 临界值时，坡顶荷载对剩余下滑力的影响程度要明显大于岩块厚度大于该临界值的情况；切坡角度越大，坡顶荷载对边坡稳 定性的影响越显著；随着坡顶荷载的增加，滑动比例系数逐渐增大。对比分析理论解与 UDEC 计算的数值解，表明两种方 法计算结果是一致的，相互得到了验证。 关 键 词：坡顶荷载；反倾边坡；倾倒破坏；剩余下滑力；滑动比例系数 中图分类号：TU 457 文献标识码：A 文章编号：1000－7598 (2015) 09－2639－10
(1. State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering, Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan, Hubei 430071, China; 2. Key Laboratory of Roadway Bridge and Structure Engineering, Wuhan University of Technology, Wuhan, Hubei 430070, China)
Abstract: Slope-top loading is a non-negligible factor in the stability analyses of highway slope, railway slope, mine slope and so on. Toppling failure is one of typical deformation failure modes of steep stratified rock slopes. Analysis of toppling failure of rock slopes subjected to the load applied on the top has an important bearing on engineering practice. Based on the gradual analysis method of limit equilibrium proposed by Goodman and Bray, a geomechanical model of the toppling failure of rock slopes under slope-top loads are developed and the related analysis method is proposed. Using the transfer coefficient method, a formulation is derived for calculating the residual sliding force at the toe and the supporting force required to meet the requirements of the slope stability under slope-op load, which provides a theoretical basis for the design and support of this type of slope. Two examples are introduced, in which the influence of slope-top load on the residual sliding force as well as the sliding ratio coefficient is analyzed for the cases of diverse block widths and slope cut angles. The results show that there exists a critical block width for a given slope such that when the block thickness is less than the critical value, the influence of slope-top load on the residual sliding force is more significant. The influence of slope-top load on the slope stability increases with the slope cut angle. There is a positive correlation between the sliding ratio coefficient and slope-top load. Finally, the theoretical and numerical solutions calculated by UDEC are compared and consistent results are obtained, showing the applicability of both methods. Keywords: slope top load; counter-tilt rock slope; toppling failure; residual sliding force; sliding ratio coefficient
为便于分析问题，建立如图 1 所示的坐标系，X 轴垂直于陡倾节理，即 X 轴平行于陡倾节理法线方 向。图中 H 为边坡高度； g 为自然坡面倾角； 为 破坏面倾角； c 为切坡角度； 为陡倾节理法向倾 角； b 为岩块底面倾角。此外， 为便于分析问题，令
、 郑允[15]等在 Goodman 等[10]的研究基础上
－17]
发展了块体倾倒破坏分析方法。 也有学者[15 一定的成果。
运用
数值计算软件分析反倾边坡的倾倒破坏，并取得了 上述学者大多研究的是边坡在自重作用下的倾 倒稳定性，鲜有学者研究坡顶荷载作用下边坡的倾 倒机制。坡顶荷载是公路边坡、铁路边坡以及矿山 边坡等稳定性分析中不可忽略的因素，因此，开展 坡顶荷载作用下反倾边坡倾倒破坏机制的研究在道 路边坡工程和矿山边坡工程中具有重要的意义。 很多情况下反倾边坡的破坏面是与陡倾节理垂 直的， 很多学者[10
2640
岩
土
力
学
2015 年
国内外的水利水电、矿山、山区道路等都出现了大 量反倾边坡倾倒破坏的现象。国外如美国 Brilliant 开挖边坡岩崩、 西班牙 San Antolin 开挖边坡倾倒破 坏 以及意大利 Vajont 北麓滑坡 等，国内如西部 金川露天矿边坡[4]、小浪底工程库区岸坡[5]以及巴 东黄腊石滑坡群等[6]。 目前，边坡倾倒破坏理论分析主要包括两种不 同的方法：弯曲倾倒（flexural toppling）和块体倾 倒(block toppling)。 Aydan 等[7]采用悬臂梁弯曲模型， 应用极限平衡理论，通过迭代求解得到反倾边坡坡 脚剩余下滑力，建立了通过剩余下滑力判断边坡稳 定性评价方法，并通过室内模型试验进行了验证。 卢海峰 和蔡静森 等在 Adhikary 和 Dyshin 悬臂梁 弯曲极限平衡分析模型的基础上，经过分析推导， 得到了改进的悬臂梁极限平衡模型。 Goodman 等[10] 基于极限平衡原理提出了块体倾倒破坏的逐步分析 方法，奠定了块体倾倒破坏的理论基础。Bobet[11]、 Liu[12
br
p M
图 2 坡顶荷载作用下单个岩块倾倒分析图 Fig.2 Stability of an individual column under slope top load
－11,
br = b gr = g cr c r
（ 1）
图 1 所示的边坡倾倒稳定性分析的前提是楔形 体 ABC 不发生整体滑动破坏， 即岩块底面内摩擦角 b 与岩块底面倾角 b 之间应满足下列关系：
18－19]
2.2 单岩块倾倒失稳条件判别及坡顶岩块编号确定 单个岩块倾倒的条件是坡顶荷载与重力对角点 p 的转动力矩之和 M 0 ，如图 2 所示，计算时把 岩块近似成平行四边形。
q
自然坡面 t
2
倾倒破坏分析
b
h W
2.1 地质几何模型 目前，对岩质边坡倾倒破坏分析都是建立在 图 1 所示的地质模型的基础上，即边坡分布一组与 其走向一致的平行等间距的陡倾节理，被横向裂隙 切割，形成一个以台阶形斜面为潜在破坏面的离散
通过研究该条件下的边坡
b b
（2）
倾倒破坏解析方法来探讨边坡倾倒破坏机制。在前 人的基础上，本文探讨了破坏面与陡倾节理任意夹 角时坡顶荷载作用下反倾边坡倾倒稳定性分析方 法。 基于 Goodman 等提出的块体倾倒破坏极限平衡 分析[10]，利用文献[11]所提的传递系数法建立了坡 顶荷载作用下边坡倾倒破坏的力学模型，推导出了 坡顶荷载作用下反倾边坡倾倒-滑移破坏时剩余下 滑力的求解公式，分析了坡顶荷载对反倾边坡稳定 性的影响。