岩质边坡稳定性分析共40页
《边坡稳定性分析》PPT课件
图中给出了陡坡路堤滑动的 几种可能：由于基底接触面较陡 或强度较弱，致使路堤整体沿基 底接触面产生滑动；由于基底修 筑在较厚的软弱土层上，致使路 堤连同其下的软弱土层沿某一滑 动面滑动；由于基底下岩层强度 不均匀，例如泥质页岩，致使路 堤沿某一最弱的层面滑动。
基 底 接 触 面
坡 积 层
可 能 的 滑 动 面
当在高水位时，如路堤两侧边坡上的水位不一致〔图〕，就会产生横穿路堤的渗
透，即使水位相差较小，也需予以考虑动水压力的作用。
因此，但凡用粘性土填筑的浸水路堤〔不包括渗透性极小的纯粘土〕，必须进 展渗透动水压力的计算。
三、边坡滑动面形状确定
路基边坡的稳定性，与岩土性 质、构造、边坡高度及坡度等因 素有关。滑动面的形状主要因土 质而异，有的近似直线平面，有 的呈曲面，有的那么可能是不规 那么的折线平面。为简化计算， 近似地将滑动破裂面与路基横断 面的交线假设为直线、圆曲线或 折线。
以前，由于公路等级低，线形差，路基不宽，开挖 不深，边坡稳定性对公路的影响不显著，人们对边坡 稳定性没有引起足够的重视。但是随着国民经济建立 的开展，公路交通事业日新月异，公路等级越来越高， 高填深挖已经不可防止，公路边坡失稳的事例也越来 越多。边坡失稳不仅影响行车平安，甚至掩埋公路， 中断交通，造成不可估量的经济损失。因此，研究公 路边坡的稳定性非常必要。
北京－珠2000余万元
重庆万州－梁平高速公路K42砂泥岩顺层滑坡
西安秦岭某试验基地花岗岩高边坡滑坡
台湾“北二高〞基隆段发生严重的路堑边坡塌方
陡坡路基失稳案例
因此，必须对可能出现失稳或已出 现失稳的路基进展稳定性分析，保证路 基设计既满足稳定性要求，又满足经济 性要求。
路基边坡滑坍是公路上常见的破坏现象之一。例如， 在岩质或土质山坡上开挖路堑，有可能因自然平衡条 件被破坏或者因边坡过陡，使坡体沿某一滑动面产生 滑坡。对高路堤可能因水流冲刷、边坡过陡产生坍塌。
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。
反倾岩质边坡稳定性分析
反倾岩质边坡稳定性分析摘要：岩质边坡的稳定性问题一直是岩土工程界关注的热门方向，而反倾岩质边坡作为岩质边坡的一种特定类型，它的破坏模式和机理也值得去大量研究。
本文经过文献调研,针对反倾岩质边坡应用情况给出综述,结合断裂力学的优势与不足作出讨论。
关键词：岩质边坡断裂力学稳定性1引言当岩层的水平倾向与坡面水平倾向恰好相反时,该类边坡即被我们称为反倾层状岩质边坡,在我国西部山区中发育着大量的层状反倾岩质破碎边坡,岩体倾倒破坏是最为常见的一种反倾边坡破坏模式，破坏导致的边坡失稳事故严重的威胁了人们的生命和财产安全[1]。
随着岩土工程学科技术的进一步快速发展,国内外有关学者对反倾向岩质边坡的变形破坏机制和稳定性理论分析作出了大量的创新性研究,已相继取得了较丰富的成果。
2国内外研究现状Goodman等[2]将倾倒破坏分为块状倾倒、弯曲倾倒、块状-弯曲倾倒三种类型，并首次基于极限平衡原理提出了分析块状倾倒破坏的G-B法。
Aydan等[3]提出了采用极限平衡理论的悬臂梁弯曲模型，建立了以坡脚剩余下滑力作为边坡稳定性判断的评价方法。
Liu等[4]通过深部位移监测和UDEC数值模拟分析了反倾边坡破坏的变形特征及演化过程。
陈从新和郑允等基于极限平衡理论，建立了岩质反倾边坡弯曲倾倒破坏基准面计算和稳定性分析方法。
赵维等在悬臂梁模型的基础上对破坏面上的岩层进行了分区，判断了反倾边坡的倾倒风险。
王林峰等、王建明等基于断裂力学对单个岩块的稳定性进行了分析，探讨了岩块的破坏顺序。
地震是诱发反倾岩质边坡破坏的主要因素之一，因此，进行地震荷载对反倾岩质边坡的失稳影响研究具有重大的工程应用价值，已有学者对此作了一定的研究。
例如，Zheng等基于极限平衡法和遗传算法，提出了一种考虑地震惯性力的新方法来寻找反倾岩质边坡的破坏面。
Liu等采用振动台模型试验和数值分析方法研究了强震条件下反倾岩质边坡的动力响应特征。
屈新等推导了推力线高度的计算公式，分析了地震影响系数对反倾边坡弯曲倾倒稳定性的影响。
岩溶地区大型岩质高边坡的稳定性分析
： 级
般 ，未 见有 泥化 夹层 。 （ ４）水文 地 质 条件 。Ａ — Ｂ、Ｃ － Ｄ 段 场地 地 形 为 斜坡 ，不 利
ｃ — Ｄ 段边坡高６ — ７ 米 ，边坡坡脚拟修建小区公路 ，破坏后果 严重。故将Ｃ — Ｄ 段边坡工程的综合安全等级划分为一级 。
２ 地 质 构造
于大气降水和地表水的汇集和积聚 ，有利于大气降水和地表水的 径流和排泄。而且场地 内未见有地下水出露。地本 区地势较高，
Ａ — Ｂ 段边坡为陡倾斜坡 ，边坡最高达８ ０ 米 ，边坡坡脚拟修建 小 区公 路 ，破 坏 后果 严重 。故该 段边 坡 工 程综 合安 全 等级 划 分为
—
层状 ，偶 夹薄 层 。抗风 化 能 力强 及抗 水性 好 。从边 坡 剖面 可 以看
出，坡体 白云岩单层厚０ ． ２ ０ ． ５ ｍ。层理清晰 ，层面较平整。结合
杂填土 （ Ｑ ｍ１ ）：褐灰色 ，为碎石混少量建筑 、生活垃圾等
组 成 ，厚 度２ ． ７ ～ ５ ． ５ ｍ。分 布于 边坡 坡 脚 。 红粘土 （ Ｑ ｅ ｄ １ ）：灰 、黄 灰 色 ，为 粘 土 含 碎 石 组 成 ，可 塑
２ ０ ０ 。 ，坡 高 ｌ （ ） ７ ０ 米 ，长 ｌ （ ） （ ） 米 ，局 部岩 体 呈 陡 倾 状 产 出 ，形 成 潜 在 崩塌 危 岩休 。 Ｃ — Ｄ 段 为 岩 质 边 坡 ，最 低 标 高 为 １ １ ９ ６ 米 ，最 高 标 高 为 １ ２ ０ ３ 米 ，高 ６ ～ ７ 米 ，长 ６ （ ） Байду номын сангаас ，边 坡 倾 向 东 ，坡 度 为 ４ ５ 。～ ５ ０ 。 ，呈 西 高 东 低 态 势 。切 坡 后 将 形 成 ６ ～ ７ 米 ，长 ６ ０ 米 ，坡 度 为 ８ ０ 。 的 边
地灾治理中岩质高边坡的稳定性分析
地灾治理中岩质高边坡的稳定性分析摘要：现代工程地质研究表明，地灾治理中岩质边坡的稳定性需要结合工程地质建设条件作为主要前提。
工程师可以认真分析和控制影响岩质边坡稳定性的各种要素，及时对工程地质要素进行综合分析和评价，从而确定边坡的稳定性和有效性。
关键词：地灾治理；岩质高边坡；稳定性分析就现代工程建设的内容而言，岩质边坡的稳定性分析评价工作的内容较多，其涉及了工程地质学、岩体力学和计算科学等多种方法，属于多学科交叉，是岩土工程研究的重点内容。
目前国内影响岩质边坡稳定性的因素和评价方法很多，突出的问题是忽略了边坡的地质环境条件，没有将边坡的内部结构与外部诱发因素结合起来。
现在采用案例分析的方式来探讨地形、环境对边坡的影响，希望能够提高边坡的稳定性，提供更合理的分析思路。
1.项目研究概述本工程案例选取A项目a段标段的开挖内容，在区域中存在一系列的岩质边坡问题，其中起止里程的最大开挖深度为21.5m，存在一处深挖高路堑边坡，且属于互通立交的起点以及高速公路的左侧等。
整体上，边坡的内部节理发育较为理想，其中有一条挤压破碎带，两组节理面和层面也被切割层坡体岩石，整体坡面呈现出碎块状。
首先，可以观察到整体地形。
该地区地形属中、低山地貌，地势相对平坦，植被发育不差，植被数量较少。
坡度段为脊部，后缘地形逐渐减小，坡向和脊向也呈35°斜角。
整个中部地势较高，两侧有小沟壑，坡度角度小于45°。
其次，观察地层岩性。
整个岩体为变质泥岩、砂岩、页岩，三个岩体交错排列(如图1所示)。
其中变质泥岩为弱风化、褐黄色，岩体较为破碎，呈薄层状。
整个层理面部分清洁，可以看见光滑丝绸，内部也有大量黏土矿物;变质页岩为棕褐色，弱风化，岩石相对破碎，片理结构理想，含大量碳酸盐岩有机质;变质砂岩呈灰黄色，岩石破碎，在岩石的断口处有砂感。
（图1 地质灾害治理过程中岩质高边坡稳定性分析）观察地质构造，边坡为大角度倾斜边坡，边坡体为一侧倾斜的单斜构造，整个岩层的产状态为25-78°;岩体节理发育明显，分布均匀，尺寸穿透力强，间距多集中在10-15cm。
岩质边坡稳定性分析及防治措施探讨
岩质边坡稳定性分析及防治措施探讨综合调查分析某岩质边坡的地质环境条件及其稳定性，并提出科学合理的防治措施。
标签：边坡地质灾害稳定性防治措施1工程概况该岩质边坡主要为一处天然形成的危岩体，主要由中风化云母石英片岩构成，均未采取工程措施支护。
该边坡平面近似弧形，全长约30m，坡高约15～17m；坡度较陡，一般约70～85°，中段中、下部局部悬空、反倾；坡向约125～145°；上部及西南侧坡面植被多较发育；坡体主要由中风化云母石英片岩构成，节理裂隙发育，局部见次生小断层，岩体较破碎，中段下部见数条小型卸荷节理。
边坡坡顶为观景平台与边坡断面距离约2～7.5m，为自然斜坡，斜坡植被发育。
2工程地质条件2.1岩土分层及其特征该边坡岩土层按地质年代、成因类型自上而下可划分为人工填土层（Qml）、残积土层（Qel）、震旦系（Z）三部分，各岩土层的分布和特征分述如下：2.1.1人工填土层（Qml）土性为素填土，呈灰、灰黄等色，成分主要包括粘性土、砂砾、碎石和风化碎岩块等，稍湿，基本完成自重固结。
本层分布广泛，揭露厚度1.8～2.7m。
2.1.2残积层（Qel）由云母石英片岩风化残积而成，土性主要为砂质粘性土，呈褐黄、灰褐等色，稍湿，硬塑状，粘性较差，浸水较易软化崩解。
本层分布不广泛，揭露厚度2.9m。
2.1.3基岩（Z）基岩岩性为震旦系云母石英片岩。
按岩石的风化程度可划分为全风化、强风化和中风化三个风化岩层，各岩层的分布及特征描述如下：（1）全风化云母石英片岩：主要呈褐黄色，岩石风化强烈，呈坚硬土状，原岩结构清晰，含较多石英颗粒，浸水易软化崩解，属极软岩。
本层分布不广泛，层厚5.4m。
（2）强风化云母石英片岩：呈褐黄、灰白、灰褐等色，岩石风化强烈，呈半岩半土状、碎块状，原岩结构清晰，手折可断，浸水易软化崩解，岩块敲击易散，属软岩，局部夹中风化岩块。
本层分布广泛，各孔均有揭露，厚度1.5～15.8m。
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
02
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
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1
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66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
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6
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露
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风
景
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7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
、
吁
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后
名
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于
我
若
浮
烟
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9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
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
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1999年，房屋建于2002年。此次崩塌共
造成27人死亡、17人受伤。
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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
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2. 滑坡的分类
（2）根据滑动带的力学性质
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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。
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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。
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。
专题三2010 岩土体边坡稳定性分析
②坡形的影响：坡高、坡度；
边坡的几何形态对坡内岩体应力有显著影响。
随着坡高的增加，坡内应力值也随着呈线性增大。 坡角变陡，拉应力的范围随之增大，切向应力 值增高，坡脚附近最大剪应力值也随着加大。 边坡的平面形态对应力也有明显影响，凹形边
坡，由于沿斜坡走向方向受到支撑，应力集中程度
明显减弱。圆形和椭圆矿坑边坡，坡脚最大剪应力 仅有一般斜坡的一半左右。因此，凹形坡有利于坡 体稳定，而凸形坡则相反。
不良影响：透水性增大、刚度和强度降低.
1）影响因素：地应力场、岩性、岩体结构、 下切速度和深度。 2）研究目的：建基面的确定、处理深度的 确定、查清演变规律。 3）研究内容：卸荷分带、破坏形式、卸荷 带的工程性质。
（2）蠕变
1）定义：是指边坡岩土体在自重等恒定应力作用
下，向临空方向发生的一种缓慢变形现象。
3）当边坡岩体由软硬相间的岩石 组成时，软弱岩石因抗风化能力
低受风化剥蚀凹进，而坚硬岩石
便悬空断裂而坠落形成崩塌。
4）当边坡下部存在洞穴、采空区引起塌陷，
将边部岩体往外挤出，造成倾倒崩塌。
（4）滑 坡
1）定义：是指斜坡上的一部分岩体失去稳定，在 重力和工程荷载作用下沿滑动面向下作整体滑动 的现象。 2）特征：①整体滑动，不易发现； ②具有明显的破坏边界； ③有一个较长的发育过程； ④老滑坡可复活； ⑤分布广、危害大。 3）形态要素：滑体、滑面、滑带、滑床、滑壁、
（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。
滑坡产生的边界条件通常是指岩土体滑动时必须
具备的滑动面、切割面及临空面。
边坡稳定性分析及地质灾害防治(75页)
面为剪切滑移面。
根据与路线关系的不同，主要有顺层斜交和
斜交 边坡 结构
层 岩
状 体
反和层多界倾构面为。斜造和两块体交结一组两 构 组 构的种 面 构 造切割控 造 结。度制 结 构岩和构 面体，稳面 为的顺定位 滑变层性滑移形斜主移面破交要面坏岩，受主体，层产要破面反状受坏为倾岩层多后斜层面为边交、查构度的明造及空岩节其间层理与组层发开合面育挖关、程面系
似连续介质
大
体
软硬相间的岩石组合，通常有 软弱破碎带以碎屑、碎块、岩粉、泥为主；骨
一系列近于平行的软弱破碎带，架部分为大小不等、形态各异的岩块。软弱夹 它们与完整性较好的岩体相见 层和各种成因类型的破碎带发育。软化、泥化
不连续介质
存在
作用甚为明显。
岩性复杂，构造变动作用剧烈，碎屑和大小不等、形态不同的岩块。各类结构
采用适宜坡比开挖，浅层加 固，尤其注意对潜在失稳块
体的加固。
不同岩性组合对也有影响。
正交层 的边坡 体结构
状 岩
岩开体挖稳面构定性造受结构构面造切结割构岩面体控的制剪，切主滑要移为破倾坏向。查的度
明 产
构 状
造 、
结 发
构 育
面 程
略缓于倾向开挖面构造结构 面坡比开挖，坡面防护或浅 层加固。
2 边坡岩土体稳定性定性分析 顺层结构
2 边坡岩土体稳定性定性分析
岩土工程勘察规范 岩体结构分类
岩体结构类型 整体状结构
块状结构 层状结构 裂碎状结构 散体结构
岩体地质类型
巨块状岩浆岩和 变质岩，巨厚层
沉积岩
厚层状沉积岩， 块状岩浆岩和变
质岩
变韵律薄层、中 厚层状沉积岩，
副变质岩
浅析岩质边坡稳定性分析方法
浅析岩质边坡稳定性分析方法摘要:介绍了影响岩质边坡稳定性的主要因素及相关分析方法，通过对某工程实例进行三维值模拟，分析其应力场特征，对岩质边坡的破坏机理进行了分析和评价，并提出相关结论。
关键词:岩质边坡；稳定性分析；影响因素；数值模拟；破坏机理分析引言随着城市规模扩大以及公路建设的步伐不断加快，城市道路网不断向周边山区延伸，山区公路在建设和运营阶段所遇到的边坡稳定性问题也日渐增多。
由于公路等级要求，山区公路修建时往往需对山体开挖，在一定程度上破坏原有的稳定岩体，形成人工边坡。
边坡的稳定度、可靠度对整条公路的交通运输安全有重大影响。
因此，对边坡的稳定性分析评价，提出合理的防治措施，避免造成人民生命财产安全的损失，提高工程的总体经济效益，是岩土工程中的重要课题，同时也向广大工程技术人员提出了更高的要求。
一、岩质边坡稳定的影响因素边坡受自身结构及强度、自然外力和人类活动的影响，具有许多复杂的影响因素，其实质是内外因综合作用的结果。
1.1 岩体结构岩体结构是决定岩质边坡和失稳形式中最直接和重要的因素[1]。
岩体结构可分为块状、层状、碎裂、松散四大类[2]：（1）块状结构：岩性一般为岩浆岩、中深变质岩、厚层沉积岩，岩体成块状或厚层状，结构面不发育，多为刚性结构面。
所形成的边坡稳定条件好，易形成高陡边坡，失稳破坏形式多为沿某一组结构面崩塌或滑动，边坡稳定性受结构面抗剪强度和岩石抗剪强度控制。
（2）层状结构：岩性一般为沉积岩、层状变质岩或多次喷发的岩浆岩，岩体多成互层状，结构面发育，软弱夹层或层间错动多为贯穿结构面。
边坡稳定性受包括岩层走向、夹角大小、岩层倾角组合、岩层厚度、层间结合能力、反倾结构面发育程度及强度等因素控制。
（3）破碎结构：岩性可为构造影响带、破碎带、蚀变带或风化破碎的各种岩石，岩体的结构面发育，分布无规则，破碎的岩块间存在咬合力。
边坡稳定性一般较差，稳定性受岩块间的镶嵌及咬合力控制。
（4）松散结构：岩性同破碎结构基本一致，岩体多为泥土夹体积较小的破碎岩块构成，软弱结构面发育成网状。
岩坡稳定性分析幻灯片
44
4、联合支护方法 在施工中，常将上述各种方法组合应用，以达到 最佳的支护效果。工程安全是第一位的。 排水是必须考虑的。各种加固措施的适宜性及经 济合理性也是应该考虑的。
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四、实际工程介绍
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二滩水电站进水口及8号公路边坡 锚索、锚杆、喷砼、框架、挡墙、灌浆等联合支护
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预应力锚索支护（3000KN）
32
安全系数FS：一般采用加大自重下滑力来计算：
E i F S W isii W n icio ti g c s i l i i E i 1
FS＝1.05～1.25 注意：如果计算断面中有逆坡，倾角αi为负值，则Wisin αi也是负值因而 Wisin αi变成了抗滑力，在计算滑坡推力时， Wisin αi项就不应乘以安全系 数了。
滑动圆弧面
21
条分法
对于第i条岩条滑弧上：
法向力和切向力：
Ni Wicosi Ti Wisini
抗滑力：
cili Nitgi
抗滑力矩：
M R i c ili N it g iR
滑面上总抗滑力矩：
n
n
M R M Ri ciliNitg iR
i1
i1
n
滑面上总滑动力矩：
M S TiR
i 1
抗滑桩施工
框架与长锚杆联合支护48
联合支护
49
桩板墙
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桩板墙
51
削坡减载
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框架支护
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框架与锚索相结合的加固
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框架与锚索相结合的加固
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框架与锚索相结合的加固
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框架与锚索相结合的加固
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锚索加固
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（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基础。
边坡面附近的主应力迹线发生偏转。最大主应 力与坡面近于平行，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。
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。
几何边界条件是指构成可能滑动岩体的各种边界 面及其组合关系，包括滑动面、切割面和临空面 三种。 滑动面是指起滑动(即失稳岩体沿其滑动)作用的 面，包括潜在破坏面。
切割面是指起切割岩体作用的面，由于失稳岩体 不沿该面滑动，因而不起抗滑作用，如平面滑动 的侧向切割面。
临空面指临空的自由面，它的存在为滑动岩体提 供活动空间，临空面常由地面或开挖面组成。
(3)岩体性质及结构特征 岩体变形模量对边坡应力影响不大，泊松比对边坡
应力影响较大。这是由于泊松比的变化，可以使水 平自重应力发生改变。 (4)结构面 结构面的存在使坡体中应力发生不连续分布，并在 结构面周边或端点形成应力集中带或阻滞应力的传 递，这种情况在坚硬岩体边坡中尤为明显。
二、 边坡岩体的变形与破坏
稳定性系数=滑动面上可能利用抗滑力/滑动力 >1 稳定 ≦1 不稳定
在多数情况下，计算的稳定性系数都有一定误差，因此， 为保险起见，引入安全系数的概念。
块体极限平衡法步骤
可能滑动岩体几何边界条件的分析 受力条件分析 确定计算参数
计算稳定性系数 确定安全系数，进行稳定性评价
（一）、几何边界条件分析
坡面上径向应力为零，为双向应力状态，向坡 内逐渐转为三向应力状态。
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，则此带 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。
岩体边坡的变形与破坏是边坡发展演化过程 中两个不同的阶段，变形属量变阶段，而破 坏则是质变阶段，它们形成一个累进性变形 破坏过程。
（一）、边坡岩体变形的基本类型 （二）、边坡破坏的基本类型 （三）、影响岩体边坡变形破坏的因素
（一），由于 荷重不断减少，边坡岩 体在减荷方向(临空面) 产生伸长变形，即卸荷 回弹。 •天然应力越大，向临 空方向的回弹变形量也 越大。往往会伴随产生 一系列的张性结构面。
倾倒破坏：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，在自重应力的长期 作用下，由前缘开始向临空方向弯曲、折裂，并逐 渐向坡内发展的现象称为倾倒破坏（弯曲倾倒）。
（三）、影响岩体边坡变形破坏的因素
1、岩性 决定岩体边坡稳定性的物质基础。 2、岩体结构 岩体结构及结构面的发育特征是岩体 边坡破坏的控制因素。 3、水的作用 使岩土的质量增大、滑动面的滑动力 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。 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。
（三）、影响岩体边坡变形破坏的因素
5、地形地貌 直接影响边坡内的应力分布特征， 进而影响边坡的变形破坏形式及边坡的稳定性。 6、地震 产生地震惯性力 7、天然应力 8、人为因素
三、 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。
模型模拟试验法 评 价 数学力学分析法
方 法
工程类比法
块体极限平衡法 弹性力学、弹塑性力学法 有限元法等数值方法
图解法
块体极限平衡法
假设条件 (1)边坡岩体将沿某一结构面（滑动面）产生滑移剪切破坏； (2)滑体在滑动过程中相对位置不变化，即为刚体； (3)滑动面上的应力分布均匀； (4)不考虑滑体两侧的抗滑力。
（一）、几何边界条件分析
几何边界条件分析的内容是查清岩体中的各类结 构面及其组合关系，确定出可能的滑移面、切割 面。 几何边界条件分析的目的是确定边坡中可能滑动 岩体的位置、规模及形态，定性地判断边坡岩体 的破坏类型及主滑方向。 几何边界条件的分析可通过赤平投影、实体比例 投影等图解法或三角几何分析法进行。
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，则这种变形 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 岩体边坡失稳都要经历这种逐渐变形破坏过程。
（二）、边坡破坏的基本类型
边 崩塌 坡 破 坏 的 滑坡
多平面滑动
平面滑动 双平面滑动 单平面滑动
楔形状滑动
基
本
圆弧形滑动
类
型
倾倒破坏
崩塌：斜坡岩土体被结构面分割的块体，突然脱离 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）， 产生以水平运动为主的现象，称为滑坡。