边坡稳定分析方法与坡度确定

边坡稳定分析方法与坡度确定

10.3 边坡的稳定分析方法与坡度确定

边坡稳定分析，其目的在于根据工程地质条件确定合理的边坡容许坡度和高度，或验算拟定的尺寸是否稳定、合理。

【例题6】对边坡进行稳定性分析，其目的是( )。

A、确定土坡的下滑推力；

B、确定采取何种支护措施；

C、根据工程条件确定合理的边坡容许坡度和高度；

D、判断边坡的破坏类型；

答案：C

1 工程地质类比法

(1)方法原理

1) 自然斜坡的外形受地质结构、岩性、气候条件、地下水赋存状况、坡向等多因素影响。

2)影响斜坡的重力、岩性、岩体结构构造、气候条件、坡向相同时，人工边坡较自然斜坡可

维持较陡的坡度。

3)研究表明，稳定的自然斜坡的高度和坡面投影长度依循下列关系

H=aLb 10.3-1

式中 H—自然斜坡高度； L—自然斜坡坡面投影长度； a、b—常数。

4)将同一种斜坡调查所得H、L数对绘于双对数坐标纸上，可得到一条斜率为b的直线。对于不同斜坡调查的结果所绘制的各直线有会聚的趋势，据经验该会聚点坐标为

H=3050m和L=22800m(图10.3-1)

(2)调查统计方法

1)在详细踏勘的基础上，从地形图上选取与设计的边坡在坡向、岩性、构造以及地下水赋存状态等条件相同或相近的天然斜坡。

2)将选出的天然斜坡划分成若干档次，在各段坡高的较陡区段量取其相应的坡面水平投影长度进行筛选，找出该档次坡高的最小坡面投影长度，此坡高与其相应的最小坡面水平投影长度即为所获取的一对数据。如此进行，可获得对应不同档次坡高的一系列数对。

3)将这些数对标在双对数坐标纸上，绘出曲线(常为直线)，参照和利用前述经验会聚点的位置，由最高数据点附近曲线上的一点到经验会聚点连线的外插结果，可用以估计更高的自然坡的稳定坡度。

查表法

在保证边坡稳定的前提下编制了各类岩、土的边坡容许值表。在实际工作中，可以根据工程地质条件参照下列各表确定边坡的容许坡度值：

(1)岩、土(包括黄土、填土)边坡容许坡度值可按表10.3-1~10.3-5确定，但凡遇下列情况之一时，不得采用表中数值，应另作稳定性计算：

1)开挖土质边坡高度大于10m，岩石、黄土或填土边坡高度大于15m时；

2) 坡体中地下水比较发育或有软弱结构面的倾斜地层时；

3)层面或主要结构面的倾向与边坡开挖面的倾向一致或两者走向的交角小于45°时。

岩石边坡容许坡度值表10.3-1

岩石类别

风化程度坡度容许值(高宽比)

坡高<8m 坡高8～15m

硬质岩石微风化

中等风化

强风化 1：0.l～1：0.20

l：0.2～1：0.35

1：0.35～l：0.50 1：0.2～1：0.35

1：0.35～1：0.50

l：0.50～1：0.75

软质岩石微风化

中等风化

强风化 1：0.35～1：0.50

1：0.50～l：0.75

l：0.75～l：1.00 1：0.50～1：0.75

l：0.75～1：1.00

1：1.00～1：1.25

注：1、代表性的硬质岩石、软质岩石见表； 2、岩石风化程度见表；

土质边坡容许坡度值表10.3-2

土的类别密实度或黏性坡度容许值(高宽比)

土的状态坡高<5m 坡高5～10m

碎石土密实

中密

稍密 1：0.35～l：0.50

1：0.50～1：0.75

l：0.75～1：1.00 1：0.50～l：0.75

1：0.75～1：1.00

1：1.00～1：1.25

粉土稍湿 1：1.00～l：1.25 1：1.25～1：1.50

黏性土坚硬

硬塑 1：0.75～1：1.00

l：1.00～1：1.25 1：1.00～1：1.50

l：1.25～1：1.50

注：1、本表中的碎石土，其充填物为坚硬或硬塑状态的粘性土或稍湿的粉土；

2、砂土或碎石土的充填物为砂土时，其边坡容许值按自然休止角确定

黄土边坡容许坡度值表10.3-3

年代开挖情况边坡高度

<5m 5～10m 10～15m

次生黄土Q4

马兰黄土Q3

离石黄土Q2

午城黄土Q1 锹挖容易

锹挖较容易

用镐开挖

镐挖困难 1：0.50～1：0.75

1：0.30～I：0.50

l：0.20～1：0.30

1：0.10～l：0.20 1：0.75～1：1.00

1：0.50～1：0.75

1：0.30～1：0.50

1：0.20～1：0.30 1：1.00～1：1.25

1：0.75～1：1.10

1：0.50～1：0.75

l：0.30～l：0.50

注：本表适用于新近堆积黄土

填土边坡容许值表10.3-4

填土类别压实系数

( ) 边坡高度

<8m 8—15m

碎石、卵石 0.94～0.97 l：1.50～1：1.25 1：1.75～1：1.50

砂夹石(其中碎石、卵石占全重30％～50％) 1：1.50～1：1.25 1：1.75～1：1.50

土夹石(其中碎石、卵石占全重30％～50％) 1：1.50～1：1.25 1：2.00～1：1.50

粉质黏土，粉土(8 1：1.75～l：1.50 1：2.25～1：1.75

(3)岩石人工边坡设计，需根据岩石的种类、特征、风化破碎程度以及边坡高度等因素进行设计。