论滑坡稳定性分析方法

论滑坡稳定性分析方法
论滑坡稳定性分析方法

斜坡稳定性及其评价方法

工程地质学 读书报告 题目:斜坡稳定性及其评价方法学号:20111002833 班级:01211 姓名:李海亮 指导老师:熊承仁

斜坡稳定性及其评价方法 斜坡是地壳表面所有拥有侧向临空的地质体。在各种内外营力的作用下,其坡角坡高不断变化,从而坡体中的作用位置也随之改变,若形成坡体的岩土体不适应这种应力分布时,就造成了坡体的变形破坏。斜坡稳定性与人类生产生活及生命财产息息相关,因此,对斜坡稳定性的研究及评价有利于预防地质灾害的发生,及避免生命财产的损失。 一斜坡稳定性及其影响因素 影响斜坡稳定性的因素复杂多样,有自然的和人为的,其中主要是斜坡岩土类型和性质﹑岩体结构和地质构造﹑风化﹑水的作用﹑地震和人类工程活动等。 各种因素主要从三方面影响着斜坡的稳定。第一方面影响斜坡岩土体的强度,如岩性﹑岩体结构﹑风化和水对岩土的软化作用等。第二方面影响着斜坡的形状,如河流冲刷﹑地形和人工开挖斜坡﹑填土等。第三方面影响着斜坡的内应力状态,如地震﹑地下水压力﹑堆载和人工爆破等。他们的负影响表现在增大下滑力而降低抗滑力,促使斜坡向不稳定方向转化。 上述诸因素中,岩土的类型性质﹑岩土体结构是最主要的因素,其他因素通过它才能起作用。根据各因素对斜坡稳定性的影响程度,可将它分为两大类:一类为内部因素,是长期起作用的因素,有岩土的类型和性质﹑地质构造和岩体结构﹑风化作用﹑地下水活动等;另一类为外部因素,是临时起作用的因素,有地震﹑洪水﹑暴雨﹑堆载﹑人工爆破等。下面分述各主要因素。 1﹑岩土类型和性质 岩土类型和性质是影响斜坡稳定性的根本因素。在坡高和坡角相同时,显然岩土体越坚硬,抗变形能力越强,则斜坡的稳定性越好,反之稳定性越差。同时,岩体的节理﹑断层及软弱夹层的存在会减弱其稳定性。 2﹑岩体结构面的性质 岩质斜坡的变形破坏多数是受岩体中结构面的控制。所以结构面的成因、性质、岩性特征、密度以及不同方向结构面的组合关系等是非常重要的。按结构面的产状与临空面的关系,可分为: (1) 平迭坡:主要软弱结构面是水平的。这种斜坡一般比较稳定,但厚层软弱相间的岩层会形成崩塌破坏,厚层软弱岩会发生滑坡。 (2) 逆向坡:主要软弱结构面的倾向与坡面的倾向相反。这种斜坡是最稳定的,有时有崩塌发生,而滑坡的可能性很小。 (3) 顺向坡:主要软弱结构面的倾向与坡面的倾向一致。其稳定性与倾角和坡角的相对大小有关。 当坡角β〉弱面倾角α时,斜坡稳定性最差,极易发生顺层滑坡。 当α<β时,稳定性较好,但还有其他结构面的存在,特别是向坡外缓倾的结构面组合,还可能发生滑坡。 (4) 斜交坡:主要软弱结构面与坡面成斜交关系。其交角越小,稳定性就越差。 (5) 横交坡:主要软弱结构面的走向与坡面走向近于垂直,稳定性较好,很少发生大规模的滑坡。

【精品】第9章边坡稳定性分析

第9章边坡稳定性分析 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边坡的变形与破坏类型; 2影响边坡稳定性的因素; 3边坡稳定性分析与评价. 9。1边坡的变形与破坏类型 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、采矿等诸多的领域,边坡工程都是整体工程不可分割的部分,为保证工程运行安全及节约经费,广大学者对边坡的演化规律、边坡稳定性及滑坡预测预报等进行了广泛研究。然而,随着人类工程活动的规模扩大及经济建设的急剧发展,边坡工程中普遍出现了高陡边坡稳定性及大型灾害性滑坡预测问题。在我国,目前的露天采矿的人工边

坡已高达300—500m,而水电工程中遇到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。

滑坡稳定性定量分析法(最新)

打造最便宜 滑坡稳定性定量分析方法 目前,滑坡稳定性分析和工程治理主要是依据工程地质类比、自然历史分析、工程地质力学分析、极限平衡力学计算、弹塑性有限元计算等进行的,且在一定的程度上都有一定的实效性和可靠性。滑坡是一个复杂的、非线性的动态系统,且大型滑坡规模大、机制复杂、破坏性强,不仅失稳影响范围广,而且防治难度高、治理措施复杂。采用工程地质类比、历史反演和地质力学分析,需弄清地层结构、地质构造、地壳演化历史等问题。通过对滑坡形成的地质环境条件、影响因素、变形破坏及形成机制等特征的综合性分析,滑坡堆积体在天然状态下处于稳定状态, 在连续降雨、暴雨影响下处于基本稳定状态。在连续降雨、暴雨及地震等影响下处于欠稳定状态。 一、传统的稳定系数法。 稳定系数预测法是最早的滑坡空间预测方法,它是基于极限平衡法理论提出来的,是将有滑动趋势范围内的边坡土体沿某一滑动面切成若干竖条或斜条,在分析条块受力的基础上建立整个滑动土体的力 或力矩平衡方程,并以此为基础确定边坡的稳定安全系数。这些方法均假设土体沿着一个潜在的滑动面发生刚性滑动或转动。简化的极限平衡法有瑞典法,Bishop法、Spencer法,Janbu法, Sarma法等。通过计算滑坡体的安全系数Fs,来预测边坡的稳定性。 Fs=F抗滑力/F下滑力 当Fs<1.0,不稳定状态; 当Fs=1.0,临界状态; 当Fs>1.0,稳定状态。 二、数值分析方法。 ①有限单元法 有限元法是目前使用最广泛的一种数值分析方法。优点是部分地考虑了边坡岩体的非均质和不连续性,可以给出岩体的应力、应变大小与分布;避免了极限平衡分析法中将滑体视为刚体而过于简化的缺点;能近似地从应力应变去分析边坡的变形破坏机制,分析最先、最容易发生屈服破坏的部位和需要首先进行加固的部位等。但是对于大的变形和位移不连续问题的求解还不理想。 ②离散单元法 离散单元法是处理结构控制型岩体工程问题较成熟方法。该程序不但允许有限位移和离散体的转动及脱离,而且在计算过程中可以自动判别块体之间可能出现新的接触关系,因此它可以方便地实现对复杂结构体变形破坏的模拟,可以将所研究的区域划分为一个个多边块体单元,单元之间通过接触关系,建立位移和力的相互作用规律,通过迭代使得每一个块体都达到平衡状态。在稳定分析中,它的功能在于反映岩块之间接触的滑移、分离和倾翻等大位移的同时,又能计算岩块内部的变形与应力,该法的另一个优点是利用显式时间差分解求解动力平衡方程,可方便地求解非线性大位移和动力稳定。 ③统计分析方法。 这是目前国内外研究人员研究滑坡稳定性使用较多的一类方法。统计分析方法建立在对滑坡影响因子和滑坡分布关系的分析之上,因此,它能最大程度反映滑坡分布与致灾因子之间的关系,使地质灾害危险性评价更加趋近于客观现实。包括信息量法、多元统计方法、聚类分析方法等。 三、瑞典法的基本理论 瑞典圆弧滑动法是条分法中最古老而又最简单的方法。除了假定滑裂面是个圆柱面外, 在求条底反力时忽略了条间力的作用, 且在求安全系数时仅考虑对同一点的力矩平衡。其安全系数方程为:

稳定性方法评价

边坡稳定性评价方法概述 (辽宁工程技术大学土木与交通学院辽宁阜新123000 作者:张媛)对边坡稳定性评价方法进行了综述,有:极限平衡法、有限元法、离散单元 法、快速拉格朗日分析法、DDA法、流行元法、块体理论法、可靠度方法、模 糊综合评价法、灰色系统评价法、聚类分析法、神经网络、遗传算法和专家系统。在概要地叙述了各个方法的理论基础上,对各个方法的优缺点进行了叙述,指出了各自的适合条件以及目前的应用状况。其中极限平衡法、块体理论法很多时候 与实际情况不相符合,快速拉格朗日法具有随意性,DDA法在数学收敛上的实 现有一定的难度,有限元法需要定义合适的系数,模糊综合评价法和聚类分析法不能全面、最优,专家系统对于知识的获取具有一定的难度,综合各个方法,其中的离散单元法、流行元法、神经网络、遗传算法的适用性较好。 关键词:边坡稳定性;研究进展;评价方法 Prospect Methods of the Research on Slope Stability Zhang Yuan ( liaoning Technical University Civil Engineering and Transportation Department, Liaoning Fuxin 123000 ) Abstract: The paper reviews the prospect methods of the research on slope stability. There are Limit Equilibrium Method, Finite Element Method, Distinct Element Method, Fast Lagrangion Analysis of Method, Discontinuous Deformation Analysis, Manifold Element Method, Block Theory, Reliability Method, Comprehensive Fuzzy Evaluation, Grey system Evaluation, Clustering Analysis Method, Neural Network, Genetic Algorithm, Expert System. On the base of the theory summary about every method, the paper relate the advantages and disadvantages of these methods,points their suiting conditions and using state. In the outline, Limit Equilibrium Method and Block Theory cannot agree with the fact at the most time. Fast Lagrangion Analysis of Method is at its ease, There is a difficulty of math converge about Discontinuous Deformation Analysis, Finite Element Method needs to definite suitable coefficient, Comprehensive Fuzzy Evaluation and Clustering Analysis Method cannot give a overall result, or often it is not the best, Expert System has a

滑坡稳定性分析知识讲解

滑坡稳定性分析

习题一岩村滑坡稳定性评价 一、目的 学会滑坡机理分析、稳定性定价和定量计算的基本方法,了解滑带土抗剪强度指标选择的基本途径,掌握滑坡防治工程要点。 二、滑坡概况 l、自然地理 岩村滑坡位于四川盆地某城市市中区,地处长江和佳江的交汇地带,呈半岛状,土地资源十分紧张。在经济建设迅速发展的80年代,市中区斜坡土地得到了大量的利用,交通线路不断改进,高层建筑逐渐增多。但与此同时滑坡灾害事件也日趋严重,岩村滑坡就是灾害之一。 该地区属于亚热带气候,温暖潮湿,雨量充沛,多年平均降雨量在1200mm以上,并常有暴雨出现。长江和嘉陵江是市中区两大地表水系,水位年平均变化幅度达20m以上,平均低水位158m,高水位181m,1981年为百年一遇的特大洪水,水位达193m。三峡工程按175m高程修建大坝,使该地区最高洪水位达205m左右。 2、地质概况 滑坡区基岩地质构造属川东隔档式褶皱中的一复向斜内部,岩层产状平缓,倾角10°以下,倾向在SW200°~270°范围变化。无明显的断裂构造,优势节理产状:75°∠82°;346°∠81°,263°∠85°。 基岩地层为侏罗系泥岩砂岩互层,为内陆河潮沉积,呈紫红色。相对坚硬的砂岩组成了滑坡区的上部平台状地形,泥岩及崩积物则组成斜坡主体。崩积物主要由砂岩块石及泥岩风化粘土组成,厚度分布特点是斜坡上部薄,中前部相对较厚。人工堆石为近期在砂岩体中开挖地下洞室而堆弃于斜坡后部的基岩大块石。

滑坡区属河流侵蚀、剥蚀的低山丘陵地貌,斜坡顶部为平台,河谷岸坡的坡度由上至下逐渐变缓,在纵剖面上呈内凹的地形。 下伏基岩相对不透水,为弱含水层。据洞室调查,基岩洞室绝大多数为干洞,偶见裂隙有渗水现象。斜坡地带入渗的地表水则汇集于基岩顶面,形成崩积层中的上层滞水。 该地区新构造运动不强烈,属受活断裂包围的稳定地块,地震基本烈度为Ⅵ度。 3、滑坡特征 滑坡主滑方向为NW方向,后缘有一系列NE-SW方向的拉张裂缝,居民建筑物受到严重影响。据调查,人工洞室开挖于1970-1980年之间,地面裂缝最早发现在1981年。1981年四川盆地普降暴雨,江河水位达百年一遇特大水位。滑坡的活动已严重威胁经由滑坡区的主干公路的正常通车。滑坡现处于蠕滑阶段,且在每年的雨季,位移明显增大。 表1-1钻孔地质描述

边坡稳定性分析方法及其适用条件资料

边坡稳定性分析方法及其适用条件 摘要:边坡是一种自然地质体,在外力的作用下,边坡将沿其裂隙等一些不稳定结构面产生滑移,当土体内部某一面上的滑动力超过土体抗滑动的能力,将导致边坡的失稳。边坡稳定性分析是岩土工程的一个重要研究内容,并已经形成一个应用研究课题,本文对目前边坡稳定性分析中所采用的各种方法进行了归纳,并阐述了其适用条件。 关键词:边坡稳定性分析方法适用条件 正文: 一、工程地质类比法 工程地质类比法,又称工程地质比拟法,属于定性分析,其内容有历史分析法、因素类比法、类型比较法和边坡评比法等。该方法主要通过工程地质勘察,首先对工程地质条件进行分析,如对有关地层岩性、地质构造、地形地貌等因素进行综合调查和分类,对已有的边坡破坏现象进行广泛的调查研究,了解其成因、影响因素和发展规律等;并分析研究工程地质因素的相似性和差异性;然后结合所要研究的边坡进行对比,得出稳定性分析和评价。其优点是综合考虑各种影响边坡稳定的因素,迅速地对边坡稳定性及其发展趋势作出估计和预测;缺点是类比条件因地而异,经验性强,没有数量界限。 适用条件:在地质条件复杂地区,勘测工作初期缺乏资料时,都常使用工程地质类比法,对边坡稳定性进行分区并作出相应的定性评价,因此,需要有丰富实践经验的地质工作者,才能掌握好这种方法。

二、极限分析法 应用理想塑性体或刚塑性体处于极限状态的极小值原理和极大 值原理来求解理想塑性体的极限荷载的一种分析方法。它在土坡稳定分析时,假定土体为刚塑性体,且不必了解变形的全过程,当土体应力小于屈服应力时,它不产生变形,但达到屈服应力,即使应力不变,土体将产生无限制的变形,造成土坡失稳而发生破坏。其最大优点是考虑了材料应力—应变关系,以极限状态时自重和外荷载所做的功等于滑裂面上阻力所消耗的功为条件,结合塑性极限分析的上、下限定理求得边坡极限荷载与安全系数。 三、极限平衡法 该法将滑体作为刚体分析其沿滑动面的平衡状态,计算简单。但由于边坡体的复杂性,计算时模型的建立与参数的选取不可避免地使计算结果与实际结果不吻合。常用的方法有如下几种。 1瑞典条分法。基本假定:A边坡稳定为平面应变问题;B滑动面为圆弧;C计算圆弧面安全系数时,将条块重量向滑面法向分解来求法向力。该方法不考虑条间力的作用,仅能满足滑动体的力矩平衡条件,产生的误差使安全系数偏低。 优缺点:在不能给出应力作用下的结构图像的情况下,仍能对结构的稳定性给出较精确的结论,分析失稳边坡反算的强度参数与室内试验吻合度较好,使分析程序更加可信;但需要先知道滑动面的大致位置和形状,对于均质土坡可以通过搜索迭代确定其危险滑动面,但是对于岩质边坡,由于其结构和构造比较复杂,难以准确确定其滑动

公路边坡稳定性评价方法及滑坡防治措施实用版

YF-ED-J2674 可按资料类型定义编号 公路边坡稳定性评价方法及滑坡防治措施实用版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. (示范文稿) 二零XX年XX月XX日

公路边坡稳定性评价方法及滑坡 防治措施实用版 提示:该解决方案文档适合使用于从目的、要求、方式、方法、进度等都部署具体、周密,并有很强可操作性的计划,在进行中紧扣进度,实现最大程度完成与接近最初目标。下载后可以对文件进行定制修改,请根据实际需要调整使用。 引言 近年来,随着国民经济的飞速发展,“村 村通公路”工程的进一步实施,在地形困难路 段修建的公路越来越多。受各种条件的限制, 大填、大挖方路段频繁出现,相伴而来出现了 较多的路堤边坡失稳,边坡及路堑边坡坍塌等 地质灾难现象,给公路建设、运营带来巨大的 经济损失。因此在公路建设中需要选用合理的 方法评价其边坡稳定性,根据评价结果确定合 理的边坡治理措施进而做到既保证公路运营的

安全,又节约投资。由此看来,稳定性评价的方法显得至关重要。本文对边坡稳定性评价方法和滑坡防治措施进行研究,为二程技术人员在实际工程中选用合理的评价方法和防治措施提供参考。 1、公路边坡病害的分类 边坡病害可分为以下3类。 1、1滑坡 滑坡是路基山坡土体或岩体由于长期受地下水、地表水活动的影响使其结构逐渐失去支撑力,在自重的作用下,整体沿着一定软弱面向下滑动。滑坡按其引起滑动的力学特性来区分,可分为牵引式和推移式滑坡。牵引式滑坡是下部先滑动,使上部失去支撑而变形滑动,一般速度较慢,可延续相当长时间,横向张性

滑坡稳定性分析

习题一岩村滑坡稳定性评价 一、目的 学会滑坡机理分析、稳定性定价和定量计算的基本方法,了解滑带土抗剪强度指标选择的基本途径,掌握滑坡防治工程要点。 二、滑坡概况 l、自然地理 岩村滑坡位于四川盆地某城市市中区,地处长江和佳江的交汇地带,呈半岛状,土地资源十分紧张。在经济建设迅速发展的80年代,市中区斜坡土地得到了大量的利用,交通线路不断改进,高层建筑逐渐增多。但与此同时滑坡灾害事件也日趋严重,岩村滑坡就是灾害之一。 该地区属于亚热带气候,温暖潮湿,雨量充沛,多年平均降雨量在1200mm以上,并常有暴雨出现。长江和嘉陵江是市中区两大地表水系,水位年平均变化幅度达20m以上,平均低水位158m,高水位181m,1981年为百年一遇的特大洪水,水位达193m。三峡工程按175m高程修建大坝,使该地区最高洪水位达205m左右。 2、地质概况 滑坡区基岩地质构造属川东隔档式褶皱中的一复向斜内部,岩层产状平缓,倾角10°以下,倾向在SW200°~270°范围变化。无明显的断裂构造,优势节理产状:75°∠82°;346°∠81°,263°∠85°。 基岩地层为侏罗系泥岩砂岩互层,为内陆河潮沉积,呈紫红色。相对坚硬的砂岩组成了滑坡区的上部平台状地形,泥岩及崩积物则组成斜坡主体。崩积物主要由砂岩块石及泥岩风化粘土组成,厚度分布特点是斜坡上部薄,中前部相对较厚。人工堆石为近期在砂岩体中开挖地下洞室而堆弃于斜坡后部的基岩大块石。 滑坡区属河流侵蚀、剥蚀的低山丘陵地貌,斜坡顶部为平台,河谷岸坡的坡度由上至下逐渐变缓,在纵剖面上呈内凹的地形。

下伏基岩相对不透水,为弱含水层。据洞室调查,基岩洞室绝大多数为干洞,偶见裂隙有渗水现象。斜坡地带入渗的地表水则汇集于基岩顶面,形成崩积层中的上层滞水。 该地区新构造运动不强烈,属受活断裂包围的稳定地块,地震基本烈度为Ⅵ度。 3、滑坡特征 滑坡主滑方向为NW方向,后缘有一系列NE-SW方向的拉张裂缝,居民建筑物受到严重影响。据调查,人工洞室开挖于1970-1980年之间,地面裂缝最早发现在1981年。1981年四川盆地普降暴雨,江河水位达百年一遇特大水位。滑坡的活动已严重威胁经由滑坡区的主干公路的正常通车。滑坡现处于蠕滑阶段,且在每年的雨季,位移明显增大。 表1-1钻孔地质描述 表1-2岩土体物理力学性质指标 表1-3滑带土抗剪强度指标实验值

两种边坡稳定性分析方法比较研究

第10卷 第10期 中 国 水 运 Vol.10 No.10 2010年 10月 China Water Transport October 2010 收稿日期:2010-06-11 作者简介:马玉岩(1987-),男,黑龙江绥化人,武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室水利水电工程施工与 管理专业硕士研究生,主要研究方向为岩土边坡工程研究以及结构设计。 两种边坡稳定性分析方法比较研究 马玉岩 (武汉大学 水资源与水电工程科学国家重点实验室,湖北 武汉 430072) 摘 要:以某水电工程岩质高边坡做为实例,将强度折减理论与FLAC3D 软件相结合,通过有限差分程序FLAC3D 软件来模拟分析其稳定性。并与极限平衡方法的分析结果对比,探索两种方法的差异性与结果的可靠性,为确定适合工程建设实际的岩质边坡稳定分析方法提出了有益的参考。 关键词:强度折减法;极限平衡法;边坡稳定性 中图分类号:P642.1 文献标识码:A 文章编号:1006-7973(2010)10-0197-03 一、引言 目前,国内在建和待建的大型水电工程大多坐落在西南、西北高山峡谷地区。我国的水电建设面临着一系列高边坡稳定问题。在现代岩土工程和科学技术的新成就的支持下,确定适合工程建设实际的岩质边坡稳定分析方法,是摆在水利水电工程技术人员面前的任务[1]。 目前工程实践中岩质边坡稳定性定量分析主要有三种方法:解析法(最常用的是极限平衡法)、数值方法和概率法。极限平衡法是最常用的解析法,它是在边坡滑动面确定的情况下,根据滑裂面上抗滑力和滑动力比值直接计算安全系数,此外,关键块理论也属于这样的确定性分析方法。数值方法则是借助计算机进行数值分析(例如有限元、快速拉格朗日分析法、离散元、块体元和DDA 等)从而确定边坡的位移场和应力场,再用超载法、强度折减法等使边坡处于极限状态,从而间接得到安全系数。这种方法同时可以考虑位移协调条件和岩体本构关系等。概率法是将概率统计理论被引用到边坡岩体的稳定性分析中来,它通过现场调查,以获得影响边坡稳性影响因素的多个样本,然后进行统计分析,求出它们各自的概率分布及其特征参数,再利用某种可靠性分析方法,来求解边坡岩体的破坏概率即可靠度[2]。 文中选用某水电工程岩质高边坡做为实例,采用强度折减法和极限平衡法对岩质高边坡的稳定性进行对比分析。 二、边坡工程地质条件 模型宽约为700m,高约为700m。 基岩以中粒结构的灰白色、微红色黑云二长花岗岩为主,并有辉绿岩脉(β)、花岗细晶岩脉、闪长岩脉等各类脉岩穿插发育于花岗岩中,尤以辉绿岩脉分布较多。建模过程中考虑了岩体中对边坡稳定影响较大的几个岩脉。 根据岩体风化特点,岸坡岩体由表向内可划分为全风化带、强风化带、弱风化带、微风化—新鲜岩体。岩体风化的水平、垂直分带性明显。 边坡内无地下水分布。 边坡剖面如图1 所示。 图1 边坡剖面 三、强度折减法 强度折减系数法的基本原理是将坡体强度参数凝聚力c 和内摩擦角f 值同时除以一个安全系数K,得到一组新的c k 、f k 值,然后作为新的资料参数输入,再进行试算,当计算不收敛时,对应的K 被称为坡体的最小稳定安全系数,此时坡体达到极限状态,发生剪切破坏,同时可得到坡体的破坏滑动面。 FLAC3D (Three Dimensional Fast Lagrangian Analysis of Continua)是美国Itasca Consulting Goup lnc 开发的三维快速拉格朗日分析程序。该程序能较好地模拟地质材料在达到强度极限或屈服极限时发生的破坏的力学行为,特别适用于分析渐进破坏和失稳。 文中利用FLAC3D,采用“二分法”[3]实现强度折减法,求解安全系数。 所建计算模型节点为29,646个,单元为24,005个。模型的边界条件:模型四周法向约束,底部固定约束,顶部自由,仅受重力作用。 研究表明,随着剪胀角的增大,安全系数也逐渐增大[4]。不过,Vermeer 和de Borst(1984年)研究证明,一般土体、岩石和混凝土的剪胀角要比它们的摩擦角小得多,且通常在0°~20°内变化[5]。因此,剪胀角对强度折减法计算

赤平投影——斜坡稳定性评价

边坡岩体结构稳定性评价 在工程地质测绘的基础上,根据实测的结构面资料,应用赤平极射投影和实体比例投影相结合来研究边坡的稳定性。虽然结构面的组合形式在自然界中是很复杂的,但按其对边坡稳定性的影响来看,可将岩体结构分为三种: (1)稳定结构边坡 边坡岩体中的结构面的倾向或几组结构面组合交线的倾向,与边坡的倾向相反,这种类型的边坡为反向结构的边坡,这种结构对边坡的稳定性没有直接的影响,没有顺层滑动的可能,因此为稳定结构边坡。它们在赤平投影图上的特点是结构面的投影和坡面的投影各在相对应的一侧,结构面的极点投影和坡面投影在同一侧。 1组结构面构成的斜坡(上半球投影) (a)、(e)不稳定结构;(b)基本稳定结构;(c)、(d)稳定结构 2组结构面构成的斜坡

(a)不稳定结构(b)基本稳定结构(c)稳定结构(2)基本稳定结构边坡 边坡岩体中结构面的倾向或组合交线的倾向与边坡坡向一致,但结构面的倾角或组合交线的倾角都大于边坡角,这种结构一般是比较稳定的,但稳定性比上述一种较差,因此为基本稳定结构。在投影图上的特点是结构面的投影一坡面投影在同一侧,结构面的极点投影与坡面投影各在相对应的一侧。 (3)不稳定结构边坡 边坡岩体中结构面或组合交线的倾向与边坡面倾向一致,但它们的倾角小于边坡角,这种结构为不稳定结构,在投影图上的特点是与基本稳定结构相似,不同之处是结构面或组合交线倾角小于坡面倾角。 赤平投影的应运完全是根据这个理论来的,不过个人感觉应运起来还是有点问题的,宏观上结构面大和小很难区分,而且勘察工作很难做,危害性也很难去分类,估计把三维分析引进来估计能好一点,我试着用理正做了几个,效果不是很好,最好是有好的项目去论证他。 《岩土工程勘察规范》—— 图解分析法需在大量的节理裂隙调查统计的基础上进行,将结构面调查统计结果绘成等密度图,得出结构面的优势方位,在赤平极射投影图上根据优势方位结构面的产状和坡面投影关系,分析边坡的稳定性: 1 当结构面或结构面交线的倾向与坡面倾向相反时,边坡为稳定结构; 2 当结构面或结构面交线的倾向与坡面倾向一致,但倾角大于坡角时,边坡为基本稳定结构; 3 当结构面或结构面交线的倾向与坡面倾向之间夹角大于45,且倾角小于坡角时,边坡为不稳定结构。求潜在不稳定体的形状和规模需采用实体比例投影对图解法所得出的潜在不稳定边坡应计算验证。

滑坡稳定性分析计算

对最不利滑移横断面进行各种工况稳定性分析计算,计算过程如下: 一、天然工况 滑坡剩余下滑力计算 计算项目:滑坡推力计算 1 ===================================================================== 原始条件: 滑动体重度= 19.000(kN/m3) 滑动体饱和重度= 25.000(kN/m3) 安全系数= 1.250 不考虑动水压力和浮托力 不考虑承压水的浮托力 不考虑坡面外的静水压力的作用 不考虑地震力 坡面线段数: 6, 起始点标高 4.000(m) 段号投影Dx(m) 投影Dy(m) 附加力数 1 13.600 0.700 0 2 12.250 7.000 0 3 2.000 0.000 0 4 12.000 8.000 0 5 24.500 0.500 0 6 127.000 27.000 0 水面线段数: 1, 起始点标高 0.000(m) 段号投影Dx(m) 投影Dy(m) 1 0.000 0.000 滑动面线段数: 5, 起始点标高 0.000(m) 段号投影Dx(m) 投影Dy(m) 粘聚力(kPa) 摩擦角(度) 1 12.000 0.600 10.000 14.500 2 9.900 1.300 10.000 14.500 3 28.000 9.000 10.000 14.500 4 8.400 2.800 10.000 14.500 5 117.000 29.000 10.000 14.500 计算目标:按指定滑面计算推力 -------------------------------------------------------------- 第 1 块滑体

热稳定性分析方法

版 本 号:0.1 页 码:1/3 发布日期:2009-12-09 实验室程序 编 写: 批 准: 签 发: 文件编号:SHLX\LAB\L2-008 题 目:热稳定性测量方法 1.0 目的 提供了产品热稳定性的测量方法。 2.0 概述 (1)原理 Na 2SO 3 方 法 : 用 1N 的 Na 2SO 3 溶 液 吸 收 样 品 粒 子 中 释 放 的 甲 醛 , 生 成HOCH 2SO 3Na 和 NaOH 。 CH 2O +Na 2SO 3+H 2O →HOCH 2SO 3Na +NaOH (2)本测量方法是利用聚甲醛树脂在高温熔融,产生甲醛气体,随氮气带出,被亚 硫酸钠溶液吸收,由滴定反应生成的氢氧化钠,得出甲醛含量。 3.0 仪器和试剂 【仪器】 (1) 油浴(容量约为 130L ,并配有样品熔融管) (2) 加热器 (3) 过热保护装置 (4) 搅拌器 (5) 自动滴定装置 (6) 数据处理计算机 【试剂】 (1) 0.005mol/l 硫酸 (2) 福尔马林(36.0~38.0%) (3) 亚硫酸钠(Na 2SO 3) (4) 缓冲液(pH 6.86) (5) 缓冲液(pH 9.18) (6) 0.1mol/l NaOH 4.0 定义 甲醛含量通过以下方式表示: (1)K 0 :表示从 2 分钟到 10 分钟之间,聚合物中溶解的甲醛,不稳定端基和聚合 物主链分解出来的甲醛量。转化为每分钟的甲醛含量。 (2)K 1 :表示从 10 分钟到 30 分钟之间,聚合物中剩余的溶解甲醛,不稳定端基

文件编号:SHLX\LAB\L2-008 和聚合物主链分解出来的甲醛量。转化为每分钟的甲醛含量。 (3)K2:表示从50 分钟到90 分钟之间,聚合物不稳定端基和聚合物主链分解出来的甲醛量。转化为每分钟的甲醛含量。 5.0安全注意事项 (1)搁置和取出样品过程中,要穿戴安全手套,以防被烫伤。 (2)电极容易损坏,使用时防止碰撞。 (3)作业时,穿戴安全眼镜和防护手套。 (4)实验过程中使用氮气作为载气,所以要控制好氮气流量,并确保良好的通风。6.0步骤 6.1准备 (1) 确认油浴温度223±2℃,硫酸溶液的量。 (2) 打开参比液添加孔,检查电极内饱和KCL 的量,确保液位超过甘汞位置。 (3) 打开自动电位滴定仪、打印机及电脑电源。 (4) 打开电脑桌面上AT-WIN,输入密码并确认与自动电位滴定仪联机。 (5) 调整氮气流量到60 l/h。 (6) 分别用pH 为6.86(25℃)、9.18(25℃)的缓冲液,对电极进行校正(根据 电脑提示进行),若显示“OK”,则校正通过,否则进行检查并重复校正步 骤。 (7) 对自动电位滴定仪进行排气,确保滴定管路中无气泡。 (8) 用250ml 的烧杯,取150ml 吸收液(1mol/L 亚硫酸钠溶液,它的配制方法: 将250g 的Na 2SO3溶于2000ml 的水中,充分搅拌。),放入磁性搅拌子、加 盖、并将电极、N2管、喷嘴插入溶液中,启动搅拌按钮。 (9) 用硫酸溶液(0.1N)将溶液pH 调节至9.10,待稳定后,用0.1mol/l 甲醛溶 液(配制方法:将81g 的福尔马林放入1L 的容量瓶中,然后加水到刻度线, 配成约0.1mol/l 福尔马林),调节pH 至9.21~9.22,并稳定10 分钟以上。 (10) 电极浸泡液的配制方法:PH=4 的缓冲试剂250ml 一包溶于250ml 水中, 再加入56gKCL,适当加热,搅拌至完全溶解。 6.2步骤 (1) 用铝皿取3.000±0.003g,将其放到小金属底部,然后用钩子,将准备好的 样品放入油浴的熔融管中。 (2) 盖紧硅胶塞,快速按下START,开始试验,试验过程控制pH 值为9.20。 (3) 当实验进行到设定的时间后,自动结束。(按“RESET”键,可手动停止实 验。)测定结束,打印机自动打印结果。 (4) 取出金属筒冷却,取出电极,并将电极放入浸泡液中。

斜坡稳定性影响因素

斜坡稳定性影响因素分析 斜坡的稳定性受多种因素的影响,主要可分为内在因素和外部因素。内在因素包括:地形地貌、岩土体类型和性质、地质构造等。外部因素包括水、地震、人类活动等。内在因素对边坡的稳定性起控制作用,外部因素起诱发破坏作用。 1.地形地貌 从区域地形地貌条件看,斜坡变形破坏主要集中发育于山地环境中,尤其在河谷强烈切割的峡谷地带。我国由于挽近地质时期大洋板块和大陆板块相互作用的制约,西部挤压隆起,东部拉张陷落,形成了西高东低的台阶状地形,可明显地划分出三个台阶。处于两个台阶转折地带的边缘山地,山谷狭窄、高耸陡峻,地面高差悬殊。因此斜坡变形破坏现象十分发育。 2..岩土体类型和性质 岩土类型和性质是影响斜坡稳定性的根本因素。在坡形(坡高和坡角)相同的情况下,显然岩土体愈坚硬,抗变形能力愈强,则斜坡的稳定条件愈好;反之则斜坡稳定条件愈差。所以,坚硬完整的岩石(如花岗岩、石英砂岩、灰岩等)能形成稳定的高陡斜坡,而软弱岩石和土体则只能维持低缓的斜坡、一般来说,岩石中含泥质成分愈高,抵抗斜坡变形破坏的能力则愈低此外,岩性还制约斜坡变形破坏的型式。一般来说,软弱地层常发生滑坡,而坚硬岩类形成高陡的斜坡,受结构面控制其主要破坏型式是崩塌。顺坡向高陡斜坡上的薄板状岩石,则往往出现弯折倾斜以至发展成为滑坡。黄土因垂直节理发育,故常有崩塌发生。 3.地质构造 地质构造因素,包括区域构造点、边坡地段的这周形态、岩层产状、断层和节理裂隙发育特征以及区域新构造运动特点等。它对边坡稳定,特别是岩质边坡稳定的影响是十分明显的。在区域构造比较复杂的、褶皱比较强烈,新构造运动比较活跃的地区,边坡的稳定性较差,例如我国西南部横断山脉地区、金沙江地区的深切峡谷,边坡的崩塌、滑动、流动及其发育,常出现超大型滑坡及滑坡群。其次,边坡地段的岩层褶皱形态和岩层产状,则直接控制边坡变形破坏的形式和

滑坡稳定性影响因素及分析

滑坡稳定性影响因素及分析 滑坡是在一定的内因、外因等地质环境条件和其它因素综合作用下产生的,影响因素包括:地质条件、地形地貌、人类活动、气候及迳流条件、其它因素。就本滑坡隐患体而言,各因素对其的影响如下: ①地质条件 岩土体的本身特性是影响边坡稳定性的主要因素;对岩质边坡来说主要包括软弱结构面存在与否及其强度、结构面特别是主要结构面的产状、结构面的组合关系、结构面的结合情况、渗透性、与临空面的相对关系;对土质边坡来说主要包括土体强度、软硬接触面的渗透性。滑坡隐患体及边坡出露的地层为泥盆系佘田桥组,岩性为砂岩,受地形地貌、构造侵蚀、剥蚀及风化作用影响,第四系及土状风化物厚度变化较大;原始地形较平缓的人工切坡坡面及坡顶局部地段第四系及土状风化物厚度大。第四系坡残积土其孔隙性大且含较多碎石,抗剪强度较低,坡度较陡时其自稳性差;中上部基岩埋藏多较浅且表部风化较强烈;整个山体岩体裂隙发育,地层及裂隙产状较杂乱(图2-1),地层产状多近坡向或与坡向小角度斜交,岩体呈碎裂结构、电阻较高,结构面结合多数差~较差,易产生松动变形。 ②地形地貌因素 勘查区属中低山地貌,高差较大,山脊地形坡度较陡(坡度25~30°),两侧地形陡峻(坡度40~45°),但从调查情况来看,沟谷处及外围天然斜坡未见有滑坡现象,天然条件下斜坡是稳定的;但切坡以后,山体前缘产生高陡临空面,所形成的上缓下陡地形不利于斜坡的稳定。 ③人类活动因素 人类工程活动破坏原有的地形地貌,使在自然条件下已经达到平衡状态的岩土体应力进行重新分布,斜坡产生变形,当岩土体中应力无法平衡时,边坡将发生失稳破坏。就本区而言,切坡产生高陡地形,

滑坡勘查中滑坡稳定性分析实例

滑坡勘查中滑坡稳定性分析评价实例 中国建筑材料工业地质勘查中心河南总队吴德运 关键词:滑坡稳定性安全系数稳定状态 滑坡地质灾害每年均会给社会造成较大的人员伤亡和财产损失,滑坡的产生受多种引发因素影响,往往也是多种因素叠加的结果。如何准确分析滑坡的稳定性是治理滑坡的关键。本文是以一个滑坡实例,评价滑坡稳定性的分析过程。 1 滑坡区自然条件及地质环境条件 1.1 自然条件 该滑坡处于中纬度带,属亚热带季风气候区,多年平均降雨量1100mm,最大年降雨量1522.4mm,最小年降雨量694.8mm。5~9月为雨季,其降雨量占全年降雨量的70%以上。一小时最大降雨量达75.2mm,一日最大降雨量达193.3mm。 1.2 地质环境 1.2.1 地形地貌 滑坡区属鄂西中低山地貌单元。由于地壳长期间歇性抬升,形成山高坡陡、河谷深切的地貌特征。 1.2.2 地层岩性 滑坡区分布的地层有: 第四系:残坡积碎石土、残坡积堆积土。 三叠系中统:中厚至厚层微晶白云质灰岩、泥灰岩、中厚层泥质条带灰岩、肉红色中厚层亮晶鲕状灰岩及灰绿色泥岩。岩层产状总体向北东向倾,倾角为35o-70°之间。 1.2.3 水文地质条件 受地层岩性结构和地质构造影响,滑坡区内地下水主要以三叠系中统岩溶裂隙水和第四系松散岩孔隙水的形式赋存。 2.滑坡基本特征及类型 2.1 滑坡地形地貌 滑坡区地形南高北低,地形总坡度15o-20o,为侵蚀构造低山区。滑坡区最低点标高330m,最高点滑坡后缘,标高364m,相对高差34m。

2.2 滑坡空间形态 该滑坡为覆盖层滑坡,平面形态呈舌形,地形上为围椅状,滑坡两边周界清晰。滑坡体北低南高,主滑坡轴线长86m,前缘宽98m,标高330m ,后缘宽66m,标高364m。滑坡的面积为0.732×104m2,总体上是前厚后薄,中间厚两侧薄的态势,滑体平均厚度为5m,体积约3.66×104m3。 滑坡主滑方向为311度,滑体坡度15~30度,中部滑坡平台呈舒缓波状,中部靠后缘出现陡坎。 2.3 滑坡物质组成及结构特征 (1)滑体 滑体物质组成主要为第四系崩坡积碎块石夹粉质粘土,黄褐-黄灰色,稍密-中密,碎块石直径一般为0.4-0.8m,最大达1.2m,成分主要为泥灰岩、灰岩,其含量约占70%。滑体厚度一般为2.3-6.7m。 (2)滑带 滑带主要成分为粉质粘土夹砾石,灰黄-褐黄色,粉质粘土呈可塑状,含量约70%,具有挤压条纹状构造,砾石成份为泥灰岩、灰岩,呈次棱角状-次圆状,直径2~20mm。部分砾石表面见擦痕,表面具滑感。 (3)滑床 滑床为三叠系中统泥灰岩,强~中风化程度,浅灰-黄灰色,中厚层~厚层状构造,岩石较为破碎,地层倾向为19~40度,倾角41~75度,岩石节理裂隙发育,裂隙面倾角为60~75度,裂隙面均较平直,略具起伏,稍粗糙,多为泥质、铁质充填,部分为钙质充填。 2.4 滑坡水文地质 本滑坡地下水主要为第四系覆盖层松散岩类孔隙水和基岩裂隙水。 覆盖层孔隙水水量贫乏,赋水性弱,主要接受大气降水次为农作物灌溉渗入补给。地下水沿基岩面排泄,或渗入下伏基岩裂隙中。基岩浅部裂隙发育,含裂隙水,赋水性弱,动态变化大。补给主要靠覆盖层地下水渗入,排泄主要受微地貌控制,流量小。 2.5 滑坡岩土物理力学性质 2.5.1滑体岩土物理力学性质 滑体主要由第四系崩坡积碎块石夹粘性土组成,碎石含量达70%以上,受取样条件限制,滑体中采取的原状样土工试验所作的物理力学指标仅能代表碎石土中所夹粉

土质滑坡稳定性分析

土质滑坡稳定性分析 影响滑坡稳定性的因素有很多,其中对滑坡稳定性影响较大的因素有降雨和地震,不同条件下滑坡的稳定性是不同的。文章以圆弧条分法分析了汶川地震灾区某滑坡的稳定性,结合现场的工程地质勘察,计算了滑坡的安全系数,分析不同条件下滑坡的稳定性,并给出相应的处理意见。 标签:滑坡稳定性;地震;降雨;稳定性分析 引言 5.12汶川地震发生后,诱发了为数众多的崩塌、滑坡、泥石流等次生地质灾害,这些重大地质灾害隐患点险情紧迫、危害巨大、危险程度高,严重危及着城区居民生命财产安全。文章结合地震区的某土质滑坡,运用圆弧条分法,分析了在自重、降雨、地震不同的情况下滑坡的稳定性[1-5]。 1 地质环境条件 1.1 地形地貌 勘查区位于白龙江南侧,属河谷地貌,位于白龙江一级阶地上。微地貌位于凸出的五山岭山脊两侧,总体地势中部高,东西两侧低,西侧(左侧)地形较平缓,东侧(右侧)地形起伏大。该滑坡前缘位于一冲沟的丘间梯田,沟底部分地段基岩出露,地面高程为611.50~618.00m;滑坡后缘为五山岭山脊的平坝边缘,地面高程为631.70~631.90m,相对高差约为13.00~20.00m,地势较为平缓。整体坡度角一般为20~30°。 1.2 地层岩性 勘查区基岩出露较差,仅在滑坡左侧冲沟边有出露。主要出露地层为第四系人工填土、冲洪积粉质粘土、卵石土及志留系黄坪组下段千枚岩(Shn1),现就与工程密切的地层由新至老简述如下: (1)第四系。第四系松散土层主要为冲洪积粉质粘土及卵石土层(Q4al+pl)。冲洪积粉质粘土,厚度一般约3m,最厚段可达6.50m,主要分布于五山岭山顶及两侧斜坡一带;冲洪积卵石土层,厚度较大,一般20~30m,分布于整个勘查区。 (2)基岩。工作区内基岩主要为志留系黄坪组下段(Shn1),其岩性主要为千枚岩,岩体较破碎,表层风化较严重,强度较低。 1.3 地质构造及地震

斜坡稳定性影响因素、

斜坡稳定性的影响因素 斜坡的稳定性受多种因素的影响,主要可分为内在因素和外部因素。内在因素包括:地形地貌、岩土体类型和性质、地质构造等。外部因素包括水、地震、人类活动等。内因是最根本的因素,决定着斜坡变形破坏的形式和规模,对斜坡稳定性起控制作用;外因是变化的条件,是通过内因而起作用,促使斜坡变形破坏的发生和发展,外因常常成为斜坡变形破坏的触发因素。 1、地形地貌 地貌条件决定了边坡的形态,对边坡稳定性有直接的影响。例如:对于均质斜坡,其坡度越陡,坡高越大则稳定性越差。对边坡的临空条件来讲,工程地质条件相类似的情况下,凹形坡较凸形坡稳定。从区域地形地貌条件看,斜坡变形破坏主要集中发育于山地环境中,尤其在河谷强烈切割的峡谷地带。我国由于挽近地质时期大洋板块和大陆板块相互作用的制约,西部挤压隆起,东部拉张陷落,形成了西高东低的台阶状地形,可明显地划分出三个台阶。处于两个台阶转折地带的边缘山地,山谷狭窄、高耸陡峻,地面高差悬殊。因此斜坡变形破坏现象十分发育。 2、岩土体类型和性质 斜坡岩土体的类型与性质是影响斜坡稳定性的根本因素。包括岩土体的成因类型、组成矿岩土体的矿物成分、岩土体的结构和强度。在坡形(坡高和坡角)相同的情况下,显然岩土体愈坚硬,抗变形能力愈强,则斜坡的稳定条件愈好;反之则斜坡稳定条件愈差。所以,坚硬完整的岩石(如花岗岩、石英砂岩、灰岩等)能形成稳定的高陡斜坡,而软弱岩石和土体则只能维持低缓的斜坡。 由岩浆岩组成的斜坡较好,但原生节理发育也常发生崩塌,特别在风化强度强烈地区,由于风化营力的作用,使风化带内的岩石强度降低,常导致斜坡崩塌。 沉积岩组成的斜坡由于具有层理结构,而层理面常常控制斜坡的稳定性。沉积岩层常夹有软弱夹层,如厚层灰岩中夹泥灰岩,砂岩中夹泥岩等,这些软弱面常易构成滑动面。 变质岩组成的斜坡,尤其深变质岩,如片麻岩、石英岩等其性质与岩浆岩相

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