边坡的稳定性分析
岩土工程中的边坡稳定性分析

岩土工程中的边坡稳定性分析岩土工程中的边坡稳定性分析是指通过对边坡的土体力学性质进行研究和分析,以评估边坡的稳定性和确定采取的措施。
边坡稳定性是岩土工程中的重要问题,它直接关系到工程的安全性和持久性。
一、边坡稳定性分析的背景在岩土工程中,很多项目都涉及到边坡的设计和建设。
边坡的稳定性分析是在土壤和岩石等岩土材料力学原理的基础上进行的。
在进行边坡稳定性分析之前,需要从以下几个方面考虑:1.边坡的地质特征:包括岩石和土壤的类型、分布、物理性质等,这是进行边坡稳定性分析的基础。
2.边坡的几何特征:包括边坡的高度、坡度、形状等。
这些几何特征将直接影响边坡的稳定性。
3.边坡所处的环境条件:包括气候、地形、水文地质条件等。
这些环境条件对边坡稳定性分析具有重要影响。
二、边坡稳定性分析的方法1.力学分析方法:力学分析方法是边坡稳定性分析的主要方法之一。
它可以通过应力、应变和强度理论等来分析边坡的稳定性,并给出稳定性评估。
2.数值模拟方法:数值模拟方法是边坡稳定性分析的一种辅助手段。
它通过建立数学模型,利用计算机模拟边坡的变形和破坏过程,从而评估边坡的稳定性。
三、边坡稳定性分析的参数在进行边坡稳定性分析时,需要考虑以下几个参数:1.土体的物理性质参数:包括土壤的密度、含水量、孔隙比等。
2.土体的力学性质参数:包括土壤的抗剪强度、压缩性、黏聚力、内摩擦角等。
3.边坡的几何参数:包括边坡的高度、坡度、埋深等。
4.外界荷载参数:包括自重、雨水浸润、地震等。
四、边坡稳定性分析的结果与措施通过边坡稳定性分析,可以得到边坡的稳定性评估结果。
如果边坡稳定性较差,可能会有滑坡、崩塌等危险。
为了保证工程的安全性,需要采取相应的措施来加固边坡。
常见的措施包括:1.设置防护结构:如安装挡土墙、喷锚支护、铁丝网护坡等,以增加边坡的稳定性。
2.改变边坡的几何形状:如加大边坡的坡度、加宽边坡的底宽等,以减小边坡的自重对稳定性的影响。
3.排除水分的影响:通过排水系统、防渗膜等措施,减少土体中的水分含量,提高边坡的稳定性。
边坡稳定性分析方法

(2) 条分法中的和求解条件
第 i 条 土 的 作 用 力
Hi+1 Wi Pi hi Hi Ti Ni Pi+1 hi+1
边坡稳定性分析方法
共n条土的未知量数目
(2)条分法中的力和求解条件
Pi o Wi是已知的 o 作用在土条体底部的力与作用点: h i Hi n Ni Ti ti 共3n个 o 作用在边界上的力及作用点: Ti o Pi Hi hi 共3(n-1)个 o (两端边界是已知的) o 假设总体安全系数为Fs (且每条Fs都相等) o Fs 共1个 o 未知数合计=3n+3(n-1)+1=6n-2
3) 假设 Hi=0(不计条间切向力) — (n-1)
(2).安全系数公式
1 m (Cibi Witgi ) i Fs Wi sin i
sin i tg i mi cos i Fs
其中
边坡稳定性分析方法
圆心O,半径R
(3) 毕 肖 甫 法 计 算 步 骤
讨论
o 由于未知数为6n-2个 o 求解条件为4n个 o 二者相差(2n-2)
•因而出现了不同的假设条件,对应不同计算方法
§整体圆弧法:n=1, 6n-2=4个未知数,4个方程 §简单(瑞典)条分法:Pi=Hi=hi=0, ti=li/2 共2(n+1)个未知数 §其他方法: 大多是假设力作用点位置或忽略一些条间力
边坡稳定性分析方法
影响边坡稳定性主要因素及其表征参数
因 素 序号 大类 中类 组数 岩 体 结 构 结构面发育 程度 间距 结合程度 形状及大小 结构体特征 咬合程度 岩性 Ⅱ 岩石 强度 风化程度 坚硬程度 成分(胶结物) 结构(胶结程度) 构造(层厚) 岩体 完整 程度 岩体结 构类型、 完整性 指数 小类 综合 反映 表征 参数 备注
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。
边坡稳定性分析方法

边坡稳定性分析方法至今为止,广大学者针对边坡稳定性的分析方法主要包括以下两个方面。
(一)定性分析方法此方法的研究对象主要包括边坡稳定性的影响因素、边坡失稳破坏时的力学作用、边坡的工程价值等,以及结合边坡的形成历史,从定性的角度解释和说明了边坡的发展方向及稳定性情况。
该方法的优势在于充分地分析了影响边坡稳定性中各个因素的相互作用关系,能够快速地评价边坡的自稳能力。
具体包括以下几个方面:(1)自然历史分析法自然历史分析法主要是通过分析边坡发育历史进程中的各种自然影响因素,包括边坡自身的变形情况、发育程度以及边坡分布区域的地貌特征、岩层性质、构造活动等,进而评价边坡的总体情况和稳定性特征,同时也可以预测将来可能导致边坡变形和失稳的触发因素。
该方法对边坡稳定性所做出的评价是从边坡的自然演化方面入手的。
(2)工程地质类比法工程地质类比法首先需要对边坡概况进行充分了解,包括组成边坡的岩体岩性、产状和结构面特征。
然后将目前已知的边坡稳定性情况和需要研究的边坡进行对比,记录两者之间的相似性与差异性,以此分析出所要研究边坡的稳定性情况和破坏模式。
为了能够准确地类比分析,就需要对现有边坡的环境地质条件进行全面的调查记录,并建立数据库。
该方法能够大致判断出研究对象的稳定性发展状况和趋势。
(3)图解法图解法通过在示意图上表示出边坡本身各类参数的组合关系来对边坡的稳定情况、破坏特征、破坏因素以及未来的发展方向进行分析。
常用的图解法包括极射赤平投影、边坡等比例投影等。
该方法的优势在于可以直观地表示影响边坡稳定性的因素。
(二)定量分析方法此方法主要通过数值法和极限平衡法等数学手段,依靠计算软件,更加精确地给出满足实际情况的边坡稳定性分析结果。
(1)极限平衡法主要是按照摩尔-库伦强度准则,通过分析作用在土体上的静力平衡条件来判断边坡的稳定性情况,最常见的极限平衡法是条分法,该方法经过100多年的发展,已经成为目前工程实践中使用最为广泛的一种方法。
边坡稳定性分析

边坡稳定性分析
1、边坡稳定性分析之前,应根据岩土工程地质条件对边坡的可能破坏方式及相应破坏方向、破坏范围、影响范围等作出判断。
判断边坡的可能破坏方式时应同时考虑到受岩土体强度控制的破坏和受结构面控制的破坏。
2、边坡抗滑移稳定性计算可采用刚体极限平衡法。
对结构复杂的岩质边坡,可结合采用极射赤平投影法和实体比例投影法;当边坡破坏机制复杂时,可采用数值极限分析法。
3、计算沿结构面滑动的稳定性时,应根据结构面形态采用平面或折线形滑面。
计算土质边坡、极软岩边坡、破碎或极破碎岩质边坡的稳定性时,可采用圆弧形滑面。
4、采用刚体极限平衡法计算边坡抗滑稳定性时,可根据滑面形态按本规范附录A选择具体计算方法。
5、边坡稳定性计算时,对基本烈度为7度及7度以上地区的永久性边坡应进行地震工况下边坡稳定性校核。
6、塌滑区内无重要建(构)筑物的边坡采用刚体极限平衡法和静力数值计算法计算稳定性时,滑体、条块或单元的地震作用可简化为一个作用于滑体、条块或单元重心处、指向坡外(滑动方向)的水平静力,其值应按下列公式计算:
Q e=αw G (5.2.6-1)
Q ei=αw G i (5.2.6-2)
式中:Q e、Q ei——滑体、第i计算条块或单元单位宽度地震力(kN/m);
G、G i——滑体、第i计算条块或单元单位宽度自重[含坡顶建(构)筑物作用](k N/m);
αw——边坡综合水平地震系数,由所在地区地震基本烈度按表5.2.6确定。
表5.2.6 水平地震系数
7、当边坡可能存在多个滑动面时,对各个可能的滑动面均应进行稳定性计算。
边坡稳定性分析方法及其适用条件

边坡稳定性分析方法及其适用条件边坡稳定性是指边坡在外力作用下保持不倒塌或滑动的能力,边坡稳定性分析方法一般可以分为经验法、力学方法和数值模拟方法三类。
不同方法适用于不同类型的边坡,且各方法在分析准确性、工程实施条件、运算速度以及数据要求等方面有所不同。
1.经验法:经验法是基于大量实际工程经验和观测总结出的简化计算方法,适用于边坡规模较小、地质条件比较简单的情况。
根据边坡的高度、坡度、土质等因素,通过经验公式计算出边坡的稳定性系数,从而判断边坡的稳定性。
2.力学方法:力学方法是通过岩土力学原理和边坡土体的力学性质来分析边坡稳定性。
力学方法主要应用于边坡高度较大、复杂地质条件的情况。
常用的力学方法包括平衡法、极限平衡法、有限元法等。
-平衡法:平衡法是基于边坡的平衡条件进行分析的方法,通过计算剪力平衡方程来确定边坡的稳定性。
平衡法适用于坡度较小、土体不饱和、坡面无裂缝等条件下的边坡稳定性分析。
-极限平衡法:极限平衡法是在平衡法的基础上引入抗剪参数的概念,通过计算抗剪参数的极限值来判断边坡的稳定性。
极限平衡法适用于任意坡度、土体饱和或部分饱和的边坡稳定性分析。
-有限元法:有限元法是一种基于连续介质力学和离散化原理的数值分析方法,将边坡土体划分成网格,通过求解有限元方程来计算边坡的应力和变形,并进而判断边坡的稳定性。
有限元法适用于复杂地质条件和复杂边坡形状的稳定性分析。
3.数值模拟方法:数值模拟方法是通过数值计算和模拟来分析边坡稳定性,主要利用计算机和专业软件进行模拟计算。
数值模拟方法通常适用于复杂地质条件、复杂边坡形状、非线性、动力等问题的研究。
常用的数值模拟方法包括有限差分法、边界元法、粒子法等。
总体来说,经验法适用于边坡规模较小、较简单的情况;力学方法适用于边坡规模较大、地质条件复杂的情况;数值模拟方法适用于复杂的边坡形状和非线性、动力问题。
在实际工程中,边坡稳定性分析通常采用多种方法相结合的方式,综合考虑不同方法的分析结果,从而提高分析的准确性。
边坡稳定性分析的方法

边坡稳定性分析的方法
边坡稳定性分析的方法主要包括以下几种:
1. 静态稳定分析:静态稳定分析是最常用的分析方法,通过建立边坡的力学模型,计算坡面上各种力的平衡关系,判断边坡的稳定性。
常用的静态分析方法包括切片法、广义平衡法和极限平衡法等。
2. 动力稳定分析:动力稳定分析考虑了水流、地震和其他动力荷载对边坡稳定性的影响。
常用的动力分析方法包括响应谱法、时程分析法和频率分析法等。
3. 水力稳定分析:水力稳定分析主要关注边坡受水力作用时的稳定性。
常用的水力稳定分析方法包括考虑渗流的有效应力法、Darcy定律法和杨-阿基米德稳定理论等。
4. 弹性稳定分析:弹性稳定分析是一种边坡在小变形下的稳定性分析方法。
常用的弹性分析方法包括有限元分析和边坡材料的拉伸压缩试验等。
5. 强度剩余系数法:强度剩余系数法是基于边坡的强度特性和稳定性要求进行分析的方法。
通过计算边坡的抗滑安全系数和剩余强度系数,评估边坡的稳定性。
6. 现场监测法:现场监测法是通过对边坡进行实时监测,分析边坡的变形、位移和应力等参数,评估边坡的稳定性,并进行必要的修复和加固。
常用的现场监
测方法包括测量、遥感技术和数值模拟等。
综合采用多种方法进行边坡稳定性分析可以得到更准确的结果。
在实际工程中,通常会根据具体情况选择适合的分析方法进行分析和评估。
常用的边坡稳定性分析方法

常用的边坡稳定性分析方法边坡稳定性分析是土木工程中的一个重要内容,用于评估边坡的稳定性,并确定边坡设计和防护措施。
下面列举了常用的边坡稳定性分析方法:1.切片平衡法:切片平衡法是一种基本的边坡稳定性分析方法,它假设边坡由一系列无限小的土体切片组成,并基于力平衡原理来确定各个切片的稳定条件。
该方法适用于简单边坡稳定性分析,但对复杂地质条件和荷载情况适用性有限。
2.极限平衡法:极限平衡法是一种常用的边坡稳定性分析方法,它假设边坡存在一个明确定义的滑动面,并基于达到平衡的最不利情况,即极限平衡状态来进行分析。
该方法包括切片法、极限平衡法、回缩平衡法等,可以考虑复杂地质条件和荷载情况,适用范围广。
3.数值模拟方法:数值模拟方法是一种基于计算机模拟的边坡稳定性分析方法,包括有限元法、边界元法、离散元法等。
这些方法能够模拟边坡的实际行为,并对多种复杂因素进行定量分析。
数值模拟方法可以更精确地预测边坡的稳定性,并对工程设计提供参考。
4.基于概率的方法:基于概率的方法将不确定因素考虑在内,通过概率分析来评估边坡的稳定性。
这些方法包括可靠度法、蒙特卡洛方法和贝叶斯法等。
基于概率的方法可以提供边坡发生滑移的概率,并在风险评估和安全设计中发挥重要作用。
5.特殊情况下的分析方法:在一些特殊情况下,常规的边坡稳定性分析方法可能不适用,需要采用一些特殊的分析方法。
例如,在边坡潜在失稳或发生滑坡时,可以使用临界状态平衡、能量平衡或地震动力学方法来分析边坡的稳定性。
总之,边坡稳定性分析是土木工程中的重要任务,通过使用上述方法中的一个或多个,可以评估边坡稳定性,从而制定出合理的边坡设计和防护措施,确保工程的安全可靠。
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振动作用
累积效应。边坡中由地震引起的附加力,通常以 边坡变形体的重量W与水平地 震加速度Kc之积表示, 即为KcW。在边坡稳定性计算中,一般将地震附加力 考虑为水平 指向坡外的力。边坡岩土体位移量的大 小不仅与震动强度有关,也与经历的震动次数有 关 ,频繁的小震对斜坡的累进性破坏起着十分重要的作 用,其累积效果使影响范围内的岩 体结构松动,结 构面强度降低。
图2-9某露天矿山爆破效应分区 (a)直接破碎区;(b)岩体崩坍区;(c)松动区;(d)地表变形裂缝区
效应分区
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边坡形状与断面形态
边坡形状及表面形态指边坡的外形、坡高、坡度 、断面形态以及边坡临空程度等。目前的稳定性分 析方法通常把边坡看成二维,且假定边坡从坡顶到 坡底是一个平面;而实际 上边坡在平面图上总是弯 曲的,在断面图上往往也是弯曲的。边坡形态对边 坡稳定有一定程度的影响,主要表现在以下方面。 A.边坡外形 B.边坡坡度和坡高 C.边坡断面形态
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二、水化学作用对岩土体的影响
在岩土体遇水的情况下,受水化学作用后产生 的易溶矿物随水流失,而难溶或结晶矿物则残留原 地,结果致使岩土体的孔隙增大,岩土体因此变得 松散脆弱。当岩土失水又浸水时,某些矿物与进入 岩土颗粒孔隙中的水作用后出现体积膨胀的现象, 这种体积膨胀是不均匀的,从而使得岩土体内部产 生了不均匀的应力,最终导致了矿物颗粒的碎裂解 体,表现出土体软化和崩解。于是岩土的内摩擦角 和粘聚力随之而减小。而边坡地下水位的升降正是 诱发岩土浸水—失水—再浸水这一反复循环的直接 因素,因此,对边坡变形的发展有着较大的影响。
四、水的物理作用
水对边坡岩土体的作用是多方面的,包 括材料性质、软化、冲刷等,这些作用都 将影响边坡的稳定性。一般而言,水的物 理作用往往具有突发性,从而对边坡的稳 定性构成较大的威胁。
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四、水的物理作用
✓ 材料性质
材料重点 抗剪强度 变形模量
✓ 软化作用
水的软化作用指水的浸泡使岩土体强度降低,其对边坡稳定性的危害很大。当边坡 岩 体或较弱夹层的亲水性强,有易溶于水的矿物时,如含盐的黏土质页岩等,浸水后易 发生 变化,抗剪强度降低,岩体结构受到破坏并产生崩解泥化现象,影响边坡稳定。一 般而 言,岩质边坡裂隙中的泥岩、泥质岩层,干燥时强度较高,泥化软化后,强度降低 。对于 土质边坡,浸水后的软化现象则更加明显,特别是湿陷性黄土边坡,遇水后将急 剧变形 破坏。
✓ 水流冲刷
岩体裂隙中常常有软弱物质充填。当裂隙中水流速度较大时,在渗透水流的作用下 , 裂隙中的充填物可能会被水流带走。对于砂土类材料,特别是粉细砂,其渗透稳定性很 差,较小的水力梯度就可能产生失稳。
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五、降雨的影响
自然因素中,降雨是诱发边坡灾害 的最主要因素。降雨入 渗过程主要表现为 对边坡岩土体力学参数的影响,使边坡稳 定性发生变化,从而引起滑坡或泥石流等 地质灾害,降雨对 边坡岩 土体参数的影响,主要体现在四个方面: 岩土体的重度 增大、岩土体材料抗剪强度 参数的降低、边坡应力状态的变 化、坡面 及坡体的渗流产生动水压降雨所造成的坡面渗流, 因其易带走 坡面的松散物质,可造成面状侵蚀和沟状侵蚀等 ,尤其对土质边坡侵蚀作用较大。降雨对岩质边坡的影响较小 ,但若岩体风化较严 重、降雨强度较大时,则会使岩体的风 化层受到影响,使其从基岩剥离。在地表水的流动 下,会带 走被剥离的岩屑,使新鲜基岩出露,强度降低,风化裂隙加深 ,产生恶性循环。 当降水在岩体坡面排泄受阻时,会加大岩 体的重量,增加坡体的下滑力力等。
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边坡形状与断面形态
1、边坡外形
边坡外形影响边坡的稳定性,其走向的表面形状影响边坡岩土 体内的应力状态。如图 所示,对于凹形边坡,边坡岩土体表 面处于二向受压状态,稳定性较好;对于凸形 边坡,岩土体 鼓岀,两侧坡体易受拉应力,稳定性较差。此外,凹形边坡等 高线曲率半径 越小,越有利于边坡稳定。
稳定程度 很不稳定 不稳定
稳定程度 相对稳定
坡度/(。) >25 10-25
坡度/(。)
土质边坡
土质
评价因素和指标 坡度/(。)
松散砂土、淤泥质黏 土、 冲填土
>50
黄土类土、黏性土、 新 的重力堆积
30-50
土质边坡
土质
评价因素和指标 坡度/(。)
岩质边坡
岩性
断层破碎带,岩石强烈风 化,节理裂隙发育,且充填 黏 土
(8)边坡渗沟 (9)洞—孔联合排水 (10)电渗排水
六、边坡治水措施
坡面排水
坡面排水主要是通过设置坡顶截水沟、平台截水沟、
边沟、排水沟及跌水与急流槽来实现。
坡体排水
坡体排水设施主要有渗沟、盲沟及斜孔等。①渗沟又分 支撑渗沟、边坡渗沟和截水渗沟三种,主要作用截排地表以 及几米范围内的地下水;②盲沟(即渗水隧洞)主要用于截排 或引排埋藏较深的地下水,如深圳莲塘水厂滑坡的岩层排水 工程就是采用渗水隧洞;③斜孔主要用于排除深层地下水, 土层和岩层均可采用,一般用水平钻机,埋置排水PVC管。
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小结
A. 水的入渗导致边坡土体含水量增加,使土体的强 度参数(c、φ)降低,从而引起边坡失稳。
B. 水与岩土体长期的化学作用诱发岩土体浸水—失 水—再浸水现象是边坡变形的重要因素之一。
C. 对边坡不同地下水位的计算结果可知,地下水位 升高,滑动面逐步向坡脚移动,当地下水位高于 边坡脚一定高度时,将发生坡脚局部破坏现象。
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其他因素
1、人为因素
主要包括爆破、施工开挖、边坡卸载与加载、工程荷载、边 坡加固措施等。 人为因素对边坡稳定性的影响很大。
2、风化作用
风化作用对边坡稳定有较大的影响,弱化岩土体及结构面 的力学性质,从而引起边坡失稳。一般而言, 风化速度与岩石 本身的成分、结构和构造有关,同时也与温度、湿度、降雨等 气候条件以 及地下水、爆破振动、地震等因素有关。强度越 小的岩石,风化速度越快;温度变化大, 降雨量较多的地区, 岩石风化速度会加快 失稳。
一、水对土体强度参数的影响
以粘性土为例,通过土工直剪试验求得含水量w与土体强度参数的关 系见图1和图2。
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图1 内聚力与含水量关系曲线
一、水对土体强度参数的影响
图2 内摩擦角与含水量关系曲线
从两图可以看出,粘聚力和内摩擦角均随含 水量的增加而逐渐降低,且粘聚力的下降幅度较 大;
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边坡形状与断面形态
3、边坡断面形态
从垂直断面上看,边坡可分为平面边坡、凹边坡和凸边坡。
图2-11边坡断面形态分类示意图 (a)平面边坡;(b)凹边坡;(c)凸边坡
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边坡形状与断面形态
3、边坡断面形态
✓平面边坡。平面边坡在设计中经常采用,这种边坡断面的绘制和计 算最简单, 但平面边坡是按组成边坡岩体的平均性质考虑的。如果组 成边坡岩体的强度有强有弱,且 彼此差异较大时,即使釆用了较大 的安全系数,也难免在弱岩层中发生破坏。 ✓凹边坡。凹边坡是根据松散介质力学计算出来的边坡,上陡下缓, 边坡断面保 持凹形可以使安全系数显著增大。在很多情况下,由于 风化引起岩体性质的弱化,可能需要把台阶上部的坡度放缓,而不是 加陡。此类边坡形式与实际边坡逐渐形成的历史过程相 违背,尽管 其有较充分的理论根据,却与实际并不相符。 ✓凸边坡。凸边坡具有上缓下陡的外形。此类边坡形式较符合露天矿 边坡形成的 时间特点,因此适用于深凹露天矿边坡。
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其他因素
3、植被影响 植被生长也直接影响边坡的稳定。植 物根系可保持 土质边坡的稳定,通过植物 吸收部分地下水有助于 保持边坡的干燥; 在岩质边坡上,生长在裂隙中的 树根有时 也会引起边由自然或人类造成的植被变化 将导致 植物根系的生长和腐烂。在树木砍伐与重 新种植的循环过程中,树木砍伐后的最初几年里, 根系抗拉强度将大幅减弱;随着重新种 植的树木生 长,根系抗拉强度逐年增加,坡局部的崩滑,树木 根系腐烂可导致抗剪强度减少数十千帕,因此增加 了边坡灾害发生的 可能性。
边坡影响因素及破坏机理分析
✓ 岩土体的性质 ✓ 地质构造 ✓ 地应力 ✓ 岩土结构 ✓ 水的作用 ✓ 振动作用 ✓ 边坡形状与断面形态 ✓ 其他因素
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水的作用
一、水对土体强度参数的影响 二、水化学作用对岩土体的影响 三、不同地下水位对边坡的影响 四、水的物理作用 五、降雨的影响 六、边坡治水措施
触发(诱发)效应。触发效应可有多种表现形式 。在强震区,地震触发的崩塌、 滑坡往往与断裂活 动相联系。对于高陡的陡倾层状边坡,震动可促进陡 倾结构面或裂缝的 扩展,并引起陡立岩层的晃动。
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振动作用
地震对边坡稳定性的影响,除地震的震级及震中距外,还与边坡 岩土体性质、岩体结 构、坡度以及地下水等诸多因素有关。根据经 验,地震时各类边坡的相对稳定程度详见表
二、水化学作用对岩土体的影响
水对岩土体产生一系列诸如水解、溶解和碳酸 化作用等化学反应,从而改变岩土体的矿物成分, 导致岩土体细微观结构的破坏,改变其结构特性而 影响岩土体的力学性能。受水化学作用后,岩土体 物理力学特征的变化较为复杂。即使是坚硬致密的 弱风化基岩,也不可避免地存在着大量微裂隙,水 化学溶解长期在裂隙中与矿物颗粒或晶体发生化学 反应,使原矿物分解并生成一些新的矿物,而某些 新生矿物具有高度的分散性,这种作用逐渐地降低 了岩土体的强度。
D. 边坡治水应该采取坡面排水和坡体排水同时进, 以保证边坡稳定。
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振动作用
1、地震作用
地震对边坡稳定的影响较大,一是地震作用产生水平地震 附加力,使边坡下滑力增 大,从而降低边坡稳定性;二是地 震产生的地震波可能引起边坡岩土体应力的瞬时变化, 造成边 坡岩土体结构发生变化甚至破坏。
地震的横波在地表引起周期性左右晃动,纵波引起上下颠 簸。在地震作用下,边坡岩 体的结构面张裂、松弛,地下水 状态发生较大变化;在地震力的反复振动冲击下,边坡岩 体 结构面发生位移变形,直至破坏。地震对边坡稳定的影响主要 表现为累积效应和触发 (诱发)效应。