边坡岩体稳定性分析-专题(1)

边坡岩体稳定性分析-专题(1)

边坡岩体稳定性分析-专题(1)

边坡稳定性研究分析

边坡稳定性分析

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浅谈土坡稳定性分析方法 摘要:土坝、路堤、河岸、挖坡以及山坡有可能因稳定性问题而产生滑坡。大片土体从上面滑下堆积于坡脚前。滑动也可能影响到深层,上部土体大幅度下滑而坡脚向上隆起,向外挤出,整个滑动体呈转动状。滑坡将危及到滑坡体及其附近人的生命和财产的安全。目前,边坡失稳的防治仍然是一项很艰巨的任务,对边坡的稳定性分析及处治技术进行深入研究具有重要的意义。本文通过对土坡失稳原因分析,对目前常用的边坡稳定分析方法进行总结,以供学习和参考。 关键字:土坡;稳定性;方法 0 前言 边坡一般是指具有倾斜坡面的土体或岩体,由于坡表面倾斜,在坡体本身重力及其他外力作用下,整个坡体有从高处向低处滑动的趋势,同时,由于坡体土(岩)自身具有一定的强度和人为的工程措施,它会产生阻止坡体下滑的抵抗力。一般来说,如果边坡土(岩)体内部某一个面上的滑动力超过了土(岩)体抵抗滑动的能力,边坡将产生滑动,即失去稳定;如果滑动力小于抵抗力,则认为边坡是稳定的。土坡就是具有倾斜坡面的土体。土坡有天然土坡,也有人工土坡。天然土坡是由于地质作用自然形成的土坡,如山坡、江河的岸坡等;人工土坡是经过人工挖、填的土工建筑物,如基坑、渠道、土坝、路堤等的边坡。本文主要介绍目前常用的土坡稳定分析方法,学习要点也是与土的抗剪强度有关的问题。 1 土坡失稳原因分析 土坡的失稳受内部和外部因素制约,当超过土体平衡条件时,土坡便发生失稳现象。 产生滑动的内部因素主要有:(1)斜坡的土质:各种土质的抗剪强度、抗水能力是不一样的,如钙质或石膏质胶结的土、湿陷性黄土等,遇水后软化,使原来的强度降低很多。(2)斜坡的土层结构:如在斜坡上堆有较厚的土层,特别是当下伏土层(或岩层)不透水时,容易在交界上发生滑动。(3)斜坡的外形:突肚形的斜坡由于重力作用,比上陡下缓的凹形坡易于下滑;由于粘性土有粘聚力,当土坡不高时尚可直立,但随时间和气候的变化,也会逐渐塌落。

【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。

《岩体力学》第九章边坡岩体稳定性

第九章 边坡岩体稳定性 斜坡:倾斜的地面,是天然斜坡和人工边坡的总称。 边坡的分类: ()? ? ???? ?????? ?岩质边坡土质边坡按岩性分坡等铁路公路路堑与路堤边改造形成如采矿边坡、人工开挖、 人工边坡地壳隆起或下降引起天然的山坡和谷坡自然边坡按成因分 :: 本章主要讨论人工开挖的岩质边坡的稳定性。 岩质边坡稳定性分析方法: 1) 数学力学分析法(包括块体极限平衡法、弹性力学法和弹塑性力学分析法及有限 元法等) 2) 模型模拟试验法(相似材料模型试验、光弹试验法和离心模型试验) 3) 原位观测法 此外,还有破坏概率法、信息论方法及风险决策法等。 核心内容:()() ? ????=??? ? ??=允滑抗滑安全系数安全性系数稳定性系数稳定性计算K 0K F F K 第一节 边坡岩体中的应力分布特征 一、应力分布特征 假定岩体为连续、均质、各向同性的介质,且不考虑时间效应的情况下 (1)边坡面附近的主应力迹线明显偏转,1σ与坡面趋于平行,3σ与坡面趋于正交, 而向坡体内逐渐恢复初始应力状态; (2)坡面附近出现应力集中现象; (3)坡面处的径向应力为零,故坡面岩体仅处于双向应力状态,向坡内逐渐转为三向应力状态; (4)因主应力偏转,坡体内的最大剪应力迹线由直线变为凹向坡面的弧线。 二、影响边坡应力分布的因素

(1)天然应力: h σ↑,坡体内拉应力范围加大。 (2)坡形、坡高、坡角及坡底宽度等,对边坡应力分布有一定的影响; 坡高↑,1σ、 3σ也大; 坡角↑,拉应力范围↑,坡脚剪应力↑。 (3)岩体性质及结构特征 变形模量E 对边坡影响不大,μ对边坡应力影响明显。 第二节 边坡岩体的变形与破坏 一、边坡岩体变形破坏的基本类型 1.边坡变形的基本类型 根据其形成机理分为两种类型:卸荷回弹和蠕变变形。 2.边坡破坏的基本模型 四类,见教材P 177 ()()()()()()()???????? ?? ??以崩塌形式拉断破坏以崩塌形成倾倒破坏以滑坡形式剪切破坏圆弧形滑动 楔形状滑动 多平面滑动双平面滑动单平面滑动平面滑动 4 3 2 , ,: 1 实际上,就是两种:滑坡和崩塌。 二、影响岩体边坡变形破坏的因素 1.岩性:岩体越坚硬,边坡不易破坏,反之,容易破坏(一般情况)。 2.岩体结构:岩体结构控制着边坡的破坏形式及稳定程度。 3.水的作用:水的渗入,滑动力↑;软化作用;产生动水压力和静水压力,不利于边坡稳定。 4.风化作用:风化作用降低 f τ。 5.地形地貌:影响坡内的应力分布特征→影响边坡的变形破坏形成及稳定性。 6.地震:加速边坡破坏。 7.天然应力: h σ影响边坡拉应力及剪应力分布范围及大小。

边坡稳定性分析研究及工程应用

边坡稳定性分析研究及工程应用 摘要:边坡问题始终是岩土工程界所研究的主要问题之一。由于问题的复杂性,在边坡工程建设中,怎样对边坡的稳定性进行正确的分析并且制定行之有效的处 理与防治方案仍然是当前岩土工程领域的重点、难点所在。因此我们应当更加重 视对于边坡工程问题的稳定性分析。 关键词:边坡稳定性;工程应用;影响因素;工程应用 1边坡稳定性分析研究 1.1极限平衡分析法 极限平衡法是在分析边坡稳定性较早使用的一种方法,主要思想是在边坡滑 面的范围内,划分成若干个竖向或斜向的条块,通过对每个条块建立平衡方程来 建立整个边坡体的平衡方程,并求得边坡安全系数。常见的极限平衡法有Ordinary法或Fellenius法、Bishop法、Janbu法、Spencer法、Morgenstern-price 法、Lowe-Karafiath法、Sarma法、不平衡推力法和传递系数法等。极限平衡法的 发展已较成熟,其理论也更加完善,计算方法也更加的严谨。特别是随着极限平 衡分析软件出现,用极限平衡法能够处理越来越复杂的问题,如复杂的多层地层、超孔隙水压力条件、各种线性非线性模型和各种的加载模型等。因此在边坡稳定 性分析中得到了相当广泛的应用。 1.2数值分析方法 1.2.1有限元法(FEM) 该法的基本原理是将连续的系统离散为一组单元的组合体,用在每个单元内 的求出近似解,再将所有单元按标准方法组合为一个与原有系统相近似的系统, 基于等价微分方程的积分原理组建节点平衡方程组,并利用虚功原理与最小势能 原理来求解。该法已发展的相当成熟,全面满足了静力平衡、应变相容和应力、 应变之间的本构关系。同时可以不受边坡几何形状的不规则和材料的不均匀性的 限制。有限元用的较多的软件如ABAQUS、ANSYS等。但在求解大变形、位移不 连续、无限域、和应力集中问题还有欠缺。计算常出现不收敛,这样会影响到数 值计算的可信度。 1.2.2离散单元法(DEM) 离散单元法是一种显示求解的动态数值方法。基本原理和有限单元法一样, 将区域划分若干个单元,通过单元间接触关系建立位移与力的相互作用规律,并 通过迭代利用显式时间差分法求解动力平衡方程。主要在大变形问题和动力稳定 问题上有较大优势。 1.2.3快速拉格朗日差分分析法(FLAC) 基本原理类同于离散单元法,此法弥补了有限元的一些不足,它能处理一般 的大变形问题,还能模拟支护结构与岩体的相互作用。较真实地反映实际材料的 在边坡分析中的运动过程,在边坡的稳定性分析及加固处理模拟中取得了满意的 结果。不足之处是在进行网格划分时存在主观性,不同的网格划分分析出来的结 果可能存在差异。近年来有学者专门对FLAC方法本身进行了探讨,其计算误差 值得关注。 1.2.4边界元法(BEM) 它是以定义在边界上的积分方程为控制方程,通过对边界离散插值,化为代

岩石路堑边坡稳定性分析

岩石路堑边坡稳定性分析 [摘要]本文主要阐述了影响岩石路堑边稳定性的主要因素,并且简要说明了岩石路堑边稳定性的分析方法,最后向大家介绍了,堑边路面稳定性的防治措施。 【关键词】堑边路面稳定性;分析方法;防治措施 1、影响岩石路堑边坡稳定性的主要因素 1.1岩石构造和地质类型 影响边坡稳定性的因素主要有地理因素和工程因素。地理因素包括岩石的结构密度,地貌特征等等因素。而工程因素主要包括人为因素,工程损伤和地震等不可预计的事件。在地理因素之中,岩性对边坡的稳定及其边坡的坡高和坡角起重要的控制作用。坚硬的岩石如花岗岩、石灰岩等可以形成非常稳定的堑边坡。而在淤泥集中的路段,由于淤泥的流动性非常强,几乎难以形成坚固的边坡。 不同的岩是层组成的边坡,其变形破坏的程度也有着很大的不同,以黄土地区为例,边坡的变形破坏形式以滑坡为主,而在花岗岩、厚层石灰岩、沙岩地区则以崩塌为主。在碎屑岩以及松散土层的地区,容易产生碎屑流或者泥石流等自然灾害。在区域构造比较复杂,褶皱比较强烈,新构造运动比较活动的地区,边坡稳定性差。断层带岩石破碎,风化严重,又是地下水最丰富和活动的地区极易发生滑坡。岩层结构的形状对边坡稳定也有很大影响,水平岩层的边坡稳定性较稳定,不过却存在陡倾的节理裂隙,则易形成崩塌和剥落。同向缓倾的岩质边坡的稳定性比反向倾斜的差。同向陡倾层状结构的边坡,一般稳定性较好,但由于是由薄层或软硬岩层的岩石组成,可能因蠕变而产生挠曲弯折或倾倒。比较稳定的山坡上反向倾斜的类型,但垂直层面走向的山坡则易产生切层滑坡[1]。 1.2影响堑边坡稳定性中水的作用 地表水和地下水是影响边坡稳定性的重要因素。不少滑动都是由于水的流动而引起的。处于水下的透水边坡将承受水的浮托力的作用,而不透水的边坡,将承受静水压力;充水的张开裂隙将承受裂隙水静水压力的作用;地下水的渗流,将对边坡岩体产生动水压力;水对边坡岩体还产生软化或泥化作用,使岩土体的抗剪强度大为降低;地表水的冲刷,地下水的溶蚀和潜蚀也直接对边坡产生破坏作用。此外,工程荷载、地震、爆破等因素对边坡稳定性也会产生很大的影响。 2、岩石路堑边的破坏类型及稳定性的分析方法 2.1岩石路堑边的破坏类型 岩坡的破坏类型分为平面滑动和楔形滑动以及旋转滑动三种。从形态上看来

基坑边坡稳定性分析设计软件开发

商丘毕冕文化传播有限公司创新性实验计划项目 项目名称:基坑边坡稳定性分析设计软件开发

一、项目组成员情况介绍(包括自身具备的知识、特长、兴趣,参加过的科技创新活 动等) 项目组成员跨专业跨学科分布,涉及知识面广。作为工程专业学生,已经 熟练掌握土力学的知识,以及边坡工程稳定性分析设计的方法,做了大量的练 习并且接触了多个实际工程案例。除此之外,团队成员在学习中也接触和学习 了计算机辅助设计,已经掌握了CAD制图以及CAD的二次开发编程语言autolisp,可以使用该语言进行二次开发,然后使用windows MFC将其封装成 为可以方便安装使用的可执行安装包。方便使用,高效便捷,创造较高的工程 效益和经济效益。 之前在指导老师的帮助下,申请了一个软件著作权登记证书。《室内土工实验 数据计算绘图软件》,是通过计算机编程的方法解决工程实验中的难题,取得 良好效果,获得河南省教育厅举办的教育信息化应用成果奖二等奖、河南省电 化教育馆优秀论文三等奖。 项目组成员思想积极活跃,参加国家级创新创业项目,结构模型设计比赛等。 项目组成员熟悉计算机图形学以及土木工程信息技术,具有较好的编程能力。二、项目研究背景 目前建筑物建设高度越来越高,在施工时往往需要开挖深基坑。基坑开挖时有 放坡开挖和支护开挖方式。无论是放坡开挖还是支护开挖,都需要事先对基坑 工程进行设计。在设计过程中需要做大量的计算工作,这些计算工作使用程序 软件计算替代工程师手算,会增加工作效率提高准确性。目前,项目团队已经 做了不少工作,已经申请了一项软件著作权《室内土工实验数据计算绘图软件》,可以计算出土体的力学参数。结合土体的性质,我们已经掌握了进行土 体边坡稳定性分析的计算方法和流程。现在需要通过写程序,把传统上手算流程,用程序进行计算和设计。尤其是在城市市区,开挖施工场地的局限,往往 需要对基坑边坡进行验证和支护,以免对邻近的周围其他建筑物造成不利影响。通过我们的这个项目,把之前繁芜复杂的验算和设计流程编制成计算机程序, 对边坡工程和基坑稳定的验证和设计变得轻松简单,实现更高的社会效益和经 济效益。 三、国内外的研究现状及研究意义

岩质边坡类型、结构面特征及稳定性分析

岩质边坡类型、结构面特征及稳定性分析 【摘要】边坡的稳定性受控于岩土体的基本特性和人为改造的程度两方面因素。由于地质体的复杂性、多变性和不均质性,因而道路工程边坡设计是预测性、风险性的设计。本文针对山区不同的边坡类型突出的边坡岩土体失稳问题,结合四川、重庆、云南等省山区道路工程建设项目边坡工程及滑坡灾害的勘查和治理,在研究山区地质背景和地质特征基础上,系统研究边坡岩体结构分类方法,以及开挖边坡岩体稳定性的岩体结构分析方法。 【关键词】地质灾害;岩体分类;结构特征;软硬岩层;结构面;稳定性 泥岩、泥质粉砂岩比较软弱,该类岩层具有透水性弱、亲水性强,遇水易软化、塑变,抗风化能力弱,易崩解等特性。从边坡角度来讲,多数边坡由软硬岩体构成,对边坡岩体的变形破坏起控制作用,岩质边坡软硬结构体构成,岩性层间结合差、软弱结构面发育,边坡开挖后极易发生山体变形、滑坡,特别是山前地带岩土质边坡、顺层岩质边坡及以岩层走向发育沟谷的一侧的边坡,多属顺层易滑地带。雨季经常诱发大量滑坡灾害,在道路等工程建设项目中,也经常诱发大量开挖边坡岩体失稳灾害。 开挖边坡岩土体失稳灾害的根本原因在于具有特殊的岩体结构特征和不利的岩体力学性质,其中开挖边坡岩体结构特征是控制开挖边坡稳定性的重要因素,边坡岩体的变形与破坏与边坡岩体结构面发育特征、结构面与开挖面的空间组合有密切关系,因此对边坡岩体结构、结构面特征的系统研究具有重要意义。 1.边坡岩体结构类型划分 边坡岩体的变形破坏与其岩体结构特征有密切的关系。根据岩体结构面、结构体特性,并充分考虑控制性结构面与边坡开挖临空面之间的空间组合关系,系统研究岩体结构类型的划分,给出各种岩体结构类型边坡稳定性分析模型,以便于在工程勘察设计中简便、快速应用。 针对岩体结构类型和边坡工程的特点,在边坡岩体结构类型划分中考虑如下因素: 1)岩质边坡的岩性特点及岩性组合特征 岩质边坡岩性组合最为显著的特点是不同力学性质的岩层互层,从边坡工程角度,开挖边坡工程的岩性组合主要有软质泥质岩为主的层状结构、软硬相间的砂泥岩互层结构和巨厚层硬岩为主的层状结构。 软质泥质岩为主的层状结构主要指开挖边坡岩体以软弱泥质岩为主,边坡岩体中夹少量薄层硬岩,但对整个边坡岩体性质影响不大。

岩石边坡稳定性分析方法_贾东远

文章编号:1001-831X(2004)02-0250-06 岩石边坡稳定性分析方法 贾东远1,2,阴 可1,李艳华3 (1.重庆大学土木工程学院,重庆 400045;2.秦皇岛市建筑设计院,河北秦皇岛 066001; 3.河北农经学院工业工程系,河北廊坊 065000) 摘 要:通过综述岩石边坡稳定性分析方法及其研究的一些新近展,并具体从极限平衡法、数值计算方法、流变分析、动力分析等方面进行详细论述,对岩石边坡稳定性分析中涉及到的岩体参数取值、计算模型、各种方法的优缺点等方面进行了探讨,最后提出对岩石边坡稳定性分析的建议。 关键词:岩石边坡;稳定性;极限平衡;数值计算 中图分类号:TU457 文献标识码:A 前言 岩石边坡稳定性分析一直是岩土工程中重要的研究内容。在我国基本建设中,特别是三峡工程及西部大开发,出现了许多岩石边坡工程,如三峡船闸高边坡、链子崖危岩体以及由于移民迁建用地、城市建设用地形成的边坡等等。在解决这些复杂的岩石边坡问题的过程中,大大促进了岩石边坡稳定性分析方法的发展。随着人们对岩石边坡认识的不断深入以及计算机技术的发展,岩石边坡稳定性分析方法近年来发展很快,取得了一系列研究成果,现分别对其中主要的研究方向和成果作简要介绍并分析各自特点和适用条件,为岩石边坡稳定性分析的工程应用和理论研究提供参考意见。 1 岩体参数及计算模型 极限平衡、数值计算等计算方法在岩石边坡稳定性分析中得到广泛应用,其中如何选择计算所需的工程岩体力学参数成为关键的问题。对于重大工程,可通过现场大型岩体原位试验取得岩体力学参数,但由于时间和资金限制,原位试验不可能大量进行,因而该方法仍有一定的局限性。另外,选取岩性特别均匀的试样几乎是不可能的,多数情况下,是用经验公式来确定岩体抗剪强度参数。但是,经验公式是以一定数量的室内和现场实验资料为依据,通过回归分析求出的,而未能把较多的地质描述引入其中。各个经验公式计算同一岩体的参数时,普遍存在因经验程度不同而确定出的抗剪强度相差较大。由于这些原因,许多文献提出了用其它方法来确定岩体的抗剪强度参数[1-4]。其中张全恒(1992)[1]讨论了确定岩体结构面抗剪强度参数常规方法存在的问题,提出了经验公式和实验相结合的试件法;何满潮(2001)[2]根据工程岩体的连续性理论,提出了根据室内完整岩块试验参数,结合野外工程岩体结构特点进行计算机数值模拟试验,从而确定工程岩体力学参数的方法;周维垣(1992)[3]提出确定节理岩体力学参数的计算机模拟试验法,该方法基于节理裂隙岩体的野外勘察资料,建立岩体损伤断裂模型,在计算机上模拟试验过程,获得所需数据;杨强等(2002)[4]在样本有限的情况下,采用可靠度理论,求出某保证率下的岩体抗剪强度值。 岩体作为复杂的地质体,其力学特性是多种因素共同作用的结果,如形成过程、地质环境和工程环境等。为了能将所有控制因素作为一个整体来考虑,而不仅局限于定量因素,许多文献利用人工 第24卷 第2期2004年6月 地 下 空 间 UNDERGROUND SPACE Vol.24 No.2 Jun.2004 收稿日期:2003-12-11(修改稿) 作者简介:贾东远(1975-),男,河北唐山人,硕士,主要从事岩土工程设计、检测方面的工作。

深基坑边坡稳定性计算书

... . . 土坡稳定性计算书 本计算书参照《建筑施工计算手册》江正荣编著中国建筑工业、《实用土木工程手册》第三版文渊编著人民教同、《地基与基础》第三版中国建筑工业、《土力学》等相关文献进行编制。 计算土坡稳定性采用圆弧条分法进行分析计算,由于该计算过程是大量的重复计算,故本计算书只列出相应的计算公式和计算结果,省略了重复计算过程。 本计算书采用瑞典条分法进行分析计算,假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体,还假定不考虑土条两侧上的作用力。 一、参数信息: 条分方法:瑞典条分法; 考虑地下水位影响; 基坑外侧水位到坑顶的距离(m):1.56; 基坑侧水位到坑顶的距离(m):14.000; 放坡参数: 序号放坡高度(m) 放坡宽度(m) 平台宽度(m) 条分块数 0 3.50 3.50 2.00 0.00 1 4.50 4.50 3.00 0.00 2 6.20 6.20 3.00 0.00 荷载参数: 土层参数:

序号土名称 土厚 度 (m) 坑壁土的重 度γ(kN/m3) 坑壁土的摩 擦角φ(°) 粘聚力 (kPa) 饱容重 (kN/m3) 1 粉质粘土15 20.5 10 10 20.5 二、计算原理: 根据土坡极限平衡稳定进行计算。自然界匀质土坡失去稳定,滑动面呈曲面,通常滑动面接近圆弧,可将滑裂面近似成圆弧计算。将土坡的土体沿竖直方向分成若干个土条,从土条中任意取出第i条,不考虑其侧面上的作用力时,该土条上存在着: 1、土条自重, 2、作用于土条弧面上的法向反力, 3、作用于土条圆弧面上的切向阻力。 将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数,考虑安全储备的大小,按照《规》要求,安全系数要满足>=1.3的要求。 将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数,考虑安全储备的大小,按照《规》要求,安全系数要满足>=1.3的要求。 三、计算公式:

边坡稳定性分析

边坡稳定性分析 内容摘要 目前,边坡失稳的防治仍然是一项很艰巨的任务,对边坡的稳定性分析及处治技术进行深入研究具有重要的意义。论文首先简要阐述了边坡工程稳定性分析及处治技术研究的意义,介绍了边坡工程稳定性分析的一些常用方法,并结合笔者的实践经验,提出了边坡工程处治对策。 边坡稳定分析是岩土工程中的重要研究课题。边坡稳定性分析的观点变化是随着人类理论方面的突破和实践经验的积累而变化的。总的来说,边坡稳定性分析是一个逐步由定性分析向定量、半定量分析发展的过程,并且可视化程度越来越高。文章从定性分析、定量分析、不确定分析等角度介绍了几种主要的边坡稳定性分析方法 关键词:边坡;边坡稳定性;边坡失稳;稳定性分析;处治对策 1

边坡稳定性分析 目录 内容摘要 (1) 1绪论 (4) 1.1 边坡稳定性概念 (4) 1.1.1 边坡体自身材料的物理力学性质 (4) 1.1.2 边坡的形状和尺寸 (5) 1.1.3 边坡的工作条件 (5) 1.1.4 边坡的加固措施 (5) 1.2 边坡的稳定性表示方法 (5) 1.3 边坡破坏 (6) 2 边坡的分类 (6) 3 边坡稳定性的影响因素 (7) 3.1 潜在影响因素 (7) 3.1.1 地形因素 (7) 3.1.2 地质材料因素 (7) 3.1.3 地质构造因素 (8) 3.2 诱发影响因素 (8) 3.2.1 环境因素 (8) 3.2.2 人为因素 (9) 4 边坡稳定性的分析方法 (10) 4.1 定性分析方法 (10) 4.1.1 工程地质类比法 (10) 4.1.2 地质分析法(历史成因分析法) (10) 4.1.3 图解法 (10) 4.1.4 边坡的分析数据库和专家系统 (11) 4.2 定量分析方法 (11) 4.2.1 极限平衡法 (11) 2

深基坑边坡稳定性计算书

土坡稳定性计算书 本计算书参照《建筑施工计算手册》江正荣编著中国建筑工业出版社、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著人民教同出版社、《地基与基础》第三版中国建筑工业出版社、《土力学》等相关文献进行编制。 计算土坡稳定性采用圆弧条分法进行分析计算,由于该计算过程是大量的重复计算,故本计算书只列出相应的计算公式和计算结果,省略了重复计算过程。 本计算书采用瑞典条分法进行分析计算,假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体,还假定不考虑土条两侧上的作用力。 一、参数信息: 条分方法:瑞典条分法; 考虑地下水位影响; 基坑外侧水位到坑顶的距离(m):1.56; 基坑内侧水位到坑顶的距离(m):14.000; 放坡参数: 序号放坡高度(m) 放坡宽度(m) 平台宽度(m) 条分块数 0 3.50 3.50 2.00 0.00 1 4.50 4.50 3.00 0.00 2 6.20 6.20 3.00 0.00 荷载参数: 土层参数:

序号土名称 土厚 度(m) 坑壁土的重 度γ(kN/m3) 坑壁土的内 摩擦角φ(°) 粘聚力 (kPa) 饱容重 (kN/m3) 1 粉质粘土15 20.5 10 10 20.5 二、计算原理: 根据土坡极限平衡稳定进行计算。自然界匀质土坡失去稳定,滑动面呈曲面,通常滑动面接近圆弧,可将滑裂面近似成圆弧计算。将土坡的土体沿竖直方向分成若干个土条,从土条中任意取出第i条,不考虑其侧面上的作用力时,该土条上存在着: 1、土条自重, 2、作用于土条弧面上的法向反力, 3、作用于土条圆弧面上的切向阻力。 将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数,考虑安全储备的大小,按照《规范》要求,安全系数要满足>=1.3的要求。 将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数,考虑安全储备的大小,按照《规范》要求,安全系数要满足>=1.3的要求。 三、计算公式:

边坡稳定性及处理方法

边坡稳定性及处理方法 坡失稳灾害以其分布广害大,而对国民经济和人民生命财产造成巨大的损失。因此,研究边坡变形破坏的过程,分析其失稳的主要影响因素,对正确评价边坡的稳定性、采取相应有效的边坡加固治理措施具有重要的现实意义。 1边坡工程稳定性分析 1.1边坡稳定性的影响因素 边坡在形成的过程中,其内部原有的应力状态发生了变化,引起了应力集中和应力重分布等。为适应这种应力状态的变化,边坡出现了不同形式和不同规模的变形与破坏,这是推动边坡演变的内在原因;各种自然条件和人类的工程活动等也使边坡的内部结构出现了相应的变化,这些条件是推动边坡演变的外部因素。 1.1.1地质构造 地质构造因素主要是指边坡地段的褶皱形态、岩层产状、断层和节理裂隙的发育程度以及新构造运动的特点等。通常在区域构造复杂、褶皱强烈、断层众多、岩体裂隙发育、新构造运动比较活跃的地区,往往岩体破碎、沟谷深切,较大规模的崩塌、滑坡极易发生。 1.1.2气候因素 极端的气候条件和全球气候变化构成滑坡发生的主要触发和诱发条件,中国南方天气系统主要受印度洋暖湿气流的控制,夏季多局部强降雨过程;而我国的西北地区,主要受季风气候影响。

1.1.3地下水 处于水下的透水边坡将承受水的浮托力的作用,使坡体的有效重力减轻;水流冲刷岩坡,可使坡脚出现临空面,上部岩体失去支撑,导致边坡失稳。 1.1.4边坡形态 边坡形态通常指边坡的高度、坡度、平面形状及周边的临空条件等。一般来说,坡高越大,坡度越陡,对稳定性越不利。 1.15 人类活动 据统计,50%以上的滑坡事件与人类活动有着直接或间接的关系。随着社会经济的发展,自20世纪中期以来,人类活动的力量日益剧增,并表现出逐渐取代自然营力。 在土木、水利、交通、矿山等大型土工活动中,由于开挖斜坡、填土、弃土和堆积矿渣等,使边坡中的土体内部应力发生变化,或由于开挖使土体的抗剪强度降低,或因填土增加荷重而增大滑动力等,有些地方出现了缺乏论证的修、开矿和不合理的切坡、用水及乱砍滥伐植被的现象、对自然环境的改变或破坏等,都成为滑坡事件频频发生的主要因素。1.2边坡工程稳定性分析方法 1.2.1边坡极限平衡法 极限平衡法是边坡稳定分析计算的主要方法,也是工程实践中应用最多的一种方法。它是在已知滑动面上对边坡进行静力平衡计算,根据边坡上的滑体或滑体分块的力学平衡原理(即静力平衡原理)分析边坡各种破坏模式下的受力状态,以及利用边坡滑体上的抗滑力和下滑力之间的关

基坑支护及土坡稳定性方案

目录 §1.0概述 (1) §1.1工程概况 (1) §1.2工程地质条件 (1) §1.3工程施工特点 (3) §2.0土方开挖 (4) §2.1坑内降水 (4) §2.2土方挖运 (4) §3.0基坑支护设计及土坡稳定性计算 (6) §3.1、总体概述 (6) §3.2、基坑土坡的稳定性计算 (6) §3.3、坑内排水 (8) §3.4、基坑监测 (8) §4.0施工工期 (12) §4.1工期计划 (12) §4.2工期保证措施 (13) §5.0质量保证措施 (14) §6.0安全生产、文明施工措施 (16) §6.1安全生产措施 (16) §6.2、基坑边坡安全应急措施 (17) §6.3文明施工管理 (18)

§1.0概述 §1.1工程概况 广州市芳村坑口地铁站西侧地块华福苑商住楼基坑支护工程位于芳村区龙溪大道以北,花地大道以西,浣花路以南,由华福房地产开发有限公司兴建,广州省轻纺建筑设计院负责施工图纸设计。该地块占地面积8299平方米,地上总建筑面积34695平方米,其中住宅26106平方米,商业及公共建筑8589平方米;地下总建筑面积4725平方米。 本工程有一层地下室,平面尺寸约为170×29m。本工程±0.000相当于绝对标高8.500m,现场地土方开挖范围标高5.64~6.04m,地下室底板面标高:地下自行车库为-4.30m,其他为-5.30m,水池及泵房为-6.9m。考虑地下室底板厚400mm,地下室基坑底标高为2.80~3.80m,土方开挖深度约为2.2~2.9m,在场地南部已回填杂填土范围内,局部开挖深度达4.0~4.2 m。 §1.2工程地质条件 根据广东有色工程勘查设计院提供的《岩土工程勘查报告》,本场区的地层由上而下分为:耕土层、淤泥、粉质粘土层、强风化带、中风化岩带、微风化岩带。现分述如下: 1、土层部分

岩质边坡类型、结构面特征稳定性分析

岩质边坡类型、结构面特征及稳定性分析【摘要】边坡的稳定性受控于岩土体的基本特性和人为改造的程度两方面因素。由于地质体的复杂性、多变性和不均质性,因而道路工程边坡设计是预测性、风险性的设计。本文针对山区不同的边坡类型突出的边坡岩土体失稳问题,结合四川、重庆、云南等省山区道路工程建设项目边坡工程及滑坡灾害的勘查和治理,在研究山区地质背景和地质特征基础上,系统研究边坡岩体结构分类方法,以及开挖边坡岩体稳定性的岩体结构分析方法。 【关键词】地质灾害;岩体分类;结构特征;软硬岩层;结构面;稳定性 泥岩、泥质粉砂岩比较软弱,该类岩层具有透水性弱、亲水性强,遇水易软化、塑变,抗风化能力弱,易崩解等特性。从边坡角度来讲,多数边坡由软硬岩体构成,对边坡岩体的变形破坏起控制作用,岩质边坡软硬结构体构成,岩性层间结合差、软弱结构面发育,边坡开挖后极易发生山体变形、滑坡,特别是山前地带岩土质边坡、顺层岩质边坡及以岩层走向发育沟谷的一侧的边坡,多属顺层易滑地带。雨季经常诱发大量滑坡灾害,在道路等工程建设项目中,也经常诱发大量开挖边坡岩体失稳灾害。 开挖边坡岩土体失稳灾害的根本原因在于具有特殊的岩体结构特征和不利的岩体力学性质,其中开挖边坡岩体结构特征是控制开挖边坡稳定性的重要因素,边坡岩体的变形与破坏与边坡岩体结构面发育特征、结构面与开挖面的空间组合有密切关系,因此对边坡

岩体结构、结构面特征的系统研究具有重要意义。 1.边坡岩体结构类型划分 边坡岩体的变形破坏与其岩体结构特征有密切的关系。根据岩体结构面、结构体特性,并充分考虑控制性结构面与边坡开挖临空面之间的空间组合关系,系统研究岩体结构类型的划分,给出各种岩体结构类型边坡稳定性分析模型,以便于在工程勘察设计中简便、快速应用。 针对岩体结构类型和边坡工程的特点,在边坡岩体结构类型划分中考虑如下因素: 1)岩质边坡的岩性特点及岩性组合特征 岩质边坡岩性组合最为显著的特点是不同力学性质的岩层互层,从边坡工程角度,开挖边坡工程的岩性组合主要有软质泥质岩为主的层状结构、软硬相间的砂泥岩互层结构和巨厚层硬岩为主的层状结构。 软质泥质岩为主的层状结构主要指开挖边坡岩体以软弱泥质岩为主,边坡岩体中夹少量薄层硬岩,但对整个边坡岩体性质影响不大。 软硬相间的互层结构指开挖边坡岩体为硬质岩(砂岩、灰岩、白云岩、硅质岩等)、软质岩(泥岩、页岩等)等各种力学性质岩层互层,在丘陵区软硬相间岩体结构互层最为普遍、最为典型的岩性组合形式。 巨厚层硬岩为主的层状结构主要指开挖边坡岩体中以巨厚层硬

边坡稳定性分析方法

边坡稳定性分析方法 1.1 概述 边坡稳定性分析是边坡工程研究的核心问题,一直是岩土工程研究的的一个热点问题。边坡稳定性分析方法经过近百年的发展,其原有的研究不断完善,同时新的理论和方法不断引入,特别是近代计算机技术和数值分析方法的飞速发展给其带来了质的提高。边坡稳定性研究进入了前所未有的阶段。 任何一个研究体系都是由简单到复杂,由宏观到微观,由整体到局部。对于边坡稳定性研究,在其基础理论的前提下,边坡稳定分析方法从二维扩展到三维,更符合工程的实际情况;由于一些新理论和新方法的出现,如可靠度理论和对边坡工程中不确定性的认识,边坡稳定分析方法由确定性分析向不确定性分析发展。同时,由于边坡工程的复杂性,边坡稳定评价不能依赖于单一方法,边坡的稳定性评价也由单一方法向综合评价分析发展。 1.2 边坡稳定性分析方法 边坡稳定性分析方法很多,归结起来可分为两类:即确定性方法和不确定性方法, 确定性方法是边坡稳定性研究的基本方法,它包括极限平衡分析法、极限分

析法、数值分析法。不确定性方法主要有随机概率分析法等。 1.2.1 极限平衡分析法 极限平衡法是边坡稳定分析的传统方法,通过安全系数定量评价边坡的稳定性,由于安全系数的直观性,被工程界广泛应用。该法基于刚塑性理论,只注重土体破坏瞬间的变形机制,而不关心土体变形过程,只要求满足力和力矩的平衡、Mohr-Coulomb准则。其分析问题的基本思路:先根据经验和理论预设一个可能形状的滑动面,通过分析在临近破坏情况下,土体外力与内部强度所提供抗力之间的平衡,计算土体在自身荷载作用下的边坡稳定性过程。极限平衡法没有考虑土体本身的应力—应变关系,不能反映边坡变形破坏的过程,但由于其概念简单明了,且在计算方法上形成了大量的计算经验和计算模型,计算结果也已经达到了很高的精度。因此,该法目前仍为边坡稳定性分析最主要的分析方法。在工程实践中,可根据边坡破坏滑动面的形态来选择相应的极限平衡法。目前常用的极限平衡法有瑞典条分法、Bishop法、Janbu法、Spencer法、Sarma法Morgenstern-Price法和不平衡推力法等。 1.2.2 极限分析法 极限分析理论是在20世纪50年代初由Durcker和Prager等人将静力场和运动场结合起来并提出极值原理以后建立起来的,为土坡塑性极限分析方法开辟

土方边坡与基坑支护

项目三土方边坡与基坑支护 【职业能力目标】 基坑是建筑工程的一部分,尤其是对深基坑开挖与支护问题,引起了各方面的广泛重视。由于影响其工程质量的因素复杂,因此,在基坑工程施工中,处理不当时可能会出现一些意外的情况,给工程造成一定的经济损失。通过本项目的学习,应了解土压力的类型,熟悉其影响因素,土方边坡的稳定分析,基坑支护结构的类型及选型原则,基坑支护结构的破坏形式与现场监测。 (中英文)主动土压力Active earth Pressure;静止土压力Earth pressure 【关键词】 at rest ;被动土压力Passive earth Pressure;边坡Side slope 任务一土压力的类型与影响因素 在建筑工程地基与基础施工中,为了防止土坡发生滑动和坍塌,需用各种类型的挡土结构物加以支挡。支挡结构物的典型代表就是挡土墙,它是用来支撑天然或人工斜坡不致坍塌以保持土体稳定性,或使部分侧向荷载传递分散到填土上的支挡结构物。要想解决好基坑支护问题,需要我们学习相关的一些理论知识。 一、土压力的类型 土压力是指由于土体自重、土上荷载或结构物的侧向挤压作用,挡土结构物所承受的来自墙后填土的侧向压力。土压力的确定是挡土支护施工设计的重要依据。 1、土压力试验 在实验室里通过挡土墙的模型试验,可以测得当挡土墙产生不同方向的位移时,将产生三种不同性质的土压力。 在一个长方形的模型槽中部插上一块 刚性挡板,在板的一侧安装压力盒,填上 土;板的另一侧临空。在挡板静止不动时, 测得板上的土压力为E0 ;如果将挡板向离 开土体的临空方向移动或转动时,则土压 力逐渐减小,当墙后土体发生滑动时达到 最小值,测得板上的土压力为E a ;反之, 将挡板推向填土方向则土压力逐渐增大,图6-2 墙身位移与土压力的关系 当墙后土体发生滑动时达到最大值,测得板上的土压力为Ep。土压力随挡板移动

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。 答:定义一: 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

2021年边坡工程稳定性分析论文

2021年边坡工程稳定性分析论文 1边坡工程稳定性分析 1.1边坡稳定性的影响因素①地质构造。地质构造因素主要是指边坡地段的褶皱形态、岩层产状、断层和节理裂隙的发育程度以及新构造运动的特点等。通常在区域构造复杂、褶皱强烈、断层众多、岩体裂隙发育、新构造运动比较活跃的地区,往往岩体破碎、沟谷深切,较大规模的崩塌、滑坡极易发生。②岩体结构。不同结构的岩体,物理力学性质差别很大,边坡变形破坏的性质也不同。③风化作用。边坡岩体,长期暴露在地表,受到水文、气象变化的影响,逐渐产生物理和化学风化作用,出现各种不良现象。当边坡岩体遭受风化作用后,边坡的稳定性大大降低。④地下水。处于水下的透水边坡将承受水的浮托力的作用,使坡体的有效重力减轻;水流冲刷岩坡,可使坡脚出现临空面,上部岩体失去支撑,导致边坡失稳。⑤边坡形态。边坡形态通常指边坡的高度、坡度、平面形状及周边的临空条件等。一般来说,坡高越大,坡度越陡,对稳定性越不利。⑥其他作用。此外,人类的工程作用、气象条件、植被生长状况等因素也会影响边坡的稳定性。 1.2边坡工程稳定性分析方法 1.2.1边坡极限平衡法。极限平衡法是根据边坡上的滑体或滑体分块的力学平衡原理(即静力平衡原理)分析边坡各种破坏模式下的受力状态,以及利用边坡滑体上的抗滑力和下滑力之间的关系来评价边坡的稳定性。极限平衡法是边坡稳定分析计算的主要方法,也是工

程实践中应用最多的一种方法。 1.2.2边坡可靠性分析法。边坡工程是以岩土体为工程材料,以岩土体天然结构为工程结构,或以堆置物为工程材料,以人工控制结构为工程结构的特殊构筑物。这些构筑物都程度不同地存在组成和结构上的不均匀性,天然边坡尤为突出,因为构成边坡的地质体经受长期的多循环的地质作用,而且作用强度不一,且又错综复杂,致使它们的工程地质性质差异很大。现阶段边坡可靠度分析的常用方法有蒙特卡洛模拟法,可靠指标法,统计矩法以及随机有限元法。 2边坡工程处治技术 2.1抗滑桩技术边坡处置工程中的抗滑桩是通过桩身将上部承受的坡体推力传给桩下部的侧向土体或岩体,依靠桩下部的侧向阻力来承担边坡的下推力,从而使得边坡保持平衡或稳定。抗滑桩与一般桩基类似,但主要承受的是水平荷载。钢筋混凝土桩是目前边坡处治工程广泛采用的桩材,桩断面刚度大,抗弯能力高,施工方式多样,其缺点是混凝土抗拉能力有限。抗滑桩施工最常用的方法是就地灌注桩,机械钻孔速度快,桩径可大可小,适用于各种地质条件;但对地形较陡的边坡工程,机械进入和架设困难较大。钻孔时的水对边坡的稳定也有影响。人工成孔的特点是方便、简单、经济,但速度慢,劳动强度高,遇不良地层(如流沙)时处理相当困难。另外,桩径较小时人工作业面困难。 2.2注浆加固技术注浆加固技术是用液压或气压把能凝固的浆液注入物体的裂缝或孔隙,以改变注浆对象的物理力学性质,从而满足

常用的边坡稳定性分析方法

常用的边坡稳定性分析方法

第一节概述 (1) 一、无粘性土坡稳定分析 (1) 二、粘性土坡的稳定分析 (1) 三、边坡稳定分析的总应力法和有效应力法 (1) 四、土坡稳定分析讨论 (1) 第二节基本概念与基本原理 (1) 一、基本概念 (1) 二、基本规律与基本原理 (2) (一)土坡失稳原因分析 (2) (二)无粘性土坡稳定性分析 (3) (三)粘性土坡稳定性分析 (3) (四)边坡稳定分析的总应力法和有效应力法 (7) (五)土坡稳定分析的几个问题讨论 (8) 三、基本方法 (9) (一)确定最危险滑动面圆心的方法 (9) (二)复合滑动面土坡稳定分析方法 (9)

常用的边坡稳定性分析方法 土坡就是具有倾斜坡面的土体。土坡有天然土坡,也有人工土坡。天然土坡是由于地质作用自然形成的土坡,如山坡、江河的岸坡等;人工土坡是经过人工挖、填的土工建筑物,如基坑、渠道、土坝、路堤等的边坡。本章主要学习目前常用的边坡稳定分析方法,学习要点也是与土的抗剪强度有关的问题。 第一节概述 学习土坡的类型及常见的滑坡现象。 一、无粘性土坡稳定分析 学习两种情况下(全干或全淹没情况、有渗透情况)无粘性土坡稳定分析方法。要求掌握无粘性土坡稳定安全系数的定义及推导过程,坡面有顺坡渗流作用下与全干或全淹没情况相比无粘性土土坡的稳定安全系数有何联系。 二、粘性土坡的稳定分析 学习其整体圆弧法、瑞典条分法、毕肖甫法、普遍条分法、有限元法等方法在粘性土稳定分析中的应用。要求掌握圆弧法进行土坡稳定分析及几种特殊条件下土坡稳定分析计算。 三、边坡稳定分析的总应力法和有效应力法 学习稳定渗流期、施工期、地震期边坡稳定分析方法。 四、土坡稳定分析讨论 学习讨论三个问题:土坡稳定分析中计算方法问题、强度指标的选用问题和容许安全系数问题。 第二节基本概念与基本原理 一、基本概念 1.天然土坡(naturalsoilslope):由长期自然地质营力作用形成的土坡,称为天然土坡。 2.人工土坡(artificialsoilslope):人工挖方或填方形成的土坡,称为人工土

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