浅谈边坡稳定性及加固措施

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边坡与加固方案

边坡与加固方案

边坡与加固方案边坡是在地面或山体上由地层或岩层节理或断裂形成的斜坡,在自然作用或人类活动的影响下,边坡的稳定性可能会受到破坏,给人们的生命财产安全带来极大威胁。

因此,加固边坡是一项非常重要的工作。

本文将介绍边坡的加固方案。

一、边坡的破坏形式1. 滑坡滑坡是指原处稳定的土坡,由于失去支撑力、剪切破裂等原因,土体形成向下滑动的行为。

滑坡破坏表面通常为一条有明显倾向的裂缝,土体沿裂缝面向下滑动。

滑坡往往在岩土层间分界面上发生,且土层与岩石接触面上的一部分岩石层往往随之滑动,也被称为连柱式滑坡。

2. 崩塌崩塌是指土体所处的坡面突然坍塌的现象,常见于较陡坡面和松散土质的边坡。

崩塌是由于坡面上部土体失去支撑而导致的,强烈冲击地面,破坏力大。

3. 泥石流泥石流是溪流、山洪等自然条件下,因水流破坏或人类活动导致土石松动而发生,基本特征是土石混合物的快速流动。

泥石流对山地公路、铁路、供电线路等基础设施造成极大破坏。

二、边坡加固方案的选择1. 土工布加固法土工布是一种高分子材料,可以达到防水、防腐蚀等作用。

土工布加固法是将土工布铺设于边坡表面,离地面一定的高度,在上面打桩,松散土质填充在土工布下面,再以水泥浆固化,使边坡形成一个坚固的复合材料体。

这种方法不仅可以加固边坡,而且可以美化环境。

但是,因为土工布是人为加固,所以其可靠性需要经过考验。

2. 土钉加固法土钉加固法是将特殊型钢筋(即土钉)钉入边坡,在土钉周围钻孔,注入混凝土浆,加固边坡。

钢筋根据位置可以分为倾斜和垂直两种类型,加固效果较好,但成本较高,加固时间较长。

3. 钢筋混凝土加固法这种方法需要在边坡表面打桩,然后设置混凝土支撑板,板与边坡表面大致垂直。

在支撑板与边坡表面之间的空间内,填充混凝土,加固边坡。

这种方法可以有效地增加边坡的稳定性,但成本较高。

4. 植被加固法植物根系可以有效地固定土体,防止边坡的滑坡、塌方等现象。

因此,通过植被加固法进行边坡加固是一种经济、实用的方法。

边坡稳定性分析及加固措施

边坡稳定性分析及加固措施

边坡稳定性分析及加固措施摘要:边坡是自然或人工形成的向一个方向倾斜的陡坡,是人类工程活动的基本地质环境之一,稳定的边坡可以为我们的生活带来许多便利,但是边坡一旦失稳,造成的后果也是难以估量的。

因此,分析边坡的稳定性并借此来避免边坡的破坏具有重大意义。

关键词:边坡稳定性;分析;措施1、边坡的稳定性影响因素一直以来,工程界一直采用安全系数,即结构产生抗滑力/导致结构破坏的下滑力来表征边坡的稳定性,当边坡自身的实际安全系数大于规范规定的安全系数时的,边坡就是稳定的,相反的话边坡就会丧失其稳定性。

边坡的稳定性受许多因素影响,但总体而言能划分为两种类型:即自然因素和人为因素,它们都能够影响边坡的抗滑力或者下滑力,继而改变边坡的实际安全系数来产生作用的。

(1)自然因素。

自然因素主要包括:岩土体性质、地质构造、以及地表水和地下水。

岩土体性质主要是指岩土体的坚硬程度、完整程度、抗风化能力、水理性质、强度、硬度等,这些因素都会影响边坡自身的稳定性。

地质构造主要指边坡构造特点、褶皱形态、岩层产状、断层和节理裂隙是否完全发育。

通常来说,一个边坡所处环境内的地质条件越复杂其自稳能力就越弱。

地表水会对坡体表面进行冲刷,不断带走岩土体并增加坡表的风化作用,或者通过自身重力作用,致使边坡的下滑力增加;而地下水的渗透会改变岩土体的应力状态,进而减小颗粒的有效应力,使得滑坡更容易发生。

(2)人工因素。

人工因素主要包括:开挖和堆载。

开挖会打破坡体内部的力学平衡,进而导致应力的二次分布,而原本稳定的边坡在发生应力改变后往往有失稳的危险。

另外,由于工程中地形条件的限制,往往不能及时的运输开挖的岩土渣,这时,为了加快工程进展,通常会采取堆载的方式,而一旦堆载的岩土体过多,就会对坡体产生较大的侧向土压力,边坡就会因此发生失稳破坏。

2、边坡稳定性分析方法目前研究边坡稳定性的方法主要有瑞典圆弧法、简布法和毕肖普法等方法,他们依据不同的假定来计算边坡的安全系数,但是由于实际边坡的受力复杂、假定方法多样、应力应变呈非线性关系等问题,采用人工计算的方法往往较难得出准确结果,故而数值分析的方法在研究边坡稳定性时得到了广泛的应用。

边坡稳定性分析及加固措施

边坡稳定性分析及加固措施

边坡稳定性分析及加固措施摘要:随着建筑工程活动的深入和工程规模的扩大,边坡稳定性问题越来越明显。

边坡稳定性问题涉及冶金、桥梁、水利、工业和土木工程等不同的工程学科。

边坡防护方法是土方工程中难度最大的技术之一,边坡稳定性的合理分析和正确防护措施的选择取决于工程进度、施工成本和工程安全。

本文分析了边坡稳定性的影响因素,并阐述了边坡加固措施。

关键词:边坡;稳定性分析;支护方案引言边坡稳定性一直是边坡研究的热点,边坡的发展在很大程度上取决于土壤力学和岩石力学的进步。

如果出现边坡稳定性问题,不仅直接破坏了施工本身,而且间接破坏了施工建设,造成环境影响和经济损失。

必须以经济、安全和可靠的方式实施边坡工程,并对其可持续性进行分析和评价。

在不同的工程地质条件下会出现不同类型的边坡,其计算方法各有特点和适用范围。

1、边坡的稳定性影响因素1.1自然因素自然因素主要包括土壤性质、地质构造、地表水和地下水。

岩石性质主要由岩石的硬度、完整性、稳定性、水力性质、强度决定,影响边坡本身的稳定性。

地质构造特别是指边坡、褶皱、岩体埋藏、断裂、裂纹的构造特征和裂纹是否完全发育。

一般来说,斜坡所处的地质条件越复杂,其自给能力越弱。

地表水对四面体表面进行清理,连续清除岩层和土壤,增加边坡风化,或通过自身重力增加边坡滑移力,地下水的吸收改变岩层和土壤的应力,降低边坡的有效应力,增加滑坡发生的可能性。

1.2人为因素人为因素主要包括开挖和堆放。

开挖会破坏边坡的内部力学平衡,导致应力的二次分布,原本稳定的边坡在应力变化后往往有变得不稳定的风险。

此外,受项目地形条件限制,开挖的岩土渣无法及时运输。

在边坡上产生较大的横向土压力,使边坡出现失稳破坏。

2.边坡稳定性分析方法2.1边坡工程类比法及分析数据库和专家系统基本上,边坡工程类比是研究同类斜坡的稳定性,研究时须考虑现有天然或人造斜坡的稳定性、影响因素及有关的设计经验。

在工程实践中可以对自然边坡、人工边坡进行比较,这是最常用的边坡稳定性分析方法。

土方工程中的边坡稳定性分析与加固处理方法

土方工程中的边坡稳定性分析与加固处理方法

土方工程中的边坡稳定性分析与加固处理方法引言:边坡稳定性在土方工程中扮演着至关重要的角色。

随着城市化进程的加快和土地开发的不断扩大,对土方工程的要求也越来越高。

因此,对边坡的稳定性分析和加固处理方法的研究显得尤为重要。

一、边坡稳定性分析的基本原理边坡的稳定性是指在承受水压、荷载和地震等自然力作用下,坡体不发生破坏或发生破坏但不影响工程安全的能力。

边坡稳定性分析的基本原理包括地质条件分析、边坡形态参数计算、荷载计算和边坡稳定性分析方法选择等。

地质条件分析是边坡稳定性分析的基础。

通过对岩土层的工程地质调查,获取边坡的地质信息,如土层厚度、土层类型、坡度等,从而确定边坡的物理性质。

边坡形态参数计算包括边坡高度、坡度和坡面形状等参数的计算。

这些参数的合理选择对于边坡稳定性分析起着重要的作用。

荷载计算是指对边坡上的荷载进行合理的计算。

荷载分为静荷载和动荷载两种类型,静荷载包括土重荷载、地震力和水压力等,动荷载包括风荷载和车辆荷载等。

边坡稳定性分析方法的选择根据边坡的具体情况而定。

常用的边坡稳定性分析方法有平衡法、有限元法、反分析法等。

二、边坡稳定性问题及其原因边坡稳定性问题主要表现为边坡滑塌、边坡侧移、边坡临界水位降低等现象。

这些问题的发生原因一般可以归结为外力因素、地质因素和施工因素三个方面。

外力因素包括降雨、地震、水压力等自然力对边坡的影响。

降雨过程中,土壤的饱和度增加,会导致边坡重力和孔隙水压力的增加,从而导致边坡滑塌的发生。

地震则会导致边坡土层的动力性质发生改变,引起边坡的破坏。

水压力也会通过渗流等方式对边坡产生不利影响。

地质因素主要包括土层的物理性质、岩土层结构的稳定性等。

土体的力学性质和岩土层的结构对边坡的稳定性起着关键作用。

如土壤的黏性和强度等决定了边坡的抗剪强度。

施工因素主要包括边坡施工过程中的不当操作、施工方法的选择不合理等。

如边坡施工中土方的开挖和填筑操作不当会导致边坡的不稳定。

三、边坡稳定性分析方法的选择边坡稳定性分析方法的选择应根据边坡的具体情况和工程要求来确定。

边坡稳定防护措施方案

边坡稳定防护措施方案

边坡稳定防护措施方案边坡稳定防护措施是指在山坡、岩石高墙等自然或人工边坡中采取的一系列措施,以预防和减轻地质灾害的发生。

本文将介绍边坡稳定防护的一些常用方案和措施,旨在向读者展示如何保障山区交通、民生安全。

一、加固植被植被是边坡稳定的重要保障。

通过加强植被的生长和保护,可以有效地增加边坡的抗滑能力和抗冲刷能力。

在边坡上合理种植各种草本植物和灌木,如禾草、矮牵牛等,以增加边坡的根系结构,减弱地表水雨水对边坡的冲击力。

此外,还可以利用人工修筑护坡,通过铺设枯枝、土壤覆盖、挂篮等方式,形成稳定的植被覆盖层,避免土壤侵蚀和坡面冲刷。

二、排水系统建设合理的排水系统是边坡稳定的重要保障措施。

边坡上的积水是引发边坡滑坡的主要原因之一。

因此,在边坡设计中应考虑排水沟、渠道和护坡排水等措施,将积水导流到安全区域。

此外,还可以在边坡上设置防渗板和排水管道,以有效降低地下水位,提高边坡的稳定性。

三、防护结构的建设在一些特殊的边坡区域,如高陡边坡、岩石高墙等,常常需要采取一些防护结构和措施来增加边坡的稳定性。

常见的防护结构包括挡土墙、护坡灌浆、护坡网、锚杆等。

这些结构能够有效地提高边坡的抗滑、抗冲刷能力,减少地质灾害的发生。

在选择和设计防护结构时,应充分考虑边坡的地质条件和工程实际情况,确保结构的稳定性和可靠性。

四、监测和预警系统监测和预警系统是用来及时掌握边坡变形和稳定性状态的工具。

通过安装位移传感器、地下水位监测器等设备,可以实时监测边坡的变形情况和地下水位变化。

一旦发现边坡存在变形或其他异常情况,可以通过预警系统及时采取相应的应急措施,以减少地质灾害的损失发生。

总结:边坡稳定防护措施方案是山区地质灾害防治的重要内容。

通过加固植被、建设排水系统、设置防护结构以及安装监测预警系统等措施,可以有效地提高边坡的稳定性,降低地质灾害的风险。

在具体实施过程中,应充分考虑当地的地质条件和工程实际情况,选择适合的防护方案。

同时,加强对边坡的巡查和维护工作,及时发现和处理潜在的安全隐患,确保山区交通和民生安全。

浅谈边坡稳定性及常用的处理方法

浅谈边坡稳定性及常用的处理方法

坡工程结课论文——浅谈边坡稳定性及常用的处理方法摘要: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。

论文首先从岩土体变形破坏的机理出发准确分析边坡破坏类型,再者简要分析了影响边坡失稳的因素,并介绍了边坡工程稳定性分析的一些常用方法。

关键词:边坡岩土体变形机理稳定性分析边坡处理措施前言:我国是一个多地质灾害的国家,在众多的地质灾害中,边坡失稳灾害以其分布广危害大,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、岩土体变形破坏机理深入理解破坏机理才能准确有效的理解工程中常用的边坡处理方法。

岩土体变形破坏机理可分为岩质边坡和土质斜坡。

岩质边坡破坏类型可分为:1.1滑移—压致拉裂,即在平缓层体坡中河谷下切或边坡开挖引起的坡体沿平缓结构面向坡前临空方向产生的蠕变滑移。

1.2滑移—拉裂,在中缓外层状坡或顺坡向结构面较发育的块状斜坡中,斜坡岩体沿下扶软弱面向坡前滑移动。

1.3滑移—弯曲,由于前缘滑移面未临空,使下滑受阻,以致坡脚附近顺层梁承受压应力,使之弯曲变形。

此外还会有,弯曲-拉裂和拉裂—剪出的情况。

而岩土体变形特点可以归为张裂变形、滑移变形、蠕动变形等。

从岩土体最终破坏方式上讲,不外乎崩和滑。

高度饱和土坡有事会出现石流破坏。

2、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。

2.1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。

保证土石方边坡稳定的措施

保证土石方边坡稳定的措施

保证土石方边坡稳定的措施概述土石方边坡是公路、铁路、城市建设等领域中必备的重要工程,但由于地质、气候等因素的影响,边坡的稳定性容易受到破坏,引起滑坡、塌方等事故。

为了保障工程的安全和可靠性,需要采取一些措施来保证土石方边坡的稳定性。

措施1.符合设计规范在设计土石方边坡的过程中,需要根据地质、地形条件,结合相关规范进行设计,如《公路工程路基设计规范》、《铁路线路工程开挖与支护技术规程》等,保证设计方案的合理、可行和符合规定标准。

同时,在施工过程中也需要按照设计要求进行施工。

2.加固边坡针对一些易于滑动、易于崩塌的土石方边坡,需要采用加固措施来增强边坡的稳定性,如增加旁支墙、加装花岗岩网片、进行深层加筋等。

通过这些方式可以增加边坡的承载能力和抗滑能力,提高边坡的稳定性。

3.排水处理土石方边坡在遇到大量降雨等气象事件时容易引起边坡松动、滑坡等事件,因此需要进行排水处理。

常见的排水处理方式有铺设排水管、安装防滑杆、遮盖草皮等。

这些措施能够有效地将雨水和地下水排除,降低土石方边坡的含水量,提高边坡的稳定性。

4.增加草本植被草本植被能够有效地增加土壤的稳定性,保护土石方边坡免受雨水、风吹等自然因素的侵蚀。

通过适度的种植草本植被,可以减少水力冲击和土壤侵蚀,提高边坡的自然稳定性。

5.定期检查和维修对于已经建成使用的土石方边坡,需要定期进行检查和维修,及时发现和解决潜在的问题,防止事故的发生。

根据检查结果制定相关修缮计划,按照计划依次进行修缮。

结语通过以上措施,能够较好地保障土石方边坡的稳定性,降低土石方边坡的灾害风险。

在实际工程中,需要根据具体情况来选择合适的措施,对工程进行科学的规划设计、施工和维护,以保障工程的安全和可靠性。

边坡稳定防护措施方案

边坡稳定防护措施方案

边坡稳定防护措施方案边坡稳定问题一直是工程建设过程中的重要难题。

在山区、高地以及公路、铁路等工程中,边坡的稳定性对整个工程的安全性和可持续性产生着重要的影响。

因此,为了确保边坡的稳定性,需要采取一系列的防护措施。

本文将探讨常见的边坡稳定防护措施方案,包括加固和改善边坡土体、减缓边坡的滑坡和崩塌行为以及增强边坡的抗震能力。

一、加固和改善边坡土体边坡的土体稳定性是保证边坡整体稳定的基础。

以下是几种常见的加固和改善边坡土体的措施:1. 排水系统:在边坡内部设置排水系统,以降低土体的饱和度,减少渗流对边坡稳定性的影响。

2. 植被覆盖:种植适当的植被,通过植物的根系来固定土壤颗粒,增强土体的抗剪强度。

3. 加固土体:可以采用钢筋混凝土喷射桩、灌浆加固等方法,提高土体的整体强度和稳定性。

二、减缓边坡的滑坡和崩塌行为为了减少边坡发生滑坡和崩塌的可能性,采取以下措施是必要的:1. 边坡表面覆盖材料:在边坡表面铺设防护材料,如草皮、地被植物等,以减缓降雨对土体的冲刷和侵蚀。

2. 防护墙:在边坡的底部设置防护墙,可以有效地防止土体的滑坡和崩塌,增强边坡的整体稳定性。

3. 增加支护措施:通过设置悬挂索网、嵌岩锚杆等支护措施,加固和牢固地固定边坡,减少滑坡和崩塌的风险。

三、增强边坡的抗震能力地震是导致边坡滑坡和崩塌的主要因素之一,采取以下措施可以增强边坡的抗震能力:1. 增加抗震设施:在边坡上设置抗震支撑、减震器等设施,以增加边坡的抗震能力,减小地震对边坡的破坏。

2. 结构调整:合理调整边坡的结构布局,通过增加岩石、混凝土等抗震材料的使用,增强边坡的整体抗震性能。

3. 加固边坡土壤:采用钢筋混凝土加固边坡中的土壤,提高边坡抗震能力,减少地震对边坡的影响。

结论边坡稳定是保障工程安全的关键之一。

通过加固和改善边坡土体、减缓滑坡和崩塌行为以及增强抗震能力等多种防护措施,可以有效地提高边坡的稳定性,降低工程风险。

然而,在实际工程施工过程中,应根据具体情况进行综合考虑和方案设计,确保防护措施的可行性和有效性。

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浅谈边坡稳定性及加固措施摘要:边坡稳定分析一直是岩土工程中的重要研究内容,边坡按组成物质可分为土质边坡和岩质边坡。

其物质构成并无本质的差别,但其在结构上完全不同。

两种边坡稳定性分析为边坡预测预报及整治提供依据,边坡加固为边坡稳定提供了障。

目前,边坡稳定性分析采用的主要方法有定量分析方法、定量分析方法。

而在加固过程中主要针对岩体边坡的破坏形式及影响因素这两个方面来进行。

本文就是针对边坡的稳定性分析和加固方法,以及破坏形式及影响因素等问题进行地综述。

关键词:岩质边坡稳定分析土质边坡边坡加固定性分析方法定量分析方法边坡的稳定分析是岩土工程中重要的研究内容之一。

在我国,随着国民经济的发展,特别是西部大开发政策的实施,水利工程、铁路、公路及城市等基础设施建设方兴未艾,在这些工程中出现了许多边坡工程,如三峡高边坡等。

由于实际岩体含有大量不同构造、产状和特性等不连续结构面(比如层面、节理、裂隙、软弱夹层、岩脉和断层破碎带等),给边坡的稳定分析带来了巨大的困难。

为了对边坡进行准确的稳定性分析,从而采取适当的开挖和支护措施,国内外学者和工程人员提出了许多理论和方法,大大促进了边坡稳定性分析方法和加固方法的发展。

1边坡变形破坏机理和类型边坡的变形与破坏,决定于坡体内的应力分布和岩体的强度特征。

影响岩坡应力分布的因素是多方面的,主要是原始应力状态、坡形和岩体结构特征的影响。

1.1边坡变形与破坏特征边坡成坡后,在其原始地质环境受到破坏后,坡体状态便做相应调整。

在新的应力重分布条件下,坡体将产生不同程度的变形与破坏,首先是变形,然后逐步发展为破坏。

岩坡变形与破坏的演变过程是相当复杂的,可以是漫长的,也可以是短暂的。

影响其变形与破坏的条件和因素亦十分复杂,主要取决于坡体本身特征及抵抗变形与破坏的能力。

边坡的变形破坏可分作变形与破坏两种形式,前者属于变形的范围,以坡体内未出现贯通性的破坏面为特点;后者是在坡体中已形成贯通性的破坏面,且以加速度发生位移。

变形与破坏是一个发展的连续过程,其间存在着量与质的转化关系。

岩坡的变形可划分为松动和蠕动。

岩坡形成初始阶段,坡体中往往出现一系列与坡面近于平行的陡倾角张开裂隙,使边坡岩体向临空方向张开,这种过程和现象称为松动。

存在于坡体内的这种松动裂隙,可以是在应力重分布中新产生的,亦可以是沿原有的陡倾裂隙发育而成,仅有张开而无明显的相对滑移,张开程度及分布密度由坡面向深处而逐渐减小。

这种松动裂隙通常有不同的名称,如岸坡裂隙、回弹裂隙、卸荷裂隙等。

理论实践证明,仅存在松动变形形式的坡体、其应力应变关系处于稳定破裂阶段或减速蠕变阶段。

由此在保证坡体应力不会增加和结构强度不下降的条件下,其变形不会继续发展,坡体稳定性不会发生变化。

边坡岩体松动使坡体强度降低,又使各种营力因素更容易深入坡体,加大坡体内各种营力因素的作用,这是坡体变形与破坏的初始表现。

边坡岩体在以自重应力为主的坡体应力长期作用下,向临空方向的缓慢而持续的变形,称为边坡的蠕动。

蠕动的形成机理为岩土体的粒间滑动(塑性变形)或沿裂纹微错,或由岩体中的一系列裂隙扩展所致。

它是在应力长期作用下,岩体内部一种缓慢的调整变形,实际上是岩体趋于破坏的一个演变过程。

坡体中的剪应力比岩体长期抗剪强度低时,斜坡呈减速蠕动;只有当剪应力值接近或超过岩体长期抗剪强度时,斜坡呈加速蠕动。

所以岩坡的最终破坏要经历一定的过程(或短暂,或漫长)。

按照岩坡的蠕动特征,可分为表层蠕动和深层蠕动两种基本类型。

边坡岩体中出现了与外界贯通的破坏面,使被分割的坡体以一定的加速度脱离母体向下滑移或崩落,称为岩坡破坏。

自然边坡的形成过程总是缓慢的,坡体中的应力改变是渐变的,所以在发生破坏之前先经过松动、蠕变等变形阶段。

而人工边坡由于坡体应力的变化和附加载荷的作用是迅速的,因此可能出现两种情况。

当迅速出现坡体应力超过坡体极限强度时,足以构成贯通性破坏面,斜坡破坏便迅速发生,松动及蠕变变形的时间是极短暂;反之,若坡体内应力小于极限强度而大于长期强度时,斜坡破坏前总要经过一段较长时间的松动及蠕动过程。

此外,自然营力对斜坡的破坏影响很大。

如当地震力、孔隙水压力等突然加大时,可使一些原来并未明显松动及有蠕变迹象的斜坡产生急骤破坏。

1.2边坡变形破坏的分类边坡的破坏形式很多,如崩塌、滑坡、塌滑、倾倒、剥落及溃屈等,其中崩塌与滑坡是边坡破坏的主要形式。

不同的行业有不同的划分,但基本上可划分为3大类:1、崩塌:这种破坏是边坡的表层岩体丧失稳定的结果,表现为坡面表层岩体突然脱离母体,迅速下落并堆积于坡角,有时还伴随着岩体的翻滚和破碎。

2、倾倒:这种破坏是因为边坡内部存在一组倾角很陡的结构面,将边坡岩体切割成许多平行的块体,而临近坡面的陡立块体缓慢地向坡外弯曲和倒塌。

3、滑坡:这种破坏是在较大范围内边坡沿某一特定的滑面发生的滑移。

滑坡的形态,一般是四周被裂隙所圈定,滑面为平面或曲面,滑体上往往有滑坡台阶,滑坡后壁上可能有擦痕,滑动轴向在滑体运动速度最大的方向上。

其中滑坡是边坡失稳破坏的主要形式,并且其破坏性最大。

滑坡按滑坡面的形态可划分为三类:平面滑坡:边坡沿某一主要结构面发生滑动;楔形滑坡:当边坡岩体中存在两组以上结构面相互交切成楔形体,且结构面的组合交线小于边坡角但大于其摩擦角时,容易发生破坏;圆弧性滑坡:在土体、散体结构的岩体和均质岩体中常发生这种破坏。

2 影响边坡稳定的因素地层岩性:地层岩性及其组合是构成高边坡的物质基础,岩性决定岩石的强度,抗风化能力,岩体结构及所能保持的边坡高度。

岩石软弱,风化深度大,构造破碎严重,当切坡高度、陡度达到一定值时会发生失稳现象。

地质构造:地质构造决定岩层的产状,节理裂隙的性质及发育程度, 断层破碎带的性质等,受构造的影响,如高边坡体上节理裂隙发育,岩体破碎,将严重影响高边坡的稳定性。

地形地貌:地形地貌也是产生滑坡的重要条件。

不利形态和规模的边坡往往在坡顶产生张应力,并引起坡顶出现张裂缝;在坡脚产生强烈的剪应力,出现剪切破坏带,这些作用极大地降低边坡的稳定性。

水文地质条件:水是造成边坡失稳的重要因素,地下水软化岩(土) 体,降低其强度,增大容重而增大了下滑力,产生静、动水压力,产生边坡的失稳。

坡体内具丰富的地下水,岩性软弱,往往导致大规模变形,如坡体滑坡、边坡滑坡的产生。

是否具地下水及地下水发育程度是评价边坡稳定的重要因素。

地震:地震作用导致边坡稳定性降低主要是由于地震作用产生水平地震附加力,当水平地震附加力的作用方向不利时,边坡的下滑力增大,滑动面的抗滑力减小。

另外,在地震作用下,岩土中的孔隙水压力增加和岩土体强度降低,也对斜坡的稳定不利。

降雨:大气降水是滑坡致灾的最主要外因。

降水对滑坡的作用是一个动态过程,大气降水注入滑体,增加岩土的含水量、增加岩土体容重、软化岩体、降低岩体的抗剪强度。

降雨渗入到风化岩土体之下的基岩面或断水层面变成润滑剂,降低了接触面的抗滑稳定性。

人为因素:边坡的不合理设计、爆破、开挖或加载,大量生产生活用水的渗入等都能造成边坡变形破坏,甚至整体失稳。

3 边坡稳定性分析的方法边坡稳定性分析方法很多,大致可以分为两大类:定性分析方法和定量分析方法,其中定量分析方法又分为确定性分析方法和不确定性分析方法。

3.1 定性分析方法定性分析方法主要是通过工程地质勘察,对影响边坡稳定性的主要因素、可能的变形破坏方式及失稳的力学机制等的分析,对已变形地质体的成因及其演化史进行分析,从而给出被评价边坡一个稳定性状况及其可能发展趋势的定性。

定性分析方法主要包括:自然(成因) 历史分析法、图解法、边坡稳定性分析数据库和专家系统等。

自然(成因) 历史分析法主要用于天然斜坡的稳定性评价。

图解法可以分为诺模图法和投影图法。

诺模图法主要用于土质或全强风化的具弧形破坏面的边坡稳定性分析。

投影图法就是用赤平极射投影的原理来评价边坡的稳定性,并为力学计算提供信息,主要用于岩质边坡岩体的稳定性分析。

3.2 定量分析方法定量分析方法分为确定性分析方法和不确定性分析方法,其中确定性分析方法主要包括极限平衡分析法和数值分析方法;不确定性分析方法主要包括灰色系统评价法、可靠度分析方法、模糊综合评价法等。

3.2.1 确定性分析方法极限平衡分析法:极限平衡理论的主要思想是将有滑动趋势范围内的边坡岩体按某种规则划分为一个个小块体,通过块体的平衡条件建立整个边坡平衡方程来分析边坡的稳定性。

极限平衡分析方法很多, 主要包括: Fellenius 法、Bishop 法、Janbu 法、Morgenstern———Price 法、Spen2cer 法、滑楔法、不平衡推力法、Sarma 法等。

由于极限平衡法具有模型简单、计算公式简捷、可以解决各种复杂剖面形状、能考虑各种加载形式的优点,因此得到广泛的应用。

数值分析方法:随着计算机硬件技术的发展, 很多数值分析方法开始应用于边坡稳定分析,主要有:有限元法、有限元强度折减法、DDA法、FLAC 法、形元法、边界元法、离散元法、界面应力元法等。

有限元法是一种十分成熟的数值方法。

它的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,能使我们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。

强度折减法的要点是利用公式和调整坡体的强度指标,然后通过不断地增加折减系数,直至其达到临界破坏,此时得到的折减系数即为稳定安全系数。

有限元强度折减法除了具有有限元的一切优点外,求解安全系数时,不需要假定滑裂面的形状和位置,而是由程序自动求出滑裂面;能够考虑开挖过程对边坡稳定性的影响;能够模拟坡体和支护的共同作用。

DDA法假定岩体由许多节理裂隙切割形成的各种形状的块体组成的不连续系统,该不连续系统的平衡方程是按照最小势能原理,对势能泛函取最小值得到的,因此其理论体系是严格的。

特别适用于对块状岩体结构的稳定状态和变形破坏模式的定性评估。

3.2.2 不确定性分析法灰色系统评价法。

灰色系统评价法把系统中的一切信息量看作灰色量,采用特有的方法建立描述灰色量的数学模型。

利用灰色关联度分析原理,确定边坡稳定性各影响因素的影响程度,进而利用多因素叠加分析评估边坡的稳定性。

可靠度分析方法。

边坡工程可靠度分析是把边坡岩体性质,荷载,地下水,破坏模式,计算模型等作为不确定量,借鉴结构工程可靠性理论方法,结合边坡工程的具体情况,用可靠指标或破坏概率来评价边坡安全度。

模糊综合评价法:模糊综合评价是应用模糊变换原理和最大隶属度原则,综合考虑被评事物或其属性的相关因素,进而进行等级或类别评价。

其优点是能得到边坡稳定性等级分类指标,据此判断出边坡的稳定性情况;缺点是在实际操作过程中,评判中权数的分配带有一定的经验性和主观性,并且并没有考虑到各个影响要素。

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