高陡黄土边坡稳定性分析
黄土高边坡~裂隙圆弧法

黄土高边坡~裂隙圆弧法引言黄土高边坡工程是土木工程中常见的一项工程,特点是土质松散,易发生边坡滑坡、坍塌等地质灾害。
为了确保边坡的稳定和安全,裂隙圆弧法成为了一种常用的边坡分类及稳定性分析方法。
本文将从裂隙圆弧法的基本原理、应用实例以及优缺点等方面进行全面探讨。
裂隙圆弧法的基本原理裂隙圆弧法是根据黄土边坡出现的裂隙特征与裂隙的圆弧曲线关系进行边坡的分类和稳定性分析的方法。
裂隙是边坡滑动破坏的先兆,而以圆弧进行划分的目的,是为了使得边坡裂隙能够尽可能地得到清晰的划分和描述。
裂隙圆弧法的基本原理可以概括为以下几点:1.裂隙的判断:首先要对边坡上的裂隙进行判断,判断其是否属于裂隙,以及裂隙的大小和形态等。
2.裂隙的测量:在裂隙判断的基础上,通过测量裂隙的长度和宽度等参数,得到裂隙的具体数据。
3.裂隙的圆弧拟合:基于测量数据,通过数学方法进行曲线拟合,找到最优的圆弧模型,拟合出裂隙的圆弧曲线。
4.边坡的分类:根据裂隙的圆弧特征,将边坡进行分类,以便进一步进行稳定性分析。
5.边坡的稳定性分析:对不同类型的边坡,根据裂隙圆弧法得到的结果,进行稳定性分析,并采取相应的措施来提高边坡的稳定性。
裂隙圆弧法的应用实例裂隙圆弧法在实际工程中有着广泛的应用,下面将介绍两个具体的应用实例。
应用实例一:某高速公路边坡工程某高速公路的边坡工程遇到了黄土边坡出现裂隙的问题。
为了保证边坡的安全性,工程师采用了裂隙圆弧法进行分类和稳定性分析。
1.裂隙的判断:工程师首先对边坡上的裂隙进行了判断,确定其为裂隙。
2.裂隙的测量:工程师利用测量仪器对裂隙进行了测量,得到了裂隙的长度和宽度等参数。
3.裂隙的圆弧拟合:通过数学拟合的方法,工程师成功地将裂隙的数据拟合成圆弧曲线。
4.边坡的分类:根据裂隙的圆弧特征,工程师将边坡进行了分类,以便进行后续的稳定性分析。
5.边坡的稳定性分析:根据裂隙圆弧法得到的结果,工程师进行了边坡的稳定性分析,并采取了相应的措施来提高边坡的稳定性。
黄土地区某边坡稳定性治理研究

2 边坡 的工 程地质 条件
4 边坡稳 定性分 析
根 据 该 厂 场 地 工 程 地 质 勘察 报 告 , 场 地 地 形呈 “ U ” 形沟谷 , 沟 1 ) 位置 、 地形及地 貌。拟建场南 边邻 近二级公 路 , 距 市 区约 东、 西 两侧 台阶式 向中部 沟谷缓倾 , 北高南 1 0 k m, 交通便利 。 目前为耕地 , 地 势呈 现南低 北高 的走 势 , 场地 谷将场地从 中部分开 , 呈缓倾状 , 总体认 为 : 边坡 呈 台阶式或缓 坡地 貌景 观 , 其 上覆 中部为一深度约 为 1 0 m一2 0 m南 北走 向的 冲沟 , 该 沟 的端 面呈 低 ,
年平均气温为 9 . 8 o C, 最低气温为 一 2 4℃ , 最高气温为 3 8 . 6 o C, 技术 , 配合 地 表 、 地 下排 水 相 结 合 的整 治措 施 。由 于边 坡 是 永 久 性
年平均蒸发量为 1 7 9 2 . 6 m m, 年平均降水量为 6 1 7 . 1 mm, 最 大冻 支护 , 喷射混凝土面层厚度为 C 2 0的} 昆 凝土 1 5 e m, 钢筋网系 5 mm 为以后在类似地层中施工有推广应用价值 。 凝 土顶面标高等措施保证连续墙施工质量。连续墙护壁桩见图 6 。 施工提供 了成功的案例 ,
残积层 。综合 分析认 为 , 本场 地 可 现“ u ” 字形 , 在 中部有几个小 冲沟分支 。沟底 比较平坦 、 开阔 。场 盖岩土主要为第 四系坡洪 积 、 基 坑开挖 地东、 西、 北 三面环 山, 南侧 为沟 E l 。场 地 总体的地 形起 伏较 大 , 不考虑崩塌与滑坡问题 。但 由于边坡 的地形起伏 较大 , 或场 地 平 整 较 深 , 最 大深 度 将 近 地 下 2 0 m, 涉及 土层 较 深 , 且 边 坡 地 面标 高 约 介 于 8 5 9 . 6 4 m一 9 0 2 . 1 9 m。 其地 貌单 元 属 中低 山 。 进 行 大面 积 开 挖 后 , 坡 体 内岩 土 的 初 始 应 力 状 态 将 会 改 变 , 在 坡 2 ) 地质层 。据勘 探资料 显示 , 场地 的地层 自上而下 依次 为 :
公路黄土路堑高边坡稳定性研究

系 。故 在 保 证 安 全 、 靠 、 济 的前 提 下 , 于 三 者 进 行 最 优 化 的组 可 经 对 O 引言 合, 是黄 土 路 高 堑边 坡 设 计 的指 导 原 则 。 而坡 高 、 度 及 坡 型三 者 设 坡 在 国家 大 量 进 行 基础 设 施 建 设 的 过 程 中 , 其 是 在 公 路 建 设 方 尤 计 中 , 合 坡 度 的确 定 又 是 设计 中 的最 为 重 要 的部 分 , 综 它反 映 的是 边 面 , 地质 结 构 复 杂 的黄 土 区 进 行 公 路 建 设 , 成 了 许 多 黄 土 路 堑 在 形 坡 的力 学平 衡 问题 。研 究边 坡 坡 面 稳定 性 问题 , 从 两 方面 考 虑 : 需 一 高边 坡 。 这 些黄 土 路 堑 高边 坡 , 一般 横 断 面 宽 、 断 面 长 、 高较 高 , 纵 坡 是 在 综 合坡 度 一 定 时 , 型 的 设计 ; 是 坡 面 的 防护 工 作 。 坡 二 因 此 工 程 量 巨大 , 何 在 经 济 合 理 的 前 提 下 , 证 边 坡 的 整 体 稳定 如 保 目前 黄 土边 坡 坡 型设 计 主 要 采 用 台 阶 型 , 即将 边 坡 分 割 成 一 定 性 与稳 定 性 , 工程 中需 要 解 决 的技 术难 题 。 是 坡度的台阶, 在确 保 每 一 单 级坡 整 体 稳 定 , 有 利于 排 水 和 防止 雨 水 更 1 黄 土 路 堑 高边 坡 稳 定 性研 究 现 状 冲 刷坡 面 , 这种 坡 型 常 用 石材 封 护 , 利 于坡 面 的植 物 防 护。 但加 但 不 黄 土 路 堑高 边 坡 稳 定性 研 究 主 要 是在 边 坡 的 变 形破 坏 方面 。通 强 植 物 栽植 与 防 护在 大面 积 黄 土 路 堑 高 边 坡 保 护 中 , 仅 有 利 于 边 不 常, 路堑高边坡的变形破坏分为两种: 坡面变形破坏与坡体整体破坏。 坡 稳定 , 有利 于 美 化 和 净化 环 境 。 更 11坡面变形破坏 坡 面变形破坏主要表 现在坡面 的冲蚀、 . 剥落 4 黄土 路 堑 高 边坡 型设 计 现 状及 坡 面 防 护措 施 等方面 , 坡面变形破坏 占黄土地区边坡 变形破坏 的大部 分。虽然 这 41 黄 土 路 堑 高边 坡 坡 型设 计 现 状 合 理 的 坡 型 标 准 应 该 是 自 . 种破坏形式不如坡体整体 变形明显 , 但却直接增加 了线路养 护维修 然 稳定 的边 坡 坡 型 , 因为 自然 边 坡 是 在 各种 自然 力 的作 用 及 影 Ⅱ下 , 向 费用 , 并且 恶 化 公 路 沿 线 生 态 环 境 , 成 水 土流 失 等 不 良后 果 ; 进 造 如 长期演化而形成 的。 大量的工程实践证 明, 交通及水利工程中的常 步 发 展 , 导 致路 堑边 坡 滑 坍 、 坍 等 灾害 产 生 。 可 崩 见 边坡 坡 型 有 : 线 型 边 坡 、 直 滑动 型边 坡 、 自然 斜坡 型边 坡 、 台型 边 平 12 坡 体 整体 破 坏 坡 体 整 体 破 坏 包 括崩 塌 和 滑塌 , 占黄 土地 坡  ̄ f合 型 边 坡 等 五大 类。 而 台 阶型 边 坡 则是 黄 土 路 堑 高边 坡 最 适 . 仅 Dg , 区路 堑 边 坡 变形 破 坏 的 少部 分 , 对 公 路 的 危害 极 大 。 但 宜 的坡 型 , 阶 型边 坡 主 要有 以下 几 个特 点 : 台 对 应 于 边 坡 变 形破 坏 形 式 , 土 路 堑 高 边 坡 稳 定 性研 究 问题 也 黄 411 有 利 于坡 体 稳 定 。因型 边 坡 的 台阶 较 宽 ( .. 目前使 用 的最 宽 包 括 两 方面 内容 : 面 稳 定 性 与 坡 体 稳 定 性 。坡 体 稳 定 性 主要 是 由 达 2 m )一 般 在 3~1 m 左 右 , 将 坡 体 分 为相 对独 立 的两 个 或 多 坡 2 , 0 它 总坡 比 控 制 , 面 稳 定 性 则 是 在 坡 体 整 体 稳 定 性 的 基 础 上 , 虑 采 坡 考 个 坡段 , 对 改 变高 边 坡 重 力 分布 有 较 大 的影 响 , 样 使坡 脚 应 力集 这 这 用 哪种 坡 型 和 坡 面 防 护 措 施 , 以避 免 因坡 面 渐进 性 变 形 而 引 起坡 体 中的 现 象有 所 减缓 , 而 有效 地 保 护 坡脚 , 强坡 体 稳 定 性。 从 增 大范 围 失 稳 等 问 题 。 在 这两 个 方 面 , 内外 专 家学 者 都 进 行 了 大量 国 412 有 利 于 坡 面 排 水 , 止 坡 面 冲 刷 。 台 阶型 边 坡 设 计 中 , .. 防 一 的研究。 般单级坡较陡 , 常使用 1O5或 1 .5的坡率 , :. :7 O 这样使坡面径流快速 2 黄 土 路 堑 高边 坡 变 形 破坏 特 点 流 入坡 体 台阶 处 , 少 雨 水渗 坡 面 , 而 减 轻 降 雨对 坡 面 的 ;刷 。 同 减 从 中 黄 土 路 堑 高 边 坡 变 形破 坏 形 式 主 要 分 冲 刷 、 落 、 塌 、 剥 坍 滑坡 等 时 , 体 台 阶底 部 一 般 设 有排 水 设 施 , 坡 面 积 水 很 快 排 出坡 体 , 坡 使 保 四种 , 前两 者 属 于坡 面 变 形 破 坏 , 两 者 属于 坡 体 变 形破 坏 。 后 证 了边 坡坡 面 的整 体 稳定 性 。 21坡面变形破坏的形式 坡 面变形破 坏是黄土路堑高边坡 的 . 413 有 利 于 施 工 及 后 期 养 护 管 理 。 目前 黄 土 高 边 坡 最 高达 .. 常见 现 象 , 破 坏 形 式又 可 分 为 坡面 ; 涮 、 状 剥 落 等 。 其 中 面 1 8 , 6 m 左 右 的较 为 常 见 , 以 , 施 工 过 程 中 , 级 修 筑 马 0m 高 0 所 在 分 211 坡 面 冲 刷通 常表 现 为 :坡 肩 冲 刷 坍 塌 、坡 面 .. 中刷产 生 沟 道 , 成 分 级 台 阶 , 于机 械 化 作 业 , 时 也 有 利 于 后 期 养 护 维 修 工 形 便 同 穴 、 沟及 跌 水 等 现 象。由 于 湿 陷性 黄 土 的抗 冲 刷 能 力 较 差。在 新黄 细 作。 土 层 中 进 行 高 陡 边 坡 开挖 时 , 果 雨 水 径 流 集 中 , 很 容 易 形 成 沟 如 则 42 黄 土 路 堑 高边 坡 坡 面 防 护措 施 为 保 证 在 自然 或 者 人 为 因 . 穴 或 深 沟。 而 老 黄 土 层 边 坡 则 具 有 较 好 的 抗 冲 刷 能 力 , 受 到 水流 素 影 响 下 的黄 土 路 堑 高 边坡 坡 面 稳定 性 , 不 发生 严 重 的坡 面 冲 蚀 、 当 即 冲 击 比 较 均 匀 时 , 会 在 坡 面 形 成 明 显 的 条 带 ; 受 到 集 中 的水 流 剥 落 、 常 当 滑坡 、 崩 等 变 形破 坏 , 程 实 践 中常 采 用 的坡 面 防 护 措 施 概 滑 工 冲刷 时 , 易形 成 冲 沟 形跌 水 。 括 起 来 可 分 为三 类 : 程 防 护 方法 、 一 植 被 防 护 方法 和 综 合 防 护方 工 单 21 坡面剥落主要 表现 为 : .. 2 在重力或雨 水作 用下 , 坡面土层很 法( 工程防护与植被 防护相结合) 。①工程防护措施主要采用浆砌 片 容易脱 落掉块 , 产生带状 凹璧 的现 象。坡面 剥落是黄土堑高边坡变 石护面、 锚杆喷浆护坡 、 护面墙、 网喷浆护坡等措施 ; 挂 ②单一植被防 形的一种普遍现 象, 尤其产 生在古黄土壤层 中 , 常是粘粒含 量多 护措施主要有人工植 草、 通 液压喷播植草、 植树 等措 施 ; ③综合防护措 及易溶盐含量较 高的土层易产 生坡 面剥落。而在 公路两边 的边坡 施主要有框架植被护坡、 网植草护坡 、 铺 厚层 基材 喷播植 草护坡 、 土 中 , 般 阳坡 要 比阴 坡 剥 落 的严 重 。 一 工 格 室 与 绿 化 防护 板 植 草 护坡 等 。 22 坡 体 变 形 破 坏 的形 式 坡 体 变 形破 坏 的 形 式 主 要 是 滑 坡 和 _ 这 些 防 护措 施 的 应 用成 功 为 黄 土 路堑 高 边 坡坡 面 稳 定 性 提供 了 滑 塌 。 坡 是 边坡 整 体 失 稳 , 生较 大滑 距 的 边 坡破 坏 现 象 。滑塌 是 有 力 的保 障 。 同时 也 可 以 从坡 面 防 护 发 展 历 程 看 出 , 由早 期 的工 滑 产 其 边 坡 的土 体 在 重 力作 用 下 ,沿 不 规 则 滑 面 向下 整 体 塌 落 的破 坏 现 程 防护 到 植 被 防 护 ,  ̄ 程 防护 与 植 被 护 坡 有机 结 合 的综 合 防护 再 +- j q
南水北调中线穿黄南岸黄土高边坡稳定性分析

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【 利 水 电工 程 】 水
南水北调中线穿黄南岸黄土高边坡稳定性分析
张爱 军 沈 燕 邢 义川 , ,
(・ 1 西北农林科技 大学 水利 与建筑 工程 学院, 陕西 杨凌 7 2 0 ; . 110 2 中国水利水电科学研 究院, 北京 lo  ̄ ) oo
An ls nSa it fHihL esSo eo eS uht— ot trT a s rP oet a i o tblyo g os lp ft o t- - rhWae rnf rjc ys i h oN e
Z A G A- n , H N Y n , I G Y — un H N iu S E ห้องสมุดไป่ตู้a X N i h a j c
摘
要: 采用静力有限元数值分析法计算 了南水北调 中线穿黄工程 南岸连接段 明 渠黄 土高边坡 的变形场、 应力场等 利
,
用计算得到 的应 力水平值分析 了边坡在各种工 况下的稳 定性 , 并按 照“ 陡边坡 、 大平 台和 控制单级 坡 高’ ’ 的思路 对边坡
进行 了优化 。优化设计 方案静 力有 限元计算结果表 明: 优化设计 方案具有 减少开挖土 方量 , 增强 边坡稳 定性 , 防止雨水
古土壤及亚黏土
图 1 穿黄 南 岸 进 口明 渠 高 边坡 设 计 ( 6 8 5 ( 0+ 2 . ) m)
出口明渠段长 78 1 , 5 .5i 渠底设 计高程 10 2—11 7i。 n 1. 1 . n 高程 1 10i 2 . n以上单 级坡 比均为 1 : . , 0 7 单级坡高为 7 0m, . 平台宽为 7 0m; . 高程 11 0 m 以 下 坡 比为 l :2 坡 高 为 2 . , 1 . 平 台宽为 1 . 00m, 7 0m。桩号 1+ 8 9 2以南 , 沟底高程高 于渠
黄土地区多级高填方边坡变形预测及稳定性分析

黄土地区多级高填方边坡变形预测及稳定性分析黄土地区多级高填方边坡变形预测及稳定性分析引言黄土地区是中国特有的地理景观之一,其广泛分布和重要的工程应用价值使得对黄土边坡稳定性的研究成为一个非常重要的领域。
而多级高填方边坡变形预测及稳定性分析则是黄土地区边坡工程研究中一个关键的问题。
本文将通过理论分析和实验研究,探索黄土地区多级高填方边坡变形的预测方法以及稳定性分析的影响因素。
一、黄土边坡变形的预测方法针对多级高填方边坡变形的预测,可以采用传统的经验公式和机械模型分析两种方法。
1. 经验公式预测法经验公式是根据大量的实测数据和工程经验总结出来的一种预测方法。
对于黄土边坡来说,常用的经验公式包括液化位移计算公式、边坡位移计算公式等。
这些公式根据边坡的各种因素以及黄土本身的特性,通过简化计算方式,提供了边坡变形的预测结果。
但是,由于经验公式多为经验总结得来,并不能完全适用于不同的工程情况,因此其预测结果需要结合实际情况进行修正。
2. 机械模型分析法机械模型分析是通过建立边坡的力学模型来预测边坡变形。
常用的机械模型分析方法包括有限元法、差分法等。
这些方法将黄土边坡建模为一个弹性或弹塑性体,在考虑各种力的作用下进行计算,得到边坡的位移和应力分布。
相对于经验公式,机械模型分析法更为精确,但计算的复杂度也相对较高,需要较多的计算资源和时间。
二、黄土边坡稳定性分析的影响因素除了边坡变形的预测外,黄土地区多级高填方边坡的稳定性也是一个重要的问题。
影响黄土边坡稳定的因素包括黄土的物理力学性质、边坡的几何参数、土壤水分等。
1. 黄土的物理力学性质黄土的物理力学性质直接影响边坡的稳定性。
黄土的含水量、颗粒分布以及黏聚力、内摩擦角等参数会影响黄土的力学性质。
含水量过高会导致黄土软化,失去抗剪强度,从而影响边坡的稳定性;而过低的含水量则会导致黄土干裂,难以稳定。
2. 边坡的几何参数边坡的几何参数包括边坡的坡度、高度、长度等。
黄土深路堑边坡稳定性分析及边坡坡型的合理设计

计 中 的 一 个 重要 环 节 , 也 是 工程 设 计 的一 个难 点 。 以 某 工 程 为 例 , 利 用 有 限 元 方 法 计 算 分 析 了 不 同 高 度 不 同 坡 率 下 黄 土 边坡 的 受 力 特 性 。研 究 表 明 : 路 堑 开挖 过 程 中 , 在 边 坡 高度 不 变 的情 况 下 , 边坡坡率越缓 , 坡脚 的应力越 小, 但 是 随 着坡 率 的 逐 渐 变 缓 , 应 力 变化 趋 于缓 和 。 笔 者 通 过 比 较 各 种 边 坡 形 式 , 综 合 评 价 了黄 土 深 路 堑 边 坡 的 稳 定 状况, 为 边 坡 的坡 型 设 计 和 施 工提 供 了可 靠 的依 据 。 关键 词 : 黄 土 ;深 路 堑 ;边 坡 ;有 限 元 ;稳 定 性 中 图分 类 号 : U 2 1 3 . 1 4 文献标识码 : A 文章编号 : 1 0 0 4— 2 9 5 4 ( 2 0 1 3 ) 0 4—0 0 1 7 —0 3
v a r i o u s s l o p e s ha p e s ,t he a ut h o r c a r r i e d o u t a c o mp r e h e n s i v e e v a l ua t i o n o n t h e s t a b i l i t y o f t h e l o e s s s l o p e
a d i ic f u l t p o i n t a l l t h e t i me .I n t h e t h e s i s ,a p r o j e c t w a s t a k e n a s a n e x a mp l e,S O t h a t t h e me c h a n i c a l
某发电厂工程黄土高边坡稳定性评价

1 地层岩性 . 2
② 古 土壤 ( )褐红色 , Q : 稍湿 ,钙质结核及 白色钙质条纹 。 层土分布较均匀 , 该 厚度
prsn .Bae n g oo ia c n i o s n sa lt v lain,c mpaig n slcig h t ame tp a s f lp .At a t sf,rla l, eet sd o e lgc l o dt n a d tbi y e au to i i o rn a d ee t te r t n ln o so e n e ls, ae eib e e o o c d rao a l Ia n m au e fle sh s lp v umme p c n mia a e s n b et n e me s r so o s ih so eha es l n du .
e u l ru a ay i t0 q iii m n ssme} d b l l
21 稳定性评价内容与计 算方法 . 本次边坡 稳定性计算采 用极限平衡 法中的瑞典条 分法来计算 评 该发 电厂人工土质边坡坡高 3 一 O ,边坡 现状 为阶梯 状 ,分为 0d m 价边坡 在开挖前 的坡 体稳定性 .预测 削方后引起 的边坡稳定 性的变 3 4级放坡 , ~ 阶面实测宽 25-. 每级坡面高 约 lm, 比在 1 .5 :2 5 6 m, O 坡 :7 , O 化。 提出边坡 的最优开挖坡形及坡角 , 为边坡 的开挖 与设 计提供依据 , 其 总体 坡 比在 1 左右 . : 1 植被覆盖 良 。现因该 边坡坡脚处 布置有输 好 并对潜在不稳定地段提 出整治建议 。 煤综合楼 、 转运 站等较为重要 的电厂建筑物 . 且还涉及 到重 新开挖边 2 极 限平衡法计算分析 . 2 坡. 一旦边坡 变形 失稳将严重影 响工程施工和 电厂 以后 的安全运营 。 2 . 计算模型概化和计算方法的确定 .1 2 根据勘察结果 ,各剖面揭露的地层主要 以黄土及古土壤为 主, 为 1 边 坡 工 程 地质 特 征 了确定土质坡体 中的潜在滑动 面. 一般采 用圆弧滑动法来确定最危 险 1 地 形 地 貌 . 1 的滑弧面的位置 . 即通过试算 寻找出安全 系数 最小 的滑 弧 . 确定 出最 该发 电厂场地地貌单 元属于河流 阶地 .边坡地段地貌 处于河 流 危险的滑动面之后 . 根据不同工况 条件 . 用瑞典条分法等方法 . 采 沿该 Ⅱ、 Ⅲ级 阶地 分界处。坡顶后缘及前缘地形平 坦 , 地势开阔 , 坡高 3 ~ 滑动面进行稳定性验算 并评 价坡体 的稳定性 。 0 4m. 0 总体坡 比在 1 左右。 : 1 222 计算参数确定 ..
土质边坡稳定性分析及破坏机理

黄土边坡
破坏条件
1、边坡坡度 小于70度;2、 坡体上仅于后 缘出现一组微 具弧状而贯通 的地裂缝;3、 降雨渗入,致 使坡体内部土 体强度降低, 使下垫隔水粘 土层泥化形成 滑动面
砂性土边坡
破坏条件 破坏特征
1、一般为平 面滑动破坏, 滑动面表现为 直线形;2、 为整体移动, 内部物质无或 有极小相对位 移,表层有局 部翻滚现象
粘 性 土 边 坡
砂性土 边坡
黄 土 边 坡
根据上表,可以看出土质边坡影响稳定性的因素主要是土体强度和水的作用,而产生的破坏形 式以滑坡为多,崩塌和坍塌是开挖边坡过程中常见的(该处应该加上坡高、坡角、坡形的影响)
4、均质土边坡的滑坡破坏条件和特征
一般粘性土边坡
破坏条件
1、边坡坡度 小于70度;2、 坡体上仅于后 缘出现一组微 具弧状而贯通 的地裂缝;3、 降雨渗入,致 使坡体内部土 体强度降低; 4、外力荷载 的影响
四、稳定性影响因素分析
内在因素:
初始应力:指开挖边坡,坡脚附近出现剪应力集中带,坡顶和坡面的一些部位可能出现张应力区, 可直接引起边坡变形破坏
岩土体性质:岩土的成因类型、组成的矿物成分、岩土结构和强度,是决定边坡稳定的重要因素
岩土体结构和构造:结构类型、结构面形状、与坡面的关系是边坡稳定的控制因素 地形地貌及临空条件:临空面、坡高、坡度、坡面形状等直接与边坡稳定性有关
外在因素:
风化作用:风化作用使岩土的强度减弱、裂隙增加,影响斜坡的形状和坡度, 地震:地震作用除了岩土体受到地震加速度的作用而增加下滑力外,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都对边坡的稳定不利。 人为因素:边坡的不合理设计、开挖或加载,大量施工用水的渗入及爆破等都能造成边坡失稳。 时间因素:岩土体的流变性质是影响边坡稳定及边坡加固措施的一个重要因素 水的作用:水的入渗使岩土体质量增大,岩土因被软化而抗剪强度降低,并使孔(裂)隙水压力升高;
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高陡黄土边坡稳定性分析
边坡稳定性分析一直是地质工程的重点研究课题之一。
本文介绍了边坡稳定性分析的一般方法,并对各方法的基本假设条件做了比较,阐述了各方法的应用范围。
文章以某建筑工地高边坡为例,应用简布法(Janbu)对高边坡做了稳定性分析,并提出基本的工程处理建议。
标签:边坡简布法稳定性分析
在黄土高原地区,为了争取更多建设空间,一些工程建设会对山体原始地貌进行改造,从而出现山体高边坡。
边坡稳定性分析一直是人们研究的重点课题之一。
1边坡的基本定义
在岩土工程或地质工程研究领域,所谓“边坡”一般指自然斜坡、河流水岸坡、台塬塬边、崩滑流堆积体、以及人工边坡(交通道路、露天采矿、建筑场地与基础工程等所形成)等坡体形态的总称。
对于土质边坡高度大于20m、小于100m 或岩质边坡高度大于30m、小于100m的边坡,这些边坡称为高边坡。
2边坡的稳定性分析方法
边坡稳定性分析与评价的目的,一是对与工程有关的天然边坡稳定性作出定性和定量评价;二是要为合理地设计人工边坡和边坡变形破坏的防治措施提供依据。
极限平衡法在工程中应用最为广泛,这个方法以摩尔—库仑抗剪强度理论为基础,将滑坡体划分为若干条块,建立作用在这些条块上的力的平衡方程式,求解安全系数。
刚体极限平衡分析方法很多,在处理上,各种条分法还在以下几个方面引入简化条件:(1)对滑裂面的形状作出假定,如假定滑裂面形状为折线、圆弧、对数螺旋线等;(2)放松静力平衡要求,求解过程中仅满足部分力和力矩的平衡要求;(3)对多余未知数的数值和分布形状做假定。
基于该原理的方法很多,如条分法、圆弧法、Bishop法、Janbu法、不平衡传递系数法等。
极限平衡理论边坡稳定性分析方法基本条件的比较见表1。
3工程实例分析
3.1工程基本概况
某建筑场地南侧边坡总体高约80m,长约120m,下部宽约220m,上部宽约110m,坡比为1:1,共7级,每级约10m,马道宽约2~3米。
边坡表层离石黄土结构疏松,孔隙较大,在降雨和地震条件下,易发生黄土体内圆弧滑动。
3.2边坡稳定性计算参数
稳定性计算参数的选择,特别是抗剪强度参数C、φ的取值对稳定性定量计算结果有重要影響。
本次稳定性计算参数见表2。
3.3计算方法的确定
高陡黄土边坡稳定性计算采用简布(Janbu)法,拟定一个危险滑裂面来计算高陡黄土边坡的稳定性系数。
3.4边坡稳定性分析及评价
本次选取了典型剖面进行稳定性计算,典型剖面见图2。
高陡黄土边坡在自重状态下稳定系数Fs=1.111,处于基本稳定状态;在自重加暴雨状态下稳定系数Fs=1.104,处于基本稳定状态;在自重加地震状态下稳定系数Fs=1.060,处于基本稳定状态;由稳定性系数计算结果可知,边坡在暴雨和地震状态下,稳定性降低,较易发生滑塌,危害性大,须进行综合治理。
3.5防治建议
根据高陡黄土边坡的现状,以及威胁范围的大小,结合稳定性分析结果和类似边坡治理经验,提出该边坡的防治措施建议,应采用锚索框架支挡体系加固高陡黄土边坡中下部,黄土边坡坡脚以挡土墙支挡,并做好截、排水,将雨水及时排出坡体。
坡体上部做植草护坡,防止雨水冲刷。
4小结
目前,所有定量的计算方法都是基于定性方向之上。
边坡的稳定性分析方法繁多,根据具体边界条件及滑动面的形态选择适合的计算方法,能够得到较为准确的结果。
参考文献
[1]廖小平,朱本珍.路堑边坡工程理论与实践[M].中国铁道出版社. 2011.
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