滑坡稳定性评价

稳定性计算中，滑面倾角和滑面长 度L均可从断面上直接量取，滑块重量由 断面面积乘以滑体容重，也容易取得，唯 独滑带土的抗剪强度参数C，值最难确 定和选取。这里着重作一介绍。
1.滑坡不同发育阶段不同部位滑 带土的强度特征
⑴ 滑带土剪切破坏的基本形式
多数滑坡的滑带土为粘性土，在剪切破坏 过程中，其剪应力随剪切变形的变化，像普 通粘性土一样。有如图3.1所示。OA段为弹性 变形段；AB段为弹塑性变形段；至B点，达到 土的最大强度（峰值强度）。过B点后，随着 剪切变形的增加，抗剪强度迅速降低，这是由 于剪切过程中土体结构破坏，膨胀吸水软化所 致。因此，C点的强度相当于结构破坏后的重 塑土正常固结的峰值强度。CD段为剪切面上 土的团粒和颗粒产生定向排列的阶段，至D点 达到相应垂直压力下的最佳定向，强度降至残 余强度r。DE段强度不再降低。
中应考虑动水压力的作用，稳定系数为：
图2.1 单一平面滑动示意图
K
A
s
1 cos
tg
c
h
A cos
A s 1 sin A sin
s
1 cos
tg
s
C
1h cos
2
s sin a
式中： ——滑体天然重度； s——饱水滑 体的重度(kN/m2)；h—滑体的铅垂厚度（m）； Asin—动水压力（kN/m）；
K M s R ( C L i N itg T i) C L i N itg T i
M T
R T i
T i
同样，当有地下水或应考虑地震时，在有关条块上加入动水压力和地震力计算。
报告内容提纲
一、滑坡稳定性评价的内容、方法 二、计算公式 三、计算参数选取 四、计算实例
三、计算参数选取
报告内容提纲
一、滑坡稳定性评价的内容、方法 二、计算公式 三、计算参数选取 四、计算实例
二、计算公式
1.稳定性计算所需要的基本资料 地震系数取值表
稳定性计算是以滑坡主轴断面为代表，取单位宽度（地1震m）烈的度断面土条为代表进 行计⑴算，滑因坡此（所或需每地的一震基计本系算资数块料体（为）a/：g的）代表性主轴7度断面。由地质8勘度探决定并表明9度可能的
sin2
面
滑
床
部
分
饱
水
的
情
况
二、计算公式
e.若为软硬岩层互层顺层滑动，顺滑动面一定长度L内有贯通裂缝成为某一滑块的后缘
张 静水裂压缝力，T暴B雨为时缝T中B 充水12 高 B度h为2 H0，滑体并不饱水，则应考虑裂缝中水的静压力作用，
式 抗中滑力B为S=水 的h容 L重 ，cos此2时tg，+下c滑 L力，（则T稳）定，系T 数 K如h下cL式o ：ssin1 2Bh2
一、滑坡稳定性评价的内容、方法
评价方法：
滑坡稳定性评价的方法，目前尚不统一。徐邦栋先生积其四十余年研究和防治滑 坡的实践，总结提出了评价滑坡与斜坡稳定性的八种方法（其中工程地质分析评价四 个，力学计算方面四个）：
1.从山体和山坡的地貌演变方面评价滑坡的发育过程和稳定性； 2.从坡体结构、构造等地质条件对比方面评价滑坡的发育条件、结构构造、滑动面 （带）的可能层位、条块和级的划分； 3.从滑坡的作用因素及其变化方面评价滑坡的主要作用因素及其消长变化对滑坡发 生和发展趋势的影响； 4.从滑坡的变形形迹和动态资料分析方面评价滑坡的发育阶段、发展趋势以及各条 块目前的稳定程度； 5.滑坡稳定性计算法； 6.坡脚应力与岩土强度对比法； 7.斜坡平衡核算法； 8.工程地质比拟计算法，包括从现场找计算范围、岩土参数和滑坡推力的界限值， 从类似条件下已滑动的、正在滑动的、已经稳定的、已做工程的滑坡找类比参数进行 评价。
式中：1=cos(1-2)-sin(1-2)tg2 称传递系数。
二、计算公式
由此，计算第二块的剩余下滑力E2为：
E2=W2sin2-W2cos2tg2-C2L2+ E11
同理，
E3=W3sin3-W3cos3tg3-C3L3+E22
计算第四块时，由于滑面向山体，本身只有抗滑力而无下滑力，
只有第三块传来之E33为滑动力，故其稳定系数为：
KhhLLcco os2 ssit ng12cBLh2
f. 若滑体未充水，而在地震作用下滑动时，则稳定系数为：
hcostg c
K
cos hsin a h
g
二、计算公式
⑵ 滑动面为折线时
大多数滑坡的滑动面为若干平面的组合，在主轴断面上呈折线，如图2.3。对于这种 类型的滑坡，稳定性计算又有若干简化假定:
E1=W1sin1-W1cos1tg1-C1L1 第一块的剩余下滑力平行于第一块滑动面作用于第二块。它可以分 解为平行于第二块滑面的分力和垂直于第二块的分力，前者起滑动作用， 后者起抗滑作用（产生摩擦力），把它们投影于第二块滑面方向即为：
E1=E1cos(1-2)-E1sin(1-2)tg2 =E1[cos(1-2)-sin(1-2)tg2]=E11
滑动面层数和各层滑面及上、下级滑坡的关系0.0；25
0.05
0.1
⑵ 滑体岩土的容重。因为滑坡是一种重力变形现象，主要是在重力作用下滑动 的；
⑶ 滑带土的抗剪强度指标（参数）：粘聚力C和内摩擦角；
⑷ 不同季节和不同状态下，滑体内的主要含水状态和地下水位。主要是和滑动 面有关的地下水，以及裂缝中的充水情况，以便考虑静、动水压力对滑动的影响；
①.假定以主轴断面1m宽土条代表整个滑坡，土条侧面的摩擦力不计； ②.由于各段滑面的物质构成和含水状态不尽相同，故分别取各段不同的抗剪强度指 标（参数）C、值； ③.以不同倾斜角度的滑面为依据将滑体分为若干块，块与块的相互作用简化为平行 于滑面的推力，如图2.3的E1和E3。 ④.计算整体稳定性时，要考虑块与块间推力的传递。 折线滑面计算稳定性时，既要计算各块段的稳定系数以判定主滑段和抗滑段，显然 K小于1.0的为主滑段，K1.0的为抗滑段。计算各块的稳定系数时，不仅要考虑上、下 块的作用力，更要计算整体的稳定性。
KMs W2d2CLR
MT
W1d1
图2.4 圆弧滑面滑坡稳定计算示意图
二、计算公式
实际计算中常用的方法是条分法，即把滑体分割成许多垂直小条，一般分为2~6 条，如图2.4(b)，将其中某一条块的受力图画出，如图24(c)所示，将条块重力从形心 垂直引起至滑动面分解为垂直于滑面的法向分力Ni和切于滑面的切向分力Ti，显然，
Ni=Wicosi
Ti=Wisini 当分条位于00线右边时，Ti也为抗滑力，用Ti表示。 滑带土的抗滑力为：
S=Nitg+CL（假定C，相同）
条间力Xi，Yi和Xi+1和Yi+1，在分条很窄时，可假定其大小相等，方向相反，实 践证明忽略条间力，对稳定系数影响不很大。由此得抗滑力矩（MS）和下滑力矩 （MT）：
滑坡稳定性评价
专题报告
主讲： 王念秦
西安科技大学地质与环境工程系 2006年11月
报告内容提纲
一、滑坡稳定性评价的内容、方法 二、计算公式 三、计算参数选取 四、计算实例
一、滑坡稳定性评价的内容、方法
主要评价内容包括：
1.确定滑坡的性质。包括滑坡的类型、规模、范围、条块和分级、 滑坡发生或复活的条件、因素和诱发原因；
⑸地震系数。如当地为地震高强烈区，应考虑地震对滑动的影响；
⑹ 若是河岸或库岸滑坡，还应考虑最高、最低水位及其涨、落的变化幅度和速 度，以便考虑水对滑动面的浸泡、软化、动水压力和水体抗力的作用；
⑺ 其他有关资料。如开挖、堆载、人为灌水、大爆破震动、采空塌陷等，均应 有所记载。
在稳定性计算中，所有作用因素都要换算成力的作用列入计算公式。其中最困 难的是滑带土抗剪强度指标C和值的正确选择，它们对稳定性计算结果影响巨大， 下面将作专门介绍。
下滑力而是抗滑力。如图2.3的4块，计算结果为：
抗滑力：
S1 W1cos1tg1C1L1cos1, S2 W2 cos 2tg2 C2L2cos 2,
S3 W3 cos 3tg3 C3L3cos 3,
S4 W4 cos 4tg4 C4L4cos 4
下滑力: T1=W1sin1cos1 ，T2=W2sin2cos2 ，T3=W3sin3cos3 ， T4=-W4sin4cos4 ，则:
KS1S2S3S4T4 T1T2T3
二、计算公式
写成一般式为： K ( W ico itg i s ) co i s C iL ico i s W k sikn co k s W isiic no i s
式中：Wk—为滑面倾向山的段落的重量； k—为滑面倾向山的滑面倾角。
内力传递法：考虑各块段的内力传递，从滑坡上缘一块开始计算其 剩余下滑力，逐块向下传递，直至滑坡趾部，由最后一块的抗滑力与下 滑力之比决定整体稳定系数。仍以图2.3为例，先计算最上部第一块的剩 余下滑力：
二、计算公式
2.稳定性计算公式
⑴ 滑动面为单一平面时（图2.1）
a.一般式：kT ScLW W scio ntsan
b. 滑体厚度相同或接近相等时，假定滑体的 铅垂厚度为h，则可简化为：
Khco hsc tg o c sC o sctg tg h2 sC i2 n
c.当滑体等厚，且全部饱水时，其稳定性计算
KW 4sin4W 4cos4tg4C 4L4 E 3 3
注意，计算到某一块，当出现剩余下滑力Ei为负值时，即不再 向下传递，因为土体不能传递拉力。
用传递系数综合计算，如上所述。也可以把起下滑作用和抗 滑作用的两个分力分别计算在分母和分子中，计算结果稍有差别。
当有多层滑面存在时，应对每层计算其稳定系数。
图2.3折线滑 面滑坡稳定
性计算图
二、计算公式
各整块体的稳稳定定性系计数算计有算两同 种单 方一 法平 ：面型：Ki Wi coW isitsgi ni iCiLi