滑坡稳定性计算方法研究
滑坡的稳定性评价
02
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滑坡稳定性评价方法
定性评价方法
历史分析法
通过分析滑坡的历史变化和活 动情况，评估滑坡的稳定性。
地质勘查法
通过地质勘查，了解滑坡的地质 构造、岩土性质、地下水状况等 因素，评估滑坡的稳定性。
土体结构
土体的颗粒组成、含水率、密实度等对滑坡的稳定性 有较大影响。
地下水位
地下水位的高低和变化对滑坡的稳定性有较大影响。
水文地质因素
降雨
河流、湖泊等水体
长时间的降雨会使土体饱和，增加滑 坡发生的风险。
水体对斜坡的侵蚀和冲刷作用会降低 滑坡的稳定性。
地下水
地下水对岩土的软化作用会降低滑坡 的稳定性。
结构分析法
通过分析滑坡的结构特征，如 滑面、滑体、滑床等，评估滑 坡的稳定性。
经验法
根据经验判断滑坡的稳定性， 通常基于对类似滑坡的观察和
比较。
定量评价方法
极限平衡法
通过计算滑坡的极限平衡状态，评估滑坡的 稳定性。
离散元法
通过建立滑坡的离散模型，模拟滑坡的块体 运动和相互作用，评估滑坡的稳定性。
有限元法
滑坡的稳定性评价
目录
• 引言 • 滑坡稳定性评价方法 • 滑坡稳定性影响因素分析 • 滑坡稳定性评价案例分析 • 滑坡稳定性评价的展望与建议
01
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引言
滑坡的定义与分类
定义
滑坡是指斜坡上的岩土体在重力作用 下，沿着一定的软弱面或软弱带整体 向下滑动的地质现象。
分类
根据滑坡的滑动速度，可分为高速滑 坡、中速滑坡和低速滑坡；根据滑坡 体的物质组成，可分为黄土滑坡、粘 性土滑坡和岩石滑坡等。
不同滑面形态的边坡稳定性计算方法
不同滑面形态的边坡稳定性计算方法A.0.1 圆弧形滑面的边坡稳定性系数可按下列公式计算(图A.0.1)：式中：F s——边坡稳定性系数；c i——第i计算条块滑面黏聚力(kPa)；φi——第i计算条块滑面内摩擦角(°)；l i——第i计算条块滑面长度(m)；θi——第i计算条块滑面倾角(°)，滑面倾向与滑动方向相同时取正值，滑面倾向与滑动方向相反时取负值；U i——第i计算条块滑面单位宽度总水压力(kN/m)；G i——第i计算条块单位宽度自重(kN/m)；G bi——第i计算条块单位宽度竖向附加荷载(kN/m)；方向指向下方时取正值，指向上方时取负值；Q i——第i计算条块单位宽度水平荷载(kN/m)；方向指向坡外时取正值，指向坡内时取负值；h wi，h w,i-1——第i及第i-1计算条块滑面前端水头高度(m)；γw——水重度，取10kN/m3；i——计算条块号，从后方起编；n——条块数量。
图A.0.1 圆弧形滑面边坡计算示意A.0.2 平面滑动面的边坡稳定性系数可按下列公式计算(图A.0.2)：图A.0.2 平面滑动面边坡计算简图式中：T——滑体单位宽度重力及其他外力引起的下滑力(kN/m)；R——滑体单位宽度重力及其他外力引起的抗滑力(kN/m)；c——滑面的黏聚力(kPa)；φ——滑面的内摩擦角(°)；L——滑面长度(m)；G——滑体单位宽度自重(kN/m)；G b——滑体单位宽度竖向附加荷载(kN/m)；方向指向下方时取正值，指向上方时取负值；θ——滑面倾角(°)；U——滑面单位宽度总水压力(kN/m)；V——后缘陡倾裂隙面上的单位宽度总水压力(kN/m)；Q——滑体单位宽度水平荷载(kN/m)；方向指向坡外时取正值，指向坡内时取负值；h w——后缘陡倾裂隙充水高度(m)，根据裂隙情况及汇水条件确定。
A.0.3 折线形滑动面的边坡可采用传递系数法隐式解，边坡稳定性系数可按下列公式计算(图A.0.3)：式中：P n——第n条块单位宽度剩余下滑力(kN/m)；P i——第i计算条块与第i＋1计算条块单位宽度剩余下滑力(kN/m)；当P i＜0 (i＜n)时取P i＝0；T i——第i计算条块单位宽度重力及其他外力引起的下滑力(kN/m)；R i——第i计算条块单位宽度重力及其他外力引起的抗滑力(kN/m)。
滑坡稳定性评价
图3.1 粘性土剪切曲线 1. 超固结土的剪切变形曲线；
2. 正常固结土的剪切变形曲线
A.弹性极限；B.强度极限；C.完全软化 点；D.残余强度起始点
三、计算参数选取
图3.2 块体滑坡基本段落图
⑵ 不同部位的滑带土在滑坡的不同发育阶段具有不同的强度 滑坡的种类很多，就一般最常见的块体滑坡而言，大体上都有如图3.2所示的主滑、 牵引和抗滑三个地段及其构成相应的滑带。其发生的机理是：一定地质条件下的斜坡， 由于外界因素的作用，主滑带不能保持平衡而失稳，产生蠕动；牵引段因前方失去支 撑力而产生主动破坏，破坏后牵引段连同主滑段一起推挤抗滑地段；一旦抗滑地段形 成新滑面并贯通时，滑坡即开始整体滑动。随着作用因素的变化，滑坡可由等速缓慢 移动而进入加速剧滑阶段，经较大距离的滑移后，滑坡又渐趋稳定，滑带开始固结， 滑体沉实、压密。 据此可按表3.1分析不同部位的滑带土在不同滑动阶段的强度。本表是对首次滑动 的新滑坡而言的，对于古老滑坡的复活，可能在滑动刚开始就达到了滑带土相应的残 余强度。至于牵引地段滑带土强度的变化，或是张开的裂缝，内无充填物者，如岩石 顺层滑坡的后缘张裂缝，强度无变化；若有充填物者，应考虑充填物与前后裂缝壁的 摩擦强度。
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
1cos
tg
c
h
A cos
A s 1sin 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）；
2.滑坡可能的扩大范围、危害范围； 3.滑坡发育过程、机理、目前所处的发育阶段、发展趋势及危害； 4.人类活动在滑坡发生或复活中的主要作用及改变的可能性； 5.滑坡转化为其它变形的可能性； 6.滑坡稳定性计算的范围、边界、滑面的层数、计算参数的取值 范围、计算方法及结果； 7.预防和治理的可能性及主要方案。
在河水位骤降条件下某滑坡浸润线计算与稳定性研究
第４ ９卷 第 ３期 ２ ０ １ ３ 年 ３月
甘 肃 水 利 水 电 技 术
ＧＡ ＮＳ Ｕ ＷＡ Ｔ Ｅ Ｒ Ｒ Ｅ ｓ ＯＵ Ｒａ Ａ ＮＤ ＨＹＤ ＲＯＰ ＯＷＥ Ｒ Ｔ Ｅ ｃＨ ＮＯＬ ＯＧＹ
Ｖｏ １ ． ４ ９． Ｎｏ ． ３ Ｍａ ｒ ． ． ２ ０ １ ３
组 砂岩 中 ，富水 性受 构造 和地 貌等 因素 控制 。研 究 区地下 水赋 存 于极不 均匀 黏性 土夹 碎块 石 土 中。滑 坡 区地 下水 主要 接受 大气 降水 补 给 。河 流 为最低 侵 蚀 基 准面 ， 大气 降水 入渗第 四系地层 ， 经 渗 流后 主要 以泉 的形式 排 泄至河 流 。简分 析试 验得 出滑 坡堆 积 体 地 下水 和地表 河水 对混 凝土 无腐 蚀 。
性 的主要 因素 ， 揭 示了该 滑坡 的形成机制 。 提 出了在 河水位 变化条件 下该滑坡 地下水浸润线与滑坡稳定性计算模型 与计算方法 ， 得 出 了在 河水位骤 降条件 下该 滑坡 地下水浸润 线曲线 图， 计算 出了该 滑坡在 不 同工况下的稳定性 系数 及 剩余下滑力。河流水位升降影响坡体地下水浸润线 ， 改 变岩 土体非饱和 区， 影 响岩 土体软弱层抗 剪强度和滑坡稳
水 和基 岩裂 隙水 两类 。松 散岩 类孔 隙水 主要 赋存 于
第 四系粉质 黏 土夹碎 块石 土 中 。 孔 隙度 较大 ． 透水 性 较 好 。基岩 风化 裂 隙水 主要赋 存 于 白垩 系下 统苍 溪
内。 仪 陇一 巴 中一 平 昌莲 花状 构 造带 之 鼻状 背斜 南 东
翼 近核 部 。该滑 坡处 于 阶梯状 宽 台一 峡 谷低 山 区 ， 出 露 地层 主要 为第 四系残 坡积 土 （ Ｑ 柑 ） 和 白垩 系下 统
某滑坡工程稳定性计算与分析
Ｔ Ｏ ２ ｌ ８ —２ Ｏ Ｏ ６ ） 的相 关要 求 ， 并 结 合该 滑坡 灾害 的特 点， 采用 刚体 极 限平 衡法 的传 递 系 数 法 定 量分 析 计 算其 稳 定性 与剩 余下 滑推力 。具 体计 算公 式 如下 ：
由于 滑坡 坡 向大致 与 岩 层倾 向垂 直 ， 再 结合 分
析 滑坡 结构 特征 、 可 能的剪 出 口情况 ， 判断 其变 形破 坏模 式 为沿 上覆 松散体 与基 岩界 面产 生滑 动 。
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ － ０ １ － ３ １ 作者简介 ： 徐翔（ １ ９ ８ ８ 一） ， 助理工程师， 研 究 方 向为 地 基 处 理 。
因素 影 响下可 诱发 滑坡 。根 据滑坡 的变形 破坏 现状
分析 ， 滑坡 在 天然状 态下 处 于稳定 状态 ， 在 强降雨 的
条件 下处 于欠 稳定 ～基 本 稳 定状 态 ， 并 可 能会 发 生 从 中部局 部剪 出 。 ２ ． ３ 计 算模 型 与计算 方 法的确 定
系～志 留 系茂县 群 ， 下盘 （ 南东盘） 为 上 震 旦 统灯 影 组 ～泥 盆 系月里 寨群 及 普 宁 ～江 期 牟 托 花 岗岩 体 ， 场 地 出露 的地层 主要有 志 留系茂 县 群 （ Ｓ ） 、 第 四系
Ｔ 一 Ｗ ｓ ｉ ｎ ０ ＋ Ｐｃ ｏ ｓ ０
Ｎ 一 Ｗ ｃ ｏｓ ０ ～ Ｐｓ ｉ ｎ ０ ｆ
（ ５ ）
（ ６ ）
Ｗ 一Ｖ ） ， ＋Ｆ （ 天然 或 地震 工 况 ） 或 Ｗ 一Ｖ ７
体 内土体 抗剪 强 度降低 ， 加 之人类 工程 活动 破坏 ， 如
土力学_第8章(土坡稳定性分析)
18
3
粘性土土坡的稳定性分析
瑞典（彼得森，K.E. Petterson, 1915年提出的） 瑞典圆弧法
滑动面
(a) 实际滑坡体
(b)假设滑动面是圆弧面
19
基本思想：
整体圆弧滑动。 稳定系数定义为：
f Fs
滑移面
也可定义为抗滑力矩与滑动力矩之比：
Fs
Mf Ms
f LAC R
1
i
Fs
m
[ci'bi (Wi ui bi ) tan ' ]
W sin
i
i
mi cos i (1
tani tan i ) Fs
பைடு நூலகம்27
考虑地震作用力后的计算公式：
Fs
c' bi bi (hi w hiw ) tan ' i 1 cos i (sin i tan ' ) / Fs
Ni Wi cosi P i 1 i ) 0 i 1 sin(
P i i 1 ) Tfi 0 i Wi sin i P i 1 cos(
li ci' ( N i ui li ) tan ' T fi Fs
由上面三个计算式，消去Ni、Tfi得到满足力极限平衡得方程为： 1 Pi Wi sin i [li ci' (Wi cos i ui li ) tan 'i ] Pi 1 i Fs Pi—剩余下滑力； i —传递系数。 tani ' sin( i 1 i ) i cos( i 1 i ) Fs
W x T
i i
fi
边坡稳定性计算方法
___________________________________
边坡稳定性计算
煤炭系统规定
边坡岩体可能处于相对静止状态，或者处于极限平衡状态，或者处于运动状态。处于相对静止状态的边坡是稳定的；处于运动状态的边坡岩体称为滑坡体，边坡岩体的运动过程称为滑坡。
在进行稳定性计算时，通常将滑体分为若干条块(可以用竖直界面划分，也可以用倾斜界面划分)。
双折滑面
任意曲面
____________________
____________________
边坡岩体被纵横交错的地质断裂面切割，由这些断裂面形成的滑面，往往不是平面或圆弧等规则形状的，而是具某一曲折形状。
楔形体滑坡的E. Hoek图解法
楔形体滑坡的E. Hoek图解法
楔体的稳定系数为：
根据测得的角度，求出楔体的几何形状参数： 如果Ca=Cb=C、φa=φb=φ，又没有水的情况下：
用赤平极射投影定量地分析边坡的稳定性的方法称为球投影法。
基本知识 摩擦锥 摩擦圆 广义摩擦锥 裂隙组的摩擦圆 平面滑坡分析 折面滑坡分析 楔体滑坡分析
_____________________________________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________
曲折滑面滑坡的稳定性计算
________________定性计算1
浅谈公路滑坡地段路基稳定性计算
浅谈公路滑坡地段路基稳定性计算摘要:在公路设计与施工过程中,介绍一种简单实用的分析滑坡地段路基稳定性的计算方法,并详细讨论了其计算分析过程,从不同滑移层面入手进行了分析计算,其成果对路堑边坡稳定性的快速分析有重要意义。
关键词:滑坡地段路基稳定性技术措施引言滑坡是在一定的地形与地质条件下由于自然或人为的因素,破坏了山坡的天然平衡状态,失去稳定的岩土在重力作用下,沿着软弱面而产生整体的、缓慢的、间歇性的滑动变形。
它导致路基边坡破坏,甚至整个路基移动。
滑坡的分类应能说明滑坡的地质成因、发生与发展的条件,以及滑坡的工程特点,以便评定其稳定性,并据以采取合适的防治措施。
分析滑坡稳定性的目的,在于预测产生滑坡的可能性,判断现有滑坡的稳定程度。
滑坡的稳定性分析方法,有工程地质调查法和力学分析法两大类。
在公路工程建设中滑坡现象时有发生,其危害程度人所共知,轻则增大工程投资,影响工期,重则掩埋设备、殃及人员生命。
因此,如何在公路工程建设中预防滑坡的发生？杜绝或减少滑坡发生的频率,这是公路工程建设者所关注的滑坡焦点问题之一。
1 工程地质调查法1.1 滑坡的发展阶段对于一般堆积岩土的滑坡,可以通过工程地质调查,按其外观形态和滑动迹象,评断它的发展阶段,以利粗略评定其稳定性。
典型的堆积型滑坡,可划分为几个发展阶段:(1)蠕动阶段——滑体与滑带(或滑动面)尚未分开,仅滑体的中后部有微动,后缘地表出现一些不连续的隐约可见的微裂隙。
由蠕动向挤压阶段过渡时,后缘裂缝开始明显,并有错距,但未贯通。
(2)挤压阶段——除抗滑地段外,滑带已形成,并有少量位移,后缘裂缝已贯通,并错开;滑体中前部被挤紧,两侧羽毛状裂缝陆续出现,但尚未贯通和撕开。
由挤压阶段向滑动阶段过渡时,两侧羽毛状裂缝已贯通,但尚未撕开,前缘出现X形微裂缝;有时在滑坡出口附近渗水、潮湿呈带状分布。
(3)滑动阶段——全部滑带已形成,整个滑体沿滑带缓慢移动,两侧羽毛状裂缝撕开,前沿出现断续的隆起裂隙,有些呈不连续的放射状裂隙;前缘和两侧斜坡不断坍塌;滑坡的出口已经形成。
单平面滑坡稳定性计算
T G sin
则岩体稳定安全系数为
滑动面的粘聚力
F Ntg j c j L G cos tg j c j L
滑动面（结构面） 的内摩擦角 T h G tg j c j L tg j K T G sin tg G sin
设滑动体高度为h
1 G Lh cos 2
A
K＝1时，对应的滑动体高度为极限高度 hv
单平面滑动计算简图
1
tg j tg
cjL G sin
tg j tg
cjL 1 Lhv cos sin 2
hv
2c cos 2 ( tg tg )
K＝1时，对应坡角为极限稳定坡角 v
作图法得到
作图求极限稳定坡角 v 以坡顶面为水平面为例， 结构面AB的倾角为 ，需 要开挖的深度为H，在坡顶 面OB上选C点作垂线与结构 面相交于D点，恰好使CD等 于滑动体极限高度hv，联 结AC，即为所求的开挖边 坡线，它与水平线的夹 角 稳定坡角。
O
C
B
hv
H D A
v
v ，即为求得的极限
南山滑坡机理及稳定性研究
剖析 ， 阐明 了滑坡 体 的稳 定状 态 ， 出 了滑坡 体 治 理措 施 ， 为类 似 条件 滑坡 体 的 防 治有 所借 鉴 。 提 可
关 键 词 ： 坡 ； 理 ； 定性 ； 害 治理 滑 机 稳 灾
中图 分 类号 ： Ｄ ２ ． Ｔ ８ ４７ 文 献 标 识码 ： Ａ
在 山区 ， 其有 采矿 行 为 的』 区， 坡灾 害 已成 尤 Ｉ 滑 １ 为 仅 次 于地 震 和 火 山之后 的 全球 性 三 大 地 质 灾 害
专用 线外 移 变形 ， 路路 基 开裂 、 水 沟上 隆 、 坡 公 排 护
变形 ， 山顶 处 移 动 公 司 信 号 转播 塔 倾 斜 ， 近 洗 煤 附
厂职工 生 活用房地 基下 沉 、 屋破 裂 、 重损 坏 。南 房 严
图 １ 滑 坡 体 的地 彤 、 貌 地
山坡 体 的移 动和 变形 严 重威 胁 着公 路 、 铁路 交 通 安 全 。为 了弄 清楚 该滑 坡 体 的滑坡 机 理 ， 首先 对 滑坡
之一 ， 滑坡 带来 的问题 是非 常严重 的 。近年 来 随着 ， 煤 炭开 采 速 度 加快 ， 空 区 越 来 越 多 ， 区滑 坡 问 采 山
题也 显得 越来越 突 出，南 山滑坡 就 是其 中极 具代 表
性 的一个 。２ ０ ０ ８年 ９月 中下旬 ， 山 山顶 出现 多处 南 地表 裂 缝 ， 山脚 部 位 形 成 地 面 隆起 或 下 陷 ， 路 在 铁
２１ 氡 气 测 量 ．
为滑弧半 径 ）０号 岩上条 中线应 与过 滑弧 圆心 Ｏ的 ，
垂 线重合 。计算示 意 图 ， 图 ４ 见 。
布设 ２条测线 ， 行氡 气测量 探测 。Ｓ 测 线北 进
西 ～南 东 向布 置 ， 过分析 测量数 据 ， 定 ２ １ 、８ 通 划 、０ １ 和２ ４号 点 为采 空 区边 界 ； １ ７ ２ １ ～１ 、５～３ ４号点 为采