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岩质边坡稳定性分析计算引言：岩质边坡是指由岩石构成的边坡体，它的稳定性分析是地质工程中的一项重要内容。
本文将围绕岩质边坡的稳定性分析进行详细讨论，包括边坡的力学特性、稳定性分析的方法和计算步骤。
一、岩质边坡力学特性：岩质边坡的力学特性主要包括边坡坡度、岩性、结构构造、地质构造、坡面覆盖物、地下水等。
这些因素对边坡的稳定性有着重要影响。
1.边坡坡度：边坡坡度是指地面或水平面与边坡倾斜线的夹角，是影响边坡稳定性的重要因素。
坡度越大，边坡的稳定性越差。
2.岩性：岩石的强度、粘聚力、内摩擦角等岩性参数对边坡稳定性有着重要影响。
一般来说，岩性较强的边坡稳定性较好。
3.结构构造：边坡中的断层、节理、褶皱等结构构造对边坡的稳定性有着重要影响。
结构面的发育程度和倾角越大，边坡的稳定性越差。
4.地质构造：地质构造包括岩层倾角、层面、节理等，对边坡的稳定性具有重要影响。
地质构造的研究可以帮助我们了解边坡的受力特点和变形规律。
5.坡面覆盖物：坡面覆盖物通常包括土壤、草地、水层等，这些覆盖物的分布情况和特性对边坡的稳定性有着显著影响。
6.地下水：地下水的存在对边坡的稳定性具有重要影响。
当地下水位上升时，边坡会受到水的浸润，导致边坡强度降低，从而增加边坡失稳的可能性。
二、岩质边坡稳定性分析方法：岩质边坡的稳定性分析方法主要有极限平衡法和有限元法两种，下面将对这两种方法进行介绍。
1.极限平衡法：极限平衡法是一种经典的岩质边坡稳定性分析方法，它基于边坡体在其稳定状态下的力学平衡原理进行计算。
这种方法通常将边坡分割为无限小的切割体，并假设切割体沿着内摩擦边界面滑动，从而得到边坡的稳定状态。
2.有限元法：有限元法是一种基于有限元理论进行边坡稳定性分析的方法。
这种方法将边坡体离散为有限数量的单元，通过求解单元之间的位移和应力，得到边坡的稳定状态。
有限元法能够模拟较为复杂的边坡几何形状和边界条件，但计算复杂度较大。
三、岩质边坡稳定性计算步骤：进行岩质边坡稳定性分析计算时，通常需要进行以下步骤：1.边坡参数确定：根据实地调查和实验数据，确定边坡的坡度、坡高、岩石强度参数、结构面参数等。
公路风化岩质边坡滑坡治理措施杨作者：自珍张卓来源：《科技探索》2014年第03期摘要：结合工程实例阐述了高速公路风化岩质边坡滑坡治理施工技术分析了塌方产生的机理并介绍了不同的防治措施以保证边坡安全及长期稳定性通过治理风化岩质边坡土体的物理力学性质得到显著改善和提高阻止了边坡滑坡的初期形成提高了边坡的稳定性。
关键词：高速公路风化岩质边坡某高速公路项目K89+700-K99+900处于安山岩地区部分挖方较高原设计挖方边坡为1：3施工后发现安山岩风化严重大部分安山岩为强风化岩石，表层有少量第四系坡残积粘砂土和强风化岩石，仅在局部埋深大的部位有中等风化岩石，个别地段也见有微风化安山岩，安山岩节理发育，尤其是隐蔽节理极为发育，大块岩石锤击后即沿节理面裂为碎块状，节理面呈铁绿色且夹泥，岩体稳定性差，高边坡上岩石往往会自动失稳，成碎块状向下坠落。
部分段落经数次变更设计仍不能保证边坡的安全稳定。
1、塌方产生的机理分析根据地质情况分析，风化岩边坡产生塌方的主要机理为：由于岩石风化严重，岩石节理、裂隙发育。
尤其是隐蔽节理发育，节理面呈铁锈色并夹泥，岩石中含气孔及矿物晶体，软纪夹层及薄弱面的存在，使得岩体的粘聚力及内磨擦力大大降低。
在雨水下渗浸润后，沿薄弱面形成下滑趋势，在路堑开挖形成临空面的外在因素引诱下，发生薄弱面以上坡体下滑、塌方从而产生边坡塌方。
个别地段由于岩石节理发育及节理面夹泥等，严重影响了岩体本身的粘聚力及内磨擦力，造成其自身稳定性差，内部松散，即使不受水浸润，在路堑开挖形成临空面后，仍会在自重作用下产生塌方现象。
2、防治措施2.1防治原则工程中使用多种边坡加固方法，取得了不同的加固效果。
然而通常采用清方减载等措施，一方面破坏了原始的地形地貌，另一方面要解决弃方问题，造成了严重的水土流失，对环境保护极为不利。
因此应将保证边坡塌方的长久稳定、施工方便、节省造价等作为防治原则。
2.2防治措施1）根据不同段落边坡的各自特点及具体情况，首先应放缓边坡，在放缓边坡前应进行详细的地质勘察及稳定性验算，然后确定放缓坡率。
第22卷第12期岩石力学与工程学报22(12)：1943～1952 2003年12月Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Dec，2003岩质边坡破坏机制有限元数值模拟分析*郑颖人赵尚毅邓卫东(后勤工程学院土木工程系重庆 400041) (交通部重庆公路科学研究所重庆 400067)摘要岩质边坡的稳定性主要由其结构面控制，采用有限元强度折减法对岩质边坡破坏机制进行了数值模拟分析。
计算表明，破坏“自然地”发生在岩体抗剪强度不能承受其受到的剪切应力的地带。
分析表明，根据塑性力学破坏原理，采用有限元强度折减法有助于对岩质边坡破坏机制的理解。
算例表明了此法的可行性。
关键词岩石力学，岩质边坡破坏机制，有限元强度折减法，数值模拟分类号P 642.22，O 242.21 文献标识码 A 文章编号 1000-6915(2003)12-1943-10 NUMERICAL SIMULATION ON FAILURE MECHANISM OF ROCK SLOPEBY STRENGTH REDUCTION FEMZheng Yingren1，Zhao Shangyi1，Deng Weidong2(1Logistical Engineering University， Chongqing 400041 China)(2Chongqing Highway Science Research Institute， Chongqing 400067 China)Abstract The stability of rock slope is mainly determined by its discontinuity and rock bridge. However，the failure mechanism of discontinuity and rock bridge has not been studied comprehensively. In this paper，the stability analysis of jointed rock slope is carried out by shear strength reduction finite element method. The elastic-perfectly plastic material is adapted in the finite element method. With the strength reduction，the nonlinear FEM model of jointed rock slope reaches instability，and the numerical non-convergence occurs simultaneously. The safety factor is then obtained by strength reduction algorithm. At the same time the critical failure surface and overall failure progress are found automatically. The numerical convergence or non-convergence is related to the yield criterion. Comparison is made of several yield criteria in common use. The Mohr-Coulomb criterion is undoubtedly the best-known criterion. But its yield surface is an irregular hexagonal cone in principal stress space. It brings difficulty to numerical analysis. For convenience the Mohr-Coulomb criterion is replaced by Mohr-Coulomb equivalent area circle yield criterion. Through a series of case studies，it is found that the safety factor obtained by strength reduction FEM with Mohr-Coulomb equivalent area circle criterion is fairly close to the result of traditional limit equilibrium method (Spencer’s method). The result shows that the discontinuity coalescence pattern is influenced by its strength，length，location，and obliquity. The failure occurs 'naturally' through the zone in which the shear strength of rock is insufficient to resist the shear stresses. Through a series of case studies，the applicability of the proposed method is clearly exhibited. This study presents a new approach for stability analysis of jointed rock slope，and it is especially available to the complicated geological condition and supported slope.Key words rock mechanics，failure mechanism of rock slope，strength reduction FEM，numerical simulation2002年12月3日收到初稿，2003年4月23日收到修改稿。
岩质边坡稳定性有限元分析及监测方法研究的开题报告一、选题背景岩质边坡是指边坡整体或部分由岩体构成的边坡。
它们在水库、铁路、公路、隧道等工程中广泛存在，对工程的建设和运营安全造成威胁。
岩质边坡稳定性问题一直是岩土工程领域的研究重点之一。
目前，岩质边坡稳定性分析方法主要有解析法和数值法两种。
其中，解析法适用于规则边坡和简单几何形状的边坡，但对边坡的复杂形状和变化较大的岩体力学参数缺乏适用性；而数值法则能够更好地刻画岩质边坡复杂变形和破坏过程，能够适用于各类岩石边坡的稳定性分析。
随着数字化技术的不断发展，基于有限元法的岩质边坡稳定性分析方法逐渐得到广泛应用。
然而，由于各种因素的影响，有限元方法在岩质边坡稳定性分析中仍面临着精确度、可靠性、时效性等方面的挑战。
因此，如何通过优化有限元分析方法，提高其精度和可靠性，成为了研究的重点之一。
二、研究内容本研究将以一具体岩质边坡为研究对象，开展有限元分析和监测方法研究。
具体研究内容如下：1.岩体力学参数测试与分析通过对现场采集的岩体样品进行力学实验，获取岩体的杨氏模量、泊松比、抗压强度等力学参数。
结合有限元分析，分析不同岩体力学参数对边坡稳定性的影响。
2.有限元分析方法优化基于岩体力学参数测试结果，对有限元分析方法进行优化。
采用不同网格密度、材料本构模型等参数，比较分析不同分析方案的精度和可靠性，找到最优方案。
3.边坡监测方法研究采用激光扫描和三维数字化技术，建立岩质边坡的数字模型。
结合物理模型试验，开展边坡变形和位移的现场监测，掌握边坡变形规律和变形量，对比有限元分析结果，验证模型的可靠性。
三、研究意义本研究将针对实际工程中常见的岩质边坡问题，开展有限元分析与监测方法研究。
该研究有重要的理论和应用意义：1.优化有限元分析方法，提高稳定性分析精度和可靠性，为工程建设提供科学依据。
2.建立数字模型和开展现场监测，获知边坡变形规律和变形量，为预测和控制边坡稳定性提供依据。
边坡稳定性分析及治理措施研究摘要：边坡工程的安全稳定性分析是国内外岩土工程领域的一个研究热点。
由于边坡失稳发生的地质条件相当复杂,作用因素多且具有不确定性,使得现阶段岩土工程界技术人员还不能完全掌握边坡失稳的发生机理,也不能从定量上完全把握坡体变形的演化过程。
目前边坡失稳的防治仍然是一项很艰巨的任务,因此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。
关键词：边坡稳定性定性分析治理措施引言由于城市发展需要，对某公路的路边边坡进行了开挖，形成了约30m高的路堑边坡。
设计开挖坡率为1:1.0，台式放坡，每台阶高约10m，该边坡于2010年7月开挖施工后，自然边坡的稳定性被破坏，边坡中部的部分土体失衡形成滑坡，并在施工过程中滑坡规模逐渐扩大，对沿线的车辆存在一定的安全隐患。
1.边坡工程概况1.1地质条件根据地质调绘和钻孔揭露，主要存在4个岩土工程单元层，岩土层的分布、结构及工程性状分述如下：①素填土：灰黑色，松散，梢湿；由粉质粘土、碎石组成。
厚度一般1.20～2.70m，最厚5.50～10.60m，为坡顶建筑弃渣填土，填土年限＞10年。
②-1次生红粘土：灰黄色，硬塑～坚硬为主，局部可塑。
成分以粉粘粒为主，含少量砾石。
该土层孔隙度大，该土体为液限≥45%的高塑性、高孔隙比的特殊性岩土，具有干燥时易干裂，遇水易软化的特征。
厚度2.60～31.96m。
②-2含碎石粉质粘土：灰黄色，硬塑～坚硬；成分以粘粉粒为主（次生红粘土），碎石占30～40%，粒径20～60mm，成分为强～弱风化泥岩、泥质粉砂岩。
该土层孔隙度较大，有利于地表水下渗，同时遇水易软化。
场地绝大部分孔有分布，厚度2.30～29.50m。
③红粘土：棕红～褐黄色，可～硬塑。
成分为粉粘粒，为灰岩或碳酸岩系风化残积土；该土体为液限≥50%的高塑性特殊性岩土，具有干燥收缩干裂、饱和膨胀的特性。
厚度7.90～16.08m。
④微风化石灰岩、硅质灰岩：灰色，致密结构，块状构造。
如何进行边坡稳定性分析和治理设计导语：边坡是指山体或路基的斜坡部分，其稳定性对于保障公共安全和预防自然灾害具有重要意义。
本文将介绍如何进行边坡稳定性分析和治理设计，以便为相关工程提供科学依据。
一、边坡稳定性分析边坡稳定性分析是衡量边坡是否具备抵抗外力和重力作用的能力的过程。
下面介绍几个常见的边坡稳定性分析方法。
1. 落石模拟法：通过模拟边坡上可能存在的落石情况，评估其对边坡稳定性的影响。
可以利用计算机软件进行模拟，根据模拟结果进行边坡设计和治理。
2. 有限元法：这是一种工程力学中经典的数值分析方法。
通过将边坡分割为离散的小单元，建立数学模型，模拟实际边坡的物理特性和受力情况，从而预测边坡的稳定性。
3. 土工试验法：通过对采集的边坡土样进行实验室试验，获取不同土体的物理力学参数，如摩擦角、内摩擦角和抗剪强度等。
这些参数可作为边坡稳定性分析的依据，进一步分析边坡的稳定性。
二、边坡治理设计边坡治理设计是指根据边坡稳定性分析的结果，制定相应的治理方案，以提高边坡的稳定性和安全性。
下面介绍常见的边坡治理设计方法。
1. 土保工程：减轻土质边坡的滑坡、塌方和泥石流等问题的治理措施。
如对边坡进行加固，采用挖槽、钢筋网片和喷锚等方法，提高土体的抗滑性能。
2. 扶坡工程：主要应用于边坡边沟的处理，通过修建围护墙、栅栏和截沟等手段，增强边沟的排水和保护作用，从而减少因坡脚冲刷引发的边坡变形。
3. 植被工程：通过种植具有较强根系的植物，如草丛、灌木和乔木等，增加边坡表面的抗蚀能力和固结性能。
植被工程是一种生态环境友好型的边坡治理手段。
4. 减负载措施：适用于边坡受到大型建筑物、岩石堆栈或河流水压等外力负载的情况。
可以通过调整建筑物的布置、排水措施和加固设计等方法，减轻边坡承载压力，提高边坡的稳定性。
结语：边坡稳定性分析和治理设计是工程建设中至关重要的环节，直接关系到公共安全和环境保护。
通过科学的分析和合理的设计，可以有效预防边坡灾害的发生，保障工程的安全运行。
边坡滑坡成因分析及治理措施摘要：以某边坡为研究对象，对滑坡体的滑坡边界特征以滑坡变形特征进行了分析，通过数值模拟法评估了抗滑桩+锚杆的联合支护方案的支护效果。
研究表明，公路滑坡目前变形主要发生在滑坡前缘，后缘存在数道裂缝，坡脚挡墙外移，坡脚外地面尚稳定，未见鼓起迹象，其主要变形表现形式为局部滑塌，属于小型滑坡的规模等级；滑坡形式为牵引式滑坡，在经历较长时期的降雨后，滑坡体发展快速，产生了极其明显的下滑变形现象，并且坡脚的挡墙亦出现了侧向变形、墙顶开裂现象；抗滑桩+锚杆的联合支护结构下的边坡不存在潜在滑动面，边坡稳定性安全系数为1.35，边坡整体处于稳定状态。
关键词：公路边坡；滑坡基本特征；联合支护；稳定性分析0引言随着我国经济建设的飞速发展，基础设施大量新建，这其中就包括边坡工程。
近些年，边坡滑坡导致的事故灾害屡见不鲜，这给社会经济和人民财产安全带来严重危害。
因此，边坡滑坡及处治分析问题已成为当前研究热点之一。
众多科研工作者针对边坡滑坡问题开展了一系列研究，为该领域的研究做出重要贡献。
杨明亮等[1]以某路堑边坡为背景，根据现场勘测资料分析了公路路堑边坡顺层滑坡的基本特征等；同时，通过有限元软件建立三维数值模型，对路堑边坡的治理措施进行了研究。
李政等[2]基于某边坡工程，利用PLAXIS 3D软件建立边坡模型，对比了不同支护方案的支护效果，并进一步优化了支护方案。
王斌等[3]以澜沧江库岸工程为背景，根据现场勘查资料，分析了工程地质环境特征及公路边坡滑坡体的变形特征，深入研究了沿江公路病害分区。
1研究区工程地质条件本文所研究边坡长约260m，病害较为明显的段落约有100m，坡高约25m，边坡小里程至中部地形内凹，大里程坡体位于地形山脊处，后部为水稻田、地瓜田地及居民住宅。
边坡邻近构筑物环境复杂，坡下线路右侧建有4层砖混结构建筑以及龙东大桥，三级坡面筑有2根电杆，边坡左后方距离边坡开口线20m位置坐落一处电塔。
岩溶区岩土滑坡形成机理与治理分析摘要：岩溶地区具有复杂的岩体和地理的条件，这对岩溶的地区的工程的建设有很大的影响。
本文主要以岩溶的地区公路典型的滑坡为例，研究了岩溶的地区的岩土的滑坡的形成机理，并对其稳定性进行了有效评价。
针对类似岩溶地区的岩土滑坡，研究了它的机理并且提出了综合的治理方案。
关键词：岩溶地区；岩土的滑坡；机理及治理0引言石灰岩地区复杂岩质土坡频繁发生滑坡，影响着岩的溶地区的高速的公路的建设以及运营。
与其他岩土滑坡相比，岩溶地区的滑坡更为复杂；首先反映在地形地貌，因为岩溶地区大多数为峰林顶，上部石灰岩岩体边坡陡峭，边坡脚部附着有大量的残余边坡。
石质粘土、红粘土、砾石土、岩溶地区边坡经常遇到砾石、半岩石、土石头混在一起的杂质体系。
道路从斜坡底部切下斜坡，导致残余斜坡累积。
应力释放引起滑移；此外，对边坡的岩体实施爆破的施工，这样会导致下部的松散土滑移或者上部岩石松动甚至垮塌；最重要的是岩溶和岩土之间结合的裂缝相互的促进，中浅层会产生许多不利因素。
洞穴、裂隙带、土洞等地质现象为石灰岩和土壤，为滑坡提供了所需的天然的裂隙弱带及岩土的界面，同时也能为降雨提供天然的通道，岩石咋为它提供了天然的裂缝和岩土的界面。
1岩溶区的基本介绍一般情况下，在岩溶区的发育的地区，他们的岩体破碎了，边坡上存在大量的残余边坡和残余砾石，容易产生滑坡现象。
以典型的岩溶区峰地为我们的研究的针对物品。
是岩溶地区丛地地貌中最典型的溶区地貌。
峰丛特征明显，基部相对高度明显高于峰林高度。
它是岩溶地区地表水垂直渗入地下形成的，峰丛进一步发育形成峰林。
当峰群进一步向深度侵蚀时，一直通到水平的流区，在地下暗河的暴露，进而形成了表层河。
可以大大加强它的侵蚀作用，峰丛从基底进行分割，最终达到相互的分离，进而形成峰林的景观。
地层性质分析。
根据岩体的性质将岩土滑坡分为土质滑坡和岩质滑坡。
滑坡地貌以粘土为主，砾石主要成分为石灰岩，下部为砾石土和风化破碎石灰岩。
结论及建议①勘查表明，场地自上而下埋藏有碎石粘土、全风化砂岩、强风化砂岩(土状)、强风化砂岩(碎块状)、中风化砂岩。
目前仅在滑坡隐患体后缘裂缝有肉眼可见的开裂、下沉现象，裂缝长约30m左右，根据勘查和变形监测资料，经分析计算，本滑坡隐患体主体为深层岩质滑坡，并存在土质滑坡的条件，在久雨、暴雨的情况下，稳定性差，发生失稳破坏的可能性大，应尽快采取措施消除边坡失稳对梨坪村造成的影响。
②岩质滑坡滑体最大厚度32.5m、属深层滑坡，滑体总体积为367900 m3、为中型滑坡，沿中风化砂岩的破碎段及软硬岩层面滑动，滑动方向为150°，滑坡性质为牵引式滑坡；土质潜在滑坡滑体最大厚度约7.0m、属浅层滑坡，滑体总体积为20000 m3、为小型滑坡，沿坡残积土和强风化层的接触面滑动，滑动方向为157°，滑坡性质为牵引式滑坡。
③滑坡隐患产生的原因既和其本身所处的地质环境条件等内在因素有关，又与人类、工程活动等外部作用密切相联，是破碎、松软岩体在前缘高陡工程切坡和降雨、地下水影响下形成的。
山体斜坡坡度较大、岩土体工程性质较差、地质构造发育等对滑坡的产生提供了可能条件；人工切坡是造成斜坡失稳的主要原因；雨期长、雨量大、雨水下渗是滑坡产生的重要诱发因素。
④防患滑坡灾害的方案包括：对滑坡隐患体进行工程治理或对梨坪村实行易地搬迁，防患方案的选择应通过经济、技术等多方面综合比较后确定⑤对岩质深层滑坡，建议采用抗滑桩进行治理；对土质滑坡，建议采用抗滑桩或锚杆(预应力锚索)+格构梁进行治理；对人工切坡处现有的欠稳岩土体进行清理。
抗滑桩工程宜选择非雨季时进行，合理安排施工顺序，并做好应急预案、备足应急材料。
施工期间及施工完成后应按相关的规范要求对施工质量进行检查、验收。
⑥除采取一定的支挡措施外，建议同时采用浆砌块石、坡面植草、喷射混凝土等一种或多种措施结合对边坡进行护面，降低雨水对坡面的冲刷；并在滑坡隐患体外设置截、排水沟，在滑坡隐患体内埋设泄水管等截、排水设施，减少和避免地表水和地下水的入渗、迳流对斜坡稳定性的影响。
强风化千枚岩高边坡稳定性分析与治理研究任奋华;刘兵;杨志军【摘要】以206国道寻乌段强风化千枚岩高陡边坡滑坡稳定性研究为基础,通过对滑坡坡体结构及变形破裂特征进行分析,并对该滑坡稳定性作出正确评价.重点研究了该滑坡的滑带土的力学性质特征,利用参数分析结果对滑坡稳定性进行定量分析验算,计算出该滑坡安全系数取1.3的情况下的剩余下滑力,提出滑坡治理对策.【期刊名称】《中国矿业》【年(卷),期】2010(019)005【总页数】3页(P97-99)【关键词】强风化千枚岩;变形特征;参数分析;稳定性分析【作者】任奋华;刘兵;杨志军【作者单位】北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室,北京,100083;北京科技大学土木与环境工程学院,北京,100083;江西省煤田地质局江西华昌工勘院,江西,南昌,330001;北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室,北京,100083;北京科技大学土木与环境工程学院,北京,100083【正文语种】中文【中图分类】P618.451 工程地质概况滑坡体区域上属留车-周田凹陷带的次级构造，即鹅湖-菖蒲断裂。
该断裂属全新世以来活动性断裂，产状31°∠37～45°，性质为压性。
滑坡体位于鹅湖-菖蒲活动性断裂的下盘，相距大约1km。
为研究滑坡岩体结构面的发育状况，测量和统计了出露于滑坡前缘露头及坡面的结构面，得出裂隙解理面产状范围，如表1所示。
统计结果表明，该滑坡岩体发育4组节理裂隙结构面。
表1 结构面产状及范围表结构面分组倾向范围倾角范围J1：次密290°～320°35°～45°J2：次密36°～40°78°～80°J3：次密19°～25°73°～76°J4：极密32°～42°42°～65°2 高边坡破坏机理及地质结构特征滑坡前缘宽度约112m，后缘宽度107m，斜坡长55～80m，坡度20～45°，前后缘地形高差30～35m，滑动方向273～319°。
0引言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，其边坡高度因素会对边坡稳定性产生重要影响，边坡防护加固工程需进行专项设计，这些边坡工程被称为高边坡工程。
高边坡治理在公路、市政及房建工程中广泛存在，边坡稳定性一旦遭到破坏，将造成巨大的生命和财产损失。
因此，高边坡治理成为影响工程顺利开展的重要环节。
由于项目存在高风险性，设计时应对高边坡治理的多个方案进行综合论证。
国内学者针对高边坡治理进行了大量研究。
王恭先［1］对滑坡性质及治理方案进行深入研究，提出确定防治方案应考虑的4个因素和不同类型滑坡的治理方案，为预防及处理高边坡和路堤填方引起的“工程滑坡”提供了参考。
石广斌等［2］根据边坡崩塌后揭露的地质构造特性，分析高边坡的崩塌机理，并在此基础上拟定加固方案，用极限平衡法对锚索锚固力进行优化，用二维接触非线性有限元法分析边坡岩体与混凝土框架之间的相互作用，不仅提高了边坡岩体的安全度，而且获得了良好的经济效益。
目前，针对边坡治理大多采用二维有限元分析法，对于场地及边坡形式简单的施工场景，尚能较好地满足工程安全性的要求。
但是，当场地、边坡形式及荷载的空间关系相对复杂时，二维有限元分析法则存在局限性，难以真实地模拟现场实际情况。
本文介绍的工程项目的岩质边坡高度为30m ，在其上修建12.8m 的填土边坡及支挡结构，由于周边有道路及学生宿舍，空间关系复杂，安全性要求较高。
为更准确地模拟该高边坡工程的治理方案，本文建立实体有限元模型，分析各方案的安全性及经济性，从而确定最合适的方案，并通过监测结果验证有限元模拟的正确性。
1工程概况及治理方案设计本工程位于云南昭通某中学南侧场地（如图1所示），场地东南角分别为2级高边坡及深沟谷，宿舍（5层）紧邻第二级边坡，最短平面距离约8m ，因此工程对边坡稳定性及位移的要求非常高。
第一级边坡坡顶标高为1742.00m ，第二级边坡坡顶标高为1754.80m 。
第25卷 增1岩石力学与工程学报 V ol.25 Supp.12006年2月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Feb.，2006收稿日期：2005–10–31；修回日期：2005–12–25作者简介：刘 润(1974–)，女，博士，1996年毕业于天津大学土木工程系结构工程专业，现为副教授，主要从事岩土工程方面的教学与研究工作。
E-mail ：liurun74@强风化岩质边坡滑坡治理及有限元分析刘 润1，闫 玥1，闫澍旺1，徐 余1，罗 强2，龙万学2，周 勇2(1. 天津大学 建筑工程学院，天津 300072；2. 贵州省交通规划勘察设计研究院，贵州 贵阳 550001)摘要：采用浅层压力灌浆法加固边坡，可以减少边坡的开挖和由此而带来的对环境的破坏；边坡经过灌浆法治理后，坡面无需进行传统的浆砌片石等防护，可保留原始坡表，从而易于进行生态建设和恢复。
详细阐述采用压力灌浆法治理强风化岩质边坡滑坡的典型工程实例和加固效果的检测结果。
借助弹塑性有限元分析方法，对比灌浆加固前后边坡岩土体的受力情况，由分析结果可知，压力灌浆后表层岩土体的物理力学性质得到改善，阻止边坡滑动机制的初期形成与发展，从而提高边坡的稳定性。
关键词：岩石力学；岩质边坡；稳定性；压力灌浆；渐进破坏中图分类号：TU 45 文献标识码：A 文章编号：1000–6915(2006)增1–2790–05IMPROVEMENT AND FINITE ELEMENT ANALYSIS OF AN INTENSEWEATHERING ROCK SLOPELIU Run 1，YAN Yue 1，YAN Shuwang 1，XU Yu 1，LUO Qiang 2，LONG Wanxue 2，ZHOU Yong 2(1. School of Civil Engineering ，Tianjin University ，Tianjin 300072，China ；2. Guizhou Communication Programming Planning and Prospecting Design Academy ，Investigating and Design Research Institute ，Guiyang ，Guizhou 550001，China )Abstract ：With the rapid development of economy in the western regions in China ，many high grade highway construction projects have been carried out. The construction work was often interrupted by the failure of the highly weathered rock slope. Therefore ，it is very important to find out effective methods to ensure the stability of these kinds of slopes. Applying grouting method to strengthen slope stability can greatly reduce excavation and prevent the natural environment from being seriously destroyed. Since the natural slope surface can be reserved with this method ，it is not necessary to construct conventional carved rock-slice on the slope and it is easy to take measurements to recover and develop the ecological environment. A typical slope reinforced with the grouting method has been accomplished successfully and is depicted in detail in this paper. The layout ，design and monitoring data for the project are given. Based on the practical experience ，an elastoplastic finite element program is applied to study the soil behavior before and after grouting. The mechanism of slope reinforcement is discussed based on the finite element analysis. The results show that ，after grouting ，the physico-mechanical properties of the soil are greatly improved. In this way ，the stability of such kinds of slopes can be improved. Key words ：rock mechanics ；rock slope ；stability ；compressive grouting ；progressive failure1 引 言随着我国经济建设不断发展和西部大开发战略的实施，西部地区高等级公路建设项目日益增多。
我国西部地区多为山岭重丘，地质条件极为复杂，建设中遇到大量的边坡稳定问题。
工程中使用多种边坡加固的方法，取得了不同的加固效果。
通常采第25卷增1 刘润等. 强风化岩质边坡滑坡治理及有限元分析 • 2791 •用的清方减载等措施，一方面破坏了原始的地形地貌，另一方面要解决弃方问题，造成严重的水土流失，对环境保护极为不利。
因此为了保护环境，减少清方，本文提出在适宜的条件下采用压力灌浆法加固边坡，可充分利用边坡岩土体自身强度和自稳能力，有效加强其自身的承载力，提高边坡的稳定性[1～5]。
灌浆法是用液压或气压把能凝固的浆液灌入岩体的裂缝或孔隙，旨在改善灌浆对象的物理性质，以适应各类岩土工程的需要[5]。
采用灌浆法加固边坡，可以减少边坡的开挖量和由此而带来的对环境的破坏；边坡经过灌浆法治理后，坡面已无需进行传统的浆砌片石等防护，可保留原始坡表，从而易于进行生态建设和恢复，起到保护环境的作用。
本文详细阐述了采用压力灌浆法治理滑动边坡的方案、设计细节和检测结果，借助弹塑性有限元方法，对灌浆加固前后的边坡进行了分析，成功的工程实例和有限元分析结果表明，采用浅层压力灌浆法治理岩质边坡经济有效。
2 强风化岩质边坡的治理2.1 工程概况该滑坡全长135 m，为单斜地貌，地表原始横坡平均约为26°，路基及边坡岩石为全、强风化破碎玄武岩地层，呈松散碎石土状。
原设计按1∶0.7的路堑坡比清方，但施工中，左边坡诱发滑坡，滑坡后缘最高处距路基高达60 m(图1)。
为了治理滑坡，设计采用压力灌浆和抗滑桩相结合的方法完成滑坡的支挡防护。
2.2 压力灌浆设计(1) 灌浆孔的布置灌浆孔梅花型等间距平均分布在边坡面上(图2)，间距2 m；钻孔孔径为φ 50 mm，采用无水干钻工艺施工。
(2) 灌浆导管采用花管(图3)护壁灌浆法施工，导管外径φ 33.5 mm，壁厚3.25 mm，长度分别为6和3 m两种。
由普通钢管加工制成，钢管前端加工成锥形，尾部焊接φ 8 mm钢筋加劲箍，管壁四周钻φ 12 mm 漏浆孔，小导管全部伸入岩土中，垂直于坡面布设。
(3) 灌浆浆液及灌浆压力小导管灌浆采用水泥–水玻璃双液。
小导管灌图1 边坡发生滑塌Fig.1 Failed slope图2 灌浆孔布置图(单位：cm)Fig.2 Grouting hole arrangement(unit：cm)浆采用活塞(接头)封闭管口，以保证灌浆压力。
水玻璃与水泥浆双液现场试配。
设计灌浆压力 1.2 MPa，以小导管灌浆压力为1.2 MPa时，其灌浆量等于0为控制标准。
2.3 加固效果分析(1) 施工中未出现坍落等现象，说明坡面岩土体得到加固，使坡体稳定性增强。
灌浆结束后，采用钻孔取芯检验(图4)，由图4可知，岩土体与浆液结合紧密，结石体强度较高。
(2) 边坡治理完成后，已经历1个雨季，坡体稳定。
(3) 坡体经过灌浆后，坡比从1∶1.5提高至1∶• 2792 • 岩石力学与工程学报 2006年图3 灌浆导管设计图(单位：cm)Fig.3 Design drawing for grouting pipe(unit ：cm)图4 钻孔抽芯Fig.4 Core samples of the grouting hole1.15。
表1为几个相同地质情况滑坡治理方案的比较。
表1 滑坡治理方案比较Table 1 Comparison of different designs of slope improvement治理方案滑坡长度 /m 边坡高度 /m 边坡原始 稳定坡角 /(°) 滑坡脚支挡措施 坡面治理措施清方 坡比治理后 稳定情况1 135 90 23.3 抗滑桩灌浆、清方、植草1∶1.15稳定2 110 94 26.5 抗滑桩清方、植草1∶5，1∶2 坡面上有局部坍落3 105 65 21.3 抗滑桩清方、植草1∶5，1∶1.75坡面上有局部坍落4 210 80 27.7 清方、植草 1∶1.5 整体稳定、坡面上偶有小坍落5 236 70 23.3 抗滑桩预应力锚杆、清方、植草 1∶1.25 未锚固范围偶有坍落由表1可知，灌浆加固法的效果显著，表层岩土体灌浆后自身的整体性和稳定性得到提高。
(4) 采用跨孔法检测加固效果，孔内放入三分量检波器，接收震源发出的地震波，采集灌浆前与灌浆后的地震纵横波速，来计算确定坡体灌浆前与灌浆后的动弹性模量，评价灌浆效果。
根据检测结果，灌浆加固前后弹性波检测成果见表2。
表2中各参数对比表明经过灌浆处理后，岩体的物理力学性质有明显改善，各项物理指标都有较大提高。
岩体变得致密，抗滑、抗压能力提高，说明灌浆效果明显。
