9 岩坡稳定性分析

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。

岩石边坡稳定性分析方法概述作者：余鑫来源：《智富时代》2017年第08期【摘要】现如今关于岩石边坡稳定性方面的分析问题越来越多，采取一种有效地分析方法来处理是非常关键的，这便使得我们要通过合理的分析方法，来促进分析工作的进一步开展。

因此，本文针对岩石边坡的分析方法开展了定性描述，希望本文的分析能给广大工作者带来进一步的理解。

【关键词】岩石边坡；稳定性；分析方法一、边坡稳定性分析注意要点在岩石边坡稳定性的分析当中，往往不能只单独地采取一种方法。

由于只采取一种方法往往会导致分析进行的不是很全面，因此我们在分析过程中往往要采取两种或两种以上的分析方法来对岩石边坡的稳定性问题开展全面分析，以保证其全面性。

二、岩石边坡稳定性分析背景岩石边坡稳定性相关的问题一直是我们岩石工程所探讨的重点。

在我国的许多建设工程中往往都要涉及到这一方面的问题，因此当我们在处理这些问题的过程中便进一步促进了岩石边坡稳定性分析方法的进步。

随着我们对岩石边坡稳定性分析方法地进一步运用，这一方面的知识运用变得越来越成熟，本文便在此对岩石边坡稳定性分析方法做出相应阐述，以此来为岩石边坡稳定性分析的理论与应用提供相应意见。

三、岩石边坡稳定性分析方法目前岩石边坡稳定性分析方法往往分为两大类。

第一类便是在明确滑坡面之后，根据其滑裂面上的上滑力与下滑力的大小来计算出边坡的安全系数。

此类方法的代表有极限平衡法、关键块理论等。

而另外一类却是运用数值分析的方法来明确边坡的位移场以及应力场，再运用超载法来使得边坡达到极限状态，由此来获取安全系数。

现便将这几类主要的岩石边坡稳定性分析方法来做进一步阐述。

（一）极限平衡法由于其运用的十分简便，而且其适用性也很强，在岩石边坡稳定性的分析方法中，极限平衡法往往运用地相当频繁。

岩石工程当中大多数均采用刚体极限平衡法，其内容便是把岩块看成一个刚体，问了计算的简便而忽略了岩体的应力应变关系[1]，因此此类方法便无法考虑到边坡的变形与应力分布。

岩体边坡稳定性分析岩体边坡稳定性分析的基本方法包括稳定性判据方法、数值模拟方法和经验方法。

稳定性判据方法是基于力学和应力分析理论，通过计算边坡上的剪切力和抗剪强度之间的平衡关系判断稳定与否。

常用的稳定性判据方法有穆勒布朗判据、圈内法、切β法等。

数值模拟方法是采用数学模型和计算机模拟手段，通过求解边坡稳定方程来评估稳定性。

经验方法则是基于大量岩体边坡的实测数据和统计分析得出的经验公式，使用方便但适用范围有限。

岩体边坡稳定性分析的主要因素包括地下水、岩体力学性质、边坡几何形状以及外荷载。

地下水对岩体边坡稳定性有着明显影响，当地下水位上升时，岩体边坡的稳定性会降低。

岩体力学性质包括岩石的抗剪强度、内摩擦角、岩石的断裂性质等，这些参数对边坡的稳定性具有重要影响。

边坡几何形状是指边坡的坡度和几何形态，不同几何形状会导致不同的应力分布规律，从而影响边坡的稳定性。

外荷载是指施加在边坡上的荷载，包括重力荷载、地震力、降雨等。

岩体边坡的稳定性评价指标通常包括安全系数、位移、应力等。

安全系数是评价边坡稳定性的定量指标，其定义为边坡承受力与破坏力之比。

一般来说，当安全系数大于1时，边坡处于稳定状态。

位移是指边坡因外力作用而发生的位移量，其用于评估边坡的破坏程度和变形情况。

应力是指边坡内部岩体所受到的力，根据岩石力学理论，应力越大，边坡稳定性越差。

下面以一个具体的岩体边坡案例为例，进行稳定性分析。

假设岩体边坡的长宽比为1:1，坡度为30度，岩体内摩擦角为30度，地下水位在岩体底部，当地下水位上升时岩体的抗剪强度降低。

根据穆勒布朗判据，可以计算出边坡的安全系数。

进一步使用数值模拟方法，进行边坡稳定方程的求解，得到边坡的稳定状态和位移情况。

最后，根据岩体边坡的应力分布情况，评估岩体边坡在不同荷载条件下的稳定性。

综上所述，岩体边坡稳定性分析是岩土工程领域中的一个重要课题，需要综合考虑多个因素，并采用合适的分析方法和评价指标进行分析。

土木工程知识点-影响边坡稳定的9因素影响边坡稳定性的因素很多, 大致归纳为以下9种。

1.岩体结构因素包括结构面和结构体(结构面是指具有一定面积的连续、断续延展的破裂或隐伏破裂的地质介面;结构体是指由不同产状结构面组合分割的单元岩块。

) 岩体中结构面的存在是影响岩质边坡稳定性的重要因素之一。

岩体中结构面的存在, 降低了岩体的整体强度, 增大了岩体的变形性能,加强了岩体的流变力学特性和其他时间效应, 并且加深了岩体的不均匀性、各向异性和非连续性等性质。

大量的岩质边坡工程事故表明, 不稳定岩体往往是沿着一个结构面或多个结构面的组合边界产生剪切滑移、张裂破裂和错动变形等而造成边坡岩体的失稳。

大家一起回忆一下结构面的分类及赤平极射投影图法分析岩体稳定性。

2.岩性风化作用和侵蚀作用的影响风化作用改变岩石性质, 也就是说各种大气因素及其状况在起作用。

风化作用可对岩石的变形性质产生不利影响并降低其他强度性质。

风化作用的影响, 在通常情况下只能予以定性的评价, 但对于充分了解的边坡分析应该做到定量评价。

侵蚀作用主要是水的侵蚀, 水的存在会加大岩体中的裂隙及增强岩石的风化, 造成岩体不稳。

3.力学因素的影响公路岩质边坡破坏的力学因素很多, 如震动力、地质构造力、岩体自重力以及岩体内物理化学和地球化学作用等在岩体内所产生的应力等。

在某些情况下开挖时进行爆破(震动)是影响岩质边坡稳定性最普遍、最严重和最经常的基本因素, 对于阶梯边坡来说尤为严重。

4.水因素的影响水对边坡岩体稳定性的影响不仅是多方面的而且是非常活跃的。

大量事实证明, 大多数边坡岩体的破坏和滑动都与水的活动有关。

首先水对岩体有明显的化学作用, 其次水对岩体的物理作用, 两者共同使岩体松散、破碎并不同程度地增加岩体结构面的密度和贯通性、压缩性和透水性, 而导致强度的降低, 这对边坡岩体稳定是有重要影响的。

5.气温因素的影响气温是岩体发生物理风化的主要原因之一。

第九章边坡岩体稳定性斜坡：倾斜的地面，是天然斜坡和人工边坡的总称。

边坡的分类：自然边坡：天然的山坡和谷坡(地壳隆起或下降引起)按成因分丿人工边坡：人工开挖、改造形成如采矿边坡、铁路公路路堑与路堤边土质边坡坡等岩质边坡按岩性分丿本章主要讨论人工开挖的岩质边坡的稳定性。

岩质边坡稳定性分析方法：1)数学力学分析法(包括块体极限平衡法、弹性力学法和弹塑性力学分析法及有限元法等)2)模型模拟试验法(相似材料模型试验、光弹试验法和离心模型试验)3)原位观测法此外，还有破坏概率法、信息论方法及风险决策法等。

「、稳定性系数稳定性计算*核心内容：安全性系数(安全系数)第一节边坡岩体中的应力分布特征一、应力分布特征假定岩体为连续、均质、各向同性的介质，且不考虑时间效应的情况下(1 )边坡面附近的主应力迹线明显偏转，与坡面趋于平行，二3与坡面趋于正交，而向坡体内逐渐恢复初始应力状态；(2 )坡面附近出现应力集中现象；(3)坡面处的径向应力为零，故坡面岩体仅处于双向应力状态，向坡内逐渐转为三向应力状态；(4)因主应力偏转，坡体内的最大剪应力迹线由直线变为凹向坡面的弧线。

、影响边坡应力分布的因素(1 )天然应力：h f,坡体内拉应力范围加大。

(2)坡形、坡高、坡角及坡底宽度等，对边坡应力分布有一定的影响；坡高f,「、二彳也大;坡角f,拉应力范围f,坡脚剪应力f。

（3）岩体性质及结构特征变形模量E对边坡影响不大，□对边坡应力影响明显。

第二节边坡岩体的变形与破坏一、边坡岩体变形破坏的基本类型1•边坡变形的基本类型根据其形成机理分为两种类型：卸荷回弹和蠕变变形。

2•边坡破坏的基本模型四类，见教材P771平面滑动：单平面滑动,双平面滑动，多平面滑动L2楔形状滑动剪切破坏以滑坡形式「3）圆弧形滑动1（4 ）倾倒破坏（以崩塌形成）拉断破坏（以崩塌形式）实际上，就是两种：滑坡和崩塌。

二、影响岩体边坡变形破坏的因素1•岩性：岩体越坚硬，边坡不易破坏，反之，容易破坏（一般情况）。