顺层岩质边坡稳定性分析

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。

0引言近年来,随着公路、铁路建设的飞速发展,工程建设中,由顺层岩质路堑边坡失稳造成的滑坡灾害越来越多,给工程建设、经济建设和人民生命财产造成了巨大损失。

要对潜在的顺层岩质路堑边坡滑坡灾害进行防治就必须先弄清影响其稳定性的因素及影响规律,因此,研究顺层岩质路堑边坡稳定性影响因素及影响规律对我国的道路建设事业有着非常重要的意义和价值。

1顺层岩质路堑边坡的破坏模式顺层岩质路堑边坡是指岩面和坡面的走向、倾向二者产状要素基本相同的层状结构岩体路堑边坡[1]。

实践证明,边坡的破坏与其自身岩土体的结构类型存在着密切的联系,边坡的变形与破坏可概括为多种模式[2]。

本文总结出顺层岩质路堑边坡的几种变形破坏模式,可为顺层岩质路堑边坡稳定性分析与评价提供依据。

1.1滑移-拉裂破坏模式这类变形破坏主要发生在开挖坡角大于岩层倾角的缓倾和中等倾角顺层岩质路堑边坡中。

斜坡岩体沿下伏软弱层面向临空面方向滑动,并使滑移体拉裂解体(见图1。

当滑移面向临空面方向的倾角已足以使上覆岩体的下滑力超过该面的实际抗剪阻力时,则该面一经揭露临空,一旦后缘拉裂面出现即会迅速滑落。

1.2塑流-拉裂破坏模式基于MIDAS/GTS的顺层岩质路堑边坡稳定性影响因素及影响规律分析胡佐平1,牟锐2(1.湖州市交通规划设计院,浙江湖州313000;2.中国华西工程设计建设有限公司武汉分公司,湖北武汉430074摘要:总结顺层岩质路堑边坡的破坏模式,并利用MIDAS/GTS岩土工程数值分析软件,选取典型的顺层岩质路堑边坡模型进行详细的数值模拟,得出各岩土参数对顺层岩质路堑边坡稳定性的影响规律,具有一定的工程价值。

关键词:顺层岩质路堑边坡;稳定性;影响因素中图分类号:U416.14文献标识码:A文章编号:1002-4786(201009-0010-04DOI:10.3869/j.issn.1002-4786.2010.09.001Influencing Factors and Rules of Stability of Bedding RockCutting Slope Based on MIDAS/GTSHU Zuo-ping1,MOU Rui2(1.Huzhou Traffic&Plan Design Institute,Huzhou313000,China;2.China Huaxi Engineering Design&ConstructionCo.,Ltd.,Wuhan Branch,Wuhan430074,ChinaAbstract:By summing up the failure modes of bedding rock cutting slope,it executes numerical simulation to a typical bedding rock cutting slope model usingMIDAS/GTS,which is a numerical analysis software for geotechnical engineer.Thus the influence rule of each rock parameter on the sta-bility of bedding rock cutting slope is obtained,which has a certain engineering value.Key words:bedding rock cutting slope;stability;influencing factor10TRANSPORT STANDARDIZATION.1HALF OF Sep.,2010(No.228 TRANSPORT STANDARDIZATION.1HALF OF Sep.,2010(No.228abcd图4弯曲-拉裂变形破坏过程示意图A BA ′B ′CC ′图5顺层滑移型破坏过程示意图abcd图2塑流-拉裂变形破坏过程示意图(b(c①②100mm 100mm1260mm 950mm图3滑移-弯曲变形破坏过程示意图①-原地面线;②-变形的坡面或开挖坡面;③-页岩夹层(滑移面①②510③图1滑移-拉裂破坏形态(以自然边坡为例这类变形主要发生在开挖坡角大于岩层倾角且含有中至厚层软弱基座的水平或缓倾顺层岩质边坡中。

w ork o f stability anal ysi s .Th i s paper ana l yzes the influence of cohesive strength ,slope ratio and fricti onal angle on slopestability t hrough exa mples .It is educed t hat sl ope rati o a nd fricti onal ang le have obvious influence on the positi on of crit ical sli di ng surface of subgrade ,while cohesi ve strength has little i nfl uence on that .Cohesi ve streng t h ,slope ratio and frict i onal angle all have obv i ous i nfl uence on stability factor of subgr ade .K ey words :li near slidi ng surface m ethod ;d i rect sol ut i on ;stability coefficient收稿日期:2010-06-30基金项目:国家科技部 十一五 科技支撑项目(2006BAJ06B02)作者简介:朱志刚(1970-),男,黑龙江明水人。

高级工程师,博士研究生,主要从事岩土工程、工程地质及地质灾害防治等方面的设计及科研工作。

E m ai:l ZZG2008@vi p.si n a .com 。

北京双大路顺层岩质边坡稳定性分析与评价朱志刚1,2,魏云杰3,彭 坤3(1 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院,北京 100083;2 北京市勘察设计研究院有限公司,北京 100038;3 北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室,北京 100024)摘 要:双大路(双塘涧!柏峪)工程边坡位于北京市门头沟区,在边坡开挖过程中,坡面发生严重塌方并在坡顶出现了严重的变形裂缝,产生顺层滑移破坏,变形范围东西约220m 、南北约150m,滑移面深度15~20m 。

顺层岩质边坡岩层倾角的稳定性研究摘要：工程中常遇到不同边坡情况，边坡的地质条件直接决定工程的经济投入与经济效益.岩质边坡的稳定性受诸多因素影响，本文采用GEO-Studio软件进行对顺层岩质边坡不同倾角情况下的静力稳定性情况，进行多次有限元分析，着重探讨了顺层岩质边坡的静力稳定性与岩层倾角的关系，并深入分析岩层倾角对边坡稳定性的影响原因，同时对比三种安全系数分析方法在边坡稳定性分析中的分析结果。

关键词：顺层岩质边坡；倾角；静力稳定性；影响原因；安全系数；1 引言近年来，随着基础工程建设的快速推进，许多大型建设项目相继完成建设。

边坡治理工程受到越来越多的重视。

由于边坡治理工程受安全要求高，造价高，工程进度要求快等因素的限制，国内外学者对其的研究从未停止。

但由于边坡工程影响因素较多，影响机理较为复杂，因此未能对其进行全面深入系统分析。

岩质边坡因其岩层走向不同，划分为顺层岩质边坡与切层岩质边坡。

其中，顺层岩质边坡是一种易于导致安全事故的地质情况，顺层岩质边坡在其自重作用下，产生顺层滑移力，从而导致边坡失稳破坏。

而顺层岩质边坡稳定性受结构面倾角、岩层走向、岩层的力学特征等影响，已经引起很多学者的关注，并对经顺层岩质边坡稳定性进行了分析研究，取得了一定成果。

其中郑洁等探究了边坡坡脚与边坡稳定性系数的关系。

郭光威对岩质边坡与土质边坡稳定性评价方式进行了深入研究。

陈鹏等人进行了边坡高度，坡顶荷载以及相应工程措施对边坡稳定性的影响研究。

然而，现阶段顺层岩质边坡稳定性分析还存在一些问题亟待解决，如岩质边坡的失稳破坏规律只能依靠工程经验进行判别，而对岩质边坡失稳破坏的影响因素及影响规律的系统研究较少。

因此，需要对各影响因素进行系统分析，从而得出一套可以指导工程建设的科学理论。

本文主要研究顺层岩质边坡岩层倾角对边坡稳定性的影响，采用有限元数值模拟对不同岩层倾角情况下边坡稳定性情况及其影响原因进行分析汇总。

2岩质边坡稳定性影响因素岩质边坡的稳定性因素受诸多因素的影响，如：岩层走向、岩层倾角、岩层结构面强度，结构面数量、边坡坡脚、坡顶堆载、边坡高度，地下水位、岩体密度等。

顺层边坡稳定性分析及优化设计摘要：我国山区面积在全国总面积中的占比约在百分之七十左右，由于山区地带地势崎岖，经济发展较为落后，亟需通过加强基础设施建设，拉动山区地带经济建设与发展。

受地形地势原因影响，山区地带建设项目较易出现边坡垮塌或是滑移等问题，从而引发安全事故，尤其是顺层边坡滑坡问题极为常见，故而如何保证顺层边坡稳定性可以说是工程施工企业考虑的核心问题。

基于此本文主要开展顺层边坡稳定性影响因素及优化设计研究，以期为同类设计作业提供参考。

关键词：顺层边坡；稳定性分析；优化设计引言随着建设交通强国战略的提出，价值扶贫攻坚战的持续推进，铁路、公路线路不断向边远地区延伸。

边远地区地形地质情况复杂，在该种地势条件下开展道路工程建设，最重要的就是借助科学合理的边坡设计保证边坡稳定性，因为一旦出现滑坡或是边坡坍塌等问题，会直接危害道路工程质量及工程建设安全性。

经统计对比发现，顺层边坡失稳问题发生概率更高，所以更有必要立足于多个角度，详细分析影响顺层边坡稳定性的各种原因，并深入探讨如何促进顺层边坡优化设计。

１顺层边坡稳定性影响因素1.1环境因素1.1.1水的影响因素当水分存在于边坡土体内部或附近时，其会增加土体的重量和自重力。

这会导致边坡上土体的应力增大，进而增加边坡的不稳定性。

水含量的增加会使土体饱和度升高，饱和土体的摩擦角和抗剪强度通常会降低。

因此，饱和度的变化会影响土体的可剪切性能，使边坡易受滑动和塌方的影响。

当水通过边坡土体的孔隙流动时，会形成渗流压力。

渗流压力可以改变土体的内部应力状态，导致边坡的稳定性减弱。

尤其是当渗流压力过大时，会降低土体的抗剪强度，增加边坡发生滑动的风险。

1.1.2边坡开挖高度边坡开挖高度的增加对工程产生负面影响，主要表现为边坡稳定性减弱、工程成本增加、土体侧方位移以及水文条件变化。

1.1.3地震影响地震的强烈震动可能导致边坡支护结构（如挡墙、土工布等）的破坏或位移，降低其稳定性和功能。

软硬互层顺层岩质边坡稳定性影响因素及失稳机理分析摘要：在自然界中，岩石在形成过程中因沉积物源性质差异形成软硬分层结构，因构造活动，导致岩层呈现不同成度的岩层结构斜率,这种倾斜岩层结构在工程实践中影响较大，笔者对中国西部地区工程实践中的岩石结构展开研究分析,发现软硬叠加的岩质边坡，在自身重力、自然条件、人类活动等因素下可能诱发失稳。

关键词：软硬互层；顺层岩质；边坡稳定性；影响因素；失稳机理引言随着我国西部大开发战略的逐渐实施,诸多基建工程不断加快落实,且在西南地区工程建设过程中需进行大量工程开挖，形成有大量软硬互层顺层岩质边坡,特别在重庆、云南、贵州等地大量分布层状碳酸盐岩，且碳酸盐岩层间发育富含红泥岩层、泥质砂岩层，形成软硬互层的岩质边坡。

在高速公路、铁路等建设过程中开挖形成的软硬互层顺层岩质边坡也十分常见,该类型的边坡常易失稳产生滑塌、崩落等灾害，对工程施工的正常进行及人员生命财产安全造成了极大威胁。

然而，软硬互层顺层岩质边坡的变形破坏受到诸多因素影响,尤其是边坡坡体结构和岩体结构的特殊组合,导致软硬互层顺层岩质边坡的失稳机理和变形破坏特征变的十分复杂。

本文通过边坡失稳因素及数值模拟方式，分析不同岩层岩层厚度比和软硬互层顺层岩质边坡的位移变化规律,揭示软硬互层顺层岩质边坡的失稳机理,为该类型边坡事故的防治提供了理论依据。

1软硬互层顺层岩质边坡稳定性影响因素分析1.1地下水对软硬互层顺层岩质边坡的影响软硬互层顺层岩质边坡由于岩层性质存在差异性，软质岩层常富含年粘土矿物(如蒙脱石、高岭石、伊利石、绿泥石等)，粘土矿物因其特殊的遇水膨胀性在地下水的作用下，软质岩层部分力学性质极易发生变化，导致岩层软化、崩解，岩层间的凝聚力降低，在上层岩层重力作用下，下层软质岩层抗滑力低于上层岩层岩层面的下滑力，岩层将发生失稳滑动。

在地下水的参与下，软岩中的粘土矿物（如蒙脱石、高岭石、伊利石、绿泥石等）发生化学反应，产生物质交换，从岩石中交换的物质被水流代谢或者地下水作用力对岩石软弱部分机械冲击，导致岩石形成孔洞或空洞,从而加速地下水在岩石中的运动速率，提高岩石的渗透率和孔隙率滤，降低岩石中矿物间的凝聚力。

顺层岩质边坡稳定性分析发布时间：2023-02-01T08:52:07.406Z 来源：《工程管理前沿》2022年第18期作者：武钰华[导读] 顺层岩质边坡极易不稳定发生破坏，影响顺层岩质边坡稳定性的因素有很多，武钰华中冶沈勘工程技术有限公司辽宁大连摘要：顺层岩质边坡极易不稳定发生破坏，影响顺层岩质边坡稳定性的因素有很多，如：岩层倾角、水的影响、边坡高度、风化作用、地震效应、爆破震动效应等都可能影响顺层岩质的边坡稳定。

本文通过分析影响顺层边坡稳定性因素的作用机理，分析其失稳的机制以及破坏的模式。

关键词：顺层岩质边坡、岩层倾角及结构面、水的作用、开挖坡角、边坡高度。

前言顺层岩质边坡是包含层面和其它类型结构面的一种复杂边坡结构。

根据大量的工程实践经验发现，顺层岩质边坡是稳定性最差、危害程度最大的一种边坡，顺层岩质边坡的变形毁坏给边坡工程的建设重大的损失和人民群众的生命财产带来了重严重的威胁，因此对顺层岩质边坡的研究很深远的意义。

1 顺层岩质边坡类型影响稳定性的因素影响边坡稳定的因素有很多，首先取决于岩层倾角、地层岩性及其组合特征、结构面等内因。

除此以外还包括地下水的作用和开挖坡角、边坡高度、爆破震动效应、地震效应等其他因素。

2岩层倾角及结构面影响边坡稳定性的重要因素之一就是岩层的倾角。

开挖边坡坡角，当坡角中夹杂着的软弱夹层在坡面出露时，边坡极易发生沿软弱夹层滑动的顺层滑坡。

正常来讲，岩层倾角较大时，因为没有下滑空间，所以边坡相对较稳定，虽然在一定的条件下还是会产生顺层弯曲破坏和倾倒破坏。

岩层倾角接近并小于边坡开挖角时，下滑力和下滑空间都相对较大，边坡也就相对不那么稳定。

岩层倾角较小时，不稳定的岩体下滑力较小，开挖后的边坡相对较为稳定。

3地层岩性及其组合特征组成边坡的物质基础是地层，地层岩性的不同对边坡稳定性的影响也不同。

自然界中将地层岩性分为软质岩与硬质岩两种。

由软质岩体组成的顺层边坡坡高通常较低，所以岩层的倾角通常较小；而由硬质岩体组成的顺层边坡坡高通常较高，所以岩层倾角通常较大，由此可以知道地层岩性的不同对顺层边坡稳定的影响极其明显。