边坡稳定性分析,毕肖普法(免费)

第一部分边坡稳定性分析原理及防治措施1.边坡稳定性基本原理1.1边坡稳定性精确分析原理要对边坡稳定性问题进行精确分析，首先要对材料性能进行透彻的的研究实验，查清它的各种应力--应变关系以及它的屈服、破坏条件。

假定这些问题都已查清，那么从理论上讲，边坡在指定荷载下的稳定性问题是可以精确解决的。

七步骤大致如下：（1）进行边坡在指定荷载下的应力、变形的精确分析。

分析过程中，要采用合理的数学模型来反映材料的特性，务使这种数学模型能够如实表达出材料的主要性能，例如应力—应变间的非线性、卸载增荷性质、屈服破坏性质等等。

分析工作要通过计算机和非线性有限单元法进行。

（2）这种精确计算的数学分析将给出各点应力、应变值。

例如，就抗剪问题讲，通过分析得到了每一点上的抗剪强度τ= c +fσ，从而可以算出每一部分点上的局部安全系数。

如果每一点上的K均大于1，整个计算体系在抗剪上当然是安全的。

如果有个别点已达屈服，则由于在计算程序中已反映力材料性质，这，表明这些部位已进入屈服状态。

只要这些屈服区是些部位的τ将自动等于τf孤立的、小范围的，而没有形成连贯的破坏面，那么，在指定荷载下该体系仍是稳定的。

进入屈服状态的部位大小，野可以给出一个安全度的概念。

反之，如果屈服的部位已经连成一个连贯的破坏面，甚至已求不出一个满足平衡要求的解答，就说明该体系在指定荷载下已不能维持稳定。

（3）如果要推算“安全系数”，首先要给出安全系数的定义。

第一种方法，是将荷载乘以K，并将K逐渐增大。

每取一个K值就进行如上一次分析，直到K达到某临界值，出现了连贯性断裂面或已无法求得解答为止。

这个临界值就是安全系数。

显然，这样求出的K具有“超载系数”性质。

第二种方法，是将材料的强度除以K，并用于计算中，逐渐增加K,使其强度逐渐降低，直至失稳。

相应的K值就是安全系数。

显然，这样求得的K具有“材料强度储备系数”的意义。

上述方法虽很理想，但是近期内还不能实现。

首先，要进行这种合理分析，必须对材料的特性有透彻、明确的了解。

边坡稳定性分析本设计任务段为湖南省洞新高速K52+200～K53+400段，总长1200m ，其中填方路堤的K52+500 横断面填方高度为17.84m ，采用此断面为边坡稳定性验算对象。

如图所示，此断面顶宽为32.0m ，边坡坡度第一阶采用1：1.5，第二阶采用1:0.75 其横截面初步拟定如图1所示：路堤填土为粘土，土的粘聚力c=20kPa ，摩擦角为Ф=30°，天然容重为γ=18kN/m ， 荷载为公路-I 级。

2.1 汽车荷载当量换算将车辆荷载换算成土柱高（当量高度）。

车辆按最不利情况排列，即假设一辆车停在硬路肩上，另两辆以最小间距d=0.6m 与它并排。

按以下公式换算土柱高度为0h =BL NQ式中：N ——横向分布并列的车辆数，因为按最不利布载，中线每边各布 3 辆，取N=3；Q ——每一辆重车的重力（标准车辆荷载为550KN ）；L ——前后轮最大轴距，按《公路工程技术标准》（JTG B01—2003）规定对于标准车辆荷载为12.8mr ——路基填料的容重；B ——荷载横向分布宽度，表示如下：B=Nb+（N-1）m+d式中：b ——后轮轮距，取1.8m ；m ——相邻两辆车后轮的中心间距，取1.3m ； d ——轮胎着地宽度，取0.6m则：B=Nb+（N-1）m +d =3⨯1.8+(3-1)⨯1.3+0.6=8.6m故按双向布六辆车，布满行车道时，h 0=(3×550)/(18×8.6×12.8)=0.83m2.2 简化Bishop 法求稳定系数K2.2.1 最危险圆弧圆心位置的确定以坡脚为坐标原点，按4.5H 法初定滑动圆心辅助线：（1）由表查得：1β=26°，2β =35°,以坡角为圆心将AB 线逆时针旋转26°，再以B 点为圆心，BC 为基线，旋转35°，两直线交于E 点；（2）量得坡角到路面的距离h=10.24m ，由坡角向下做垂线，量取路堤高 H=17.84+0.83=19.67m 得D 点；（3）由C 点向右引水平线，在水平线上截取4.5H=45.99m 得D 点； （4）连接点D 、E 得直线DE ，即为滑动圆心辅助线； （5）绘出五条不同的位置的滑动曲线； （6）将圆弧范围土体分成若干段；（7）算出滑动曲线每一分段中点与圆心竖曲线之间的偏角α;sin α=RX式中：X —分段中心距圆心竖直线的水平距离，圆心竖曲线左侧为负，右侧为正； R —滑动曲线半径m果列入表中，验算其稳定性如图3所示：图2-3 边坡稳定性验算简图表2-1 土坡稳定性计算表号数土条宽度hi wi ai(角度) li(弧长) mai1(k=2.62) cilicosai(2.13)1 2.27 0.829 37.6366 -8 2.2915 0.953992911 70.336743982 2.27 2.3136 105.03744 -2 2.272 0.990292527 107.05821483 2.27 3.5662 161.905484 2.3032 1.015753279 137.20986094 2.27 4.2613 193.46302 10 2.2829 1.030096495 152.0180075 2.27 4.5901 208.39054 17 2.3687 1.032576333 160.32461796 2.27 5.2926 240.28404 23 2.4649 1.022457663 179.98481997 2.27 5.6898 258.31692 30 2.6108 0.99652308 194.95401338 2.27 5.7222 259.78788 37 2.8334 0.955747674 204.20227189 2.27 4.3354 196.82716 45 3.1927 0.891763554 178.005527610 2.31 1.6386 75.70332 54 3.9277 0.799130459 112.4773268由此计算得到K1=2.12（2）同理，确定第二个过坡脚滑动面，在辅助线上做圆2，半径R2=20.28m，将结果列入表中，验算其稳定性：表2-2 土坡稳定性计算表号数土条宽度hi wi ai li mai1 cilicosai1 2.628 1.3273 69.762888 -19 6.4327 0.891463466 181.61705922 2.628 3.4498 181.321488 -11 6.5021 0.949933455 244.51994393 2.628 5.2958 278.347248 -4 6.6152 0.985973114 296.75089374 2.628 5.9664 313.593984 4 6.779 1.009159923 313.32377575 2.628 7.3718 387.461808 11 7.004 1.013358045 356.31473176 2.628 8.4127 442.171512 19 7.3105 0.999683123 393.50992797 2.628 9.0456 475.436736 27 7.7263 0.966570199 426.27780898 2.628 7.9608 418.419648 36 8.3042 0.90689968 414.4052679 2.628 5.6637 297.684072 46 9.1449 0.814517632 366.927445910 2.628 2.2057 115.931592 58 10.4242 0.671324654 264.3474134由此计算得到K2=3.47（3）确定第三个过坡脚滑动面，在辅助线上做圆3，半径R3=23.03m，将结果列入表中，验算其稳定性：表2-3 土坡稳定性计算表号数土条宽度hi wi ai li mai1 cilicosai1 2.104 0.660227.781216 -2 2.10380.99031304858.648279122 2.104 1.839177.389328 3 2.10821.01224506585.710387253 2.104 2.8247118.8633769 2.12841.028394211107.57413284 2.104 3.6107151.93825614 2.16821.033257387125.56946455 2.104 3.3817142.30193619 2.2311.030264817120.64829886 2.104 3.9268165.23974425 2.3231.016340381135.2447837 2.104 4.2114177.21571231 2.44510.991291984145.44409768 2.104 4.187 176.18896 37 2.6471 0.955393783150.67380819 2.104 3.771158.7173444 2.9404 0.90033019148.7218178 4 6 810 2.104 1.395858.735264 52 3.4365 0.82103918 92.8452343由此计算得到K3=2.217（4）确定第四个过坡脚滑动面，在辅助线上做圆4，半径R4=20.89m，将结果列入表中，验算其稳定性：表2-4 土坡稳定性计算表号数土条宽度hi wi ai li mai1 cilicosai1 2.452 1.01 49.5304 -13 2.4854 0.918693018 83.830302752 2.452 2.85 139.764 -7 2.5049 0.962376308 135.46549523 2.452 4.4007 215.81033 0 2.4534 1 173.59055934 2.452 4.9827 244.35161 7 2.4716 1.022731087 185.83065935 2.452 5.95 291.788 14 2.5226 1.030231045 210.93962226 2.452 6.8205 334.47732 21 2.6262 1.02238818 236.73228367 2.452 7.3339 359.65446 28 2.7875 0.999319293 256.92632388 2.452 7.08 347.2032 36 3.0463 0.954761666 261.46611169 2.452 4.946 242.55184 45 3.4902 0.882501249 214.539007910 2.452 1.8927 92.818008 56 4.41 0.764925535 134.5399322由此计算得到K4=2.33（5）确定第五个过坡脚滑动面，在辅助线上做圆5，半径R5=21.23m，将结果列入表中，验算其稳定性：表2-5 土坡稳定性计算表号数土条宽度hi wi ai li mai1 cilicosai1 2.371 0.9382 44.489444 -11 2.4181 0.932803467 78.413903372 2.371 2.611 123.81362 -4 2.3792 0.97971072 121.37119823 2.371 4.0163 190.452946 2 2.3737 1.00832478 156.03748164 2.371 4.6456 220.294352 8 2.3982 1.025902611 170.19893445 2.371 5.3289 252.696438 15 2.4563 1.032211663 187.22865756 2.371 6.1221 290.309982 22 2.555 1.023148395 210.02982647 2.371 6.5812 312.080504 29 2.7099 0.998847784 227.74223868 2.371 6.6392 314.830864 37 2.9532 0.952892138 240.15273259 2.371 4.6453 220.280126 45 3.3595 0.8884083 196.566207810 2.371 1.7636 83.629912 55 4.1606 0.783690768 122.517798由此计算得到K5=2.25（6）确定第五个过坡脚滑动面，在辅助线上做圆6，半径R6=21.57m，将结果列入表中，验算其稳定性：表2-6 土坡稳定性计算表号数土条宽度hi wi ai li mai1 cilicosai1 2.309 0.8719 40.264342 -9 2.35 0.947280856 73.530951522 2.309 2.425 111.9865 -3 2.3002 0.985108275 112.22850353 2.309 3.7254 172.03897 3 2.3144 1.012153572 143.74411064 2.309 4.396 203.00728 10 2.3435 1.02969082 158.58533145 2.309 4.8582 224.35168 16 2.4032 1.032521242 170.12228636 2.309 5.5732 257.37038 23 2.5007 1.02154482 190.44177887 2.309 6.0113 277.60183 29 2.6506 1.000015426 206.54500518 2.309 6.0501 279.39362 37 2.8818 0.954341624 217.16712529 2.309 4.4257 204.37883 45 3.2602 0.890111445 184.304030810 2.309 1.67 77.1206 54 3.9789 0.797240147 114.5252362 由此计算得到K6=2.232.3 最危险滑动面验算如回归图所示：结论：由《公路路基设计规范》（JTG D30-2004）知粘性土稳定安全系数为=2.08 >1.35，故边坡稳定性符合要求。

浅谈红黏土边坡稳定性分析与治理摘要：近几十年来，我国重大工程建设的数量和规模不断增加，在气候变化的背景下，重大工程的安全性、稳定性、可靠性和耐久性，以及运行效率和经济效益都受到一定影响。

红黏土具有渗透性差、吸水膨胀、失水收缩大等特性，这类地区的许多新建道路伴随气候的影响在施工过程中常出现一边施工开挖、一边溜塌、坍塌的现象。

对红黏土边坡稳定性问题进行科学合理的分析是边坡治理设计的重要前提，文章根据实际工程边坡为例，利用极限平衡理论的毕肖普法对边坡进行稳定性进行分析，并提出综合治理方案。

关键词：红黏土边坡；稳定性分析；综合治理引言红黏土边坡是指主要由黏土组成的边坡，黏土以颗粒细密为其主要特征，但由于生成环境的不同，各类黏土的组织结构、物理力学特性等差别较大，对边坡稳定性的影响也不一样。

一般红黏土干湿效应明显，干燥时坡体裂隙发育，土体强度较高，坡体稳定性较好。

富水时往往裂隙闭合，土体强度下降明显，遇水膨胀分解呈软塑性状，坡体易发生变形失稳。

因此，积极贯彻“预加固，治坡先治水”理念是防治红黏土滑坡的最有效手段之一。

1工程概况某工程位于柳州市柳东新区，边坡总长约0.64km，地形北高南低，项目所在山顶标高约为141.2～185.7m，山脚标高约为90.0～97.0m，山体总高度约50～90m，山体坡度20～40°，现场已开挖部分，上部为残坡积土层，下部为强～中风化泥岩。

2红黏土滑坡发生原因分析根据野外调查，该边坡滑坡主要影响因素包括：（1）地层岩性：在长期的风化剥蚀等地质作用下，斜坡体上形成了厚度较大的残坡积土层和强风化泥岩层，充足的物源和堆积体存在是形成该不稳定边坡和滑坡的客观、先决条件，其分布范围和厚度在很大程度决定了不稳定斜坡的规模。

（2）地形：地形坡角条件为不稳定边坡形成与位移提供了临空面。

不稳定边坡为道路建设切坡开挖形成，坡脚与坡顶相对高差大，坡度较陡，为不稳定边坡形成提供了足够的临空条件。

露天矿的边坡稳定性浅析摘要:本文从露天矿的地质情况、边坡位移监测、滑坡预防与治理几个方面，分析了其边坡稳定性。

关键词:边坡;稳定性Abstract: This article analyzes the slope stability from the geological situation of the open pit, slope displacement monitoring of landslide prevention and treatment of several aspects.Key words: slope; stability1.引言露天矿山在开挖过程中形成高陡边坡，由于原有的平衡状态被破化，岩体应力将发生重分布，极易导致边坡变形失稳。

露天矿的边坡稳定性不仅对露天矿的安全有着紧密的联系,而且与露天矿的经济效益密切相关。

对于露天矿来说,边坡稳定性不是越高越好,应根据“既经济又安全”的原则确定合理的边坡角。

如果边坡稳定性过高,虽然可以保证生产的安全,但会使剥采比增大而增加生产成本,影响矿山的经济效益;相反,如果边坡稳定性过低,边坡将出现失稳现象,为了保证安全生产,是必要对边坡进行加固或采取其它工程措施,这不仅会影响正常的生产,而且也会增加投入,使生产成本上升,降低经济效益。

只有根据露天矿的工程地质和水文地质情况确定一个合理的边坡角,才能既保证安全、又不影响生产,而且不会额外增加生产成本,做到“既经济又安全”。

2．露天矿边坡稳定性研究露天矿边坡稳定性研究主要包括边坡稳定性计算、边坡位移监测和滑坡预防与治理等。

以新疆伊犁皮里青露天煤矿为例，在生产阶段对边坡稳定性研究分析。

2.1边坡稳定性计算2.1.1地质情况皮里青露天煤矿属剥蚀低山丘陵地貌，海拔标高816～960m，相对高差144m。

露天采场东部为梁状地形，接近梁脊；西部为皮里青河床阶地，地形较平坦；整体呈向西倾斜的斜坡，东高西低，北高南低。