岩石高边坡稳定性工程地质分析.doc

科技信息　工程技术　

边坡稳定性分析研夯及工程应用　

河北建设勘察研究院有限公司　刘艳东　宋烨　

［摘要］边坡稳定性问题一直是岩土工程界的一个重要研究内容，它涉及矿山工程、土木工程、铁路公路工程、水利水电、港口、废渣　及垃圾处理等诸多工程领域，以及山坡、岸坡等自然领域。本文介绍了边坡稳定性分析中比较常用的方法——极限平衡法的基本原　

理，并且以某煤矿坡建筑场区为例说明了其应用，并给出相应的支护加固方案。　

［关键词］边坡稳定性　极限平衡法　边坡支护加固　

１．引言　

边坡（斜坡）是人类工程和经济活动中最普遍的地质地貌环境。它是　岩石圈的天然地质和工程地质的作用范围内具有露天侧向临空面的地　

质体，是广泛分布于地表的一种地貌形态。边坡稳定性研究已有一百多　

年的历史，特别是近几十年来，随着环境保护与减轻自然灾害十年活动　

在我国的开展，边坡稳定性评价与滑坡预测已经成为具有特色的工程　地质课题之一。　

对于煤矿岩石高边坡，影响稳定性的因素总体＿Ｊ　分为地质因素及　

非地质因素两类。前者是滑坡发生的地质基础条件，后者则为滑坡的发　生提供了外动力因素和触发条件。影响边坡稳定状态的地质网素包括　

边坡岩体的结构特性、介质结构特性、地下水状态、水文地质条件及地　

应力等；非地质因素包括大气降雨、振动、坡脚切层开挖以及边坡下面地　

下开采等。　２．边坡稳定性分析　

边坡稳定性分析理论在国内外的发展经历了一个很长的历史时　

期，国内外不少专家学者对其进行过研究，稳定性分析方法很多，如：定　

性分析方法，定量分析方法，不确定分析方法，确定性和不确定性方法　

的结合，物理模拟方法等。　极限平衡法基本原理　

现在边坡稳定性分析中比较常刷的方法是极限平衡法。该方法基　

于该原理的方法很多，如瑞典圆弧法、Ｂｉｓｈｏｐ法、Ｊａｎｂｕ法、Ｓａｒｍａ法、　Ｍｏｒｇｅｎｓｔｅｍ—Ｐｒｉｃｅ法、Ｓｐｅｎｃｅｒ法、不平衡推力法等，并且开发了相应的　

计算机程序。　

极限平衡法的基本原理是根据边坡破坏的边界条件，应用力学分　析研究的方法，对可能发生的滑动面，在各种荷载作用下进行理论计算　

边坡稳定性分析方法

边坡稳定性问题涉及矿山工程、道桥工程、水利工程、建筑工程等诸多工程领域。岩土边坡是一种自然地质体，一般被多组断层、节理、裂隙、软弱带切割，使边坡存在削弱面，在边坡角变化、地下水、地震力、水库蓄水等外因作用下，使边坡沿削弱面产生相对滑移而产生失稳。

边坡稳定性分析过程一般步骤为：实际边坡→力学模型→数学模型→计算方法→结论[4]。其核心内容是力学模型、数学模型、计算方法的研究，即边坡稳定性分析方法的研究。边坡稳定分析方法研究一直是边坡稳定性问题的重要研究内容，也是边坡稳定研究的基础。

1 边坡稳定性研究发展状况

边坡稳定性的分析研究始于本世纪二十年代，最早是对土质边坡的稳定性进行分析和计算，直到60年代初，岩体边坡的稳定性分析研究才开始进行。早期对边坡稳定性的研究主要从两方面进行的：一是借用刚体极限平衡理论，根据三个静力平衡条件计算边坡极限平衡状态下的总稳定性。 二是从边坡所处的地质条件及滑坡现象上对滑坡发生的环境及机制进行分析，但基本上都是单因素的。

50年代，我国许多工程地质工作者，在研究中采用前苏联的“地质历史分析”法，也是偏重于描述和定性分析。60年代初的意大利瓦依昂水库滑坡及我国一些水电工程及露天矿山遇到的大型滑坡和岩体失稳事件，使工程地质学家们认识到边坡是一个时效变形体，边坡的演变是一个时效过程或累进性破坏过程，每一类边坡都有其特定的时效变形形式或时效变形过程，这些过程所包含的力学机制只有用近代岩石力学理论才能解释，从而使边坡稳定性研究进入了模式机制研究或内部作用过程研究的新阶段。

进入80年代以来，边坡稳定研究进入了蓬勃发展的新时期。 一方面随着计算理论和计算机科学的迅猛发展，数值模拟技术已广泛应用于边坡稳定性研究。

边坡稳定性分析的研究也开始采用数值模拟手段定量或半定量地再现边坡变形破坏过程和内部机制作用过程，从岩石力学和数学计算的角度认识边坡变形破坏机制，认识边坡稳定性的发展变化。 另一方面，现代科学理论方法，如系统方法、模糊数学、灰色理论、数量化理论及现代概率统计等新兴学科都被广泛的引入边坡稳定性的科学研究中，从而大大扩充了边坡工程的理论和研究方法，提高了边坡稳定性研究的准确性，取得了很多突破性的进展。如：1985年6月12日新滩滑坡，应用灰色突变耦合理论进行校核分析，得出预测时间为1985年6 月5 日—1985 年6 月20 日；甘肃洒勒山新滑坡发生在1986 年3 月25 日，校核预报为1985 年3 月10 日；运用时间序列理论对宝鸡卧龙寺新滑坡进行反演分析，得出1971年5 月5 日这天滑移量显著增大，预示斜坡滑动的可能性，实际是5 月5 日产生特大滑坡[5]。

边坡工程稳定性分析及综合评价

摘要：随着人口的急速增长和土地的过度开发，边坡问题已成为全球性三大地质灾害之一。文中对某边坡的稳定性影响因素作了深入研究，并对边坡稳定性进行了综合分析评价，同时对边坡的稳定性分析方法与评价进行了探讨，具有一定参考意义。

关键词：边坡；稳定性分析；评价

如今，边坡稳定性分析及研究已经成为工程建设中非常要的部分，同时边坡稳定性分析方法也在不断的开创和发展。新的边坡稳定性分析方法不断出现，古老的方法又不断得到改进，逐步由定性向非定性和定量的方向发展。通过这些边坡稳定性分析方法，可以为工程提供合理的边坡结构，以及对具有破坏危险的边坡进行人工处理，避免边坡失稳造成灾害和损失，从而提高工程总体经济效益。

1 边坡稳定性的影响因素

地层岩性的差异是影响边坡稳定的主要因素。不同地层有其常见的变形破坏形式，岩性对边坡的变形破坏也有直接影响。还有地质构造对边坡的稳定，尤其是岩质边坡稳定的影响十分明显．断层和节理裂隙对边坡变形破坏的影响则更为明显。另外水、地震、大规模爆破和机械振动、边坡形态、人类工程活动对边坡的稳定性都有显著影响。

2 边坡稳定分析及综合评价

2.1 工程概况

某段公路山体边坡总面积约为275m2，滑面长度总长为79m，坡度3°～48°，根据坡体形态和工程地质条件，将山体分为I段路堤边坡、II段滑坡，滑面长度分别为22m、47m，上部是岩石风化土，呈散体结构，约7.3m；下部是强风化闪长岩，岩体松散，高8.2m。

2.2 分析方法

目前，工程中比较常用到的极限平衡法有：传递系数法、Fllenius法、pencer法、Janbu法、Bishop法、平面破坏计算法以及楔形体法等。在工程实践中，极限平衡法的选择主要根据边坡破坏滑动面的形态，结合本工程的特点选取传递系数法进行稳定系数的计算。

2.3 边坡稳定性计算

根据工程滑坡的地形和地质构造特征，稳定性分析采用极限平衡传递系数法计算边坡稳定系数。边坡稳定系数是相对于边坡失稳而言的，是对边坡稳定性的

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边坡稳定性分析及评价

作者：陈元芳

来源：《西部资源》2017年第02期

摘 要： 边坡稳定性分析及评价是边坡治理的关键。本文分别对土质边坡和岩质边坡进行了变形主要影响因素及破坏模式分析、稳定性分析及评价。

关键词： 破坏模式； 计算方法； 稳定性

1. 边坡基本情况

边坡所属地貌为剥蚀残丘，坡面表土已基本剥离，微地貌单元为陡坡或陡崖。

边坡高度5m～10m，宽度70m～80m，坡度50°～65°，边坡走向总体呈北东向（方位角约70°），边坡西侧为土质边坡，东侧为岩质边坡。东侧边坡坡面岩体节理裂隙发育，存在较多不稳定楔形体和块石，易发生崩塌。

2. 地质环境条件

2.1 边坡岩土工程性质

边坡岩土层情况较为简单，上部为0.5m～1.5m的坡残积覆盖层，厚度薄，坡体岩土层主要为燕山期二次侵入的黑云母二长花岗岩（γ52-3）。

边坡东西两侧坡高一般约5m，中部坡高一般约8m～10m，坡面坡度一般呈上缓下陡状，边坡下部陡峭（坡度60°～65°），上部稍缓（坡度50°～60°），总体坡度一般50°～65°。边坡坡体主要为全—强风化的花岗岩，上部分布薄层坡残积成因的砾质黏性土层，边坡坡面发育灌草植被。

2.2 水文地质条件

根据现场调查及区域地质资料，边坡坡脚位于当地侵蚀基准面以上，边坡区汇水面积约0.4km2，地势起伏较大，地表径流经东侧坡脚地势低洼区域排出场外，周边无地表水体分布。场地第四系松散层较薄，地下水主要为基岩风化裂隙和构造裂隙水。

2.3 地震

珠海市抗震设防烈度为Ⅶ度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第二组，设计地震特征周期为0.40s。 龙源期刊网

3. 边坡稳定性分析及评价