边坡稳定性分析

开题报告

边坡稳定性分析

课题来源

边坡稳定性评价一直是边坡工程的一项主要内容，也是边坡工程设计和施工的基础。随着水利水电、公路、铁路及矿业等基础建设的发展，西南和西北及其它山区的工程活动越来越多，同时边坡稳定性问题越来越成为主要的工程地质问题之一，滑坡地质灾害成为制约工程建设的主要因素。因此，先后有许许多多学者致力于边坡稳定性评价方法的研究，在该领域也有很多成果。边坡稳定性评价方法也由定性分析向定量分析、定性和定量综合分析方向发展。近年来，一些研究稳定性问题的新方法和新理论运用于边坡稳定性研究中，促进了边坡稳定性评价方法的新的发展。如何正确选择较为合理的评价方法，关系到边坡稳定性评价结论的准确程度，对边坡工程的设计与施工具有重要意义。这篇报告分析近年来边坡稳定研究领域内的一些最新成果，旨在为合理选择边坡稳定性评价方法提供可借鉴的依据。常用的边坡分析方法有：定性分析法、定量分析法、不确

定性分析法等多种，下面予以综述。

课题研究的目的及意义

国内外现状

边坡稳定性分析最常用的极限平衡方法有：瑞典条分法、简化Bishop法、Janbu普通条分法、Spencer法、Sar—ma法等条分法。瑞典条分法一般假定滑动面为圆弧，并且不

考虑条块间的相互作用力。简化Bishop法假定条块之间只有水平作用力而没有垂向作用力，即要求条块在滑动过程中无垂向的相对运动趋势。Janbu普通条分法假定条块间合力作用点的位置，通过调整作用点的位置以获得比较精确的安全系数。Spencer法克服了其他方法中只适用对称问题的缺点，不需已知滑动方向，还可根据滑面的几何特征，进一步得到各条块局部的稳定性系数及其潜在的滑动方向 。Narrna法分析节理岩体边坡稳定较为合理，因为该法考虑了滑体本身的强度，可以处理具有复杂结构面的边坡，可以根据坡体内的各类结构面来划分条块并且不要求各条块保持垂直 1经典极限分析法的缺点和不足主要是，它只适用于均质材料，并且通常是根据边坡岩体的结构等特征假想

一个滑动面作为危险滑动面，从而计算该假想滑动面相应的稳定安全系数。然而，现实中几乎没有均质的岩土体，而且计算中要假设多个危险滑动面进行稳定安全系数的计算，用平面、折线、楔形、圆弧形等常规的滑动面形式无法反映边坡滑动的真实状态。近二十年来，以上常用的极限平衡分析法主要经历了由二维向三维方向发展[4 ]，同时考虑了地下水[6]、地震作用等的影响，如[3]考虑地震作用、地下裂隙水的影响以及岩石锚杆的支护效应，建立了锚固岩体边坡的滑体计算模型。。在边坡的稳定分析中，尽管条分法有着多种不足，但因其简单而得到最广泛的应用。其中，我国广泛应用的方法之一是不平衡推力法。它适用于任意形状的滑裂面，而假定条间力的合力与上一条土条底面相平行，根据力的平衡

条件，逐条向下推求，直到最后一条的推力为零。

研究的内容及途径

研究的方法

l 定性分析法

定性分析法主要是借助工程地质勘察等手段，分析影响边坡稳定性的各种因素，如地质条件、水文地质条件、新构造运动、地貌、气候及人类的工程活动等，定性地判断边坡破坏的可能性及可能破坏的方式等。定性分析法主要有自然历史分析法、类比法、图解法等几种。

1．自然历史分析法也叫成因历史分析法，主要用于天然斜边的稳定性评价。它主要是在研究斜坡所处位置区域构造运动及地质历史演变的基础上，根据斜坡岩土体的结构、构造等特性，采用“将今论古”的思想，追朔斜坡形成及其演化的全过程，对斜坡的稳定状况、发展趋势作出定性评.

2 工程地质类比法

传统的工程类比分析法有自然斜坡类比法、观测地质现象判断斜坡稳定法等。传统的工程类比法缺点是比较繁琐，而且其主观随意性较大，根据评判人的经验

和水平高低其可靠性有所不同。但传统的工程类比法迅速快、效率高，而且类比法可解决在缺乏详细勘察各类影响因素的情况下评价边坡稳定性的难题。在实际

工程中，影响和决定边坡稳定状况的因素很多，在一般工程地质勘察中不可能对每个因素逐个进行精确的定量分析，因此，工程类比法目前还是分析评价边坡稳定性的一种重要方法。

近年来发展起来的灰关联分析法[1]等方法，克服了工程地质类比分析中主观随意性大

的缺点，实现了工程地质类比法从常规定性分析向定量分析的过渡。然而，如何确定能真实并比较全面的反映边坡稳定状况的系统特征序列(母序列)，及相关因素序列(子序列)等成为关键问题，一定程度上会影响灰关联分析法的评价结果.

1．3 图解法

图解法包括赤平极射投影、实体比例投影与摩擦圆等方法。图解法的优点是能快速、直观地分辨出控制边坡稳定性的主要和次要结构面，确定出边坡结构的稳定类型，判定不稳定块体的形状、规模及滑动方向。对用图解法判定为不稳定的岩质高边坡，需进一步用计算加以验证。