地下水对土体边坡稳定性的影响

地下水对款边坡稳定性的影响

第2卷第 3 6期 2 0年 3月 05

岩

土

力

学

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Ro ka d S iM e h nis c n o l c a c

文章编号： 1o一7 9一(0 5 0—0 l—0 oO 58 20) 3 4 9 4

地下水对库岸边坡稳定性的影响刘才华，陈从新，冯夏庭，肖国峰(中国科学院武汉岩土力学研究所环境岩土工程重点实验室，湖北武汉 4 0 7 ) 3 0 1

摘

要：针对库岸边坡在库水位陡降时易发生失稳破坏这一特点，分析了地下水引发库岸边坡失稳的机理，指出在地下水

作用下，边坡岩土物理力学性质恶化、库水浮托力以及坡体内渗透力是影响库岸边坡稳定性的重要因素，给出了考虑地下水

影响的库岸边坡稳定性计算公式。对三峡库区的某边坡工程进行了分析，结果表明：边坡岩土体介质因饱水软化作用，其滑动面的力学参数值降低：水浮托力在某种程度上有利于边坡的稳定。当库水位陡降时，坡体内产生较大的渗透力是导致边库坡失稳的一个很关键的原因。同时指出，在进行库岸边坡治理设计时，采取合理的防冲刷、反滤及疏导措施，能有效地降低地下水对边坡稳定性带来的消极影响。

关键词：地下水；库岸边坡；稳定性中图分类号：T

边坡稳定性分析作业及答案

（注：复习内容错误在所难免，答案可能不全，请大家结合教材复习）

1、边坡、要素、分类。

答：倾斜的地坡面称为坡或斜坡，因斜坡往往构成了工程边界，故又称边坡。

边坡要素：坡顶、坡底、坡面；坡肩、坡脚；坡高、坡面角。 分类：土质边坡和岩质边坡。 2、导致滑坡的因素。

答：①应力过大：破坏了坡体力学平衡；

②强度过低：导致滑面抗剪强度不足；

③地质缺陷：岩坡主要是地质界面，土坡主要是孔隙；

④地下水：弱化地质界面抗剪力强度和土粒粘结力，产生静/动水压力； ⑤爆破震动：动力效应的影响；

⑥人为破坏：切断了坡脚，降低了抗滑力；

⑦不利产状：裂隙等地质缺陷的不利产状导致了滑坡；

⑧地下开采：地下开采对疏水稳坡有利，但对岩移失稳不利。 3、边坡稳定性设计思路。

答：①工程地质勘察：包括工程地质和水文地质；

②滑塌模式识别：识别潜在滑塌体及其滑塌模式； ③稳定性分析：计算潜滑体安全系数；

④采取稳坡措施：包括疏干排水、减荷载、降坡角、机械加固等； ⑤接受局部滑坡：进行监测、预报并综合计算其危害、损失、影响； ⑥最终决策：④、⑤比较，使经济效益、社会效益最优。 4、边坡稳定性安全系数。 答：定义一：

定义二：使c、?值降低的系数。

边坡稳定性分析作业及答案

（注：复习内容错误在所难免，答案可能不全，请大家结合教材复习）

1、边坡、要素、分类。

答：倾斜的地坡面称为坡或斜坡，因斜坡往往构成了工程边界，故又称边坡。

边坡要素：坡顶、坡底、坡面；坡肩、坡脚；坡高、坡面角。 分类：土质边坡和岩质边坡。 2、导致滑坡的因素。

答：①应力过大：破坏了坡体力学平衡；

②强度过低：导致滑面抗剪强度不足；

③地质缺陷：岩坡主要是地质界面，土坡主要是孔隙；

④地下水：弱化地质界面抗剪力强度和土粒粘结力，产生静/动水压力； ⑤爆破震动：动力效应的影响；

⑥人为破坏：切断了坡脚，降低了抗滑力；

⑦不利产状：裂隙等地质缺陷的不利产状导致了滑坡；

⑧地下开采：地下开采对疏水稳坡有利，但对岩移失稳不利。 3、边坡稳定性设计思路。

答：①工程地质勘察：包括工程地质和水文地质；

②滑塌模式识别：识别潜在滑塌体及其滑塌模式； ③稳定性分析：计算潜滑体安全系数；

④采取稳坡措施：包括疏干排水、减荷载、降坡角、机械加固等； ⑤接受局部滑坡：进行监测、预报并综合计算其危害、损失、影响； ⑥最终决策：④、⑤比较，使经济效益、社会效益最优。 4、边坡稳定性安全系数。 答：定义一：

定义二：使c、?值降低的系数。

边坡稳定性分析方法 1.1 概述

边坡稳定性分析是边坡工程研究的核心问题，一直是岩土工程研究的的一个热点问题。边坡稳定性分析方法经过近百年的发展，其原有的研究不断完善，同时新的理论和方法不断引入，特别是近代计算机技术和数值分析方法的飞速发展给其带来了质的提高。边坡稳定性研究进入了前所未有的阶段。

任何一个研究体系都是由简单到复杂，由宏观到微观，由整体到局部。对于边坡稳定性研究，在其基础理论的前提下，边坡稳定分析方法从二维扩展到三维，更符合工程的实际情况；由于一些新理论和新方法的出现，如可靠度理论和对边坡工程中不确定性的认识，边坡稳定分析方法由确定性分析向不确定性分析发展。同时，由于边坡工程的复杂性，边坡稳定评价不能依赖于单一方法，边坡的稳定性评价也由单一方法向综合评价分析发展。 1.2 边坡稳定性分析方法

边坡稳定性分析方法很多，归结起来可分为两类：即确定性方法和不确定性方法, 确定性方法是边坡稳定性研究的基本方法,它包括极限平衡分析法、极限分析法、数值分析法。不确定性方法主要有随机概率分析法等。 1.2.1 极限平衡分析法

极限平衡法是边坡稳定分析的传统方法，通过安全系数定量评价边坡的稳定性，由于安全系数的直观性，被工程界广泛

边坡稳定性声发射监测

维普资讯

2O年第 3卷第 5 O7 3期№ y2O O 7

工业安全与环保 I u r l a t a ni m et ret n n si fy n E vo n a P t i d ta S e d r n l oco

3 3

边坡稳定性声发射监测霍臻陈翠梅王正义(. 1中钢集团武汉安全环保研究院武汉 40 8; 2攀枝花新钢钒股份公司氧气厂 3 01 .摘要

IJ攀枝花 670 )￣I lI 100

工程建设中，常在自然山地上开切人工边坡，一旦滑坡将造成巨大损失。实践表明：声发射 ( E技术能有效捕 A)

捉滑坡的前兆，而进行预报。岩体 A从 E检测技术是岩质工程结构受力破坏的实时动态检测方法，具有测点监控范围大，实时提供信息等优点。A E信号参数与岩质工程结构受力产生破裂损伤或破坏紧密关联。某永久船闸边坡稳定性 A E监测的实践表明，根据 A数据的变化及“ E突变”对边坡岩体、定性及其发展趋势进行评价是有效的。,稳关键词人工边坡声发射监测

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边坡稳定性声发射监测

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工业安全与环保 I u r l a t a ni m et ret n n si fy n E vo n a P t i d ta S e d r n l oco

3 3

边坡稳定性声发射监测霍臻陈翠梅王正义(. 1中钢集团武汉安全环保研究院武汉 40 8; 2攀枝花新钢钒股份公司氧气厂 3 01 .摘要

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工程建设中，常在自然山地上开切人工边坡，一旦滑坡将造成巨大损失。实践表明：声发射 ( E技术能有效捕 A)

捉滑坡的前兆，而进行预报。岩体 A从 E检测技术是岩质工程结构受力破坏的实时动态检测方法，具有测点监控范围大，实时提供信息等优点。A E信号参数与岩质工程结构受力产生破裂损伤或破坏紧密关联。某永久船闸边坡稳定性 A E监测的实践表明，根据 A数据的变化及“ E突变”对边坡岩体、定性及其发展趋势进行评价是有效的。,稳关键词人工边坡声发射监测

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渗流对边坡稳定性的影响评述

摘要：渗流对边坡稳定性影响重大，本文对在渗流作用下边坡稳定性影响及边

坡稳定性中考虑渗流的方法作简要介绍。

关键词：边坡稳定性分析、流固耦合、渗流场

1 前言

边坡是人类生产生活的最普遍也是重要的地理环境, 与人们的各种活动密切相关。在人类发展过程中, 无时不与它相互冲突、相互协调, 进而达到相互依存。特别是近几十年来, 随着工程活动规模的扩大及经济建设的急剧发展, 边坡工程中高陡边坡稳定性及大型灾害性滑坡预测问题得到越来越多的重视。

土质边坡稳定向题一直是岩土工程领域中一项最基本而又十分主要的研究课题，科学合理地评价土坡稳定性对于确保人民生命财产和保证工程正常运行有非常重要意义。在影响土坡稳定性的诸多因素中，水的作用是一个至关重要的外在因素。大量事实表明：90%以上的土质边坡失稳与水有着息息相关的联系，尤其是在各种危险水力条件下由于渗流作用量易引发滑坡发生。

2 渗流的影响及危害

堤防、江河水库岸坡和土石坝的渗流稳定主要是渗透破坏问题。渗流破坏可区分为整体破坏和局部破坏。整体破坏即在渗流作用下的岸坡滑坡稳定性问题，整体稳定性分析，正确考虑作用在土体上的渗流作用是关键。渗流的局部破坏主要发生在地下水渗流的集中渗出点(

公路路基边坡稳定性分析

摘要:边坡稳定性分析是涉及到工业与民用建筑、交通工程、水利水电、矿业等诸多领域的重要课题.在我国山区修建高等级公路不可避免地会遇到大量斜坡地基,因此斜坡地基上路基边坡也（略）公路路基的主要结构型式之一.本文在对斜坡地基路基边坡的稳定性进行全面的分析计算基础上,提出适合山区公路建设的斜坡地基路基边坡稳定性的治理方法,并取（略）研究成果和结论，介绍了路基边坡稳定性常见极限平衡分析方法的基本方法,并对其特点进行了相互比较分析。

关键词：边坡 地质构造 分析方法 水文 边坡防治措施 综合防护 设计原则

目 录

摘要……………………………………………………………………………1 1 绪 论……………………………………………………………3 1.1 边坡工程发展研究的背景……………………………………3 1.2 边坡稳定分析与防护的研究进展……………………………4 1.2.1 确定性分析方法的发展……………………………………5

1.2.2 传统分析方法的不断发展与完善…………………………5

1.2.3 边坡变形破坏地质力学模型的不断补充和完善…………5

节理裂隙和边坡稳定性

李勇飞 周予伟

(江西省交通设计院 南昌 330002)

摘 要：根据公路工程的特点，分析节理裂隙的力学性质和分类，及其对边坡的影响机制和产生边坡变形破坏的主要形式；介绍利用赤平极射投影方法，分析裂隙结构面和边坡的关系，从而定性评价边坡的稳定性。

关键词：岩土工程；节理裂隙；变形破坏；赤平极射投影；定性评价；边坡稳定性

0 前 言

对边坡稳定性的分析，特别是对高边坡的稳定性分析是公路工程地质勘察中的一项十分重要内容。而要正确分析边坡的稳定性，除了需要进行详细工程地质勘察外，还必需了解影响边坡变形和破坏的主要因素，以及其对边坡稳定性的影响。

节理裂隙是影响边坡变形和破坏的重要因素之一，在工程建设中，因为节理裂隙的影响而产生如滑坡、崩塌等边坡失稳的不良地质现象屡见不鲜。但是由于节理裂隙一般为小型构造，规模较小，且分布具有一定局部性；同时由于节理裂隙随着条件变化而不断发展变化，因此，它对边坡的影响也是一个不断发展的过程，对边坡的危害也往往具有一定的隐蔽性。因此，在工程地质勘察中，它不如软弱结构面、岩溶塌陷、古滑坡等大型地质构造那样被重视，往往很容易被忽视。为了加强对节理裂隙的重视和提高公路工程地质勘察质量，笔者

路基边坡稳定性分析

本设计任务路段（大围山至浏阳高速公路K8+400～K9+900 段）中所出现的最大填方路段，在桩号K8+480 处。该路堤边坡高31.64m，路基宽26m，需要进行边坡稳定性验算。 1.确定计算参数 对本段路堤边坡

h0—行车荷载换算高度；

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12.8m；

Q—一辆车的重力（标准车辆荷载为550kN）； N—并列车辆数，双车道N=2，单车道N=1； γ —路基填料的重度（kN/m3）； B—荷载横向分布宽度，表示如下：

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。 3. BISHOP法求稳定系数Fs

基本思路：首先用软件找出稳定系数 Fs 逐渐变化的情况，找到一个圆心，经过这个滑动面的稳定根据 Fs 值大小可以绘制 Fs 值曲线。 3.1 最危险圆弧圆心位置的确定

（1）按4.5H 法确定滑动圆心辅助线。由表查得β1=26°， β2 =35° 及荷载换算为土柱高度h0，得G点。 a .由坡脚A 向下引竖线，在竖线上截取高度H=h+h0（h 为