巖石邊坡工程解析課件

邊坡工程巖石力學(xué)與工程ROCKMECHANICSANDENGINEERING1邊坡工程巖石力學(xué)與工程1主要內(nèi)容概述邊坡的破壞形式及其影響因素邊坡的穩(wěn)定性分析邊坡的防治2主要內(nèi)容概述21、概述1.1邊坡的定義

指地殼表部一切具有側(cè)向臨空面的地質(zhì)體。其特點(diǎn)是具有一定的坡度和高度。坡底坡趾坡面角坡面坡肩坡頂坡高31、概述1.1邊坡的定義坡底坡趾坡面角坡面坡肩坡頂坡高3露天礦開挖形成的斜坡構(gòu)成了采礦區(qū)的邊界，因此稱為邊坡；在鐵路、公路建筑施工中，所形成的路堤斜坡稱為路堤邊坡；開挖路塹所形成的斜坡稱為路塹邊坡；在水利建設(shè)中開挖所形成的斜坡也稱為邊坡。

4露天礦開挖形成的斜坡構(gòu)成了采礦區(qū)的邊界，因此稱為邊深度超過(guò)850m的智利丘基卡馬塔（Chuquicamata）銅礦5深度超過(guò)850m的智利丘基卡馬塔（Chuquicamat1路堤邊坡61路堤邊坡6路塹邊坡7路塹邊坡7三峽大壩工程8三峽大壩工程8露天礦局部滑坡9露天礦局部滑坡9公路滑坡廣東S223線丙村至梅州公路10公路滑坡廣東S223線丙村至梅州公路10鐵西滑坡鐵西車站，暴雨型堆積層滑坡，鐵軌被推移5m，列車顛覆11鐵西滑坡鐵西車站，暴雨型堆積層滑坡，鐵軌被推移5m，列車顛覆水利邊坡

都江堰市麻溪滑坡:位于紫坪鋪水庫(kù)工程建設(shè)區(qū)，在降雨和工程開挖的影響下發(fā)生了兩次滑坡，滑坡體總方量達(dá)到60萬(wàn)。由于監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)及時(shí)，沒有人員傷亡，造成滑坡前緣213國(guó)道公路中斷達(dá)20多小時(shí)。12水利邊坡都江堰市麻溪滑坡:位于紫坪鋪水庫(kù)工程建設(shè)區(qū)，在（1）成因:自然斜坡和人工邊坡

天然斜坡：就是在一定的地質(zhì)環(huán)境中，在各種地質(zhì)營(yíng)力作用下形成和演化的自然歷史過(guò)程的產(chǎn)物，未經(jīng)人為擾動(dòng)。如山坡、海岸、河岸等。

人工邊坡：人類為某種工程、經(jīng)濟(jì)目的而開挖，往往是在自然斜坡的基礎(chǔ)之上形成的，其特點(diǎn)就是具有規(guī)則的幾何形態(tài)，如路塹邊坡、路堤邊坡、露天礦邊幫、運(yùn)河（渠道）邊坡等。1.2邊坡的分類13（1）成因:自然斜坡和人工邊坡1.2邊坡的分類13天然邊坡人工邊坡由于地質(zhì)作用而自然形成的邊坡

在天然巖土體中開挖或填筑而成的邊坡山坡、江河岸坡路基、堤壩、礦山邊坡、基坑（2）巖性

巖質(zhì)邊坡（由巖石構(gòu)成，又分為順層邊坡、切層邊坡和逆向坡）

土質(zhì)邊坡14天然邊坡人工邊坡由于地質(zhì)作用而自然形成的邊坡在天然巖土體中（3）坡高

根據(jù)坡高將邊坡分為一般邊坡和高邊坡。

黃潤(rùn)秋建議城建系統(tǒng)為大于15m，公路系統(tǒng)為大于30m，鐵道系統(tǒng)為大于50m，而礦山系統(tǒng)和水電系統(tǒng)為大于100m，稱為高邊坡。（見：黃潤(rùn)秋.中國(guó)巖石高邊坡工程及其研究.)

15（3）坡高15（4）坡度一般邊坡:

緩坡：坡度小于15°

中等坡：坡度15°-30°

陡坡：坡度30°-60°

急坡：坡度大于60°至垂直

倒坡：坡度大于90°礦山邊坡:

陡邊坡：坡度大于45°16（4）坡度161.3邊坡工程對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的影響（1）邊坡工程對(duì)露天礦建設(shè)的影響礦體HcotαΗαQ圖7-2上盤廢石挖方量Q的示意圖采礦工程完成的挖方量約占人類各種開挖挖方量總和的五分之四。采礦開挖的目的是開采有用礦物，但為了保證邊坡的穩(wěn)定性需要超挖大量的廢石，以圖7-2所示的上盤為例，設(shè)采深為H，坡段長(zhǎng)為L(zhǎng)，坡角為α，α的極限值為90°，則圖7-2所示的廢石挖方量Q為：Q=LH2·cotα/2171.3邊坡工程對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的影響礦體HcotαΗαQ當(dāng)坡角從α2減少為α1時(shí)，挖方量的增量為：Q=LH2(ctgα2-ctgα1)/2如果坡角從α1=350增加到α2=360，那么，對(duì)深度400m的礦坑，每公里長(zhǎng)的坡段可減少剝離量4.15Mm3；如果坑深為100m，則剝離量減少0.26Mm3。H由此可見，隨坡高的增加，加陡邊坡成了減少?gòu)U石開挖和運(yùn)輸量、提高礦山經(jīng)濟(jì)效益的一個(gè)關(guān)鍵問題。18當(dāng)坡角從α2減少為α1時(shí)，挖方量的增量為：H（2）邊坡工程對(duì)鐵路、公路、水利建設(shè)的影響

路堤施工中，在路堤高度一定的條件下，坡角越大，路基所占面積就越小，反之就越大。在平原地區(qū)，由于耕地緊張，為了保護(hù)耕地，路基邊坡的坡角愈大愈好；而在山區(qū)，大坡角的邊坡能有效地減少路堤的填方量。而在路塹、水利工程施工中，加大邊坡的坡角，同樣也能取得減少土石方量的作用，從而降低建設(shè)成本。19（2）邊坡工程對(duì)鐵路、公路、水利建設(shè)的影響19（3）邊坡工程對(duì)其它方面的影響

房屋建筑與市政建設(shè)中，邊坡的穩(wěn)定性一方面影響到建筑物的安全運(yùn)營(yíng)與使用，另一方面也影響到建設(shè)成本。

20（3）邊坡工程對(duì)其它方面的影響202邊坡的破壞形式及其影響因素2.1邊坡巖體的變形特征

巖石邊坡的變形以坡體未出現(xiàn)貫通性的破壞面為特點(diǎn)，但在坡體的局部區(qū)域，特別在坡面附近也可能出現(xiàn)一定程度的破裂與錯(cuò)動(dòng)，但從整體而言并未產(chǎn)生滑動(dòng)破壞。邊坡的變形主要表現(xiàn)為松動(dòng)和蠕動(dòng)。

212邊坡的破壞形式及其影響因素2.1邊坡巖體的變形特征2（1）松動(dòng)

坡體表部出現(xiàn)一系列與坡向近于平行的陡傾角張開裂隙，被這種裂隙切割的巖體便向臨空方向松開、移動(dòng)，這種過(guò)程和現(xiàn)象稱為松動(dòng)。它是一種斜坡卸荷回彈的過(guò)程和現(xiàn)象。

實(shí)踐中把發(fā)育有松動(dòng)裂隙的坡體部位，稱為邊坡松動(dòng)帶。邊坡松動(dòng)帶使坡體強(qiáng)度降低，又使各種營(yíng)力因素更易深入坡體，加大坡體內(nèi)各種營(yíng)力因素的活躍程度。它是邊坡變形與破壞的初始表現(xiàn)。22（1）松動(dòng)22（2）蠕動(dòng)

邊坡巖體在自重應(yīng)力為主的坡體應(yīng)力長(zhǎng)期作用下，向臨空方向緩慢而持續(xù)的變形，稱為邊坡蠕動(dòng)。

蠕動(dòng)的形成機(jī)制：巖土的粒間滑動(dòng)（塑性變形），或者沿巖石裂紋微錯(cuò)，或者由巖體中一系列裂隙擴(kuò)展所致。

分類：表層蠕動(dòng)深層蠕動(dòng)邊坡淺部巖體在重力的長(zhǎng)期作用下，向臨空方向緩慢變形構(gòu)成一剪變帶，其位移由坡面向坡體內(nèi)部逐漸降低直至消失，這便是表層蠕動(dòng)。破碎的巖質(zhì)斜坡及土質(zhì)斜坡，表層蠕動(dòng)甚為典型。主要發(fā)育在坡體下部或坡體內(nèi)部，按其形成機(jī)制特點(diǎn)，深層蠕動(dòng)有軟弱基座蠕動(dòng)和坡體蠕動(dòng)兩類。23（2）蠕動(dòng)表層蠕動(dòng)深層蠕動(dòng)邊坡淺部巖體在重力的長(zhǎng)期作用下，2.2邊坡巖體的破壞模式（1）崩塌崩塌是指塊狀巖體與巖坡分離向前翻滾而下。其規(guī)模相差懸殊，大至山崩小至塊體墜落均屬崩塌。

圖7-3崩塌過(guò)程示意圖崩塌

滑坡﹛其他破壞242.2邊坡巖體的破壞模式圖7-3崩塌過(guò)程示意圖崩塌滑邊坡崩塌破壞

25邊坡崩塌破壞25產(chǎn)生崩塌的原因，從力學(xué)機(jī)理分析，可認(rèn)為是巖體在重力與其它外力共同作用下超過(guò)巖體強(qiáng)度而引起的破壞的現(xiàn)象。26產(chǎn)生崩塌的原因，從力學(xué)機(jī)理分析，可認(rèn)為（2）滑坡

滑坡是指巖體在重力作用下，沿坡內(nèi)軟弱結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生的整體滑動(dòng)。與崩塌相比，滑坡通常以深層破壞形式出現(xiàn)。27（2）滑坡27不同的滑坡其滑速可以相差很大，這主要取決于滑動(dòng)面本身的物理、力學(xué)性質(zhì)。當(dāng)滑動(dòng)面通過(guò)塑性較強(qiáng)的巖土?xí)r，其滑速一般比較緩慢；當(dāng)滑動(dòng)面通過(guò)脆性巖石，或者滑面本身具有一定的抗剪強(qiáng)度時(shí)，由于構(gòu)成滑面之前可以承受較高的下滑力，一旦形成滑面即將下滑時(shí)，其抗剪強(qiáng)度急劇下降，因此滑動(dòng)往往是突發(fā)而迅速的。28不同的滑坡其滑速可以相差很大，這主要取決于滑動(dòng)面本根據(jù)滑面的形狀，其滑坡形式可區(qū)分為平面剪切滑動(dòng)和旋轉(zhuǎn)剪切滑動(dòng)。1）平面剪切滑動(dòng)

平面滑動(dòng)的特點(diǎn)是塊體沿著平面滑移。滑動(dòng)往往發(fā)生在地質(zhì)軟弱面的走向平行于坡面，產(chǎn)狀向坡外傾斜的地方。根據(jù)滑面的空間幾何組成，平面滑動(dòng)存在簡(jiǎn)單平面剪切滑動(dòng)、階梯式滑坡、三維楔體滑坡和多滑塊滑動(dòng)幾種破壞模式。29根據(jù)滑面的形狀，其滑坡形式可區(qū)分為平面剪①簡(jiǎn)單平面剪切滑動(dòng)：為了使滑動(dòng)沿單一面發(fā)生，必須滿足以下幾何條件：

1)滑動(dòng)面的走向必須與坡面平行或接近平行（約在20度范圍之內(nèi)）；2)破壞面必須在邊坡面露出，就是說(shuō)它的傾角必須小于坡面的傾角；3)破壞面的傾角必須大于該面的摩擦角；4)巖體中必須存在對(duì)于滑移僅有很小阻力的節(jié)理面，它規(guī)定了滑動(dòng)的側(cè)面邊界。a）簡(jiǎn)單平面剪切，僅有一個(gè)滑面和一個(gè)滑塊b）帶張裂縫的平面剪切30①簡(jiǎn)單平面剪切滑動(dòng)：為了使滑動(dòng)沿單一面發(fā)生，必須滿足以下幾邊坡單一平面破壞31邊坡單一平面破壞31邊坡復(fù)合型平面破壞

32邊坡復(fù)合型平面破壞32②階梯式滑坡：階梯式滑動(dòng)面由兩組節(jié)理相交而形成。這一滑坡的不穩(wěn)定概率通常比簡(jiǎn)單平面剪切的不穩(wěn)定概率要大得多。

被橫交節(jié)理連通的節(jié)理組上的階梯式滑坡d）存在兩個(gè)滑面的雙滑面滑坡33②階梯式滑坡：階梯式滑動(dòng)面由兩組節(jié)理相交而形成。這一滑坡的邊坡階梯狀破壞

34邊坡階梯狀破壞34③三維楔體破壞

當(dāng)兩個(gè)不連續(xù)面的走向斜交坡面，其交線在坡面上出露時(shí)，如果此交線的傾角顯著大于摩擦角，則位于此兩不連續(xù)面上的巖石楔體將沿交線下滑，形成空間楔體破壞。35③三維楔體破壞35邊坡楔形破壞

36邊坡楔形破壞36④多滑塊滑動(dòng)：兩個(gè)乃至更多的弱面可以組合形成一滑動(dòng)面。兩個(gè)滑塊，上部滑塊驅(qū)使下部滑塊發(fā)生旋轉(zhuǎn)，發(fā)展成所謂的傾倒破壞37④多滑塊滑動(dòng)：兩個(gè)乃至更多的弱面可以組合形成一滑動(dòng)面。2）旋轉(zhuǎn)剪切滑動(dòng)

旋轉(zhuǎn)剪切滑動(dòng)的滑面通常成弧形狀，巖體沿此弧形滑面滑移。在均質(zhì)的巖體中，特別是均質(zhì)泥巖或頁(yè)巖中易產(chǎn)生近圓弧形滑面。當(dāng)巖土非常軟弱（土邊坡）或者巖體節(jié)理異常發(fā)育或已破碎（廢石堆），破壞也常常表現(xiàn)為圓弧狀滑動(dòng)。

圓弧形破壞發(fā)生的條件是：當(dāng)土體或巖體中的單個(gè)顆粒與邊坡尺寸相比是極其小的，且這些顆粒由于它們的形狀關(guān)系不是互相咬合的。

382）旋轉(zhuǎn)剪切滑動(dòng)38

在非均質(zhì)巖坡中，滑面很少是圓弧的，因?yàn)樗男螤钍軐用?、?jié)理裂隙的影響。這時(shí)滑面是由短折線組成的圓弧，近似于對(duì)數(shù)螺旋線或其它形狀的弧面。

（a）圓弧滑面的平面示意圖（b）旋轉(zhuǎn)剪切破壞的空間示意圖圖7-5發(fā)生在圓弧滑面上的旋轉(zhuǎn)剪切破壞39在非均質(zhì)巖坡中，滑面很少是圓弧的，因?yàn)樗男螤钍軐舆吰聢A弧形破壞

40邊坡圓弧形破壞40（3）其他類型破壞1）滑塌

邊坡松散巖土的坡角β大于它的內(nèi)摩擦角Φ時(shí)，因表層蠕動(dòng)進(jìn)一步發(fā)展，使它沿著剪變帶表現(xiàn)為順坡滑移、滾動(dòng)與坐塌，從而重新達(dá)到穩(wěn)定坡腳的斜坡破壞過(guò)程，稱為滑塌，或稱為崩滑。

φ(a)開挖坡腳形成滑塌(b)恢復(fù)天然穩(wěn)定坡角

圖7-6滑塌示意圖β41（3）其他類型破壞φ(a)開挖坡腳形成滑塌2）巖塊流動(dòng)

巖塊流動(dòng)通常發(fā)生在均質(zhì)硬巖層中，這種破壞類似于脆性巖石在峰值強(qiáng)度點(diǎn)上破碎而使巖層全面崩塌的情形。

成因:應(yīng)力集中點(diǎn)→巖石破裂或破碎→鄰近巖石破裂→巖層出現(xiàn)全面破裂而崩塌，巖塊象流體一樣沿坡面向下流動(dòng)，形成巖塊流動(dòng)。

422）巖塊流動(dòng)423）巖層曲折當(dāng)巖層成層狀沿坡面分布時(shí)，由于巖層本身的重力作用，或由于裂隙水的冰脹作用，增加了巖層之間的張拉應(yīng)力，使坡面巖層曲折，導(dǎo)致巖層破壞，巖塊沿坡向下崩落。433）巖層曲折當(dāng)巖層成層狀沿坡面分布時(shí)，由于巖層2.3邊坡穩(wěn)性的影響因素(1)不連續(xù)面在邊坡破壞中的作用

邊坡變形與破壞的首要條件，在于坡體中存在各種形式的結(jié)構(gòu)面。巖體的結(jié)構(gòu)特征對(duì)邊坡應(yīng)力場(chǎng)的影響主要表現(xiàn)為由于巖土體的不均一和不連續(xù)性，使沿結(jié)構(gòu)面周邊出現(xiàn)應(yīng)力集中或應(yīng)力阻滯現(xiàn)象。

442.3邊坡穩(wěn)性的影響因素(1)不連續(xù)面在邊坡破壞中的作用4結(jié)構(gòu)面與主壓應(yīng)力垂直，將發(fā)生平行結(jié)構(gòu)面方向拉應(yīng)力，或在端點(diǎn)部位出現(xiàn)垂直于結(jié)構(gòu)面的壓應(yīng)力，有利于結(jié)構(gòu)面壓密和坡體穩(wěn)定。結(jié)構(gòu)面與主壓應(yīng)力斜交，結(jié)構(gòu)面周邊主要為剪應(yīng)力集中，并于端點(diǎn)附近或應(yīng)力阻滯部位出現(xiàn)拉應(yīng)力。

順坡結(jié)構(gòu)面與主壓應(yīng)力呈交角，將出現(xiàn)最大剪應(yīng)力與拉應(yīng)力值，對(duì)邊坡穩(wěn)定十分不利，坡體易于沿結(jié)構(gòu)面發(fā)生剪切滑移，同時(shí)可能出現(xiàn)折線型蠕滑裂隙系統(tǒng)。結(jié)構(gòu)面相互交匯或轉(zhuǎn)折處，形成很高的壓應(yīng)力及拉應(yīng)力集中區(qū)，其變形與破壞常較劇烈。45結(jié)構(gòu)面與主壓應(yīng)力垂直，將發(fā)生平行結(jié)構(gòu)面方向拉應(yīng)力(2)改變斜坡外形，引起坡體應(yīng)力分布的變化

河流、水庫(kù)及湖海的沖刷及掏刷，使岸坡外形發(fā)生變化。

人工削坡未考慮巖體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，切露了控制斜坡穩(wěn)定的主要軟弱結(jié)構(gòu)面，形成或擴(kuò)大了臨空面，使坡體失去支撐，會(huì)導(dǎo)致斜坡的變形與破壞。

坡角增加時(shí)，坡頂及坡面張力帶范圍擴(kuò)大，坡腳應(yīng)力集中帶的最大剪應(yīng)力也隨之增大。坡頂、坡腳應(yīng)力集中增大，會(huì)導(dǎo)致斜坡的變形與破壞。

46(2)改變斜坡外形，引起坡體應(yīng)力分布的變化46(3)改變斜坡巖土體的力學(xué)性質(zhì)，使坡體強(qiáng)度發(fā)生變化

風(fēng)化作用

水地下水對(duì)邊坡的破壞機(jī)理表現(xiàn)在三個(gè)方而：

①降低滑面的正應(yīng)力，減小摩阻力，進(jìn)而降低了滑坡體抗滑力；②動(dòng)水壓力沿邊坡臨空面產(chǎn)生的分量增大了坡體下滑力；③孔隙水壓力產(chǎn)生的“水楔作用”推動(dòng)了坡體上裂隙的擴(kuò)展進(jìn)程。47(3)改變斜坡巖土體的力學(xué)性質(zhì)，使坡體強(qiáng)度發(fā)生變化47(4)斜坡直接受各種力的作用

區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力的變化、地震、爆破、地下靜水壓力和動(dòng)水壓力，以及施工荷載等，都使斜坡直接受力，對(duì)斜坡穩(wěn)定的影響直接而迅速。

48(4)斜坡直接受各種力的作用483邊坡的穩(wěn)定性分析3.1邊坡穩(wěn)定性分析的方法定性分析方法

定量分析方法

{工程類比法圖解法（赤平極射投影、實(shí)體比例投影、摩擦圓法等）{極限平衡法數(shù)值分析法（有限元FEM，邊界元BEM，離散元DEM等）可靠度分析方法（蒙特卡羅法和隨機(jī)有限元法等）{493邊坡的穩(wěn)定性分析3.1邊坡穩(wěn)定性分析的方法定性分析方1)極限平衡法的三個(gè)前提

①滑動(dòng)面上實(shí)際巖土提供的抗剪強(qiáng)度s與作用在滑面上的垂直應(yīng)力σ存在如下關(guān)系：或②穩(wěn)定系數(shù)（安全系數(shù)）的定義為沿最危險(xiǎn)破壞面作用的最大抗滑力（或力矩）與下滑力（或力矩）的比值。即

F＝抗滑力／下滑力3.2極限平衡法501)極限平衡法的三個(gè)前提或②穩(wěn)定系數(shù)（安全系數(shù)）的③二維（平面）極限分析的基本單元是單位寬度的分塊滑體。2）極限平衡分析分析計(jì)算步驟：

①在斷面上繪制滑面形狀。根據(jù)滑坡外形，及滑坡中段滑面深度、坍塌情況、破壞方式（平面、圓弧、復(fù)合滑動(dòng)等），推測(cè)幾個(gè)可能的滑動(dòng)面形狀。

②推定滑坡后裂縫及塌陷帶的深度，計(jì)算或確定其產(chǎn)生的影響。51③二維（平面）極限分析的基本單元是單位寬度的分塊滑③對(duì)滑坡的滑體進(jìn)行分塊。分塊的數(shù)目要根據(jù)滑坡的具體情況確定。一般來(lái)說(shuō)應(yīng)盡量使分塊小些。條塊數(shù)目越多，結(jié)果誤差越小。此外，條塊垂直或不垂直條分要根據(jù)計(jì)算方法和巖體結(jié)構(gòu)確定。④計(jì)算滑動(dòng)面上的孔隙水壓力,可采用地下水監(jiān)測(cè)等方法確定。⑤采用合適的計(jì)算方法，計(jì)算穩(wěn)定系數(shù)。但原則上應(yīng)采取兩種或兩種以上的計(jì)算方法進(jìn)行結(jié)果比較。52③對(duì)滑坡的滑體進(jìn)行分塊。分塊的數(shù)目要根據(jù)滑坡的具3.3平面破壞計(jì)算法平面破壞計(jì)算法分析模型滑體重量W；滑動(dòng)面上的法向力N；滑動(dòng)面上的裂隙水壓(該力在庫(kù)侖準(zhǔn)則里考慮)U；抗滑力S；作用在滑體重心上的水平力（如地震力）

Q；張裂隙孔隙水壓力V。533.3平面破壞計(jì)算法平面破壞計(jì)算法分析模型滑體重量W；滑（1）假定條件

1)滑動(dòng)面及張裂隙的走向平行于坡面走向；2)張裂隙是直立的，其中充有高度為ZW的水柱；3)水沿張裂隙的底進(jìn)入滑動(dòng)面并沿滑動(dòng)面滲透；4)滑體沿滑動(dòng)面做剛體下滑。54（1）假定條件54（2）力學(xué)分析由滑線法向（N方向）力平衡，得由滑面切向（S方向）力平衡，得由庫(kù)侖破壞準(zhǔn)則及安全系數(shù)定義得（1）（2）（3）55（2）力學(xué)分析由滑面切向（S方向）力平衡將式(1)中的N代入式（3）得（4）將式（2）中的S值代入(4)并整理得（5）56將式(1)中的N代入式（3）得（4）將式（2）中的S值代入(3)穩(wěn)定系數(shù)(安全系數(shù))限值的確定建議的值多在1.05~1.5的范圍內(nèi)。我國(guó)《巖土工程勘察規(guī)范》規(guī)定：①新設(shè)計(jì)的邊坡，對(duì)一級(jí)邊坡工程，值宜采用1.3-1.5；二級(jí)邊坡工程，宜采用1.15-1.3；三級(jí)邊坡工程，宜采用1.05-1.15。②驗(yàn)算已有邊坡的穩(wěn)定性時(shí)，值可采用1.10-1.25。當(dāng)需對(duì)邊坡加荷、增大坡角或開挖坡角時(shí)，應(yīng)按新設(shè)計(jì)的邊坡選用值。

57(3)穩(wěn)定系數(shù)(安全系數(shù))限值的確定574.1邊坡的防治(1)防治原則（具體）1、正確選擇場(chǎng)地，合理制訂方案

高應(yīng)力區(qū)人工邊坡，合理布置邊坡方向，使邊坡走向大致與最大主應(yīng)力方向一致，露天采礦宜采用橢圓形礦坑，其長(zhǎng)軸應(yīng)平行于最大主應(yīng)力方向。對(duì)穩(wěn)定性極差，治理難度高、耗資大的邊坡(可能再次活動(dòng)的大型滑坡、崩塌)，應(yīng)以繞避為宜。4邊坡的防治584.1邊坡的防治4邊坡的防治582、查清影響因素采取必要措施消除或改變這些因素，變不利為有利因素，以保持邊坡穩(wěn)定性，向提高穩(wěn)定性的方向發(fā)展。3、及時(shí)處理對(duì)出現(xiàn)變形的邊坡及時(shí)采取增強(qiáng)措施。當(dāng)變形跡象已十分明顯或進(jìn)入加速階段，必須采取降低下滑力，增強(qiáng)抗滑力的有效措施，迅速改善邊坡穩(wěn)定狀態(tài)。592、查清影響因素594、考慮工程重要性這是制訂整治方案必須遵循的經(jīng)濟(jì)原則。對(duì)于那些威脅到重大永久性工程安全的邊坡變形和破壞，應(yīng)采取較全面的、嚴(yán)密的整治措施，以保證邊坡具有較高的安全系數(shù)。對(duì)于一般性工程或臨時(shí)性工程，則可采取較簡(jiǎn)易的防治措施。604、考慮工程重要性60(2)整治措施消除或減少地表水或地下水的作用；恢復(fù)山體平衡條件；改善滑動(dòng)帶或滑坡體土壤性質(zhì)。

概括起來(lái)為“避、排、擋、減、固、植”六個(gè)字經(jīng)驗(yàn)?！氨堋保壕褪潜荛_滑坡的影響；“排”：排水導(dǎo)流，采用多種形式的截水溝、排水溝、急流槽來(lái)攔截和排引地表水；“擋”：就是抗滑支擋，在滑坡舌部或中前部修建各種形式的抗滑擋墻；61(2)整治措施61隴海線為防止葡萄園滑坡的危害，采取了大繞線（避讓）措施62隴海線為防止葡萄園滑坡的危害，采取了大繞線（避讓）措施62地表排水系統(tǒng)1-泄水孔；2-截水溝；3-濕地；4-泉；5-滑坡周界63地表排水系統(tǒng)63擋墻與排水措施結(jié)合A-擋墻與支撐暗溝布置B-支撐暗溝與抗滑擋墻聯(lián)合結(jié)構(gòu)1-縱向暗溝；2-抗滑擋墻；3-干砌塊石片；4-擋墻；5-泄水孔；6-滑面；7-反濾層；8-漿砌石64擋墻與排水措施結(jié)合A-擋墻與支撐暗溝布置B-支撐暗溝與抗滑擋地下排水坑道①排水坑道；②含水層；③基巖；④滑坡體65地下排水坑道65分層多次高壓注漿預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)加固后的京滬高速公路大金山路塹邊坡66分層多次高壓注漿預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)加固后的京滬高速公路大金山路同三高速公路坡間擋土墻(復(fù)合式錨桿樁技術(shù))

67同三高速公路坡間擋土墻(復(fù)合式錨桿樁技術(shù))67基坑支護(hù)（預(yù)應(yīng)力錨索，格子梁、抗滑樁）68基坑支護(hù)（預(yù)應(yīng)力錨索，格子梁、抗滑樁）68“減”：就是減重反壓，把滑坡體上部主滑和牽引地段的土石方挖去，填在滑坡下部的抗滑地段，反壓阻滑，改善邊坡，減少下滑力，增加抗滑力，提高滑坡的穩(wěn)定性；“固”：就是利用物理化學(xué)加固，以土層固化改變滑動(dòng)帶的土石性質(zhì)，提高它的強(qiáng)度，從而達(dá)到穩(wěn)定滑坡的目的。例如采用焙燒法、電滲排水法、水泥灌漿法、化學(xué)灌漿法、鉆孔孔底爆破法等物理化學(xué)方法整治滑坡。69“減”：就是減重反壓，把滑坡體上部主滑和牽引地段的土石方挖去利用加勁材料埋置于土壤內(nèi)，形成加勁后之擋土構(gòu)造物，以提供邊坡內(nèi)部穩(wěn)定的能力。70利用加勁材料埋置于土壤內(nèi)，形成加勁后之擋“植”：就是植樹造林，采取綠化山坡，種樹植被等措施來(lái)防止滑體、岸坡沖刷，穩(wěn)定滑坡。71“植”：就是植樹造林，采取綠化山坡，種樹植被等措施來(lái)防止滑體4.2滑坡的預(yù)測(cè)與預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)--可能發(fā)生邊坡破壞的空間位置判定。內(nèi)容—地段、類型、運(yùn)動(dòng)方式、規(guī)模、可能的危害。方法—單因子疊加、綜合指標(biāo)法。預(yù)報(bào)--可能發(fā)生邊坡破壞的時(shí)間判定。類型—中長(zhǎng)期趨勢(shì)（區(qū)域性）、短臨（場(chǎng)地）。方法—宏觀征兆（地表形變、地物移動(dòng)、地氣、地聲、地下水異常、動(dòng)物異常）判斷；觀測(cè)資料分析。724.2滑坡的預(yù)測(cè)與預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)--可能發(fā)生邊坡破壞的空間位置作業(yè)1.影響邊坡失穩(wěn)的主要因素有哪些？2.邊坡穩(wěn)定性極限平衡計(jì)算方法三個(gè)前提假設(shè)是什么？五個(gè)分析計(jì)算步驟？3.邊坡破壞的類型有哪些？73作業(yè)1.影響邊坡失穩(wěn)的主要因素有哪些？73邊坡工程巖石力學(xué)與工程ROCKMECHANICSANDENGINEERING74邊坡工程巖石力學(xué)與工程1主要內(nèi)容概述邊坡的破壞形式及其影響因素邊坡的穩(wěn)定性分析邊坡的防治75主要內(nèi)容概述21、概述1.1邊坡的定義

指地殼表部一切具有側(cè)向臨空面的地質(zhì)體。其特點(diǎn)是具有一定的坡度和高度。坡底坡趾坡面角坡面坡肩坡頂坡高761、概述1.1邊坡的定義坡底坡趾坡面角坡面坡肩坡頂坡高3露天礦開挖形成的斜坡構(gòu)成了采礦區(qū)的邊界，因此稱為邊坡；在鐵路、公路建筑施工中，所形成的路堤斜坡稱為路堤邊坡；開挖路塹所形成的斜坡稱為路塹邊坡；在水利建設(shè)中開挖所形成的斜坡也稱為邊坡。

77露天礦開挖形成的斜坡構(gòu)成了采礦區(qū)的邊界，因此稱為邊深度超過(guò)850m的智利丘基卡馬塔（Chuquicamata）銅礦78深度超過(guò)850m的智利丘基卡馬塔（Chuquicamat1路堤邊坡791路堤邊坡6路塹邊坡80路塹邊坡7三峽大壩工程81三峽大壩工程8露天礦局部滑坡82露天礦局部滑坡9公路滑坡廣東S223線丙村至梅州公路83公路滑坡廣東S223線丙村至梅州公路10鐵西滑坡鐵西車站，暴雨型堆積層滑坡，鐵軌被推移5m，列車顛覆84鐵西滑坡鐵西車站，暴雨型堆積層滑坡，鐵軌被推移5m，列車顛覆水利邊坡

都江堰市麻溪滑坡:位于紫坪鋪水庫(kù)工程建設(shè)區(qū)，在降雨和工程開挖的影響下發(fā)生了兩次滑坡，滑坡體總方量達(dá)到60萬(wàn)。由于監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)及時(shí)，沒有人員傷亡，造成滑坡前緣213國(guó)道公路中斷達(dá)20多小時(shí)。85水利邊坡都江堰市麻溪滑坡:位于紫坪鋪水庫(kù)工程建設(shè)區(qū)，在（1）成因:自然斜坡和人工邊坡

天然斜坡：就是在一定的地質(zhì)環(huán)境中，在各種地質(zhì)營(yíng)力作用下形成和演化的自然歷史過(guò)程的產(chǎn)物，未經(jīng)人為擾動(dòng)。如山坡、海岸、河岸等。

人工邊坡：人類為某種工程、經(jīng)濟(jì)目的而開挖，往往是在自然斜坡的基礎(chǔ)之上形成的，其特點(diǎn)就是具有規(guī)則的幾何形態(tài)，如路塹邊坡、路堤邊坡、露天礦邊幫、運(yùn)河（渠道）邊坡等。1.2邊坡的分類86（1）成因:自然斜坡和人工邊坡1.2邊坡的分類13天然邊坡人工邊坡由于地質(zhì)作用而自然形成的邊坡

在天然巖土體中開挖或填筑而成的邊坡山坡、江河岸坡路基、堤壩、礦山邊坡、基坑（2）巖性

巖質(zhì)邊坡（由巖石構(gòu)成，又分為順層邊坡、切層邊坡和逆向坡）

土質(zhì)邊坡87天然邊坡人工邊坡由于地質(zhì)作用而自然形成的邊坡在天然巖土體中（3）坡高

根據(jù)坡高將邊坡分為一般邊坡和高邊坡。

黃潤(rùn)秋建議城建系統(tǒng)為大于15m，公路系統(tǒng)為大于30m，鐵道系統(tǒng)為大于50m，而礦山系統(tǒng)和水電系統(tǒng)為大于100m，稱為高邊坡。（見：黃潤(rùn)秋.中國(guó)巖石高邊坡工程及其研究.)

88（3）坡高15（4）坡度一般邊坡:

緩坡：坡度小于15°

中等坡：坡度15°-30°

陡坡：坡度30°-60°

急坡：坡度大于60°至垂直

倒坡：坡度大于90°礦山邊坡:

陡邊坡：坡度大于45°89（4）坡度161.3邊坡工程對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的影響（1）邊坡工程對(duì)露天礦建設(shè)的影響礦體HcotαΗαQ圖7-2上盤廢石挖方量Q的示意圖采礦工程完成的挖方量約占人類各種開挖挖方量總和的五分之四。采礦開挖的目的是開采有用礦物，但為了保證邊坡的穩(wěn)定性需要超挖大量的廢石，以圖7-2所示的上盤為例，設(shè)采深為H，坡段長(zhǎng)為L(zhǎng)，坡角為α，α的極限值為90°，則圖7-2所示的廢石挖方量Q為：Q=LH2·cotα/2901.3邊坡工程對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的影響礦體HcotαΗαQ當(dāng)坡角從α2減少為α1時(shí)，挖方量的增量為：Q=LH2(ctgα2-ctgα1)/2如果坡角從α1=350增加到α2=360，那么，對(duì)深度400m的礦坑，每公里長(zhǎng)的坡段可減少剝離量4.15Mm3；如果坑深為100m，則剝離量減少0.26Mm3。H由此可見，隨坡高的增加，加陡邊坡成了減少?gòu)U石開挖和運(yùn)輸量、提高礦山經(jīng)濟(jì)效益的一個(gè)關(guān)鍵問題。91當(dāng)坡角從α2減少為α1時(shí)，挖方量的增量為：H（2）邊坡工程對(duì)鐵路、公路、水利建設(shè)的影響

路堤施工中，在路堤高度一定的條件下，坡角越大，路基所占面積就越小，反之就越大。在平原地區(qū)，由于耕地緊張，為了保護(hù)耕地，路基邊坡的坡角愈大愈好；而在山區(qū)，大坡角的邊坡能有效地減少路堤的填方量。而在路塹、水利工程施工中，加大邊坡的坡角，同樣也能取得減少土石方量的作用，從而降低建設(shè)成本。92（2）邊坡工程對(duì)鐵路、公路、水利建設(shè)的影響19（3）邊坡工程對(duì)其它方面的影響

房屋建筑與市政建設(shè)中，邊坡的穩(wěn)定性一方面影響到建筑物的安全運(yùn)營(yíng)與使用，另一方面也影響到建設(shè)成本。

93（3）邊坡工程對(duì)其它方面的影響202邊坡的破壞形式及其影響因素2.1邊坡巖體的變形特征

巖石邊坡的變形以坡體未出現(xiàn)貫通性的破壞面為特點(diǎn)，但在坡體的局部區(qū)域，特別在坡面附近也可能出現(xiàn)一定程度的破裂與錯(cuò)動(dòng)，但從整體而言并未產(chǎn)生滑動(dòng)破壞。邊坡的變形主要表現(xiàn)為松動(dòng)和蠕動(dòng)。

942邊坡的破壞形式及其影響因素2.1邊坡巖體的變形特征2（1）松動(dòng)

坡體表部出現(xiàn)一系列與坡向近于平行的陡傾角張開裂隙，被這種裂隙切割的巖體便向臨空方向松開、移動(dòng)，這種過(guò)程和現(xiàn)象稱為松動(dòng)。它是一種斜坡卸荷回彈的過(guò)程和現(xiàn)象。

實(shí)踐中把發(fā)育有松動(dòng)裂隙的坡體部位，稱為邊坡松動(dòng)帶。邊坡松動(dòng)帶使坡體強(qiáng)度降低，又使各種營(yíng)力因素更易深入坡體，加大坡體內(nèi)各種營(yíng)力因素的活躍程度。它是邊坡變形與破壞的初始表現(xiàn)。95（1）松動(dòng)22（2）蠕動(dòng)

邊坡巖體在自重應(yīng)力為主的坡體應(yīng)力長(zhǎng)期作用下，向臨空方向緩慢而持續(xù)的變形，稱為邊坡蠕動(dòng)。

蠕動(dòng)的形成機(jī)制：巖土的粒間滑動(dòng)（塑性變形），或者沿巖石裂紋微錯(cuò)，或者由巖體中一系列裂隙擴(kuò)展所致。

分類：表層蠕動(dòng)深層蠕動(dòng)邊坡淺部巖體在重力的長(zhǎng)期作用下，向臨空方向緩慢變形構(gòu)成一剪變帶，其位移由坡面向坡體內(nèi)部逐漸降低直至消失，這便是表層蠕動(dòng)。破碎的巖質(zhì)斜坡及土質(zhì)斜坡，表層蠕動(dòng)甚為典型。主要發(fā)育在坡體下部或坡體內(nèi)部，按其形成機(jī)制特點(diǎn)，深層蠕動(dòng)有軟弱基座蠕動(dòng)和坡體蠕動(dòng)兩類。96（2）蠕動(dòng)表層蠕動(dòng)深層蠕動(dòng)邊坡淺部巖體在重力的長(zhǎng)期作用下，2.2邊坡巖體的破壞模式（1）崩塌崩塌是指塊狀巖體與巖坡分離向前翻滾而下。其規(guī)模相差懸殊，大至山崩小至塊體墜落均屬崩塌。

圖7-3崩塌過(guò)程示意圖崩塌

滑坡﹛其他破壞972.2邊坡巖體的破壞模式圖7-3崩塌過(guò)程示意圖崩塌滑邊坡崩塌破壞

98邊坡崩塌破壞25產(chǎn)生崩塌的原因，從力學(xué)機(jī)理分析，可認(rèn)為是巖體在重力與其它外力共同作用下超過(guò)巖體強(qiáng)度而引起的破壞的現(xiàn)象。99產(chǎn)生崩塌的原因，從力學(xué)機(jī)理分析，可認(rèn)為（2）滑坡

滑坡是指巖體在重力作用下，沿坡內(nèi)軟弱結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生的整體滑動(dòng)。與崩塌相比，滑坡通常以深層破壞形式出現(xiàn)。100（2）滑坡27不同的滑坡其滑速可以相差很大，這主要取決于滑動(dòng)面本身的物理、力學(xué)性質(zhì)。當(dāng)滑動(dòng)面通過(guò)塑性較強(qiáng)的巖土?xí)r，其滑速一般比較緩慢；當(dāng)滑動(dòng)面通過(guò)脆性巖石，或者滑面本身具有一定的抗剪強(qiáng)度時(shí)，由于構(gòu)成滑面之前可以承受較高的下滑力，一旦形成滑面即將下滑時(shí)，其抗剪強(qiáng)度急劇下降，因此滑動(dòng)往往是突發(fā)而迅速的。101不同的滑坡其滑速可以相差很大，這主要取決于滑動(dòng)面本根據(jù)滑面的形狀，其滑坡形式可區(qū)分為平面剪切滑動(dòng)和旋轉(zhuǎn)剪切滑動(dòng)。1）平面剪切滑動(dòng)

平面滑動(dòng)的特點(diǎn)是塊體沿著平面滑移?；瑒?dòng)往往發(fā)生在地質(zhì)軟弱面的走向平行于坡面，產(chǎn)狀向坡外傾斜的地方。根據(jù)滑面的空間幾何組成，平面滑動(dòng)存在簡(jiǎn)單平面剪切滑動(dòng)、階梯式滑坡、三維楔體滑坡和多滑塊滑動(dòng)幾種破壞模式。102根據(jù)滑面的形狀，其滑坡形式可區(qū)分為平面剪①簡(jiǎn)單平面剪切滑動(dòng)：為了使滑動(dòng)沿單一面發(fā)生，必須滿足以下幾何條件：

1)滑動(dòng)面的走向必須與坡面平行或接近平行（約在20度范圍之內(nèi)）；2)破壞面必須在邊坡面露出，就是說(shuō)它的傾角必須小于坡面的傾角；3)破壞面的傾角必須大于該面的摩擦角；4)巖體中必須存在對(duì)于滑移僅有很小阻力的節(jié)理面，它規(guī)定了滑動(dòng)的側(cè)面邊界。a）簡(jiǎn)單平面剪切，僅有一個(gè)滑面和一個(gè)滑塊b）帶張裂縫的平面剪切103①簡(jiǎn)單平面剪切滑動(dòng)：為了使滑動(dòng)沿單一面發(fā)生，必須滿足以下幾邊坡單一平面破壞104邊坡單一平面破壞31邊坡復(fù)合型平面破壞

105邊坡復(fù)合型平面破壞32②階梯式滑坡：階梯式滑動(dòng)面由兩組節(jié)理相交而形成。這一滑坡的不穩(wěn)定概率通常比簡(jiǎn)單平面剪切的不穩(wěn)定概率要大得多。

被橫交節(jié)理連通的節(jié)理組上的階梯式滑坡d）存在兩個(gè)滑面的雙滑面滑坡106②階梯式滑坡：階梯式滑動(dòng)面由兩組節(jié)理相交而形成。這一滑坡的邊坡階梯狀破壞

107邊坡階梯狀破壞34③三維楔體破壞

當(dāng)兩個(gè)不連續(xù)面的走向斜交坡面，其交線在坡面上出露時(shí)，如果此交線的傾角顯著大于摩擦角，則位于此兩不連續(xù)面上的巖石楔體將沿交線下滑，形成空間楔體破壞。108③三維楔體破壞35邊坡楔形破壞

109邊坡楔形破壞36④多滑塊滑動(dòng)：兩個(gè)乃至更多的弱面可以組合形成一滑動(dòng)面。兩個(gè)滑塊，上部滑塊驅(qū)使下部滑塊發(fā)生旋轉(zhuǎn)，發(fā)展成所謂的傾倒破壞110④多滑塊滑動(dòng)：兩個(gè)乃至更多的弱面可以組合形成一滑動(dòng)面。2）旋轉(zhuǎn)剪切滑動(dòng)

旋轉(zhuǎn)剪切滑動(dòng)的滑面通常成弧形狀，巖體沿此弧形滑面滑移。在均質(zhì)的巖體中，特別是均質(zhì)泥巖或頁(yè)巖中易產(chǎn)生近圓弧形滑面。當(dāng)巖土非常軟弱（土邊坡）或者巖體節(jié)理異常發(fā)育或已破碎（廢石堆），破壞也常常表現(xiàn)為圓弧狀滑動(dòng)。

圓弧形破壞發(fā)生的條件是：當(dāng)土體或巖體中的單個(gè)顆粒與邊坡尺寸相比是極其小的，且這些顆粒由于它們的形狀關(guān)系不是互相咬合的。

1112）旋轉(zhuǎn)剪切滑動(dòng)38

在非均質(zhì)巖坡中，滑面很少是圓弧的，因?yàn)樗男螤钍軐用?、?jié)理裂隙的影響。這時(shí)滑面是由短折線組成的圓弧，近似于對(duì)數(shù)螺旋線或其它形狀的弧面。

（a）圓弧滑面的平面示意圖（b）旋轉(zhuǎn)剪切破壞的空間示意圖圖7-5發(fā)生在圓弧滑面上的旋轉(zhuǎn)剪切破壞112在非均質(zhì)巖坡中，滑面很少是圓弧的，因?yàn)樗男螤钍軐舆吰聢A弧形破壞

113邊坡圓弧形破壞40（3）其他類型破壞1）滑塌

邊坡松散巖土的坡角β大于它的內(nèi)摩擦角Φ時(shí)，因表層蠕動(dòng)進(jìn)一步發(fā)展，使它沿著剪變帶表現(xiàn)為順坡滑移、滾動(dòng)與坐塌，從而重新達(dá)到穩(wěn)定坡腳的斜坡破壞過(guò)程，稱為滑塌，或稱為崩滑。

φ(a)開挖坡腳形成滑塌(b)恢復(fù)天然穩(wěn)定坡角

圖7-6滑塌示意圖β114（3）其他類型破壞φ(a)開挖坡腳形成滑塌2）巖塊流動(dòng)

巖塊流動(dòng)通常發(fā)生在均質(zhì)硬巖層中，這種破壞類似于脆性巖石在峰值強(qiáng)度點(diǎn)上破碎而使巖層全面崩塌的情形。

成因:應(yīng)力集中點(diǎn)→巖石破裂或破碎→鄰近巖石破裂→巖層出現(xiàn)全面破裂而崩塌，巖塊象流體一樣沿坡面向下流動(dòng)，形成巖塊流動(dòng)。

1152）巖塊流動(dòng)423）巖層曲折當(dāng)巖層成層狀沿坡面分布時(shí)，由于巖層本身的重力作用，或由于裂隙水的冰脹作用，增加了巖層之間的張拉應(yīng)力，使坡面巖層曲折，導(dǎo)致巖層破壞，巖塊沿坡向下崩落。1163）巖層曲折當(dāng)巖層成層狀沿坡面分布時(shí)，由于巖層2.3邊坡穩(wěn)性的影響因素(1)不連續(xù)面在邊坡破壞中的作用

邊坡變形與破壞的首要條件，在于坡體中存在各種形式的結(jié)構(gòu)面。巖體的結(jié)構(gòu)特征對(duì)邊坡應(yīng)力場(chǎng)的影響主要表現(xiàn)為由于巖土體的不均一和不連續(xù)性，使沿結(jié)構(gòu)面周邊出現(xiàn)應(yīng)力集中或應(yīng)力阻滯現(xiàn)象。

1172.3邊坡穩(wěn)性的影響因素(1)不連續(xù)面在邊坡破壞中的作用4結(jié)構(gòu)面與主壓應(yīng)力垂直，將發(fā)生平行結(jié)構(gòu)面方向拉應(yīng)力，或在端點(diǎn)部位出現(xiàn)垂直于結(jié)構(gòu)面的壓應(yīng)力，有利于結(jié)構(gòu)面壓密和坡體穩(wěn)定。結(jié)構(gòu)面與主壓應(yīng)力斜交，結(jié)構(gòu)面周邊主要為剪應(yīng)力集中，并于端點(diǎn)附近或應(yīng)力阻滯部位出現(xiàn)拉應(yīng)力。

順坡結(jié)構(gòu)面與主壓應(yīng)力呈交角，將出現(xiàn)最大剪應(yīng)力與拉應(yīng)力值，對(duì)邊坡穩(wěn)定十分不利，坡體易于沿結(jié)構(gòu)面發(fā)生剪切滑移，同時(shí)可能出現(xiàn)折線型蠕滑裂隙系統(tǒng)。結(jié)構(gòu)面相互交匯或轉(zhuǎn)折處，形成很高的壓應(yīng)力及拉應(yīng)力集中區(qū)，其變形與破壞常較劇烈。118結(jié)構(gòu)面與主壓應(yīng)力垂直，將發(fā)生平行結(jié)構(gòu)面方向拉應(yīng)力(2)改變斜坡外形，引起坡體應(yīng)力分布的變化

河流、水庫(kù)及湖海的沖刷及掏刷，使岸坡外形發(fā)生變化。

人工削坡未考慮巖體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，切露了控制斜坡穩(wěn)定的主要軟弱結(jié)構(gòu)面，形成或擴(kuò)大了臨空面，使坡體失去支撐，會(huì)導(dǎo)致斜坡的變形與破壞。

坡角增加時(shí)，坡頂及坡面張力帶范圍擴(kuò)大，坡腳應(yīng)力集中帶的最大剪應(yīng)力也隨之增大。坡頂、坡腳應(yīng)力集中增大，會(huì)導(dǎo)致斜坡的變形與破壞。

119(2)改變斜坡外形，引起坡體應(yīng)力分布的變化46(3)改變斜坡巖土體的力學(xué)性質(zhì)，使坡體強(qiáng)度發(fā)生變化

風(fēng)化作用

水地下水對(duì)邊坡的破壞機(jī)理表現(xiàn)在三個(gè)方而：

①降低滑面的正應(yīng)力，減小摩阻力，進(jìn)而降低了滑坡體抗滑力；②動(dòng)水壓力沿邊坡臨空面產(chǎn)生的分量增大了坡體下滑力；③孔隙水壓力產(chǎn)生的“水楔作用”推動(dòng)了坡體上裂隙的擴(kuò)展進(jìn)程。120(3)改變斜坡巖土體的力學(xué)性質(zhì)，使坡體強(qiáng)度發(fā)生變化47(4)斜坡直接受各種力的作用

區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力的變化、地震、爆破、地下靜水壓力和動(dòng)水壓力，以及施工荷載等，都使斜坡直接受力，對(duì)斜坡穩(wěn)定的影響直接而迅速。

121(4)斜坡直接受各種力的作用483邊坡的穩(wěn)定性分析3.1邊坡穩(wěn)定性分析的方法定性分析方法

定量分析方法

{工程類比法圖解法（赤平極射投影、實(shí)體比例投影、摩擦圓法等）{極限平衡法數(shù)值分析法（有限元FEM，邊界元BEM，離散元DEM等）可靠度分析方法（蒙特卡羅法和隨機(jī)有限元法等）{1223邊坡的穩(wěn)定性分析3.1邊坡穩(wěn)定性分析的方法定性分析方1)極限平衡法的三個(gè)前提

①滑動(dòng)面上實(shí)際巖土提供的抗剪強(qiáng)度s與作用在滑面上的垂直應(yīng)力σ存在如下關(guān)系：或②穩(wěn)定系數(shù)（安全系數(shù)）的定義為沿最危險(xiǎn)破壞面作用的最大抗滑力（或力矩）與下滑力（或力矩）的比值。即

F＝抗滑力／下滑力3.2極限平衡法1231)極限平衡法的三個(gè)前提或②穩(wěn)定系數(shù)（安全系數(shù)）的③二維（平面）極限分析的基本單元是單位寬度的分塊滑體。2）極限平衡分析分析計(jì)算步驟：

①在斷面上繪制滑面形狀。根據(jù)滑坡外形，及滑坡中段滑面深度、坍塌情況、破壞方式（平面、圓弧、復(fù)合滑動(dòng)等），推測(cè)幾個(gè)可能的滑動(dòng)面形狀。

②推定滑坡后裂縫及塌陷帶的深度，計(jì)算或確定其產(chǎn)生的影響。124③二維（平面）極限分析的基本單元是單位寬度的分塊滑③對(duì)滑坡的滑體進(jìn)行分塊。分塊的數(shù)目要根據(jù)滑坡的具體情況確定。一般來(lái)說(shuō)應(yīng)盡量使分塊小些。條塊數(shù)目越多，結(jié)果誤差越小。此外，條塊垂直或不垂直條分要根據(jù)計(jì)算方法和巖體結(jié)構(gòu)確定。④計(jì)算滑動(dòng)面上的孔隙水壓力,可采用地下水監(jiān)測(cè)等方法確定。⑤采用合適的計(jì)算方法，計(jì)算穩(wěn)定系數(shù)。但原則上應(yīng)采取兩種或兩種以上的計(jì)算方法進(jìn)行結(jié)果比較。125③對(duì)滑坡的滑體進(jìn)行分塊。分塊的數(shù)目要根據(jù)滑坡的具3.3平面破壞計(jì)算法平面破壞計(jì)算法分析模型滑體重量W；滑動(dòng)面上的法向力N；滑動(dòng)面上的裂隙水壓(該力在庫(kù)侖準(zhǔn)則里考慮)U；抗滑力S；作用在滑體重心上的水平力（如地震力）

Q；張裂隙孔隙水壓力V。1263.3平面破壞計(jì)算法平面破壞計(jì)算法分析模型滑體重量W；滑（1）假定條件

1)滑動(dòng)面及張裂隙的走向平行于坡面走向；2)張裂隙是直立的，其中充有高度為ZW的水柱；3)水沿張裂隙的底進(jìn)入滑動(dòng)面并沿滑動(dòng)面滲透；4)滑體沿滑動(dòng)面做剛體下滑。127（1）假定條件54（2）力學(xué)分析由滑線法向（N方向）力平衡，得由滑面切向（S方向）力平衡，得由庫(kù)侖破壞準(zhǔn)則及安全系數(shù)定義得（1）（2）（3）128（2）力學(xué)分析由滑面切向（S方向）力平衡將式(1)中的N代入式（3）得（4）將式（2）中的S值代入(4)并整理得（5）129將式(1)中的N代入式（3）得（4）將式（2）中的S值代入(3)穩(wěn)定系數(shù)(安全系數(shù))限值的確定建議的值多在1.05~1.5的范圍內(nèi)。我國(guó)《巖土工程勘察規(guī)范》規(guī)定：①新設(shè)計(jì)的邊坡，對(duì)一級(jí)邊坡工程，值宜采用1.3-1.5；二級(jí)邊坡工程，宜采用1.15-1