邊坡穩(wěn)定性分析

邊坡穩(wěn)定性分析本頁僅作為文檔封面，使用時可以刪除Thisdocumentisforreferenceonly-rar21year.March第9章 邊坡穩(wěn)定性分析學習指導：本章介紹了邊坡的破壞類型，即：巖崩和巖滑；著重介紹了邊法；介紹了巖坡處理的措施。重點：1邊坡的變形與破壞類型；影響邊坡穩(wěn)定性的因素；邊坡穩(wěn)定性分析與評價。邊坡的變形與破壞類型概述隨著社會進步及經濟進展，越來越多地在工程活動中涉及邊坡工程問題，通過長期的工程實踐，工程地質工作者已對邊坡工程形成了比較完善的理論體是其本身的歷史進展，而是與人類活動親熱相關；人類在進展生產建設的同工程的分支之一，始終是人們爭論的重點課題之一。在水電、交通、采礦等諸多的領域，邊坡工程都是整體工程不行分割的局部，為保證工程運行安全及節(jié)約經費，寬闊學者對邊坡的演化規(guī)律、邊坡穩(wěn)定性及滑坡推測預報等進展了廣泛爭論。然而，隨著人類工程活動的規(guī)模擴大及經濟建設的急劇進展，邊坡工程中普遍消滅了高陡邊坡穩(wěn)定性及大型災難性滑300—500m，而水電500—1000米，其中涉及的工程地質問題極為簡單，特別是在西南山區(qū)，邊坡的變形、破壞極為普遍，滑坡災難已成為一種常見的危害人民生命財產安全及工程正常運營的地質災難。因此，寬闊工程地質和巖石力學工作者對此問題進展了長期不懈的探究研從初期的工程地質類比法、歷史成因分析法等定性爭論(土)體構造掌握論等，這些無疑為邊坡工程及滑坡預報爭論奠定了堅實的根底，為人類工程建設做出了重大奉獻。在工程中常要遇到巖坡穩(wěn)定的問題，例如在大壩施工過程中，壩肩開挖破如在引水隧洞的進出口部位的邊坡、溢洪道開挖的邊坡、渠道的邊坡以及公象叫做滑坡?；略斐晌：艽螅瑸榇嗽谑┕で?，必需做好穩(wěn)定分析工作。巖坡不同于一般土質邊坡，其特點是巖體構造簡單、斷層、節(jié)理、裂隙相互地下水位的凹凸等有關。巖體內的構造面，尤其是脆弱構造面的的存在，常常是巖坡不穩(wěn)定的主要因層滑動；另一種是沿著巖體中的構造面滑動；此外，當這兩種脆弱面不存在時，也可能在巖體中滑動，但主要的是前面兩種狀況較多。在進展巖坡分析時，應當特別留意構造面和脆弱層的影響。脆弱巖層主要是粘土頁巖、凝灰?guī)r、泥灰?guī)r、云母片巖、滑石片巖以及含有巖鹽或石膏成分的巖層。這類巖層遇水浸泡后易軟化，強度大大地降低，形成脆弱(如石英巖、砂巖等等)應當查明有無這類脆弱夾層存在。構造面包括沉積作用的層面、假整合面、不整合面；火成巖侵入構造面以及冷縮構造面；變質作用的片理，構造作用的斷裂構造面等等。巖質邊坡穩(wěn)定分析時，應當爭論巖體中應力場和各種構造面的組合關系。巖坡的滑動就是在應(很可能是構造面)產生的。巖體的應力是由巖體重量、滲透壓力、地質構造應力以及外界因素，如地震慣性力、風力、溫度應力等所形成的邊坡剪應力，這種剪應力超過構造面的抗剪強度就促使巖體沿著構造面滑動。有時沿某一構造面滑動，有時沿著多種構造面所組合的滑動面滑動。通常以后者為多數。構造面中如夾有粘土或其它泥質充填物，則就成為脆弱構造面。地質構造作認真分析是格外重要的。巖坡的破壞類型巖坡的破壞類型從形態(tài)上來看可分為巖崩和巖滑兩種。巖崩一般發(fā)生在邊坡9-1(a)所示，或9-1(b)、(c)，它常常產生于以及旋轉滑動。平面滑動是一局部巖體在重力作用下沿著某一軟面(層面、斷9-2(a)，滑動面的傾角必大于該平面的內摩擦角。平面滑動不僅滑體抑制了底部在軟巖中(例如頁巖)，如底部傾角遠陡于內摩擦角，則巖石本身的破壞即可解除側邊約束，從而產生平面滑動。而在硬巖中，假設不連續(xù)面橫切坡頂，邊坡上巖石兩側分別，則也能發(fā)生平面滑動。楔)9-2(b)。在挖方工程中，假設兩個不連續(xù)面的交線出露，則楔形巖體失去下部支撐作用而滑動。法國馬爾帕塞壩的崩潰(1959年)就是巖基楔形滑動的結果。旋轉滑動的滑動面9-2(c)，這種滑動一般產生于非成層的均質巖體中。巖坡的滑動過程一般可分為三個階段。初期是蠕動變形階段，這一階段中坡地下水滲出由渾變清等。在進展巖坡穩(wěn)定性分析時，首先應當查明巖坡可能的滑動類型，然后對不同分別闡述各種分析方法。閱歷證明，很多滑坡的發(fā)生都與巖體內的滲水作用有關，這是由于巖體內滲的手段之一。意大利瓦依昂(Vajont)水庫巖坡滑動而造成的事故是著名于全世界的。水庫196010月就覺察上坡四周有主要裂隙，同時直接在沿河的陡坡上曾經發(fā)生過一次較小的滑坡，從該時起，這整個區(qū)域都處于運動中，這運動的速度為每天假設干1963109日夜晚，岸坡發(fā)生突然的崩150270米高的拱壩，致使下游的郎加朗市鎮(zhèn)遭到了消滅性的破壞，2400多人死亡。河谷瓦依昂滑坡斷面圖滑前地面;2-滑后地面;3-滑面;4-斷層;5-凹地9-3上示有瓦依昂山坡崩坍的二個斷面圖。由此看來，巖坡崩坍所造成的作，以及在設計時做好巖坡穩(wěn)定分析工作?？档滤固馗袼矶瓷奖?2-壓力隧洞;3-滲水;4-泉水;5-透水巖石;6-不透水巖石隧洞原來設計為無壓隧洞，但后來卻成為有壓隧洞。中等程度的水壓力使襯頂部(9-4)。在山坡底部流出一股泉水，滲水使巖石性質惡化，山坡變?yōu)椴环€(wěn)定而成了這次事故。這是一個典型的例子，可以說明很多類似失事的緣由。影響邊坡穩(wěn)定性的因素成邊坡的地貌特征、巖土體的性質、地質構造、巖土體構造、巖體初始應力等。外部因素包括水的作用、地震、巖體風化程度、工程荷載條件及人為因素。內在因素對邊坡的穩(wěn)定性起掌握作用，外部因素起誘發(fā)破壞作用。巖土性質和類型巖性對邊坡的穩(wěn)定及其邊坡的坡高和坡角起重要的掌握作用。堅硬完整的塊如長江三性。松散地層邊坡的坡度較緩。不同的巖層組成的邊坡，其變形破壞也有所不同，在黃土地區(qū)，邊坡的變形散土層地區(qū)，則產生碎屑流或泥石流等。地質構造和巖體構造的影響性差。斷層帶巖石裂開，風化嚴峻，又是地下水最豐富和活動的地區(qū)極易發(fā)生滑坡。巖層或構造的產狀對邊坡穩(wěn)定也有很大影響，水平巖層的邊坡穩(wěn)定性較好，但存在陡傾的節(jié)理裂隙，則易形成倒塌和剝落。同向緩傾的巖質邊坡(構造面傾向和邊坡坡面傾向全都，傾角小于坡角)的穩(wěn)定性比反向傾斜的差，這種狀況最易產生順層滑坡。構造面或巖層傾角愈陡，穩(wěn)定性愈差。如巖層傾角小于10°～15°的邊坡，除沿脆弱夾層可能產生塑性流淌外，一般是穩(wěn)定的；大于15°～25°的邊坡，則依據層面的抗剪強度等因素而定。同向陡傾層狀構造的邊坡，一般穩(wěn)定性較好，但由薄層或軟硬巖互層的巖石組成，則可能因蠕變而產生撓曲彎折或傾倒。反向傾斜層狀構造的邊坡通常較穩(wěn)定，但垂直層面或片理面的走向節(jié)理發(fā)育且順山坡傾斜，則亦易產生切層滑坡。水的作用地表水和地下水是影響邊坡穩(wěn)定性的重要因素。不少滑坡的典型實例都與水而不透水的邊坡，將承受靜水壓力；充水的張開裂隙將承受裂隙水靜不同構造類型的邊坡，有其自身特有的水動力模型。靜水壓力作用于邊坡的靜水壓力主要包括兩種狀況：其一是當邊坡被水庫漂浮時，庫中的水壓力。①邊坡坡面上的靜水壓力：當邊坡被水漂浮，而邊坡的表部相對不透水時，(脆弱構造面)的傾角小于坡角時，則坡面靜水壓力傳到滑動面上的切向重量為抗滑力，對邊坡穩(wěn)定有利。當時，則切向重量為下滑力，則不利于邊坡的穩(wěn)定。②邊坡裂隙靜水壓力：有張裂隙發(fā)育的巖石邊坡以及長期干旱的裂隙粘土邊(9-5)。靜水壓力的作用方向與裂隙面相垂直，其大小與裂隙水水頭有關。對局部充水的高角度裂隙，裂隙靜水壓力Pw

1P P w2HLw(9-1)式中：H 裂隙水的水頭；L 裂隙充水的長度；w水的塊體密度。11裂隙靜水壓力 裂隙靜水壓力分布的不同狀況1—出口節(jié)理放開；2—出口節(jié)理閉合由于裂隙水活動的不規(guī)律性，巖體中的地下水位通常不是圓滑的曲線。在相，地下水位高的裂隙較地下水位低的裂隙承受較大的靜水壓力，這種靜水壓力的差異，有時是使邊坡失穩(wěn)的緣由之一。由于地下水出口節(jié)理裂隙放開狀況不同，也影響裂隙水壓力的大小，因而影響9-6所示，出口節(jié)理張開，地下水位低，裂隙水壓力小；出口節(jié)理閉合，透水性差，則地下水位高，裂隙水壓力大。如作用在巖塊底部滑(靜水壓力等于上覆巖塊重)，而使邊坡穩(wěn)定嚴峻惡化。浮托力處于水下的透水邊坡，承受浮托力的作用，使坡體的有效重量減輕，這對邊的邊坡，坡腳被水漂浮后，浮托力對邊坡穩(wěn)定的影響就更加顯著。動水壓力力，其數值為：wDV I (9-2)w其中：V 流淌水體體積；w 水的塊體密度；I水力梯度。動水壓力的方向和水流方向平行，在近似計算中，多假定與地下水面或滑面計算下滑力時，承受飽和塊體密度；計算抗滑力時，承受浮塊體密度。工程荷載的拱端推力、邊坡坡頂四周修建大型水工建筑物引起的坡頂超載、壓力隧洞內水壓力傳遞給邊坡的裂隙水壓力、庫水對庫岸的浪擊淘涮力、為加固邊坡所施加的力，如預應力錨桿時所加的預應力等都影響邊坡的穩(wěn)定性。由于工程的運行也可能間接地影響邊坡的穩(wěn)定，例如由引水隧洞運行中的水錘作用，使隧洞圍巖承受超靜水荷載，引起出口邊坡開裂變形等。5〕地震作用(誘發(fā))等兩方面效應。累積效應W與地震振之積表示(S=kW)。在一般邊坡穩(wěn)定性計算中，將地震附加力考慮為水平指向坡外的力。但實際上應以垂直與水平地震力的合力的最不利方向為計算依據?？偽灰屏康拇笮〔粌H與震驚強度有關，也與經受的震驚次數有關，頻繁的小震對斜坡的累進性破壞起著格外重要的作用，其累積效果使影響范圍內巖體構造松動，構造面強度降低。)效應觸發(fā)效應可有多種表現形式。在強震區(qū)，地震觸發(fā)的倒塌、滑坡往往與斷裂(裂縫)的擴展，并引(尤其是在暴雨期)激增而導致破壞，也可因晃動造成巖層根部巖體裂開而失穩(wěn)。(包括人工爆破)甚至可使之整體潰散，進展為滑塌式滑坡。構造疏松的飽和砂土受震液化或敏感粘土受震變形，也可導致上覆土體產生滑坡。海底斜坡失穩(wěn)，不少也與地震造成飽水固結土體的液化有關，這也是為什么在格外平緩的海底斜坡中會產生滑坡的重要緣由之一。f15%～30%，c20%～40%。理論計算，降低的低值和高值分別相當于地震烈度Ⅷ度和Ⅸ度時造成的影響。邊坡穩(wěn)定分析與評價隨著人類工程活動向更深層次進展，在經濟建設過程中，遇到了大量的邊坡工程，且規(guī)模越來越大，其重要程度也越高，有時會影響人類工程活動；并且人們更留意由于邊坡失穩(wěn)造成的地質災難，故邊坡穩(wěn)定性爭論始終是重中之重。邊坡穩(wěn)定性分析與評價的目的，一是對與工程有關的自然邊坡穩(wěn)定性作出定性和定量評價；二是要為合理地設計人工邊坡和邊坡變形破壞的防治措施供給(歷史成因分析法)、力學計算法、工程地質類比法、過程機制分析法、理論體邊坡已有的變形跡象，說明其形成演化機制。分析中要特別留意變形模式的轉化標志，它往往是失穩(wěn)的前兆。邊坡穩(wěn)定性分析方法很多，簡要歸納如下。邊坡穩(wěn)定性分析方法簡介1〕定性分析方法因素，快速地對邊坡的穩(wěn)定性做出評價和推測。常用的方法有：地質分析法〔歷史成因分析法〕的穩(wěn)定性做出評價，對已發(fā)生過滑坡的邊坡，則推斷其能否復活或轉化。工程地質類比法設計中是很通用的方法。圖解法圖解法可以分為兩類：出邊坡穩(wěn)定性系數，或穩(wěn)定系數及其它參數〔、c、r、構造面傾角、坡角、坡高〕僅一個未知的狀況下，求出穩(wěn)定坡角或極限坡高。這是力學計算的簡化。分析滑體的形態(tài)、滑動方向，評價邊坡的穩(wěn)定程度，為力學計算制造條件。常用的為赤平極射投影分析法及實體比例投影法。邊坡穩(wěn)定專家系統(tǒng)工程地質領域最早研制出的專家系統(tǒng)是用于地質勘察的專家系統(tǒng)70年月中期完成的。另外，MIT80年月中期研應用為工程地質的進展供給了一條思路。2〕定仍依靠人為的推斷。目前，全部定量的計算方法都是基于定性方向之上。〔1〕極限平衡法在工程中應用最為廣泛，這個方法以摩爾—庫侖抗剪強度理論為根底，將滑坡體劃分為假設干條塊，建立作用在這些條塊上的力的平衡方程式，求解安全系數。這個方法，沒有象傳統(tǒng)的彈、塑性力學那樣引入應力－應變關系來求解本質上為靜不定的問題，而是直接對某些多余未知量作假定，使得方程式的數量和未知數的數量相等，因而使問題變得靜定可解。依據邊坡破壞的邊界條件，應用力學分析的方法，對可能發(fā)生的滑動面，在各種荷載作用下進展理論計算和抗滑強度的力學分析。通過反復計算和分析比較，對可能的滑動面給出穩(wěn)定性系數。剛體極限平衡分析方法很多，在處理〔1〕對滑裂面的外形作出假定，如假定滑裂面外形為折線、圓弧、對數螺旋線等；〔2〕放松靜力平衡要〔3〕對多余未知數的數值和分布外形做假定。該方法比較直觀、簡潔，對大多數邊坡的評價結果比較令人滿足。該方法的關鍵在于對滑體的范圍和滑面的形態(tài)進展分析，正確選用的滑面計算參數，正確地分析滑體的各種荷載?；谠撛淼姆椒ê芏啵鐥l分法、圓弧法、Bishop法、Janbu法、不平衡傳遞系數法等。目前，剛體極限平衡方法已經從二維進展到目前的三維。有關邊坡穩(wěn)定三維〔2〕要有以下幾種：①有限單元法〔FEM〕決無限性問題、應力集中問題等其精度比較差。②邊界單元法〔BEM〕法在處理材料的非線性和嚴峻不均勻的邊坡問題方面，遠不如有限元法。③離散元法〔DEM〕首先提出的。該方法利用中心差分法解析動態(tài)松弛求解，為一種顯式解法，不需要求解大型矩陣，計算比較簡便，其根本特征在于允許各個離散塊體發(fā)生平動、轉動、甚至分別，彌補了有限元法或邊界元法的介質連續(xù)和小變形的限制。因此，該方法特別適合塊裂介質的大變形及破壞問題的分析。其缺點是計算時步需要很小，阻尼系數難以確定等。參量的變化，可以模擬邊坡失穩(wěn)的全過程。④塊體理論〔BT〕Shi〔1985〕提出的，該方法利用拓撲學和群論評價三維不連續(xù)巖體穩(wěn)定性。其建立在構造地質和簡潔的力學平衡計算的根底上。利用塊體理論能夠分析節(jié)理系統(tǒng)和其它巖體不連續(xù)系統(tǒng)，找出沿規(guī)定臨空面巖體的臨界塊體。塊體理論為三維分析方法，隨著關鍵塊體類型確實定，能找出具有潛在危急的關鍵塊體在臨空面的位置及其分布。塊體理論不供給大變形下的解答，能較好地應用于選擇邊坡開挖的方向和外形。圓弧法巖坡穩(wěn)定分析弧法進展穩(wěn)定分析。圓弧法是最簡潔的分析方法之一。(9-7)，把滑動巖體看作為剛體，求滑動面上的滑動力及抗滑力，再求這兩個力對滑動圓心的力矩?；琒動力矩MS

和抗滑力矩M

R之比，即為該巖坡的穩(wěn)定安全系數F：s抗滑力矩 MsF Rs 滑動力矩 MSS假設FS

1，則沿著這個計算滑動面是穩(wěn)定的；假設F

≤1，則是不穩(wěn)定的；S假設FS1，則說明這個計算滑動面處于極限平衡狀態(tài)。S由于假定計算滑動面上的各點掩蓋巖石重量各不一樣，因此，由巖石重量引分條，用所謂條分法進展分析。如圖9-7，把滑體分為n條，其中第i條傳給滑動面上的重量為Wi，它可以分解為二個力：一是垂直于圓弧的法向力N，另一是切于圓弧的切向力T。由圖i i可見：NWi i

cosi iTWi i

sin

i (9-3)NN可使巖條滑動面上產生i ii i Ntg(為該弧所在的巖體的內摩擦角)，其作用方向與巖體滑動方向相c也是起抗滑作用的，ii i

clNtgii i iM Ri

ii

NtgRi ii式中c 第條滑弧所在巖層的分散力；ii i條滑弧所在巖層的內摩擦角il i條巖條的滑弧長度。i同樣，對每一巖條進展類似分析，可以得到總的抗滑力矩為：M nR 1

clii1

NtgRi i式中n 而滑動面上總的滑動力矩為：M nTR i1

(9-4)(9-5)代入安全系數公式，得到假定滑動面上的安全系數為nclnNtgii i iF 1 1S n1

Ti (9-5)由于圓心和滑動面是任意假定的，因此要假定多個圓心和相應的滑動面作類應的圓心和滑動面即為最危急的圓心和滑動面。9-8所示的曲線，該曲線表示當肯定的任何物理力學性質時坡高與坡角的關系。在圖上，橫軸表示坡角a，縱軸表示坡高系數HH90表示均質垂直巖坡的極限高度，亦即坡頂張裂縫的最大深度，用下式計算：H 2ctg45 90 2 (9-6)利用這些曲線可以很快地打算坡高或坡角，其計算步驟如下：90依據巖體的性質指標(c、、)按(9-6)式確定H ；90假設坡角，需要求坡高，則在橫軸上找到坡角值的那點，自該點向上作一垂直線，相交于對應內摩擦角的曲線，得一交點，然后從這一點作一水平線交于縱軸，求得H，將H乘以H90H90 (9-7)H需要確定坡角，則首先用下式確定HH H90依據這個H，從縱軸上找到相應點，通過該點作一水平線相交于對應直線交于橫軸，求得坡角。千α 300米時，坡角應當承受多少度 依據的巖石指標計算H 2400H

ctg4513 51.290計算H

25 米H H

300

5.9H90 51.29-7的曲線，依據=26°以及H=，求得為：4630平面滑動穩(wěn)定分析方法平面滑動的一般條件巖坡沿著單一的平面發(fā)生滑動，一般必需滿足以下幾何條件(見圖9-9)；滑動面的走向必需與坡面平行或接近平行(約在20的范圍內)；滑動面必需在邊坡面露出，即滑動面的傾角必小于坡面的傾角，即；滑動面的傾角必大于該平面的摩擦角J，即j；巖體中必需存在對于滑動阻力很小的分別面，以定出滑動的側面邊界。平面滑動分析9-9αβ降低。在分析中往往作以下假定：①滑動面及張裂縫的走向平行于坡面；②張裂縫垂直，其中充水深度為Z；)：UV三均通過滑體的重心。換言之，假定沒有使巖塊轉動的力矩，破壞只是由于滑動。一般而言，無視力矩造成的誤差可以無視不計，但對于具有陡傾斜不連續(xù)面的陡邊坡要考慮可能產生傾倒破壞。潛在滑動面上的安全系數，要按極限平衡條件求得。這時，安全系數等于總抗滑力與總滑動力之比，即F i js WsinVcos (9-8)式中L 長度(每單位寬度內的面積)，它等于：HZLsin (9-9)1U2ZL

(9-10)W按以下公式計算，當張裂縫位于坡頂面時：

12V Z22

(9-11)ctgW1H21ZH2ctgctg

2 (9-12)W1H21ZH2ctgctgtg2 (9-13)比較，這時用上述方程式計算就相當麻煩。為了簡化起見，可以將方程式(9-8)重整理為以下的無量綱的形式：式中當張裂縫在坡頂面上時：

F j(9-15)

Q{[1(Z/H)2]ctgctg}sin (9-16)Q[1(Z/H)2]cos(ctgctg1})] (9-17)rRr

ZZr Z H (9-18)SZZsinZ H (9-19)P、Q、R、S均為無量綱的，即它們只取決于邊坡的幾何要素，而不取決于邊c=0時，安全系數不取決于邊坡的具體尺寸。9-119-12P、S、Q的值，可供計算使用，兩種張裂縫的位置都包括在Q比值的圖解曲線中，所以不管邊坡外形如何，都不需檢查張裂縫的位置，就能求得Q值。但應留意，張裂縫的深度一律從坡頂面算起。i例題9-2設有一巖石邊坡，高30.5米，坡角60，坡內有一層面穿過，層面的傾角為308.8米處有一條張裂縫，其深度為Z=15.2米。巖石塊體密度為25.6千牛頓/3。層面的分散力c48.6千帕，內摩擦i角j 30，求水深Z 對邊坡安全系數F的影響。角js9-12P=Q=。對于不同的ZZ，R(從式(9-17))S(9-10)的值為：ZZ 0R 0S 0又知2cH248.6/25.630.50.125。(9-14)式計算的安全系數變化如下：ZZ 0Fs大。因此，實行措施防止水從頂部進入張裂縫，是提高安全系數的有效方法。雙平面滑動巖坡穩(wěn)定分析巖坡內有兩條相交的構造面，形成潛在的滑動面〔9-14〕。上面的滑動面1的傾角1

大于構造面內摩擦角

，即

，設c

0，則其上巖塊體有下滑的12 2 2 111體。下面的潛在滑動面的傾角小于構造面的內摩擦角，即，按原理12 2 2 111b加支撐力Fb

，該力與水平線成角。假設主動塊體與被動塊體之間的邊界面為9-14所示力系的分析，可以得到為極限平衡而所需施加的支撐力：WF 1

sin1

1

W2

3b cos 2 2

cos1

1

(9-20)1 式中、、以及1 和α W W和1 1 2

分別為單位寬度主動和被動滑塊體的重量。θ 為了簡潔起見，假定全部摩擦角是一樣12α 的，即122

。3。假設Fb

W W 、、、和1 2 、、、和

之值，則可以用以下方法確定巖坡的安全系required available 承受2數：首先用公式(9-19)確定保持極限平衡而所需要的摩擦角值(或)，然后將巖體構造面上的設計彩的內摩擦角值(或required available 承受2stgFtgs

availablerequired

(9-21)在開頭滑動的實際狀況中，通過巖坡的位移測量可以確定出坡壩、坡趾以及和和和和1矢量的方向可以用來定出1

的值，并且張裂縫的位置可確定W

W的值。1available 承受22假設安全系數為1，可以計算出 (或 )的值，比值即為方程(9-20)1available 承受22( ) 所需的內摩擦角 或 ( ) available 需要加也就不難求得。力多邊形法巖坡穩(wěn)定分析曲線的滑動，都可以依據極限平衡條件，用力多邊形(分條圖解)法來進展分析。假定依據工程地質分析，ABC是一個可能的滑動面，將這個滑動區(qū)域(簡稱為i條為例，巖條上作用著以下各力(9-15，b)：iW 所考慮的第條巖條的重量；iiR i條巖條的反作用力；cl (c為單位面積l為相鄰交界限的長度)R與cl組成合力E；Ri條巖條的反作用力；cli條巖條之間的分散力l為相鄰交界限的長度)；R與cl組成合力E；Ri條巖條底部的反作用力；li條底部的長度)。9-15(c)所示。在計算時，應當從上各下(在)自第一塊巖條一個一個地循序進展圖解計算(在圖中分為6條)，始終計算到最下面的一塊巖條。力的多邊形可以繪在同一圖上，如圖9-所示。假設繪制到最終一個力多邊形是閉合的，則就說明巖坡剛好是處于定安全系數來。為了求得安全系數必需1進展屢次的試算。這時一般可以先假定一個安全系數，例如F1s

，把巖體的凝1c和內摩擦系數tg都除以F1s

，亦即得到

tg

tg1 s11c c 1平衡狀態(tài)，也就是穩(wěn)定安全系數等于平衡狀態(tài)，也就是穩(wěn)定安全系數等于9-15(d)左邊的虛線箭頭所示，則說明該巖坡是不穩(wěn)定的，由于為了圖形的閉合還缺少一局部分散力。假設最終的力多邊形如右邊的虛線箭頭所示，則說明巖坡是穩(wěn)定的，由于為了””多邊形的閉合還少用一些分散力，亦即分散力還有多余。c和內摩擦角進展的還是不穩(wěn)定的，但不能求出巖坡的穩(wěn)s

1 然后，用c、1 的，則所假定的安全系數就是在這一滑動面下的巖坡安全系數；假設不閉合，ss

，用c

……cn，

n進展計算，直至閉n2sn2，2合為止，求出真正的安全系數。2sn2，2假設巖坡有水壓力、地震力以及其它的力也可在圖解中把它們包括進去。近代理論計算法(巖體)力學、彈塑性力學、斷裂力學、損傷力學等多種力學和數學計算方法應用于邊坡穩(wěn)定性的定量評價和推測。量化分析涉及到穩(wěn)定性計算、失穩(wěn)時間預報、穩(wěn)定空間推測等。目前承受的主要計9-1。實踐證明，任何計算方法的成功都必需建立在深入查明原型特征和作出符合算供給了必不行少的信息。力學模型和數學模型的變形裂開跡象，以及水動力學模式等，均要通過變形破壞機制分析加以確定。主導因素和敏