华北水利水电学院岩土工程系岩石力学课程组第章岩坡稳定分析市公开课特等奖市赛课微课一等奖

边坡稳定性分析

第9章

岩石力学课程组华北水利水电学院

第1页学习指导：本章介绍了边坡破坏类型，即：岩崩和岩滑；着重介绍了边坡稳定性分析与评价基本方法，包含圆弧法岩坡稳定分析、平面滑动法岩坡稳定分析、双平面滑动岩坡稳定分析、力多边形法岩坡稳定分析及近代理论计算法；介绍了岩坡处理办法。第2页学习重点边坡变形与破坏类型；

影响边坡稳定性原因；

边坡稳定性分析与评价。

第3页9.1边坡变形与破坏类型9.1.1概述9.1.2岩坡破坏类型岩崩岩滑第4页岩滑岩坡滑动过程普通为三个阶段。早期蠕动变形阶段第二阶段滑动破坏阶段最终逐步稳定阶段岩滑是指一部分岩体沿着岩体较深处某种面滑动。岩滑可分为平面滑动、楔形滑动以及旋转滑动。第5页岩滑经典案例意大利瓦依昂(Vajont)水库岩坡滑动而造成事故是闻名于全世界。1963年10月9日夜晚，岸坡发生骤然崩坍，在一分多钟时间内大约有2.5亿立方米岩石崩入水库，顿时造成高达150米到250米水浪，洪水漫过270米高拱坝，致使下游郎加朗市镇遭到了毁灭性破坏，2400多人死亡。 右图为山坡两个断面图。

第6页岩崩经典案例康德斯特格(Kandersteg)隧洞因为渗水作用岩坡山崩而失事。 隧洞原来设计为无压隧洞，但以后却成为有压隧洞。中等程度水压力使衬砌造成裂缝。隧洞中水从裂缝中渗出，流过透水层最终聚集在不透水岩层顶部(图9-4)。在山坡底部流出一股泉水，渗水使岩石性质恶化，山坡变为不稳定而造成山体崩滑，使附近居民生命财产受到很大损失。图9-4康德斯特格隧洞1-山崩;2-压力隧洞;3-渗水;4-泉水;5-透水岩石;6-不透水岩石第7页9.2影响边坡稳定性原因内在原因：地貌特征、岩土体性质、地质结构、岩土体结构、岩体初始应力。外在原因：水作用、地震、岩体风化程度、工程荷载条件及人为原因。内在原因对边坡稳定性起控制作用，外部原因起诱发破坏作用。第8页1)岩土性质和类型岩性对边坡稳定及其边坡坡高和坡角起主要控制作用。第9页2)地质结构和岩体结构影响在区域结构比较复杂，褶皱比较强烈，新结构运动比较活动地域，边坡稳定性差。断层带岩石破碎，风化严重，又是地下水最丰富和活动地域极易发生滑坡。第10页3)水作用地表水和地下水是影响边坡稳定性主要原因。第11页(1)静水压力

式中：H－裂隙水水头；

L－裂隙充水长度；

γ－水块体密度。裂隙静水压力裂隙静水压力分布不一样情况1—出口节理敞开；2—出口节理闭合第12页(3)动水压力V－流动水体体积；

γ－水块体密度；I－水力梯度。第13页4)工程荷载在水利水电工程中，工程荷载作用影响边坡稳定性。第14页5）地震作用地震对边坡稳定性影响表现为累积和触发(诱发)等两方面效应。第15页9.3边坡稳定分析与评价边坡稳定性分析与评价目标：一是对与工程相关天然边坡稳定性作出定性和定量评价；二是要为合理地设计人工边坡和边坡变形破坏防治办法提供依据。第16页边坡稳定性分析评价方法主要有：地质分析法(历史成因分析法)、力学计算法、工程地质类比法、过程机制分析法、理论体边坡已经有变形迹象，说明其形成演变机制。第17页9.3.1边坡稳定性分析方法介绍1）定性分析方法（1）地质分析法（历史成因分析法）（2）工程地质类比法（3）图解法（4）边坡稳定教授系统2）定量评价方法（1）极限平衡法（2）数值分析方法第18页9.3.2圆弧法岩坡稳定分析

假如，Fs>1则沿着这个计算滑动面是稳定；假如Fs≤1，则是不稳定；假如，则说明这个计算滑动面处于极限平衡状态。

第19页9.3.3平面滑动稳定分析方法1）平面滑动普通条件

（1）滑动面走向必须与坡面平行或靠近平行(约在范围内)；（2）滑动面必须在边坡面露出，即滑动面倾角必小于坡面倾角，即；（3）滑动面倾角必大于该平面摩擦角，即；（4）岩体中必须存在对于滑动阻力很小分离面，以定出滑动侧面边界。第20页9.3.3平面滑动稳定分析方法2）平面滑动分析

第21页9.3.4双平面滑动岩坡稳定分析第22页9.3.5力多边形法岩坡稳定分析第23页9.3.6近代理论计算法(1)力学模型和数学模型(2)主导原因和敏感原因(3)计算参数选取(4)计算方法选择

第24页9.4边坡处理办法9.4.1边坡防治办法1)防治标准

边坡治理应依据工程办法技术可能性和必要性、工程办法经济合理性、工程办法社会环境特征与效应，并考虑工程主要性及社会效应来制订详细整改方案。防治标准应以