边坡稳定性评价基本方法原理综述..doc

岩土研09《高等岩石力学》课程论文 边坡稳定性评价基本方法原理综述 姓 名：鹿英奎 学 号：2009 边坡稳定性评价基本方法原理综述 摘要：边坡失稳造成的滑坡事故造成很大的经济损失，威胁人们的生命财产安全。鉴于此，边坡稳定性越来越受到人们的关注。本文在查阅资料的基础上，从边坡稳定性研究的意义、影响边坡稳定的因素、评价方法及原理以及未来展望几方面进行综述。 关键词：边坡稳定性，评价方法，影响因素， 1前言 边坡的稳定性的研究问题一直是岩土工程领域研究的主要课题，其灾害的影响是非常严重的，造成的经济损失和人员伤亡巨大，在现实生活中具有很大的研究意义。随着我国近年来基础建设的大发展，在山区建设公路、铁路、矿山、大坝等必然会涉及到大量的边坡工程问题。以滑坡为主要形式的边坡工程灾害问题也会越来越突出。有些专家认为由于边坡失稳造成的滑坡等灾害已经和火山地震并称为三大地质灾害。 图1 2001-2004全国地质灾害情况统计资料 综上所述，边坡失稳造成的危害是非常严重的。为了有效地控制边坡工程灾害，减少由此带来的经济损失，对边坡稳定性进行深入研究具有重要的学术价值和现实意义。 边坡稳定性评价包括两方面的任务:一方面要对边坡稳定性做出评价,另一方面要为人工边坡的合理设计和整治边坡的措施提供设计依据。 2 影响边坡稳定性的因素 影响边坡稳定性的因素很多，主要有三大类：岩石自然因素、扰动因素及人为因素。 岩石自然因素包括岩性、岩石结构、地应力及地形地貌。岩性是决定岩石边坡稳定性的基础。一般岩石越坚硬，又不存在产生块体滑移的几何边界条件，边坡稳定性就越高，反之稳定性就越差。岩石结构和岩石面的发育程度是边坡稳定性的控制因素。结构面往往是岩石边坡滑移面，而结构面的发育程度和组合关系是边坡滑移的几何边界条件，因此结构面越发育，边坡稳定性越差。地应力特别是水平地应力直接决定着边坡拉应力和剪应力的分布范围和大小。在水平地应力大的地区开挖边坡时，拉应力和剪应力常常促使边坡变形破坏。边坡的地形地貌主要包括边坡的坡形、坡高和坡度，他们直接影响着边坡内应力分布，进而影响边坡的破坏类型和边坡的稳定性。 扰动因素包括水的作用、风化作用和地震。由于下雨或其他原因使得水深入岩石，岩石的重量增加促使边坡的下滑力也随之增大，而被水软化的岩石抗剪强度，特别是岩石结构面对抗剪强度将大幅下降，这些因素都将造成岩石边坡的不稳定。风化作用促使岩石内裂隙增多、透水性增强，抗剪强度降低。地震是岩石边坡失稳的又一大扰动因素，地震波作用于边坡，在边坡表面常产生拉应力，从而加速边坡的破坏。 人为因素主要是指边坡不合理的开挖设计及爆破、加载等，它们都能造成变形破坏甚至整体失稳。 概括以上影响边坡稳定性的主要因素可大体概括为两方面：内因和外因。内因是边坡失稳发生的地质基础和物质基础条件,这部分包括：①工程地质环境因素，包括岩性、地应力及地形地貌等;②岩体结构条件，包括岩体结构特性和岩体结构面特征。外因可以说是发生边坡失稳的触发因素，这部分包括:各种触发因素，包括大量降雨、地震、工程开挖等。 3边坡稳定性评价方法及原理 目前，关于滑坡稳定性评价的方法有很多，一般将其分为定性分析法、定量分析法与不确定性分析法等，每一种方法都有其优缺点。 3.1定性分析方法 定性分析法主要是先进行工程地质勘查工作后，通过对边坡稳定性的影响因素、可能的失稳变形模式及破坏的力学机制等的分析，对已变形岩土体的成因及其演变历史进行研究，从而对边坡的稳定状况作出评价，同时对其可能的发展趋势作出定性的说明和解释。其优点是能综合考虑多种因素对边坡稳定性的影响，并能过快速地对边坡现存稳定状况及其可能的发展趋势作出评价。常用的方法主要有以下几种： 3.1.1成因历史分析法 就是通过研究斜坡形成的地质历史和所处的自然地质环境，它的外形和地质结构，变形破坏形迹，以及影响斜坡稳定性的各种因素特征和相互关系，从而对它的演变阶段和稳定状况作出评价和预测。成因历史分析法首先应当分析斜坡的区域背景，考察斜坡是否处在容易滑动的大地构造部位，如隔挡式构造的扬起端等。还要注意研究区域性的地壳运动规律，如在地壳强烈上升、河谷不断深切地区，常会出现高陡的河岸斜坡，其稳定性一般较差。而往地壳上升缓慢或基本稳定地区，河谷逐渐停止下切，以侵蚀夷平为主，斜坡也比较稳定。在考察区域背景时，还应注意区域性大片出露的易滑地层，这些地层往往是滑坡群发育的重要原因。斜坡地形地貌特征、地质结构、岩性组合等也是成因历史分析中应该研究的内容。坡形和坡高及地貌形成历史对斜坡稳定性评价都很重要，一般来说高陡边坡稳定性较差。软弱岩层和结构面的产状及其与斜坡方位的关系，岩层厚度变化、物质成分、连通率等对斜坡的变