教学边坡工程(边坡稳定性评价分析概述)省公开课一等奖全国示范课微课金奖课件.pptx

;边坡稳定性分析：衡量、判定边坡稳定程度。

普通来说，假如边坡土(岩)体内部某一个面上滑动力超出了土(岩)体抵抗滑动能力，边坡将产生滑动，即失去稳定；假如滑动力小于抵抗力，则认为边坡是稳定。

在工程设计中，判断边坡稳定性大小习惯上采取边坡稳定安全系数来衡量。1955年，毕肖普(A.W.Bishop)明确了土坡稳定安全系数定义：

(2.1)

式中：—沿整个滑裂面上平均抗剪强度；

—沿整个滑裂面上平均剪应力；

—边坡稳定安全系数。

按照上述边坡稳定性概念，显然，1，土坡稳定；1，土坡失稳；=1，土坡处于临界状态。

问题关键:怎样寻求滑裂面，怎样寻求滑裂面上平均抗剪强度和平均剪应力τ。;近年来，伴随经济日益发展，在诸如水电、露天采矿、能源及交通等地质工程活动领域出现了越来越多高陡边坡；边坡往往成为制约工程是否经济合理乃至成败主要原因。

怎样经济、安全可靠地设计合理边坡工程或分析评价天然边坡稳定性，其重大意义越发显得突出。

《建筑边坡工程技术规范》GB50330-第5.1.1要求：以下建筑边坡应进行稳定性评价：

(1)选作建筑场地自然斜坡；

(2)因为开挖或填筑形成并需要进行稳定性验算边坡；

(3)施工期出现不利工况边坡；

(4)使用条件发生改变边坡。;评价方法;1、定性分析方法

定性分析方法主要是经过工程地质勘察，对影响边坡稳定性主要原因、可能变形破坏方式及失稳力学机制等分析，对己变形地质体成因及其演化史进行分析，从而给出被评价边坡一个稳定性情况及其可能发展趋势定性说明和解释。

优点:能综合考虑影响边坡稳定性各种原因，快速地对边坡稳定情况及其发展趋势作出评价。

惯用方法主要有下面几个。

(1)自然(成因)历史分析法

(2)工程类比法

(3)边坡稳定性分析数据库和教授系统

(4)图解法

;2、定量分析法

严格地讲，边坡稳定性分析还远远没有走到完全定量这一步，它只能算是一个半定量分析方法。惯用边坡稳定性分析方法土要有下述几个：

（1）极限平衡分析法

（2）数值分析方法;(1)极限平衡法

块体极限平衡法是当前国内外应用最广边坡稳定分析方法。它是传统边坡稳定分析方法代表。

块体极限平衡法首先假定滑移面已知、同时假定滑动体为刚体，即忽略滑动体变形对稳定性影响，在以上假定条件下对边坡进行静力平衡计算，从而求出边坡稳定系数.;块体极限平衡法基本思绪：

首先，确定滑动面位置和形状。实际滑动面将取决于结构面分布、组合关系及其所含有剪切强度。实践证实，均质土坡破坏面都靠近于圆弧形，岩体中存在软弱结构面时，边坡岩体常沿某个软弱结构面或某几个软弱结构面组合面滑动，所以，依据详细情况假定滑动面与实际情况是很靠近。

其次，确定极限抗滑力和滑动力，并计算其稳定性系数。所谓稳定性系数即指可能滑动面上可供利用抗滑力与滑动力比值。因为滑动面是预先假定，所以就可能不止一个，这么就要分别试算出每个可能滑动面所对应稳定性系数，取其中最小者作为最危险滑动面。

最终以安全系数为标准评价边坡稳定性。;当滑移面为一简单平面时，静力平衡计算可采取解析法计算，因而可取得解析解。著名库仑公式就是一例，一直沿用至今。

当滑移面为圆弧、对数螺线、折线或任意曲线时，无法取得解析解，通常要采取条分法求解。此时坡体为一静不定问题，经过对一些未知量作假定，使方程式数目与未知数数目相等从而使问题成为静定，这种方法十分简便，而且计算结果能满足工程要求而被广为应用。

当前工程中惯用条分法有：Fellenius法（Ｗ.Fellenius，1963）、Bishop法（Ａ.Ｗ.Bishop，1955）、Janbu法（N.Janbu，1954，1973）。Morgestern-Price法、（Morgestern-Price，1965）、Spencer法（Spencer，1973）、Sarma法（Sarma，1979）、传递系数法等

;因为假设条件与应用方程不一样，条分法分为非严格条分法与严格条分法.

在非严格条分法中，通常只满足一个平衡条件，而不论另一个平衡条件。在土条平衡中只满足力平衡，而不满足力矩平衡，在总体平衡中只满足力平衡或者力矩平衡。可见，非严格条分法计算结果是有一定误差。非严格条分法有两个末知数(安全系数和条间力作用方向)。但只有一个方程.因而尚需作一个假定。非严格条分法通常是假定条间力方向，因为假定不一样而形成各种方法，有瑞典法、简化Bishop法、简化Janbu法、陆军工程师团法、罗厄法、Sarma法、不平衡推力法(传递系数法)等。

严格条分法满足全部力平衡条件，它有