边坡稳定性分析

边坡稳定性是指边坡岩、土体在一定坡高和坡角条件下的稳定程度。按照成因，边坡分为天然斜坡和人工边坡两类，后者又分为开挖边坡和堤坝边坡等。按照物质组成，边坡分为岩体边坡、土体边坡，以及岩、土体复合边坡3种。按照稳定程度，分为稳定边坡、不稳定边坡，以及极限平衡状态边坡。

边坡稳定性分析是边坡设计、边坡稳定状态判别、边坡加固与治理的重要决策依据。

边坡稳定性的影响因素

边坡在形成的过程中，其内部原有的应力状态发生了变化，引起了应力集中和应力重分布等。为适应这种应力状态的变化，边坡出现了不同形式和不同规模的变形与破坏，这是推动边坡演变的内在原因；各种自然条件和人类的工程活动等也使边坡的内部结构出现了相应的变化，这些条件是推动边坡演变的外部因素。

1.1.1地质构造

 地质构造因素主要是指边坡地段的褶皱形态、岩层产状、断层和节理裂隙的发育程度以及新构造运动的特点等。通常在区域构造复杂、褶皱强烈、断层众多、岩体裂隙发育、新构造运动比较活跃的地区，往往岩体破碎、沟谷深切，较大规模的崩塌、滑坡极易发生。

1.1.2气候因素

 极端的气候条件和全球气候变化构成滑坡发生的主要触发和诱发条件，中国南方天气系统主要受印度洋暖湿气流的控制，夏季多局部强降雨过程；而我国的西北地区，主要受季风气候影响。

 1.1.3地下水

 处于水下的透水边坡将承受水的浮托力的作用，使坡体的有效重力减轻；水流冲刷岩坡，可使坡脚出现临空面，上部岩体失去支撑，导致边坡失稳。

1.1.4边坡形态

边坡形态通常指边坡的高度、坡度、平面形状及周边的临空条件等。一般来说，坡高越大，坡度越陡，对稳定性越不利。

1.1.5人类活动

 据统计，50%以上的滑坡事件与人类活动有着直接或间接的关系。随着社会经济的发展，自20世纪中期以来，人类活动的力量日益剧增，并表现出逐渐取代自然营力。在土木、水利、交通、矿山等大型土工活动中，由于开挖斜坡、填土、弃土和堆积矿渣等，使边坡中的土体内部应力发生变化，或由于开挖使土体的抗剪强度降低，或因填土增加荷重而增大滑动力等，有些地方出现了缺乏论证的修路、开矿和不合理的切坡、用水及乱砍滥伐植被的现象、

对自然环境的改变或破坏等，都成为滑坡事件频频发生的主要因素。

1.2边坡变形破坏的类型

边坡的破坏形式很多，如崩塌、滑坡、塌滑、倾倒、剥落及溃屈等，其中崩塌与滑坡是边坡破坏的主要形式。不同的行业有不同的划分，但基本上分为3大类：

1. 崩塌    这种破坏是边坡的表层岩体丧失稳定的结果，表现为坡面表层岩体突然脱离母体，迅速下落并堆积与坡角，有时还伴随着岩体的翻滚和破碎。

2. 倾倒    这种破坏是因为边坡内部存在一组倾角很陡的结构面，将边坡岩体切割成许多平行块体，而临近坡面的陡立块体缓慢地向坡体弯曲和倒塌。

3．滑坡    这种破坏是在较大范围内边坡沿某一特定的滑面发生的滑移。

2.2边坡稳定性分析方法分类：

1．定性分析法

(1)  历史分析法  

历史分析法是根据边坡的地质条件和边坡变形破坏的基本规律，追溯边坡演变的全过程，预测边坡稳定性发展的总趋势和边坡变形破坏方式，同时对已发生过滑坡的边坡判断能否复活或转化。

(2)  工程地质类类比法   

工程地质类比发实质是把已有的自然边坡或人工边坡的研究设计经验应用到条件相似的新边坡的研究和人工边坡的研究设计中去。

(3)  图解法   

图解法主要包括2个方面，一是用一定的关系曲线和诺谟图来表证边坡有关差数间的定量关系，二是利用图解求边坡变形破坏的边界条件，分析软弱结构面的组合条件，分析滑体等形态、滑动方向，评价边坡的稳定程度。

(4)  边坡稳定分析设计专家系统法  

边坡稳定分析设计专家系统法就是进行边坡工程稳定性分析与设计的智能化计算机程序。

(5)  SMR方法   

SMR方法是综合考虑边坡工程中不断连续面产状坡面间组合关系，以及边坡的开挖方式等

2．定量分析法   

定量分析法主要包括确定性数学模型分析法、非确定性数学模型分析法及确定性与非确定性数学模型结合分析法。

（1）确定性数学模型分析法

确定性数学模型分析法主要包括极限平衡法、应力应变分析法两类

（2）非确定性数学模型分析法

非确定性数学模型分析法主要包括系统分析平衡法、概率分析法、灰色系统理论分析法、模糊综合分析法人工智能法和净化遗传算法等。 

（3）确定性与非确定性数学模型结合分析法

现阶段主要有概率分析方法与有限元法或边界元法的结合而形成的随机有限元法或随机边界法等。

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