边坡工程论文大全11篇

边坡工程论文篇（1）

1.2边坡工程稳定性分析方法

1.2.1边坡极限平衡法。极限平衡法是根据边坡上的滑体或滑体分块的力学平衡原理(即静力平衡原理)分析边坡各种破坏模式下的受力状态，以及利用边坡滑体上的抗滑力和下滑力之间的关系来评价边坡的稳定性。极限平衡法是边坡稳定分析计算的主要方法，也是工程实践中应用最多的一种方法。

1.2.2边坡可靠性分析法。边坡工程是以岩土体为工程材料，以岩土体天然结构为工程结构，或以堆置物为工程材料，以人工控制结构为工程结构的特殊构筑物。这些构筑物都程度不同地存在组成和结构上的不均匀性，天然边坡尤为突出，因为构成边坡的地质体经受长期的多循环的地质作用，而且作用强度不一，且又错综复杂，致使它们的工程地质性质差异很大。现阶段边坡可靠度分析的常用方法有蒙特卡洛模拟法，可靠指标法，统计矩法以及随机有限元法。

2边坡工程处治技术

2.1抗滑桩技术边坡处置工程中的抗滑桩是通过桩身将上部承受的坡体推力传给桩下部的侧向土体或岩体，依靠桩下部的侧向阻力来承担边坡的下推力，从而使得边坡保持平衡或稳定。抗滑桩与一般桩基类似，但主要承受的是水平荷载。钢筋混凝土桩是目前边坡处治工程广泛采用的桩材，桩断面刚度大，抗弯能力高，施工方式多样，其缺点是混凝土抗拉能力有限。抗滑桩施工最常用的方法是就地灌注桩，机械钻孔速度快，桩径可大可小，适用于各种地质条件；但对地形较陡的边坡工程，机械进入和架设困难较大。钻孔时的水对边坡的稳定也有影响。人工成孔的特点是方便、简单、经济，但速度慢，劳动强度高，遇不良地层(如流沙)时处理相当困难。另外，桩径较小时人工作业面困难。

2.2注浆加固技术注浆加固技术是用液压或气压把能凝固的浆液注入物体的裂缝或孔隙，以改变注浆对象的物理力学性质，从而满足各类土木建筑工程的需要；注浆加固技术的成败与工程问题、地质问题、注浆材料和压浆技术等直接相关，如果忽略其中的任何一个环节，都可能造成注浆工程的失败。工程问题、地质特征是灌浆取得成功的前提，注浆材料和压浆技术是注浆加固技术的关键。

2.3加筋边坡和加筋挡土墙技术加筋土是一种在土中加入加筋材料而形成的复合土。在土中加入加筋材料可以提高土的强度，增强土体的稳定性。因此，凡在土中加入加筋材料而使整个土工系统的力学性能得到改善和提高的土工加固方法均称为土工加筋技术，形成的结构亦称为加筋土结构。和传统支挡结构相比，加筋边坡和加筋挡土墙的特点有：结构新颖、造型美观、技术简单、施工方便、要求较低、节省材料、施工速度快、工期短、造价低廉、效益明显、适应性强、应用广泛等。由于加筋边坡和加筋挡土墙的这些优点，目前其已从公路路堤、路肩发展到应用于其他各种支挡结构和边坡防护。目前已用于处理公路边坡、市政建设、护岸工程、铁道工程路基边坡、工民建配套的支挡及边坡工程、防洪堤、林区工程、工业尾矿坝、渣场、料场、货场等；甚至还用于危险品或危险建筑的围堰设施等。

2.4锚固技术岩土锚固技术是把一种受拉杆件埋入地层中，以提高岩土自身的强度和自稳能力的一门工程技术。由于这种技术大大减轻结构物的自重，节约了工程材料并确保工程的安全和稳定，具有显著的社会效益和经济效益，因而目前在工程中得到极其广泛的应用。锚杆在边坡加固中通常与其他只当结构联合使用，例如以下几种情况：①锚杆与钢筋混凝土桩联合使用，构成钢筋混凝土排桩式锚杆挡墙。排桩可以是钻孔桩、挖孔桩或预置桩；锚杆可以是预应力或非预应力锚杆，预应力锚杆材料多采用钢绞线(预应力锚索)、四级精轧螺纹钢(预应力锚杆)。锚杆的数量根据边坡的高度及推力荷载可采用桩顶单锚点作法和桩身多锚点作法。②锚杆与钢筋混凝土格架联合使用形成钢筋混凝土格架式锚杆挡墙。锚杆锚点设在格架节点上，锚杆可以是预应力锚杆(索)或非预应力锚杆(索)。这种支挡结构主要用于高陡岩石边坡或直立岩石切坡，以阻止岩石边坡因卸荷而失稳。③锚杆与钢筋混凝土板肋联合使用形成钢筋混凝土板肋式锚杆挡墙，这种结构主要用于直立开挖的Ⅲ，Ⅳ类岩石边坡或土质边坡支护，一般采用自上而下的逆作法施工。④锚杆与钢筋混凝土板肋、锚定板联合使用形成锚定板挡墙。这种结构主要用于填方形成的直立土质边坡。

2.5预应力锚索加固技术用高强度、低松驰型钢绞线预应力锚索对滑坡体或崩落体施加一定的预应力，提高它们的刚度，使预应力锚索作用范围的岩石相应挤压，滑动面或岩石裂隙面上摩擦力增大，加强它们的自承能力，可有效地限制岩体的部份变形和位移。

2.6排水工程的设计地表排水工程的设计要求：①填平坑洼、夯实裂缝。坡面产生坑洼和裂缝，往往是滑坡的先兆，也是导致严重滑坡的主要原因。大气降雨、地表水就会汇集在坑洼处或沿着裂缝渗入土层，使土的抗剪强度降低，造成坡体滑动。因此，对坑洼和裂缝应仔细查找，认真夯填。②合理确定截水沟的平面位置。截水沟的平面布置，应尽量顺直，并垂直于径流方向。如遇到山坡有凹地或小沟时，应将凹地填平或与外侧挡土墙相连，内侧与水沟联结，避免水沟内的水流越出或渗入截水沟沟底，导致水沟破坏。应该结合边坡的区域地貌、地形特点，充分利用自然沟谷，在边坡体内外修筑截水沟、平台截水沟、集水沟、排水沟、边沟、急流槽等，形成树杈状、网状排水系统，以迅速引走坡面雨水。

3结语

论文对常用边坡工程的处治措施进行了初步探讨，指出了常用边坡工程处治措施的适用性，然而随着工程建设规模的不断增大，边坡高度增高，复杂性增大，对边坡处治技术的要求也越来越高。可以预见，随着科学技术的发展，边坡处治技术将得到进一步的发展，并逐步趋于完善。

参考文献：

[1]彭小云，张婷，秦龙.高陡边坡稳定性的影响因素分析[J].高陡边坡稳定性的影响因素分析.2002.

[2]赵明阶，何光春等.边坡工程处治技术[M].北京：人民交通出版社.2003.

边坡工程论文篇（2）

论文摘要：本文主要从混凝土抗滑结构的应用、锚固技术的应用及减栽、排水等措施的应用去论述水利水电工程高边坡加固治理措施。 论文关键词：高边坡；水利水电工程；加固治理 1前言 一般认为，高度大于30 m的岩质边坡为高边坡，土质边坡大于20 m即为高边坡。随着中国大量高坝建设的进行，高边坡的稳定问题在水利水电工程中表现突出。近年来，由于边坡失稳造成了工程重大事故，人员伤亡和巨大的经济损失，这也导致其成为我国水利水电工程施工中一个比较严峻的问题。边坡的稳定性，直接决定着工程修建的可行性，影响着工程的建设投资和安全运行；甚至是不少高边坡工程成为制约工程进度和成败的关键。为了能加快我国水利水电边坡工程的建设步伐，提高边坡的稳定性，本文仅就水利水电工程岩质高边坡的加固治理措施作简要介绍。 2 高边坡加固治理方法及应用 2．1 混凝土抗滑结构的应用 2．1．1 混凝土抗滑桩 抗滑桩是穿过滑坡体深入稳定土层或岩层的柱形构件，用以支挡滑体的滑动力，一般设置于滑坡的前缘附近，起稳定边坡的作用，用于正在活动的浅层和中层滑坡效果较好。为了能使抗滑桩更有效的防止滑坡，在设置时应将桩身全长的1／3～1／4埋置于滑坡面以下的完整基岩或稳定土层中，并灌浆使桩和周围岩土体构成整体，并设置于滑体前缘部分．使其能承受相当大的压力。 2．1．2 混凝土沉井 沉井是一种混凝土框架结构，施工中一般可分成数节进行，其结构设计是根据沉井的场地布置、受力状态及基坑的施工条件等因素决定。在高边坡工程中，沉井具有抗滑桩的作用和挡土墙的作用。 沉井施工包括平整场地、沉井制作、沉井下沉及封底，且其中的沉井下沉和封底是沉井的施工难点。沉井下沉，是沉井的关键工序，其质量的好坏将直接影响工程的质量和进度，在下沉时，应尽量减少土体作用在沉井外壁的摩阻力；应在混凝土强度达到100％时方可开始挖土下沉；下沉过程中需控制防偏问题，并做好及时纠偏措施等。而封底如不成功，将会导致沉井内部出现渗漏。严重影响沉井寿命，因此，在封底前，应清洗基面；在混凝土强度达到70％时，应浇筑混凝土封底。 2．1．3 混凝土挡墙 混凝土挡墙是借助自身的重量以支挡滑体的下滑力的一种有效防止滑坡的常用方法，并可与排水等措施联合使用。它能有效地从局部改变滑坡体的受力平衡，阻止滑坡体变形的延展，具有结构简单，能快速起到稳定滑坡作用等优点。在设计混凝土挡墙时。应根据最低滑动面的形状和位置来设计挡墙基础的砌置深度，并在墙后设置泄水孔，使其不仅能削弱作用于挡墙上的静水压力，还能防止墙后积水浸泡基础而造成的挡墙滑移。 2．2 锚固技术的应用 锚固技术是将一种受拉杆件的一端固定在边坡或地基的岩层或土层中，这种受拉杆件的固定端称为锚固端(或锚固段)，另一端与工程建筑物联结，可以承受由于土压力、水压力或风力所施加于建筑物的推力，利用地层的锚固力以维持建筑物的稳定。锚固按结构形式可分为抗滑桩、锚洞、喷锚支护及预应力锚固(锚索)4类。 2．2．1 锚固洞 锚固洞加固，是治理边坡稳定的一种有效措施。在锚固洞加固的过程中应遵循由内向外、自上而下、循序渐进、逐层加固等原则，同一搞成结构面的锚固洞应跳洞开挖施工，避免不利结构面上已有抗滑力的削弱，从而影响边坡的稳定。 2．2．2 喷混凝土护坡 喷混凝土护坡是一种生产效率高，施工速度快，不用模板，并把混凝土运输、浇筑、捣固结合在一起，实现机械化连续施工的新型混凝土施工工艺。因其是依靠一定的冲击速度喷射而成的，因而其作为临时支撑比木结构强度高，比钢结构经济。作为永久支护时，比现浇混凝土衬砌的早期强度高。配合使用锚杆。可以减少洞室开挖量，减薄衬砌厚度，节约水泥用量。特别是喷混凝土施工时，可以不用模板，不立拱架，加大了洞内的有效空间，施工时能紧跟开挖面进行喷射，减少岩石暴露风化的时间，及时控制围岩的变形。 2．2．3 预应力锚固(锚索) 预应力锚索加固是通过锚固在坡体深部稳定岩体上的锚索将力传给混凝土框架，由框架对不稳定坡体施加一个预应力，将不稳定松散岩体挤压，是岩体间的正压力和摩阻力大大提高，增大抗滑力，限制不稳定液体的发育，从而起到加固边

边坡工程论文篇（3）

1．2气象水文勘查区位于深圳市中北部，地处南亚热带，气候温和湿暖，明显具海洋性季风气候特征。夏季盛行东南风、冬季吹西北风。地表水系不发育。

1．3地质构造及地震效应该区域的断裂主要为北东向断裂，走向北东55°，倾向北西，倾角70°左右，左旋斜冲。根据区域工程经验，勘查边坡的坡残积土属中硬～坚硬土，强风化岩剪切波速大于500m/s。按国家标准GB50011—2010建筑抗震设计规范标准进行划分，勘查区场地土的类型属中硬土，建筑场地类别为Ⅱ类。场地位于陡坡地段，地震时可能发生滑坡、崩塌，属抗震危险地段。据GB50011—2010建筑抗震设计规范第5．1．4条和附录A．0．17条，本场地的抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0．05g。勘查边坡范围内也不含砂土和粉土地层，故不对场地土的液化可能性进行评价。

1．4工程地质条件根据野外钻探揭露地层自上而下依次为人工堆积层、第四系晚、中更新统坡残积层、下浮基岩为石炭系下统测水组上段粉砂岩［2］。其中人工堆积层呈黄褐色，稍湿，主要由粘性土组成，密实程度不均，总体结构松散，厚度约在1．2m～3．5m，主要分布于勘查区西段坡脚一带，该层为新填土，填筑年代小于15年;第四系晚、中更新统坡残积层呈黄褐色、红褐色，稍湿，硬塑为主，含约10%碎石，碎石直径3cm～6cm，厚度0．5m～8．9m，主要分布于自然山体表层;勘查区下伏基岩岩性为粉砂岩夹变质石英砂岩，黄褐色、铁褐色，砂状结构，层状构造，泥质胶结，主要矿物成分为石英、长石、铁等，岩层产状341°∠35°。本次钻孔揭露了强风化层(带)、中风化层(带)、微风化层(带)。

2边坡稳定性分析和评价

边坡计算参数的选取。根据岩土原位测试和室内试验结果，依据GB50007—2011建筑地基基础设计规范和GB50330—2013建筑边坡工程技术规范中有关规定，类比同地区同条件的工程经验，边坡体稳定性及边坡支护设计时所需的岩土物理力学参数值，建议采用表1中的数值。该边坡坡体土层主要由人工填土、坡残积土组成，其破坏型式按沿圆弧滑动法计算。计算程序采用Geo-Slop边坡稳定性计算程序。选择有代表性剖面2—2''''进行计算。计算结果考虑了天然(自重)、饱和(自重+暴雨)两种工况，计算结果见表2，图1，图2。整体稳定性评价是对边坡稳定计算值与规范规定的稳定安全系数进行比较。根据GB50330—2013建筑边坡工程技术规范的规定，本边坡稳定安全系数取1．35。

3地质灾害治理方案建议

边坡工程论文篇（4）

2边坡内支撑支护类型比选

目前现场排桩已基本施工完成。由于基坑四周均为待开发地块，尤其是东侧为地铁已确定开发用地，南侧为工商银行用地，使用锚索将对周边地块的开发造成严重障碍，所以建议本基坑支护结构下部采用排桩+内支撑体系。根据基坑的平面形状和目前施工现状，对以下3种内支撑体系的布置进行了比选。

2.1对撑+角撑布置体系

(1)优点：在环境保护要求较高的情况下，利于控制墙移。(2)缺点：①支撑混凝土用量较多。②核心筒范围内的立柱桩与工程桩冲突严重，影响核心筒施工效率和施工质量。③由于十字交叉桁架与核心筒平面位置重合，核心筒地下三层以上部分的结构必须等到整个地下室地下三层施工完成，混凝土支撑拆除后方可施工，对整个工期有制约作用。

2.2圆形环梁布置体系

(1)优点：①方便挖土和主体结构施工。②支撑混凝土用量较小。(2)缺点：①由于基坑南侧和东侧地势较高，北侧和西侧地势较低，虽采取了基坑上部放坡的措施，但仍存在一定的坑周荷载不均匀的情况，对支撑体系整体稳定不利。②须等到基坑的整个环梁体系施工完成后，方可进行大面积土方开挖。③对中间环梁的施工要求较高。（3）角撑布置体系:①优点：方便挖土和主体结构施工、施工方便。②缺点：与圆形环梁布置体系相比，混凝土用量较多。由于本项目工程进度和基坑安全都必须确保，而对撑+角撑布置体系对塔楼施工进度制约太大，因此不采用；圆形环梁布置体系不仅对土方开挖进度有一定制约，而且现场地势情况不利于该体系的整体稳定，因此亦不采用。综上分析，最终选择采取角撑布置体系。

3边坡支护技术优化

3.1支撑竖向布置

原设计排桩标高为13.0m，改为内支撑后，为避免混凝土支撑与主体结构下二层板冲突，将原设计排桩标高调高0.3m，即13.3m，经初步计算分析，基坑上部采用放坡，下部排桩+一道混凝土支撑。

3.2基坑止水帷幕

根据高压旋喷桩试桩取芯效果显示，砂砾层与岩层交界面芯样不是很理想，为了保证深基坑的止水效果，确保深基坑开挖的安全性，将外排高压旋喷桩改为三轴深层水泥搅拌桩，内排高压旋喷桩保留。

3.3坑中坑支护结构

坑中坑局部加深7.05m，加深段平面尺寸26.5mx23.184m。根据地层条件，并结合核心筒桩基承台的施工统一考虑，采用放坡开挖的方式。施工顺序要求：（1）放坡后，先施工深坑结构底板及侧墙。（2）然后在深坑侧墙外侧回填土，至桩基承台底。（3）最后施工桩基承台和大基坑底板。

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由于长期地质作用的影响，使得岩土层的结构本身具备高度的不均匀性、不稳定性和各向异性，属于物理学中的非线性问题，这些都导致岩土工程的施工存在较大的不确定性。例如，实验室给出的岩土判断标准没有统一的、规范的知识判定体系，在加上岩土在不同受力作用下的呈现形式不同，这就导致施工人员所知的岩土评估标准同施工现场的岩土情况有着较大的区别从而造成施工过程中不确定性。

1．2影响边坡岩土工程不确定性的因素

目前，在边坡岩土工程施工中，影响工程不确定性的因素主要包括三个方面，具体表现为:

(1)人为方面。

通常情况下，建设单位在开工前，需要先进行多个施工方案的设计，而后选择其中最为合适的一个进行施工。而在决策过程中，决策人员的思维方式、知识水平、专业素养、职业道德以及价值观、工作经验等因素，都会对方案选择造成极大的影响。尤其是在平衡方案的力学质量和经济价值方面，容易选择出截然不同的方案，造成岩土工程施工的不确定性。

(2)参数方面。

在边坡岩土工程中，岩土参数是工程施工的主要力学指标，但由于岩土层受到时间和空间等客观因素的影响，容易出现时间变异性和空间变异性，使得不同阶段、不同区域中参数的差异性，造成勘察结果同实际施工时参数的不统一，从而影响到岩土工程的实际施工进度和质量。例如，在进行岩土勘察时，由于土样保存方式、时间等的影响，使得岩土体出现空间变异性，虽然大部分勘察人员在最后编制报告结果时会利用相应的统计方法将岩土离散性和空间变异性的影响降低到最小，但得出的岩土参数仍然只能算理论参考值，而不是一个准确的数据。

(3)模型方面。

在进行边坡岩土工程的前期评价分析时，会构建多个模型进行施工场地岩土体的模拟，以便设计人员了解和掌握实际岩土体的相关特征。而后模型的不唯一性，也导致不同模型之间存在程度不一的差异性，导致对岩土工程的分析和设计也随之出现诸多的不确定性，影响到实际的施工质量和安全。

2边坡岩土工程不确定性的解决对策

针对当前边坡岩土工程中存在的不确定性问题，在今后的设计施工中，建设单位可以通过采取以下几个方面的措施尽可能的消除岩土不确定性对施工造成的影响。具体措施包括:

2．1优化经验设计质量

在边坡岩土工程的设计过程中，设计人员的实践经验具有较为重要的影响作用，这主要是因为岩土工程当中的许多因素不能通过当前的科技设备进行明确、充分的分析和确定，只能通过设计人员的经验根据勘察结果进行较为客观的判断和预测。因此，在实际边坡岩土工程的设计过程中，必须要重视设计人员的经验作用，并组织多名实践经验丰富的设计人员共同完成施工设计，通过人员间的相互协作、相互补充加强经验设计方案的质量优化，从而尽量消除人为造成的设计不确定性。

2．2选择恰当的计算方法进行模型构建

边坡岩土工程的模型构建在性能、结构等方面的要求复杂，涉及领域较多，因此，在进行实际构建时必须加强对数值计算方法的合理选择，充分分析和考虑不同计算方法的优缺点，结合岩土模型的实际需要，决定单用或联用这些计算方法，从而最大限度降低因计算方法造成的参数不确定性。目前，在边坡岩土模式构建过程中，常用的数值计算方法包括有:通用条分法、有限差分法、有限单元法、离散元法、边界元法、极限分析法、流形元法、半解析法、滑移线法、非连续变形分析法以及拉格朗日元法等。

2．3提高安全系数设计

安全系数一直都是边坡岩土工程设计中的重要指标之一，也是对岩土参数以及模型计算造成的不确定性问题的有效处理对策之一。但由于受到数据统计、技术水平、人员水平以及实际环境等方面的限制，导致在实际施工操作中会出现一定的安全偏差。因此，设计人员在进行边坡岩土工程设计时，必须要充分、全面的汇总和统计相应的资料信息，并对施工过程中可能遇到了的安全情况进行充分、综合的考虑，从而有效提高安全设计的质量和水平。

2．4加强动态设计施工

由于岩土体受时间变异性和空间变异性的影响，在性质、结构、受力等方面均是一个随时变化的状态，因此，在进行模型构建和实际施工时，可以采用当前新兴起的动态设计施工方法，提高边坡岩土工程在设计、施工过程中的弹性，并预留出足够的空间以方便实时修改，增强工程设计施工过程中的应变能力以及对突发状况的处理能力，在施工过程中根据实际岩土体状态随时调整施工设计方案，从而将施工现场与设计图纸完美结合，增强施工设计的实效性和可行性。同时，建设单位还必须加强对施工现场的监督管理，制定明确、规范的动态施工标准和制度要求，以防止出现对设计图纸随意更改的问题。

2．5加强先进科技的运用

在边坡岩土工程的设计施工过程中，建设单位要加大对其的科技投入，积极引进行业内先进的设备和技术，不断提高在岩土勘察、设计、施工等阶段的科学性、准确度和安全性，强化数字化、信息化、智能化等计算机技术在边坡岩土工程中的运用，从而尽量消除边坡岩土工程中不确定性问题的影响因素，提高岩土工程设计施工的安全性和可靠性。

边坡工程论文篇（6）

关键词： 强度折减法；刚体极限平衡法；直接放坡；边坡稳定

Key words： strength reduction method；the rigid limited equilibrium method；direct discharge slope；slope stability

中图分类号：U213.1+58 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）24-0273-02

0 引言

山区城镇建设中不可避免地会遇到边坡稳定性问题。对这类边坡处理不当，极易引起地质灾害。因此，建立合理的边坡分析模型，采用多种分析方法，得到边坡稳定的数值解，对边坡工程就显得非常重要。本文以昆明某广场项目为例，应用有限单元法软件PLAXIS，采用强度折减法分析项目边坡在不同坡比下的稳定性，并结合经济性，提出边坡处理的设计方案，为边坡工程施工提供理论依据。

1 边坡稳定计算理论

边坡稳定分析理论分为两大类，一类是不考虑岩土体变形的刚体极限平衡法，该方法通过假定破坏面，计算脱离体上滑动力矩与岩土提供的抗力力矩之比来确定边坡的稳定性，代表性的分析软件有理正、启明星以及Slide软件等；另一类基于有限元法，考虑岩土体的变形，以土体内塑性区的范围及贯通判据作为边坡失稳破坏标准，从而达到求解边坡稳定系数的目的，具体方法有强度折减法和容重增加法。研究表明：容重增加法对采取加固措施的边坡稳定计算误差较大。而大量工程案例表明：强度折减法对各类边坡稳计算结果的可靠性高，且与刚体极限平衡法具有一定的可比性。

2 工程概况

昆明现代广场项目规划总用地面积58377.24m2，设计场地平标高2052.5～2072.6m，场地高程变化大，其中在场地西侧形成坡高8.2m的边坡，边坡长约32m。边坡区域属于高中山剥蚀地貌，边坡走向近SN，倾向W。通过现场勘查，边坡工程区域内各地层的岩性特征及工程地质特征见表1。

3 计算结果与分析

根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013），边坡工程属于安全等级为三级的永久边坡工程，根据相关工程经验，设计拟采取直接放坡措施来提高其稳定性。虽然工程区域无地下水，但是考虑到工程区域地质条件差，且建设方对边坡工程投资额有要求，因此需要采用相关理论，对边坡的稳定性进行定量分析，以确定合理的边坡坡比，达到既确保工程安全，又节约工程投资的目的。研究采用强度折减法与刚体极限平衡法对拟建边坡的稳定性进行分析。

3.1 计算模型与计算参数

根据地质勘察资料，计算选取一个典型计算剖面，进行边坡稳定性分析。边坡建模范围为高度方向28.2m，水平方向80m，坡高约8.2m，建模范围类的岩土分区也进行了充分的考虑，设计开挖边坡见图1。结合项目工程勘察报告，各底层材料参数见表2。根据工程类似经验，初步设计边坡的坡比为1：0.65、1：0.75与1：0.85三种情况。

3.2 基于有限元理论的强度折减法计算结果

基于PLAXIS软件，建立边坡模型，采用15节点单元划分模型，对分析模型施加标准边界约束条件，采用强度折减法对边坡模型进行稳定性分析。经过分析得到：坡比为1：0.65的边坡的稳定系数为1.133，坡比为1：0.75的边坡的稳定系数为1.225，坡比为1：0.85的边坡的稳定系数为1.276。图2给出了坡比为1：0.75的边坡失稳临界状态时的速度分布图。

从图2可以看出，当达到边坡失稳临界状态时，在边坡临空面部分岩土体的速度远大于边坡其他区域，边坡其他区域岩土体的速度基本为零，这表明边坡临空面部分岩土体将从边坡中滑出。从图2可以看出，滑动体呈现圆弧状，将从边坡的坡脚处滑出。

3.3 刚体极限平衡法计算结果

基于刚体极限平衡法的边坡稳定性分析采用Slide软件。考虑到简化Bishop法给出的圆弧滑动面安全系数与严格条分法的计算结果接近，因此研究采用简化的毕肖普法（Bishop）对三种坡比的边坡进行稳定性分析。对于坡比为1：0.65的边坡的稳定系数为1.154，坡比为1：0.75的边坡的稳定系数为1.234，坡比为1：0.85的边坡的稳定系数为1.301。图3给出了坡比为1：0.75的边坡的稳定计算结果。从图3可以看出，当达到边坡失稳临界状态时，滑坡体成圆弧状，边坡坡脚滑出。

3.4 计算结果分析

对比图2与图3可知，两种方法计算得到的边坡滑动体类似，稳定系数接近。总体而言，对于同一边坡，刚体极限平衡法得到的结果要大于强度折减法计算结果。这是因为强度折减法考虑了岩土体的变形所致。

根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013），对于安全等级为三级的永久边坡的一般工况，其稳定安全系数Fn=1.2。根据强度折减法与刚体极限平衡法的计算结果可知，坡比为1：0.75与1：0.85的边坡的稳定均满足规范要求。但是对于长度为32米的边坡工程，坡比为1：0.85的边坡的土方开挖量比坡比为1：0.75的边坡的土方开挖量将多106.3m3。因此，推荐工程采用坡比为1：0.75的边坡直接放坡施工方案。

4 结论

本文采用基于有限元理论的强度折减法与刚体极限平衡法，对昆明现代广场项目工程边坡的稳定性进行了分析。通过采用两种理论，对不同坡比的边坡的稳定性进行对比分析，得到如下结论：①基于有限元理论的强度折减法与刚体极限平衡法对同一边坡的稳定性分析结果类似，总体而言，刚体极限平衡法结果大于基于有限元理论的强度折减法的计算结果。②对于该边坡模型，设计坡比为

1：0.75的边坡既满足规范规定的稳定性要求，同时经济性也较好。研究为边坡工程的施工决策提供定性分析结果。

参考文献：

[1]GB50330-2013，建筑边坡工程技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2013.

[2]闫超，刘松玉，籍晓蕾.一种基于强度折减法的次级滑动面分析方法研究[J].岩土力学，2016，37（4）：935-942.

边坡工程论文篇（7）

[中图分类号] U418.5 [文献标识码] A

我国的高速公路发展迅速，交通、水利、矿山等相关部门都会涉及很多边坡问题，特别是山区的边坡，由于各种地质环境的影响，处于山区地段的边坡稳定性直接影响着山区老百姓的人身安全，滑坡灾害严重危及到国家基础建设，所以对边坡的稳定性研究十分必要。

在各种外在环境作用下，不同岩质边坡在发生变形破坏时其变形破坏机理和破坏模式各异，当进行工程建设时，如果对于填料的工程特性、工程边坡的变形规律及施工工艺、现场堆载等认识不足，极易导致发生滑坡等事故。

1 边坡的破坏类型及影响因素

边坡分为人工边坡和自然边坡。由于受设计和施工以及其他因素的影响，边坡土体会出现失稳破坏现象，具体可分为：

1.1 边坡崩塌。崩塌往往发生在地形陡峭的山坡或高陡的路堑边坡上。

1.2 边坡滑坡。滑坡一般是缓慢地、长期地往下滑动，位移速度在突变阶段显著增大，滑动过程可以是几年、几十年甚至更长。

1.3 边坡流动。流动往往缓慢地沿坡面或地面沟谷方向呈流体移动。

边坡的稳定性受很多因素的影响，根据各种因素影响的大小和特点，可分为内部因素和外部因素两类：内部因素――边坡土体的材料构成和物理力学指标，以及边坡的地形地貌和岩石的矿物组成，边坡岩土体中的地质结构面和边坡的形状等。外部因素――边坡外在所受的雨水、地震、构造应力、植被和风化作用的影响和人为因素等。

2 边坡的稳定性分析方法

2.1 极限平衡分析法。极限平衡分析法主要是对边坡稳定性进行定量评价，不考虑土体自身的变形，只对滑动面上的受力情况进行研究分析，对于滑坡体内部的应力状态不进行研究。目前常用的极限平衡分析法有：瑞典法、毕肖普法和简布法等。

2.2 数值分析法。数值模拟方法在稳定性评价得到了广泛应用，这种方法可以求解黏弹性、黏塑性等问题，且计算较快速，准确性较高。

随着数值分析方法的不断发展，采用离散单元法就能反映接触面的滑移、倾翻等大位移，且能计算土体的内部变形与应力分布情况，而且这种方法应该范围很广，任何岩体都适合。

2.3 极限分析法。该法建立在土体材料为理想刚塑性体、微小变形及材料遵守相关联流动法则的3个基本假定上，利用连续介质中的虚功原理可证明两个极限分析定理即下限定理和上限定理。

3 有限元强度折减法边坡稳定性分析

用有限元强度折减法进行稳定性分析是指将材料的强度参数除以一个折减系数，然后将新的参数作为材料参数进行计算，通过不断增大或减小折减系数来反复计算其稳定性，当计算收敛时则坡体发生失稳破坏，与此同时此折减系数就是稳定性安全系数，分析方程为：

c =c/F（1）

tanφ =tanφ/F （2）

式中：c，φ为材料的强度参数；c ，φ 为新的强度参数；F为折减系数。

在本质上强度折减法与传统的计算方法是一致的，坡体进入塑性临界状态。如下图，在参数折减前土体的实际强度包线与摩尔应力圆相离，坡体不会发生剪切破坏。当调大折减系数后，强度包线逐渐向摩尔应力圆靠拢，增大系数到强度包线将与摩尔应力圆相切，此时相应的折减系数为边坡的安全系数。因此，通过不断的折减强度参数，分析边坡从稳定到破坏的演变过程，这样便可找出边坡的薄弱部位，为边坡加固提供了依据。

4 边坡的监测防护问题

4.1 边坡受雨水入浸后，安全系数小于1，已处于不稳定状态，为确保边坡的安全稳定，必须采取有效的治理措施；受雨水浸泡的边坡坡脚，土体黏聚力急剧下降，土体失稳，易形成崩塌体；边坡坡角失稳后，引起其上部土体的沉降。边坡受影响程度不同沉降量也不同，受浸泡边坡上部的沉降量最大，向另一侧逐渐减小；边坡最大不均匀沉降发生在受雨水浸泡的中间区域，此处将受拉伸而产生裂缝。

4.2 边坡的稳定性与变形问题是一个复杂的工程问题，单纯的理论不能满足计算分析与评价的要求，应该采用计算理论结合现场观测数据的综合评价方法，清楚认识边坡填筑体的变形破坏过程、稳定程度和破坏发展情况。

5 总结

本文在对边坡进行稳定性分析和讨论的基础上，介绍了边坡的破坏形式和影响因素，概述了边坡的稳定性分析方法、分析了降雨对边坡稳定性的影响，最后对边坡的防护加固问题进行了探讨。

参考文献

[1]谢磊.边坡稳定性分析若干问题的研究[D].合肥工业大学硕士学位论文，2009.

边坡工程论文篇（8）

中图分类号: P621+.6 文献标识码：A文章编号：

1引言

近年来，在各大城市用地日趋紧张的情况下，建筑业趋向地面与地下共同发展，楼房越建越高，地下车库越建越深，而基础对应的越埋越深。由于受周围客观环境的影响，深基坑开挖不可能按自然休止角放坡，只能根据场地的地质条件及其场地周边附加荷载情况，在安全、经济、施工方便的条件下，选取最佳支护方式及最优支护设计参数。显然，不同的地层条件下，深基坑边坡支护计算模式的选择，成为深基坑支护设计安全经济、成功与否的关键。

数值分析和模型试验法能较真实地模拟边坡在地震作用过程中的动力特性和破坏机制，是边坡地震反应分析的两种主流方法。目前，常用于边坡地震稳定性分析的数值方法主要为有限单元法和有限差分法。它们在模拟含众多不连续结构面的岩体问题中有一定的局限性，而离散单元法在求解岩体这类不连续介质的问题中弥补了有限单元法和有限差分法的某些不足。

2边坡处治基本理论及稳定性分析

2.1边坡稳定性概念

边坡一般是指具有倾斜坡面的土体或岩体。在坡体本身重力及其他外荷载作用下，整个坡体有从高势能处向低势能处滑动的趋势，同时，由于坡体自身具有一定的强度和人为的工程措施，它会产生阻止坡体下滑的抵抗力。一般来说，如果边坡土(岩)体内部某一个面上的下滑力在接近或超过了土(岩)体抗滑力，边坡将产生滑动，即失去稳定；反之，如果滑动力小于抗滑力，则认为边坡是稳定的。

在工程设计中，判断边坡稳定性的大小习惯上采用边坡稳定安全系数来衡量。l955年，毕肖普(A. W. Bishop) 明确了土坡稳定安全系数的定义：

式中：τf-沿整个滑裂面上的平均抗剪强度；τ-沿整个滑裂面上的平均剪应力；Fs-边坡稳定安全系数。

按照上述边坡稳定性概念，显然，Fs >1，土坡稳定；Fs

Bishop的边坡稳定安全系数公式物理意义明确，概念清楚，表达简洁，应用范围广泛，在边坡工程处治中也广泛应用。该公式应用的关键难点是如何寻求滑裂面，如何寻求滑裂面上的平均抗剪强度τf和平均剪应力τ。

在工程建设中，常见的边坡滑动有两种类型。一种是天然边坡由于原来的地质条件改变而产生的滑动，如暴雨后的边坡因蓄水过多而导致的土质变软产生滑动，通常用地质条件对比法来衡量其稳定的程度；另一种是由于工程建设而人为开挖或填筑形成的人工边坡，由于建筑空间有限而使的设计坡度较陡，或由于工作条件的变化改变了边坡体内部的应力状态，使局部的剪切破坏发展成一条连贯的剪切破坏面，边坡的稳定平衡状态遭到破坏而产生滑坡。本文所要讨论的主要针对第二种滑坡，或第二种边坡稳定问题。

2.2影响边坡稳定性的因素

边坡的稳定是一个比较复杂的问题，影响边坡稳定性的因素较多，主要包括以下几方面：

(1)边坡体物理力学性质；

(2)边坡的形状和尺寸；

(3)边坡的开挖及支护方式；

(4)边坡的所受荷载的条件；

(5)边坡的补水情况；

3、基于ADINA的某边坡在地震作用下稳定性分析

本例为一个两层的边坡，土的参数如表1所示，在ADINA中，该模型被划分为831个节点和250个四边形单元。边界条件为底部是固定的，两侧土体的水平位移是固定的，边坡用锚杆进行加固。分析中对该模型施加重力荷载和地震波。地震波形分别采用如图1所示。

表1土的参数表

图1地震波形图

模型网格划分如图2所示。

3.1地震荷载作用时边坡主应力分析

对地震荷作用前后边坡主应力进行分析，进行竖向位移分析，得出地震前、后边坡的主应力和剪应力云图。图3为地震作用引起的边坡主应力分布云图，图4为地震作用引起的边坡剪应力分布云图。

图2网格划分图

(a) 地震前主应力

(b) 地震后主应力

图3 地震前后边坡主应力云图

通过分析两种应力云图可以发现，基坑边坡面附近的应力迹线均明显偏转，表现为最大主应力与边坡面近于平行，并向坡体内部逐渐恢复成初始应力状态。由于边坡的应力重分布，在坡面附近产生应力集中带。不同部位其应力状态是不同的，在坡脚附行坡面的切向应力显著升高，而垂直坡面的径向应力显著降低，由于应力差大，

于是就形成了最大剪应力增高带，容易发生剪切

（b）地震前剪应力

（b）地震后剪应力

图4地震前后边坡剪应力云图

破坏。在坡肩最大剪应力增高带，容易发生剪切破坏。在坡肩附近,在一定条件下坡面径向应力和坡顶切向应力向拉应力转化，形成拉应力带。因此，坡肩附近最易形成拉裂破坏。此次模拟边坡一次开挖成型，开挖过程中，基坑边坡并没有发生损伤。

3.2地震荷载作用时位移分析

（a） 地震前边坡土体竖向位移

(b) 地震后边坡土体竖向位移

图5地震作用前、后边坡土体竖向位移云图

对比图5中（a）和（b）两幅图，可知地震作用改变了边坡土体竖向位移场的分布。地震荷载作用使得边坡坡面处产生不均匀位移，自坡顶至坡脚处位移逐渐减小。

4结论

（1）从边坡稳定性概念入手，介绍了边坡稳定性分析的基本理论，分析了边坡稳定性的影响因素，提出了边坡稳定性的处理措施；

（2）利用大型有限元分析软件ADINA，对地震荷载作用下某深基坑边坡稳定性分析进行数值模拟。数值模拟结果表明：地震荷载作用后基坑边坡面附近的主应力迹线均明显偏转，易形成剪应力增高带，从而使边坡产生剪切破坏。地震荷载也引起了边坡的位移重新分布，在边坡稳定性分析中，地震荷载引起的边坡失稳不容忽略。

参考文献

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边坡工程论文篇（9）

一 绪论：

边坡是自然或人工形成的斜坡是工程建设中常见的工程形式，由于复杂的地形地质条件，滑坡与高边坡工程始终是山区铁路和公路建设中的一个重大工程地质问题，边坡在自然或人为因素作用下的破坏形式主要表现为滑坡、滑塌、崩塌和剥落。许多论著和规范都进行了系统论述，本文结合近年来我国山区公路建设中的滑坡及高边坡的研究和工程实践，简要介绍滑坡与高边坡变病害防治技术的发展概况、监测和防治技术等诸多方面取得的主要成果和经验及尚待研究探索的问题。

二滑坡与高边坡病害防治技术的发展概况

边坡研究的基础理论是建立在土力学和岩石力学之上的，所以土力学和岩石力学的成就和发展决定了对边坡研究的完善程度。早在20世纪50年代，我国铁路部门就遇到了严惩的滑坡与高边坡问题，因此对其研究起步较早。我国的滑坡与高边坡理论与实践主要是伴随20世纪60~70年代以来西南地区铁路建设、水电开发和大型露天矿山开采的需求发展起来的，首次采用抗滑技术并获得成功，由于它具有布置灵活、施工简单、对边坡扰动小、开挖断面小、圬工体积小、承载能力大施工速度快等优点，1985年修订的《路基设计规范》，抗滑桩作为一种主要措施被推荐。

20世纪90年代末期，由于锚固技术理论研究和岩浆机械突破性的发展，开始采用锚喷防护技术，对高边坡提供了一种施工简单、快速、安全的处治防护手段。90年代初，非线性科学被引入到边坡灾害的研究中。人们借助于非线性科学，认识到系统形成与演变的非线性特性，相继建立了一些初步描述边坡行为的动力学方程，提出了一些基于突变理论、分形理论及非线性动力学理认的预测模型。压力注浆加固手段及框架锚固结构越来越多用于边坡处治，尤其是用于处治高边坡防护工程中，能解决高边坡深层加固及稳定性问题。

我国岩石高边坡的稳定性控制和监测技术的进步，其标志性成果是大吨位岩石锚固工程的开展，我国先后在天生桥水电站二级厂房后高边坡、黄河小浪底进水口高边坡、长江三峡船闸高边坡、链子崖危岩体高边坡等应用大吨位岩石锚固技术对高边坡实施了成功的加固处理。

预应力锚固技术在我国铁路路基边坡加固中也得到了广泛应用，其中比较典型的实例是南昆铁路八渡滑坡整治工程。滑坡主滑体长约310~340m，宽400~540m，厚20~40m，体积约290×104m3；次级滑坡长约200m，宽约380m，厚10~20m，体积约130×104m3。滑坡加固过程中施工了132根、总长6400m的6束预应力锚索，锚索平均长度50m，最长的75m，锚固段长度10m，施加的预应力为800kN。

目前可被采用的边坡加固措施很多，有削坡减截技术、排水与截水措施、锚固措施、砼抗剪结构措施、支挡措施、压坡措施以及植物框格护坡、护面等，在边坡治理中强调多措施综合治理原则，以加强边坡稳定性。然而随着工程建设规模加大，尤其是山区高速公路建设的增多，边坡高度增高，复杂性增大，对边坡处治技术要求越来越高。

三 滑坡与高边坡病害防治的研究现状

改革开放以来，我国的公路建设有了较大发展，尤其是随着高速公路向山区延伸，公路建设中遇到 了前所未有、突如其来的高边坡与滑坡、长大深埋隧道和高架长跨桥等复杂艰险的公路工程地质问题。

与水利、矿山、城市建设不同，高等级公路和铁路都是线状工程，要穿越不同的地貌单元和岩层分布区，其遇到的高边坡使用年限较长，属永久边坡工程。它涉及的边坡以点多、线长、类型多为特点。

由于特殊的地形和地质环境，在建设中出现了从多高边坡和滑坡问题，施工开挖后发生了许多边坡变形，既增大了工程投资，又延误了工期，甚至破坏已有工程设施。面对飞速发展的山区高速公路建设中出现的大规模滑坡和高边坡病害，交通部门各单位十分重视，一方面借鉴铁路等部门的经验和技术，开放市场，引进了大量技术力量雄厚的勘察设计和研究单位；另一方面，针对高速公路建设中出现的滑坡与高边坡病害、特殊岩土（膨胀土、盐渍土、多年冻土、黄土、岩溶、沙漠、红层）等一系列的特殊和突出路基病害问题，开展了大量研究，并设立了西部开发交通建设专项研究基金，共设立251个研究项目，其中涉及滑坡与高边坡防治技术的有24项。这些科研成果的转化和推广应用，不仅为山区高速公路建设提供了可靠的技术支撑，取得了巨大的经济效益和社会效益，同时也推动了我国的滑坡与高边坡病害防治技术理论和实践的发展。

四 存在的问题

虽然公路建设结合山区高等级公路建设中的滑坡、高边坡病害防治的工程实践进行了大量的研究和总结，取得了显著的研究成果，并逐步接近或超过国内外水平，但对以下几方面的问题尚需进一步研究和探索：

在工程地质评价方面，一方面对地质选取线重视程度不够，对区域工程地质条件研究程度不足，致使高速公路一些区段仍先在大型古老滑坡和滑坡、崩塌连续分布地段，或岩层顺倾（顺层）地段，开挖后老滑坡复活和产生大量的新滑坡。另一方面，路线勘察中重桥隧而轻路基，桥、隧勘探量相对较多而对高边坡很少进行勘察，忽视了高边坡的工程地质勘察，设计中高边坡数量过多的高度过大。

设计人员普遍存在对边坡地段的地形地貌、地层岩性、风化破碎程度、构造、坡体结构和地下水分布以及自然斜坡的稳定状况等了解程度不足，设计的坡形、坡率和坡高及相应的加固、排水和防护措施与当地岩土特性不符，从而产生了大量的高边坡失稳破坏事例。

高边坡的施工应尽快制定科学的施工方法和细则，对施工季节，工序和办法，施工中爆破的药量控制，以及施工中的监测方法、分析和反馈系统有一个严格的规定。高边坡应贯彻动态设计、信息化施工原则，根据开挖后的实际地质条件调整设计，即地质工作应延伸到施工过程中，保证边坡的长远稳定。

边坡工程论文篇（10）

Slope Stability Analysis Methods Research Status Analyses

Wang Jin-tao1， Yang Deng-feng1，2

（1.School of Civil Engineering，Qingdao Technological University Qingdao Shandong 266033；

2.China University of Mining &Technology Beijing 100083）

【Abstract】In view of all kinds of serious landslide disaster in our country，the history and the present situation of research on the slope. Described the major domestic value of theoretical research and its application， slope stability analysis method and its development were analyzed and summarized in this paper. Application should be based on the characteristics of slope engineering， taking rational analysis methods to obtain a more objective， reliable and reasonable evaluation results.

【Key words】Slop；Stability；Analysis method

1. 引言

随着我国经济的蓬勃发展，大量高层建筑、水利水电设施、矿山、港口、高速公路、铁路等工程项目开工建设。在这些工程建设过程中或建成运营期间，不可避免地形成了各种边坡工程。边坡失稳产生的滑坡灾害已经与地震、火山并列成为全球三大地质灾害之一 [1]，在我国每年各类滑坡造成的经济损失高达200亿元，死亡数百人。因此，深入开展边坡失稳机制及监测预警研究，对于减少滑坡地质灾害、推动边坡治理技术发展、保障国家财产和人民安全有十分重要的意义。论文重点对国内外近年来边坡稳定性分析方法及其进展做简要介绍。

2. 边坡稳定性分析方法研究现状

人们对边坡稳定性分析的研究已逾百年，它涉及包含工程数学、力学、工程地质学、工程结构、现代计算技术等多个学科。随着科学的发展，人们对边坡稳定性的研究经历了从经验方法到理论研究、从定性研究到定量研究、从单一评价到综合评价、从传统理论方法到新理论新方法的过程 [2]。

2.1 工程地质分析法。

工程地质分析法是一种以工程地质类比方法、地质成因演化理论和岩体结构控制理论为理论基础的定性分析方法。通过工程地质勘察，首先对工程地质条件进行综合调查，分析已有的边坡破坏现象的成因、影响因素、发展规律等，然后分析所研究边坡与已发生破坏边坡在地质条件上的相似性和差异性，对比得出该边坡的稳定性分析与其发展趋势。该方法综合考虑了各种影响边坡稳定的因素，可对边坡稳定性及发展趋势迅速地做出预测，在确定复杂地质条件下岩质边坡的失稳模式和破坏机制方面独具价值 [3]。但地质条件因地而异，使用此方法主观性较强，对研究者的实践经验要求较高。

2.2 极限平衡分析法。

极限平衡分析法又称条分法，是出现较早并已纳入行业规范的定量分析方法。该方法通过假设潜在的滑动面，将滑坡体人为划分为若干刚性条块，然后建立条块间的静力平衡方程，求解边坡的安全系数，锁定最危险滑动面。研究者们对极限平衡分析法的改进主要着重两方面：一是研究最危险滑动面位置的规律，减少滑动面假设次数，以期减少计算量；二是对极限平衡分析法中的假定进行改进或补充，使之更符合实际。随着研究的不断深入，人们对极限平衡方法的研究逐渐由二维转向三维，并取得了一些列成果。

2.3 数值分析法。

随着计算机技术的飞速发展，高精度、多因素耦合作用下的边坡稳定性数值模拟得以实现。常见的数值计算方法有：有限单元法、有限差分法、边界元法、离散元法、快速拉格朗日分析法等。适于边坡稳定性分析的数值分析方法很多，基于各种数值分析方法的程序也层出不穷，以下主要介绍了应用比较广泛的三种数值分析方法。

2.3.1 有限元法。

（1）有限元法是一种比较成熟的数值分析方法，它将无限自由度的结构体系转化为有限自由度的等价体系，可以给出岩土体中应力、应变的大小和分布，避免了极限平衡法中过于简化滑体的缺陷。还可以进一步研究边坡体的流变效应、渗流问题、塑性区的形成过程等复杂问题。

（2）有限元强度折减法是在边坡稳定性分析中常用的一种有限元方法。它的原理是在有限元计算中，将边坡岩土体强度参数逐渐降低直至达到其破坏状态为止，程序可以自动根据计算结果得到破坏滑动面，同时求得强度储备安全系数。唐春安 [4，5]将强度折减法引入到岩石破裂过程分析RFPA方法中，形成了针对岩土结构稳定性分析的RFPA-SRM强度折减法，该方法可充分考虑材料细观、宏观非均匀性、地下水渗流对边坡的稳定性影响，为边坡稳定分析提供了一种新方法，李连崇 [6]等人采用RFPA-SRM强度折减法对边坡安全系数、含节理岩坡稳定性进行了深入的研究和探讨。

2.3.2 离散元法。

离散单元法的基本原理是：将所研究的区域划分为一个个任意形状的块体单元，这些单元可以是刚性的也可以是非刚性的，单元之间通过接触关系，建立位移和力的相互作用规律。计算时按照时步迭代并遍历整个块体组合，直到每个块体达到平衡状态，不再出现不平衡力和不平衡力矩为止。这种方法适用于解决非连续介质大变形问题，尤其是在分析被结构面分割的岩质边坡的变形破坏过程时是非常实用的。近年来我国学者胥良 [7]、朱永生 [8]、曹琰波 [9]等人在离散单元法方法的实际应用方面做了大量的工作。在数值分析和理论研究方面都取得了显著的成果。

2.3.3 快速拉格朗日法。

（1）快速拉格朗日法考虑到材料的非线性和几何学的非线性，采用了离散模型方法、动态松弛方法和有限差分方法三种技术，将连续介质的动态演化过程转化为离散节点的运动过程，可以准确地模拟材料的屈服、塑性流动、软化直至大变形。同时，该方法还可以考虑锚杆、挡土墙等支护结构与围岩的相互作用，被广泛地应用于边坡、土石坝、隧道围岩等的稳定性评价与支护设计中。基于快速拉格朗日法开发的FLAC [10]程序在国际上得到了广泛的应用。虽然快速拉格朗日法处理岩土工程问题具有极大的优越性，但也有不足之处。例如，对线性问题快速拉格朗日法要比相应的有限元法耗时更多，它只是在模拟非线性、大变形或动态问题时更具适用性。

（2）数值分析理论和相应的程序种类繁多且各具特色，因此在边坡稳定性研究中应针对实际情况合理选取相应的数值分析理论和程序。由于岩土体性质并非均质，地质构造错综复杂，加之各种外界因素（渗流、温度、地震力等）的影响，边坡实际破坏过程与数值模拟是存在一定差距的。

2.4 非确定性分析方法。

边坡稳定性分析过程中存在着大量不确定的因素，随着学科的发展，这些因素逐渐为人们所重视。在多学科交叉的学术背景下，边坡稳定性非确定分析方法逐渐发展起来并应用到实际工程中。

2.4.1 可靠性分析法。

边坡工程的可靠性分析方法借鉴了结构工程可靠性分析理论的方法，结合边坡工程自身特点，将边坡岩土体性质、外部荷载、地下水、计算模型等视作随机变量，采用概率分析方法和可靠度尺度描述边坡工程系统的质量。我国《岩土工程勘察规范》（GB50021-2009） [11]指出，大型边坡涉及除按边坡稳定系数值计算边坡稳定性外，尚宜进行边坡稳定的可靠性分析，并对影响边坡稳定性的因素进行敏感性分析。该方法计算所需的大量统计资料不易获取、各因素的概率模型及其数字特征的合理选取还存在问题，并且计算比通常的方法复杂，目前在边坡稳定性分析中还处于探索阶段，一般在实际工程中只作为一种辅助手段。

2.4.2 模糊数学分析法。

模糊数学分析法是把模糊理论应用到边坡稳定性分析中。应用该法时先分析影响边坡稳定的各种因素，赋予它们不同的权限，然后建立模糊关系矩阵并求出各个因素对稳定性的影响，最后用模糊评价方法的最大隶属原则进行选择，把边坡分为稳定、较稳定、较不稳定及不稳定等几个等级，为研究多因素、多变量对边坡稳定性的综合影响提供了行之有效的手段。李彰明 [12]对某一大型露天矿边坡工程地质条件进行调查并进行了物理力学性质测试，对模糊数学分析法在边坡稳定性分析中的应用做了研究。洪海春等 [13]将模糊数学应用于边坡问题，提出了确定模糊安全系数的方法。应用此法的困难之处在于相关因素及各因素边界值的确定，各种影响因素的权重多由经验确定，主观性稍强。

2.4.3 灰色系统预测法。

灰色系统理论认为，在决定事物的诸因素中，若既有已知的，又有未知的或不确定的，它们所在的系统则成为灰色系统。该法将边坡视为一个灰色系统，通过数据处理找出不完全信息的关联性，确定它们对边坡稳定性影响的主次关系，进而利用多因素叠加分析评估边坡的稳定性。此方法适合对含有不确定因素（如复杂的地质环境、节理裂隙发育情况不明）较多的边坡进行评价。

2.4.4 神经网络分析法。

神经网络法将神经网络理论引入到边坡稳定分析中来，把影响边坡稳定的因素视为变量，建立这些因素与边坡安全系数之间的非线性映射模型，利用神经网络的高度非线性映射能力预报边坡的稳定性。该法适于对知识背景不清楚、推理规则不明确、难以建模的边坡工程进行分析。赵胜利 [14]等采用SOM和BP复合神经网络模型，描述边坡稳定性程度及影响因素之间的复杂非线性映射，具有较高的分析准确率，有较强的工程应用价值。

3 结论

边坡稳定性分析与监测多年来取得了很多有价值的成果，传统方法不断得到完善，新理论新方法层出不穷，推进了我国滑坡灾害防治工作的发展。

（1）现行边坡稳定性分析方法种类繁多，极限平衡法因其方法简便可行，因而工程中比较常用。但其只考虑了条块间和滑面上下两部分之间的相互作用力，未考虑岩土体内部的应力作用，边界条件也过于简化，其结果往往误差较大。

（2）数值模拟在解决边坡工程问题时精度高，灵活性和适应性强，成为了边坡稳定性研究的有效手段，并将越来越多的运动到边坡工程问题中。但由于岩土工程问题的复杂性，边坡工程的数值分析还有很多工作要做。

（3）当前很多非确定性分析方法被引入到边坡稳定性分析中，极大地促进了边坡研究的发展。但是有些新理论处于研究的初期阶段，尚未普遍应用在边坡工程领域，还有待进一步研究、推广。

（4） 由于边坡工程的复杂性和影响因素的多样性，任何一种单一的理论和方法都不能较全面的解决具体工程问题，在实际应用中应根据边坡工程的具体特点，选用合理的理论分析方法，并与监测结果比对，得到更加客观、可靠、合理的评价结果。

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[11] 中华人民共和国建设部. GB50021-2009岩土工程勘察规范.北京：中国建筑工业出版，2009.

[12] 李彰明.模糊分析在边坡稳定性评价中的应用[J].岩土力学与工程学报，1997，16（5）：490～495.

[13] 洪海春，徐卫亚，叶明亮.基于模糊综合评判的边坡稳定性分析[J].河海大学学报，2005，33（5）：557～562.

[14] 赵胜利，吴雅琴.基于SOM-BP复合神经网络的边坡稳定性分析[J].河北农业大学学报，2007，30（3）：105～108.

边坡工程论文篇（11）

 

引言：

我国山地、高原、丘陵的面积总和占国土面积的70%，而此类地形最易形成边坡，加之我国经济的发展过程中公路、铁路、以及一些建构筑物的修建，边坡问题在我国越来越突出。边坡病害事故如滑坡、崩塌[1]等的频发给我国的经济发展以及广大人民的生命与财产安全带来了巨大的损害。。故对边坡问题的研究有着重要的意义。

一、边坡的分类

在边坡的分类中，根据分类标准以及研究重点的不同对边坡可有不同的分类。在我国主要的边坡分类有多种形式，以下仅列举文章用到的两种分类：

按是否人为因素形成可将边坡分为：自然（天然）边坡以及人为边坡。自然边坡是由一定的环境因素与地质因素形成的外在表现具有一定角度的斜坡。而人为边坡往往是由于人类的工程活动造成的。

按形成边坡的物质类型可将边坡分为：岩质边坡与土质边坡。岩质边坡又可分为：沉积岩性边坡、变质岩性边坡与岩浆岩性边坡。

二、边坡的主要破坏类型与破坏机理

1、平面破坏：边坡沿某软弱结构面滑动或倾倒。根据岩体的破环形式与机理之间的关系可知：滑动主要是由于滑动体的下滑力超过了软弱结构面的抗剪强度发生剪切破坏所致，倾倒则是垂直与滑面的下滑力分量超过了软弱面的抗拉强度发生拉张破坏所致。

2、楔体破坏：楔体破坏是滑体是由两个具有一定角度结构面切割而成，此时话题似楔状，破坏时滑体沿结构面的交线滑动。当结构面的交线的倾向指向破面临空方向时易发生破坏。此时的破坏机理为下滑力大于滑面的摩擦力所致。

3、曲面破坏：此时的滑面为曲面状，此类破坏形式主要见于碎裂状或散体状的岩体边坡以及均质土坡，坡残积土坡，砂土状强风化，不良地质堆积体等类型土质边坡。此时的破坏机理多是剪切破坏所致。。

三、边坡的稳定性的影响因素

1、水对边坡稳定的影响

我国著名的岩土工程大家黄文熙先生曾经说过：失事的基坑事故几乎都与土中的水有关。基坑的破坏有多为边坡的失稳，可见水对边坡的影响至关重要。对于土质边坡，如果边坡中水的平衡状态受到破坏，则根据太沙基的有效应力原理，土中的有效应力将会发生变化，从而导致边坡的稳定受到扰动，甚至破坏。对于岩质边坡，水的影响主要为软化岩体结构面、提供上浮力减小抗滑力等严重影响。同时，水在边坡稳定性的作用还体现在动水压力、渗透破坏、软化岩石等。

2、人类工程对于边坡稳定的影响

随着我国经济的大力发展，对于土地的利用程度逐渐加剧。一些大型的水库如小浪底水库、三峡大坝等的建设形成的数量居多的人工边坡以及受到扰动的自然边坡成为了我国边坡事故频发的原因；同时由于人口问题等，人类的工程见构筑物如高层建筑物、地下隧道工程、输水管线、输油气管线等工程的建设，形成的人工边坡或对自然边坡的扰动造成边坡的失稳，引起滑坡等灾害给人民的生命与财产安全造成了巨大的伤害。

3、爆破力对边坡稳定性的影响

由于煤炭等能源物质、建筑石材的开采以及隧道工程的施工多使用爆破法，强大的爆破能量使得边坡岩体产生急剧变形，形成一些应力扰动边坡，极易发生破坏事故。

4、地震等地质作用影响

地震以及地质构造作用是形成边坡破坏事故的一个重要的方面。地震往往会对人们的生命与财产安全造成严重的损害，然而真正给人们造成巨大伤害的往往不是地震本身，而是地震后的次生灾害，此类灾害一以滑坡为最巨。例如汶川地震由于地震引起的巨大滑坡，造成石块砸伤村名，堵塞交通，造成堰塞湖等灾难，造成了严重的伤亡事故。

四、边坡的稳定性评价的方法

目前土力学以及岩体力学中关于边坡稳定性的评价方法主要是安全系数法。。安全系数法是指最不利荷载组合下滑动面上的抗滑力分量与下滑力分量的比值大于一个比1大的数，这个比1大的数称为安全系数，在边坡稳定性计算中，安全系数的大小一般由工程的性质、重要程度、经济效益等因素综合确定。边坡的计算荷载一般指：边坡岩土体自重，边坡上的各种建构筑物产生的附加荷载，地下水产生的诸如静水压力、渗透压力等荷载，以及地震荷载等[3]。

虽然边坡稳定性评价的标准一般都为安全系数法，但对于边坡稳定性的计算理论与方法却有很多。这些不同的方法的区别在于对于边坡的破坏形式、破坏机理的假设以及对于下滑力与抗滑力的计算方法的不同。

目前对于边坡稳定性分析与计算的理论方法总体来说有四类：以极限平衡理论为基础的条分法、以弹塑性理论为基础的数值计算方法[3]、以以往工程施工经验为依据的工程地质类比法[4]以及其他的一些计算机的模拟方法。这些方法的主要区别在于所建的计算模型的不同，且建模所针对的对象有所区别。

五、植被护坡技术的原理与特点

不合理的发展或由于自然因素造成的众多的危险边坡，只有通过合理的加固措施对边坡进行加固才能保证长久的安全。现在的工程上的边坡治理技术主要有：挡墙、抗滑桩、锚杆（索）、土钉、挂网注浆等方法。此类工程方法的具有显著的优点，例如加固强度大，对深部的滑动面可以有效加固，加固的安全程度可进行计算分析等。也存在明显的缺点，例如时间长久后，施工难度大，耗费材料、施工安全度小以及维持的安全期有限等。

植被护坡技术是一种既保护环境又实现加固边坡的边坡治理技术。植被护坡技术是利用植被自身的特点来治理处于危险状态的边坡或将来有可能处于危险状态的边坡。其原理与优势主要表现在：第一，植物根系的强大的韧性与对岩土的锚固能力可以对软弱结构面进行加固错误！未定义书签。；第二，植被的强大的吸水能力与对于水的缓冲能力可以有效减少雨水对岩土体边坡的渗透破坏；第三，植被的蒸腾作用可以适当的减少地下水对边坡稳定性的影响，防止边坡在水的长期作用下发生破坏；第四，植被护坡可以有效的保护坏境、净化空气、防止水土流失，提高生态平衡；第五，植被护坡是利在当代、功在千秋的事情，植物根系的作用可以改善边坡状态，建立新的平衡，达到一劳永逸的治理边坡的作用。

然而，植被护坡仍有其不足之处，例如发挥作用所需时间漫长，植被在岩质边坡与某些土质边坡不易存活，植被的强度达不到治理边坡的要求，植被占据地面空间等。

因此，在边坡治理过程中，因该根据实际情况采取合理的边坡治理方法与技术。可采取工程方法治理边坡与植被治理边坡相结合的方法。

六、对我国边坡问题的几点看法

1、危险边坡的治理具有重大意义，可以有效的保证人民生命与财产的安全。植被护坡技术具有治理工程病害与保护生态的双重效益。

2、在发展中，我们要对各种工程进行环境影响评估，尽量减少对怀镜的扰动与破坏，以减少工程事故与后期维护与治理费用。

3、应对我国现有大型边坡尤其是人群居住密集区的边坡进行勘测与评估，以预防边坡灾害的发生。

4、对现有边坡进行加固时应结合一些先进的理论与技术，并针对工程地质情况，作出合理的工程方案，已达到经济合理。

参考文献：

[1] 张玉芳，王春生，张从明等边坡病害及治理工程效果评价。北京：科学出版社。2009。

[3] 赵明阶。边坡工程处治技术。北京： 人民交通出版社。2003。