文档介绍:第八章 边坡稳定性分析
土坝、路堤、河岸、挖坡以及山坡有可能因稳定性问题而产生滑坡。大片土体从上面滑
下堆积于坡脚前。滑动也可能影响到深层,上部土体大幅度下滑而坡脚向上隆起,向外挤出,
整个滑动体呈转动状。滑坡将危及到滑坡体及其附近人的生命和财产的安全。此外,河岸的
滑坡还会造成很大的波浪,使很长距离内产生灾难。土坝、河堤的滑坡还会引起垮坝,乃至
发生大的洪水,其损失就不堪设想了。因此研究边坡的稳定性意义重大。
本章主要介绍引起滑坡的各种诱发因素及滑坡的防治措施、边坡的表层滑动稳定性分
析、边坡的深层滑动稳定性分析,最后探讨水对边坡稳定性分析的影响。
滑坡诱发因素及其防治措施
土坡就是具有倾斜表面的斜坡。由于地质作用自然形成的土坡,如山坡、河岸、湖边等,
称为天然土坡。本章主要讨论的土坡是经过人工开挖,填土工程和建造物如基坑、路堤、土
坡等的边坡,通常称为人工边破,其简图见图 ,图 为高速公路边坡。
坡肩 坡顶
H 坡面
坡高
滑动面
θ
坡脚
边坡各部位名称
图 高速公路边坡
由于土坡表面倾斜,在土体自重及外力作用下,坡体内将产生切向应力,当切应力大于
土的抗剪强度时,就会产生剪切破坏,如果靠坡面处剪切破坏的面积很大,则将产生一部分
土体相对于另一部分土体滑动的现象,称为滑坡或塌方,如图 是滑坡后的治理示意
图,。土坡在发生滑动之前,
图 滑坡治理
一般在坡顶首先开始明显下降并出现裂缝,坡脚附近的地面则有较大的侧向的位移并微微隆
- 1 -
起。随着坡顶裂缝的开展和坡脚侧向位移的增加,部分土体突然沿着某一个滑动面而急剧下
滑,造成滑坡。土建工程中经常遇到土坡稳定问题,如果处理不当,土坡失稳产生滑动,不
仅影响工程进展,可能导致工程事故甚至危及生命安全,应当引起重视。如:
(1)基坑开挖,一般粘性土浅基础,土质较好,基础埋深 d=1~2m,可以竖直开挖,也可
采用机械施工以加快施工进度。若 d>5m,两层以上的箱基和深基,垂直开挖会产生滑坡。
如边坡缓,则工程量太大,在密集建筑区进行基坑开挖,有可能影响到邻近建筑物的安全。
(2)经过漫长时间形成的天然土坡原本是稳定的,如在土坡上建造房屋,增加了坡上荷
载,有可能引起土坡的滑动;如在坡脚建房,为增加平地面积,往往将坡脚的缓坡削平,则
土坡更容易失稳发生滑动。
(3)人工填筑的土堤、土坝、路基等,形成地面以上新的土坡。由于这些工程的长度很
大,边坡稍微改陡一点,往往可以节省工程量。
由此可见,土坡稳定在工程上具有很重要的意义,影响土坡稳定的因素很多,包括土坡
的边界条件、土质条件和外界条件。具体因素如下:
(1)边坡坡角θ,坡角θ越小就越安全但不经济;坡角θ太大,则经济而不安全。
(2)坡高 H,试验研究表明,其它条件相同的土坡,坡高 H 越小,土坡越稳定。
(3)土的性质,土的性质越好,土坡越稳定。例如,土的重度γ和抗剪强度指标 c、φ
值大的土坡,比γ、c、φ小的土坡更安全。
(4)地下水的渗透力,当土坡中存在与滑动方向一致的渗透力时,对土坡不利。如水库