岩质边坡稳定性分析应用新设计管理

　　有关岩质边坡稳定性分析对工程建设上起到了非常重要的作用，同时现在工程设计的重要意义有哪些呢?本文主要对边坡稳定性计算方法和工程实例等方面做了相应的介绍。本文选自：《建筑设计管理》,《建筑设计管理》为两大部分，第一部分考虑到了设计管理特有的管理问题以及实践;第二部分则提供了针对团队招募、一体化以及必须从事的特别任务方面的一个有用指南。 必须要特别注意的是各个团体在程序进行过程中角色和责任方面的改变方式。这本指南独特地解释了在这个复杂学科里将效率最大化的方式。 本书的作者们是项目管理领域里公认的权威人士，就职于国际知名的雷丁大学建筑管理和设计系。本书对于项目管理学生以及从业者来说都是价值非凡的。

　　摘要：边坡稳定性的一般理解是边坡中的滑动体沿滑面破坏，即抗滑力与滑动力之比。当比值等于1,为极限平衡状态;大于1，为稳定状态;小于1，为不稳定状态。这是一种岩体破坏的稳定性概念。有一些工程，对边坡变形有严格的要求,变形量不能超过工程允许的变形量,更不允许发生边坡破坏，应以建筑物允许变形量为标准评价边坡的稳定性，以应变理论为基础，进行岩质边坡稳定计算。还有一些工程，对边坡变形量和破坏虽没有严格的要求，但是，要防止边坡破坏后发生快速滑落;在这种条件下,应以滑体速度为标准评价边坡的稳定性,以功能定理为基础，计算岩质边坡滑落速度。

　　关键词：岩质边坡稳定,工程施工,工程设计

　　为了防止边坡发生变形破坏和提高稳定坡角，可采取如下加固措施：①直接加固。挡墙及护坡、抗滑桩、滑动面混凝土抗滑栓塞、锚杆及钢绳锚索;②间接加固。边坡中巷道及钻孔疏干地下水，地面排水及地面铺盖防渗，削坡减载卸荷;③特殊加固。麻面爆破，压力灌浆(见岩体加固)。

　　1 边坡稳定性计算方法

　　由于极限平衡法难以准确评估边坡体内应力，同时也不能分析出应变效果，因而本文选择有限元强度折减法作为计算方法，以保证内应力和应变效果。

　　有限元强度折减法是基于弹塑性有限元计算的一种方法，以C、φ作为岩土体强度指标，F为折减系数，C、φ除以值相应的F，得到一组C’、φ’，作为新材料参数;C’、φ’会重新代入到有限元计算程序中，如此循环，直到临界破坏状态判定条件(给定)与当边坡岩土体相符时，停止运算，此时对应的F值就是最小安全系数，将最小安全系数代入图1中(1)式，得到参数C;将最小安全系数代入图1中(2)式，得到参数φ。此外，参数

　　E和v分别是弹性模量和泊松比，两者数值为定值，C、φ值变化对其无影响。作者简介：施戈亮，女，(1983. 11-)专业技术初级职称。湖北武汉。研究方向：岩质边坡稳定性分析;玻璃幕墙建筑防火性能分析。

　　2 工程实例

　　2.1 工程概况

　　本文选择我国东南沿海地区某工程作为研究案例。该工程为建筑工程，工程实地存在软弱岩脉风化成的软弱夹层。工程边坡属于残丘坡地，自然坡度约为35，呈现中间高两侧低的地貌，现场开挖成阶梯状斜坡，高25 m，宽150 m。为保证建筑物安全性，要进行稳定性分析，并据此作加固处理。揭露场地地层后发现，具体分为四个岩层分别为杂填土层、残积粉质黏性土层、风化夹层、全风化花岗岩，厚度分别为1. 1～1.6 m，1.5～6.7 m，1.1-2.3 m，3.4-6.7 m。

　　2.2 边坡稳定性计算

　　采用软土蠕变单元模型进行数值模拟，并运用有限元强度折减法进行计算。边坡岩土体的抗剪强度是边坡失稳主要影响因素，若边坡岩土体破坏极限小于最大剪应力，边坡就会发生失稳，进而被破坏，本案例研究结果显示：沿软弱阶层处岩土体已经发生了滑动，滑动相对位移较大，需要进一步探明边坡的稳定性(变形)受弱夹层岩土体力学参数的影响，从而确定软弱夹层与边坡整体稳定性间的关系。

　　本案例的不同抗剪强度指标下软弱夹层边坡稳定系数如图2所示，根据此稳定性参数数值，C和φ(黏聚力和内摩擦角)随着软弱夹层数值逐渐增加，而相应的边坡稳定系数也呈现上升趋势;当C>21 kPa，且内摩擦角>25。时，边坡稳定系数逼近1. 30，此时边坡稳定性较好，属于相对稳定状态。

　　通过以上分析可知，边坡的稳定性主要受软弱夹层处岩土体力学参数的影响，其力学参数对边坡稳定性具有决定性作用。事实上，软弱结构面本身的特殊结构，使其呈现出不同的物理力学特性，但是软弱基层会受到环境条件的影响。若空气较为干燥，且边坡密封较好，那么深入内部的雨(水)量就会相应较少，同时若地下水位浮动不大，对岩土体影响不大，那么其软化作用也较小，该条件下软弱夹层的C和φ等抗剪强度指标上升，会处于较好的水平，边坡稳定性相对较高，边坡变形概率较小。反之，若上述条件都处于不利状态，如密封不好、空气潮湿、地下水位突然上升等，任意一种因素都会影响到软弱夹层，进而促使抗剪强度指标从较优秀水平开始下降，这样无法有效保证边坡的稳定性，甚至会发生边坡破坏的问题。

　　3 结论

　　通过对上述案例分析，结合工程实践经验，本文总结了以下结论：

　　(一)若边坡岩土体存在一些软弱夹层，且伴有原生及次生裂隙，那么结构面本身的稳定性会较低，若充填物结构疏松，挖凿边坡时极容易发生崩塌，导致边坡破坏。

　　(二)软弱夹层的剪应力是从上部土层开始向向下土层逐渐传递至深部，当软弱夹层处有突变达到最大值，那么软弱夹层处会减弱变形传递效应，此时位移呈现逐渐减小趋势。

　　(三)雨水和地下水都会影响软弱夹层处抗剪强度指标，一旦软弱夹层处渗入一定量的水，就会使其填充物发生泥化和膨胀作用，进而降低结构面强度，从而导致边坡沿软弱夹层稳定性下降，出现变形和滑动。

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文章名称： 岩质边坡稳定性分析应用新设计管理

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