工程地质学
读书报告
题目：斜坡稳定性及其评价方法学号：20111002833
班级：01211
姓名：李海亮
指导老师：熊承仁
斜坡稳定性及其评价方法
斜坡是地壳表面所有拥有侧向临空的地质体。在各种内外营力的作用下，其坡角坡高不断变化，从而坡体中的作用位置也随之改变，若形成坡体的岩土体不适应这种应力分布时，就造成了坡体的变形破坏。斜坡稳定性与人类生产生活及生命财产息息相关，因此，对斜坡稳定性的研究及评价有利于预防地质灾害的发生，及避免生命财产的损失。
一斜坡稳定性及其影响因素
影响斜坡稳定性的因素复杂多样，有自然的和人为的，其中主要是斜坡岩土类型和性质﹑岩体结构和地质构造﹑风化﹑水的作用﹑地震和人类工程活动等。
各种因素主要从三方面影响着斜坡的稳定。第一方面影响斜坡岩土体的强度，如岩性﹑岩体结构﹑风化和水对岩土的软化作用等。第二方面影响着斜坡的形状，如河流冲刷﹑地形和人工开挖斜坡﹑填土等。第三方面影响着斜坡的内应力状态，如地震﹑地下水压力﹑堆载和人工爆破等。他们的负影响表现在增大下滑力而降低抗滑力，促使斜坡向不稳定方向转化。
上述诸因素中，岩土的类型性质﹑岩土体结构是最主要的因素，其他因素通过它才能起作用。根据各因素对斜坡稳定性的影响程度，可将它分为两大类：一类为内部因素，是长期起作用的因素，有岩土的类型和性质﹑地质构造和岩体结构﹑风化作用﹑地下水活动等；另一类为外部因素，是临时起作用的因素，有地震﹑洪水﹑暴雨﹑堆载﹑人工爆破等。下面分述各主要因素。
1﹑岩土类型和性质
岩土类型和性质是影响斜坡稳定性的根本因素。在坡高和坡角相同时，显然岩土体越坚硬，抗变形能力越强，则斜坡的稳定性越好，反之稳定性越差。同时，岩体的节理﹑断层及软弱夹层的存在会减弱其稳定性。
2﹑岩体结构面的性质
岩质斜坡的变形破坏多数是受岩体中结构面的控制。所以结构面的成因、性质、岩性特征、密度以及不同方向结构面的组合关系等是非常重要的。按结构面的产状与临空面的关系，可分为：
(1) 平迭坡：主要软弱结构面是水平的。这种斜坡一般比较稳定，但厚层软弱相间的岩层会形成崩塌破坏，厚层软弱岩会发生滑坡。
(2) 逆向坡：主要软弱结构面的倾向与坡面的倾向相反。这种斜坡是最稳定的，有时有崩塌发生，而滑坡的可能性很小。
(3) 顺向坡：主要软弱结构面的倾向与坡面的倾向一致。其稳定性与倾角和坡角的相对大小有关。
当坡角β〉弱面倾角α时，斜坡稳定性最差，极易发生顺层滑坡。
当α<β时，稳定性较好，但还有其他结构面的存在，特别是向坡外缓倾的结构面组合，还可能发生滑坡。
(4) 斜交坡：主要软弱结构面与坡面成斜交关系。其交角越小，稳定性就越差。
(5) 横交坡：主要软弱结构面的走向与坡面走向近于垂直，稳定性较好，很少发生大规模的滑坡。
3﹑地形地貌条件
斜坡坡度越大、越高，斜坡稳定性越差。从区域地形地貌条件看，斜坡变形破坏主要集中发育于山地环境中，尤其在河谷强烈切割的峡谷地带。 4﹑水的作用
水不仅是流动体的组成部分，也是流动体的搬运介质，水对岩土体的浸泡使之成为流塑状态，减小与地面坡角的摩擦力，对斜坡稳定产生显著影响，主要包括软化作用﹑冲刷作用﹑静水压力﹑动水压力和浮托作用等。
（1）软化作用
水的软化作用指由于水的活动使岩土体强度降低的作用。当岩体或其中的软弱夹层亲水性较强，有易溶于水的矿物存在时，浸水后的岩石和岩体结构遭到破坏，发生崩解泥化现象，使之抗剪强度降低，影响斜坡的稳定性。
（2）冲刷作用
河谷岸坡因水流冲刷而使斜坡变高﹑变陡，不利于斜坡的稳定性。冲刷还可使坡角和滑动面临空，易导致滑动。水流冲刷也常是岸坡崩塌的原因。此外，大坝下游在高速水流冲刷下形成冲刷坑，其发展的结果会使冲刷边坡不断崩落，以威胁大坝安全。
（3）静水压力
作用于斜坡上的静水压力主要有三种情况，其一是当斜坡被水淹没时作用在坡面上的静水压力；其二是岩质斜坡张裂隙充水时的静水压力；其三是作用于滑体底部滑动面的静水压力。
当斜坡被水淹没，而斜坡的表部相对不透水时，坡面上就承受一定的静水压力。由于该静水压力指向坡面且与其正交，所以对斜坡稳定有利。
岩质斜坡的张裂隙，如果因降雨或地下水活动使裂隙充水，则裂隙将承受静水压力的作用。该静水压力公式为：g L H P w ???=ρ2
1w 式中：H 为裂隙水的水头；L 为充水裂隙的长度；ρw 为水的密度；g 为重力加速度。 如果斜坡上部为相对不透水的岩土体，则当河水位上涨或水库蓄水时，地下水位上升，斜坡内不透水岩体底部将受到静水压力的作用，削减该结构面上的有效应力，从而降低了抗滑力，不利于斜坡的稳定性。显然，地下水位越高，对斜坡稳定越不利。
（4）动水压力
如果斜坡岩土体是透水的，地下水在其中渗流时由于水力梯度作用，就会对斜坡产生动水压力，其方向与渗流方向一致，指向临空面，因而对斜坡稳定是不利的。在河谷带当洪水过后河水位迅速下降时，岸坡内可产生较大的动水压力，往往使之失稳。同样，当库水位急剧下降时，库岸也会由于很大的动水压力而致失稳。此外，地下水的潜蚀作用，会削弱甚至破坏土体的结构连结，对斜坡稳定性也是有影响的
（5）浮托力
处于水下的透水斜坡，将承受浮托力的作用，使坡体有效重量减轻，对斜坡稳定不利。一些由松散堆积物组成库岸的水库，当蓄水时岸坡发生变形破坏，原因之一就是浮托力的作用。
5﹑ 地震
地震对斜坡稳定性影响较大。强烈地震时由于水平地震力的作用，常引起山崩﹑滑坡等斜坡破坏现象。地震对斜坡稳定性的影响，是因为水平地震力使法向压力削减和下滑力增强，促使斜坡易于滑动，此外，强烈地震的振动，使地震带附近岩土体结构松动，也给斜坡稳定带来潜在威胁。
二 斜坡稳定性的评价方法
斜坡稳定性评价在工程地质工作中是一个非常重要的课题。其目的是，合理设计人工边坡，使之既稳定又安全，又不浪费开挖工作量；评定﹑核算与工程有关的天然斜坡稳定性现状及受工程影响后的稳定性状况；对已建成的人工边坡检查其稳定性状况；为整治斜坡提供设计依据。
斜坡稳定性评价方法有很多，常用的有：自然历史分析法﹑力学计算法﹑图解法和工程地质类比法。
1﹑自然历史分析法
这种方法主要通过研究斜坡形成的地质历史和所处的自然地理及地质环境﹑斜坡的地貌和地质结构﹑发展演化阶段及变形破坏形迹，来分析主要的和次要的影响因素，从而对斜坡稳定性做出初步评价。
自然历史分析法主要包括三方面的研究内容：
（1）区域地质背景的研究，即在区域地质背景下分析斜坡的成因、斜坡结构、结构面的位置、性质、连通情况；结构面与临空面的关系；斜坡可能破坏的类型、规模等。
（2）分析促使斜坡演变的主导因素，即分析区域气候、地震、库水等影响因素或因素组合对斜坡稳定性的影响。
（3）预测斜坡所处的演化阶段和发展趋势。
2﹑力学计算法
力学计算法主要适用于滑坡类破坏形式，是一种定量评价的方法。常用的是刚体极限平移法。采用这种方法的前提是：①只考虑破坏面上的极限平衡状态，而不考虑岩土体的变形，即视岩土体为刚体；②破坏面上的强度由凝聚力和摩擦力（C ﹑φ值）控制，即遵循库伦定律；③滑体中的应力，以正应力和剪应力的方式，集中作用于滑面上；④以平面课题来处理。
（一）土质斜坡稳定性计算
土质斜坡可分为无粘性土斜坡和粘性土斜坡，对这两种斜坡的稳定性计算方法是不同的。
1﹑无粘性土斜坡
干燥条件下，设坡角为β，坡面上土体自重为W ，则W 可分解为平行坡面的力T 和垂直坡面的力N 。其计算公式为：
{β
βc o s s i n ?=?=W N W T T 为切向力；由法向力N 引起的抗滑力为粒间的摩擦力tg φ(φ为内摩擦角)。则沙土坡的稳定性系数K 为： β
φβφtg tg T N K =?=tg
2﹑粘性土斜坡
粘性土斜坡稳定性计算最常用的方法是圆弧法。这种方法假定滑动面的空间形状为一圆柱面，在剖面上则为一圆弧。下面介绍目前国内外广泛采用的瑞典条分法。
如图：一简单均质土坡，取一假定滑弧圆心为O ，半径为R 和滑弧AC 。将滑动土体沿铅直方向分成若干土条。
取第i 条分析，不考虑土条间的作用力，则第i 条作用在滑弧面上的力有：
（1）由土条自重W i 在滑弧上引起
的切向力为
（2）由土条自重W i 在滑弧上引起的法
向力所产生的抗滑力为：
（3）滑动面上的凝聚力产生的抗滑力为：
若斜坡滑动时，各土条围绕圆心O 旋转，则斜坡的稳定性系数为该土条的总抗滑力矩与总滑动力矩之比：
∑∑∑??????????+?=R h b g R
tg h b g L C K i i i i i i i )sin (])cos ([αρφαρ
（二）岩质斜坡稳定性的计算
岩性斜坡的稳定性，一般取决于软弱结构面的特点及其组合关系。进行稳定性计算时应先确定可能的滑动面，即软弱结构面。其中比较简单的是单一同向结构面的斜坡。
1﹑单一同向结构面斜坡
斜坡稳定性受倾向与坡向一致的一组软弱结构面控制。其稳定性计算可沿滑动方向取一单宽剖面。由滑动岩体自重所产生的下滑力T 和抗滑力F 分别为 α
?α?α?α
sin cos cos sin ??+??=?+??=?+?=?=W L C tg W K L
C tg W L C tg N F W T
αρα
sin sin i i i i h b g W T ???=?=φ
αρφαφtg h b g tg W tg N F i i i i i i fi ?????=??=?=cos cos i
c i L C F ?=
因为 L h g W ?????=αρcos 2
1 所以 αραφ2sin 4???+=
h g C tg tg K 式中：h 为由坡顶至滑动面的距离，也称变形体高度。
当结构面上的凝聚力很小，甚至接近零时，则滑体的稳定性仅取决于摩擦阻力的大小，即 α
φtg tg K = 当滑坡区地下水位较高，滑动体为相对隔水层时，在斜坡稳定性计算中一定要将滑动面上地下水的静压力计入，有此可得斜坡稳定系数为 α
φαsin )cos (??+-?=W L
C tg P W K w 2﹑折线形滑动面的斜坡
斜坡滑动面不规则，在自然界中多见。计算这类斜坡稳定性时，一般是根据所查明的滑动面起伏情况，划分为若干折线形的块段1﹑2﹑3...n(如图)，每一块段底部滑面为平直的斜面，并确定各段的计算参数，然后可根据我国铁道部门采用的滑坡推理计算法来计算斜坡的稳定性。滑块两侧的摩擦力和滑体自身挤压力不考虑.
基本荷载（仅考虑重力）计算如下：
第一块：
下滑力:
抗滑力： 剩余下滑力： 第二块：
下滑力: 抗滑力： 剩余下滑力：
第i 块：
11sin αW 1
1111cos L C tg W +φα11111111cos sin L C tg W W E
--=φαα[]2222112221122)sin(cos )
cos(sin L C tg E W E W +?-+-+φαααααα[][]
112222222221211222222222221122211222cos sin )sin()cos(cos sin )sin(cos )cos(
sin ψ+--=---+--=--+--+=E L C tg W W tg E L C tg W W L C tg E W E W E φααφααααφααφααααααi i i i i i i i i i E L C tg W W E ψ+--=-1cos sin φαα
第n 块：
E n >0，斜坡将会失稳，反之斜坡则是稳定的。
由于各块段计算参数存在一定误差，为了安全起见，将抗滑力部分除以一个安全系数K S 。则
s
i i i i i i i i i i K L C tg W W E E 1)cos (sin 11?+??-?+ψ?=--?αα 需要指出的是，凡计算中的任一块段的E 值为负时，表示其无剩余下滑力。考虑到斜坡中裂隙不能承受拉力，这时E 取为零，然后自以下的块段重新计算推力。
3﹑图解法
图解法是一种定性或半定量的评价方法,以赤平极射投影为基础，通过对斜坡岩体结构面的大量调查统计，掌握了优势软弱结构面的产状特性，据以分析他们对斜坡稳定性的影响。在斜坡稳定性评价中，一般采用两种图解法，即图表计算法和图解分析法。
图表计算法种类较多，其基本原理都是根据斜坡所处的条件，来确定某一无因次量，并绘制不同坡角情况下无因次量与稳定系数关系曲线图，或不同系数情况下的无因次量与坡角关系曲线图。借助曲线图，在已知C ﹑tg φ﹑ρ﹑α﹑β﹑H 等参数后，即可直接从关系曲线上差得稳定系数。
4﹑工程地质类比法
类比法就是将所要研究的斜坡或拟设计的人工边坡与已研究过的斜坡或人工边坡进行类比，以评价其稳定性或确定其坡角和坡高。类比时必须全面分析研究工程地质条件和影响斜坡稳定性的各项因素，比较其相似性和差异性。相似性愈高，则类比依据愈充分，所得结果愈可靠。类比的基础是相似，只有相似程度较高才可进行类比。所以类比法一点要充分做好工程地质调查工作，而且要有丰富的实践经验。
n n n n n n n n n n E L C tg W W E ψ+--=-1cos sin φαα
工程地质学 读书报告 题目：斜坡稳定性及其评价方法学号：20111002833 班级：01211 姓名：李海亮 指导老师：熊承仁
斜坡稳定性及其评价方法 斜坡是地壳表面所有拥有侧向临空的地质体。在各种内外营力的作用下，其坡角坡高不断变化，从而坡体中的作用位置也随之改变，若形成坡体的岩土体不适应这种应力分布时，就造成了坡体的变形破坏。斜坡稳定性与人类生产生活及生命财产息息相关，因此，对斜坡稳定性的研究及评价有利于预防地质灾害的发生，及避免生命财产的损失。 一斜坡稳定性及其影响因素 影响斜坡稳定性的因素复杂多样，有自然的和人为的，其中主要是斜坡岩土类型和性质﹑岩体结构和地质构造﹑风化﹑水的作用﹑地震和人类工程活动等。 各种因素主要从三方面影响着斜坡的稳定。第一方面影响斜坡岩土体的强度，如岩性﹑岩体结构﹑风化和水对岩土的软化作用等。第二方面影响着斜坡的形状，如河流冲刷﹑地形和人工开挖斜坡﹑填土等。第三方面影响着斜坡的内应力状态，如地震﹑地下水压力﹑堆载和人工爆破等。他们的负影响表现在增大下滑力而降低抗滑力，促使斜坡向不稳定方向转化。 上述诸因素中，岩土的类型性质﹑岩土体结构是最主要的因素，其他因素通过它才能起作用。根据各因素对斜坡稳定性的影响程度，可将它分为两大类：一类为内部因素，是长期起作用的因素，有岩土的类型和性质﹑地质构造和岩体结构﹑风化作用﹑地下水活动等；另一类为外部因素，是临时起作用的因素，有地震﹑洪水﹑暴雨﹑堆载﹑人工爆破等。下面分述各主要因素。 1﹑岩土类型和性质 岩土类型和性质是影响斜坡稳定性的根本因素。在坡高和坡角相同时，显然岩土体越坚硬，抗变形能力越强，则斜坡的稳定性越好，反之稳定性越差。同时，岩体的节理﹑断层及软弱夹层的存在会减弱其稳定性。 2﹑岩体结构面的性质 岩质斜坡的变形破坏多数是受岩体中结构面的控制。所以结构面的成因、性质、岩性特征、密度以及不同方向结构面的组合关系等是非常重要的。按结构面的产状与临空面的关系，可分为： (1) 平迭坡：主要软弱结构面是水平的。这种斜坡一般比较稳定，但厚层软弱相间的岩层会形成崩塌破坏，厚层软弱岩会发生滑坡。 (2) 逆向坡：主要软弱结构面的倾向与坡面的倾向相反。这种斜坡是最稳定的，有时有崩塌发生，而滑坡的可能性很小。 (3) 顺向坡：主要软弱结构面的倾向与坡面的倾向一致。其稳定性与倾角和坡角的相对大小有关。 当坡角β〉弱面倾角α时，斜坡稳定性最差，极易发生顺层滑坡。 当α<β时，稳定性较好，但还有其他结构面的存在，特别是向坡外缓倾的结构面组合，还可能发生滑坡。 (4) 斜交坡：主要软弱结构面与坡面成斜交关系。其交角越小，稳定性就越差。 (5) 横交坡：主要软弱结构面的走向与坡面走向近于垂直，稳定性较好，很少发生大规模的滑坡。
影响斜坡稳定的主要因素 影响斜坡稳定性的因素非常复杂，其中最主要是时斜坡岩土体类型及性质、地质构造、地形地貌等，除此之外还有岩石的风化、地表水及大气水的作用、地震和人类的工程活动等，这些因素综合起来可分为内在因素和外在因素两大部分，内在因素包括斜坡岩土体类型及性质、地质构造、地形地貌，外在因素包括地下水和地表水、地震和人类活动。 1、内在因素 （1）岩土类型及性质影响 组成斜坡的岩土体的性质是决定斜坡抗滑力的根本因素。不同的岩层组成的斜坡其稳定性各有差异，表1所示为不同性质的岩质对斜坡稳定性的影响。 表1 不同岩性对斜坡稳定性的影响 斜坡岩性主要工程地质特征影响斜坡稳定 的主要因素 主要变形破坏形 式 侵入岩类如花岗岩、闪长岩。岩性均一， 强度较高，一般呈块状结构， 常形成陡坡 节理裂隙切割 特征 崩塌、松弛张裂， 沿软弱结构面滑 动 喷出岩类如玄武岩强度差别较大，裂隙 发育。有时具层状孔隙性大， 斜坡形态受产状控制 岩层产状、节 理、软弱夹层 性质 崩塌、沿软弱夹 层、节理滑动 碎屑沉积岩如砂岩、砾岩页岩。强度差别 较大，具层状结构斜坡受岩层 产状控制 岩层产状和岩 体结构特征 沿层面滑动，崩 塌，松动。倾倒或 挠曲 碳酸盐岩类如石灰岩、白云岩等，强度一 般较高，具层状结构斜坡形态 受岩层产状和节理裂隙发育 控制 岩层产状及岩 溶发育状况 崩塌，松弛张裂， 顺层滑动 夹层沉积岩如夹有泥化夹层的砂岩、页岩 等。具有层状结构 软弱夹层产状 及性质 沿软弱夹层的蠕 动，各类蠕动变形
变质岩类如板岩、千枚岩、片岩等强度 差别较大，多呈片状或层状， 岩体完整性差 岩性及岩层产 状 滑坡或蠕动变形 （2）地质构造影响 斜坡中的各种结构面对斜坡稳定性有着重要影响（特别是软弱结构面与斜坡临空面的关系对斜坡稳定起很大作用），由于这种关系多种多样因此稳定性也各不相同，可大致分为5种情况 1）平叠坡：主要软弱结构面是水平的。这种斜坡一般比较稳定。 2）顺向坡：主要是指软弱结构面的走向与坡面走向平行或接近平行，且倾向一致的斜坡。当结构面倾角小于坡角时，斜坡稳定性最差，极易发生顺层滑坡，当结构面倾角大于坡角时，斜坡稳定性较好。 3）逆向坡：主要软弱面的倾向于坡面倾向相反，及岩层面倾向坡内，这种斜坡一般是稳定的，有时有崩塌现象，而滑动的可能性较小。 4）斜交坡：主要软弱结构面坡面走向成斜交关系。其交角越小，稳定性就越差。 5）横交坡：主要软弱结构面的走向与坡面走向近于垂直。这类斜坡稳定性较好，很少发生大规模的滑坡。 （3）地形地貌的影响 地形地貌对斜坡的影响主要取决于地形高低起伏的变化，对于山地、高原斜坡的稳定性受坡度大小的影响，坡度越大斜坡越不稳定，反之相对稳定，且破坏类型以崩塌破坏为主；而对于起伏不大的平原、丘陵和盆地其斜坡的稳定性受多种因素的影响如降水、地震等 2、外在因素 （1）地表水与地下水影响 地表水和地下水是影响斜坡稳定性的重要因素。不少滑坡的典型实例都与水的作用有关或者水是滑坡的触发因素，水的作用主要表现为对岩土的软化作用、泥化作用、冲刷作用、静水压力作用、动水压力作用等。处于水下的透水边坡将承受水的浮托作用，而不透水的边坡，坡面将承受静水压力；充水的张开裂隙将承受裂隙水的静水压力作用；地下水的渗流，将对边坡体产生动水压力。水对边
第9章边坡稳定性分析 学习指导：本章介绍了边坡的破坏类型,即:岩崩和岩滑;着重介绍了边坡稳定性分析与评价基本方法,包括圆弧法岩坡稳定分析、平面滑动法岩坡稳定分析、双平面滑动岩坡稳定分析、力多边形法岩坡稳定分析及近代理论计算法；介绍了岩坡处理的措施。 重点：1边坡的变形与破坏类型； 2影响边坡稳定性的因素； 3边坡稳定性分析与评价. 9。1边坡的变形与破坏类型 9。1.1概述
随着社会进步及经济发展，越来越多地在工程活动中涉及边坡工程问题，通过长期的工程实践，工程地质工作者已对边坡工程形成了比较完善的理论体系,并通过理论对人类工程活动，进行有效地指导。近年来，随着环境保护意识的增加及国际减轻自然灾害十年来的开展，人类已认识到：边坡诞生不仅仅是其本身的历史发展，而是与人类活动密切相关；人类在进行生产建设的同时，必须顾及到边坡的环境效应，并且把人类的发展置于环境之中,因而相继开展了工程活动与地质环境相互作用研究领域，在这些领域中，边坡作为地质工程的分支之一，一直是人们研究的重点课题之一。 在水电、交通、采矿等诸多的领域，边坡工程都是整体工程不可分割的部分，为保证工程运行安全及节约经费，广大学者对边坡的演化规律、边坡稳定性及滑坡预测预报等进行了广泛研究。然而，随着人类工程活动的规模扩大及经济建设的急剧发展,边坡工程中普遍出现了高陡边坡稳定性及大型灾害性滑坡预测问题。在我国，目前的露天采矿的人工边
坡已高达300—500m，而水电工程中遇到的天然边坡高度已达500—1000米，其中涉及的工程地质问题极为复杂，特别是在西南山区，边坡的变形、破坏极为普遍,滑坡灾害已成为一种常见的危害人民生命财产安全及工程正常运营的地质灾害。
打造最便宜 滑坡稳定性定量分析方法 目前，滑坡稳定性分析和工程治理主要是依据工程地质类比、自然历史分析、工程地质力学分析、极限平衡力学计算、弹塑性有限元计算等进行的，且在一定的程度上都有一定的实效性和可靠性。滑坡是一个复杂的、非线性的动态系统，且大型滑坡规模大、机制复杂、破坏性强，不仅失稳影响范围广，而且防治难度高、治理措施复杂。采用工程地质类比、历史反演和地质力学分析，需弄清地层结构、地质构造、地壳演化历史等问题。通过对滑坡形成的地质环境条件、影响因素、变形破坏及形成机制等特征的综合性分析,滑坡堆积体在天然状态下处于稳定状态, 在连续降雨、暴雨影响下处于基本稳定状态。在连续降雨、暴雨及地震等影响下处于欠稳定状态。 一、传统的稳定系数法。 稳定系数预测法是最早的滑坡空间预测方法，它是基于极限平衡法理论提出来的，是将有滑动趋势范围内的边坡土体沿某一滑动面切成若干竖条或斜条,在分析条块受力的基础上建立整个滑动土体的力 或力矩平衡方程,并以此为基础确定边坡的稳定安全系数。这些方法均假设土体沿着一个潜在的滑动面发生刚性滑动或转动。简化的极限平衡法有瑞典法，Bishop法、Spencer法,Janbu法, Sarma法等。通过计算滑坡体的安全系数Fs，来预测边坡的稳定性。 Fs=F抗滑力/F下滑力 当Fs<1.0,不稳定状态; 当Fs=1.0,临界状态; 当Fs>1.0,稳定状态。 二、数值分析方法。 ①有限单元法 有限元法是目前使用最广泛的一种数值分析方法。优点是部分地考虑了边坡岩体的非均质和不连续性,可以给出岩体的应力、应变大小与分布；避免了极限平衡分析法中将滑体视为刚体而过于简化的缺点；能近似地从应力应变去分析边坡的变形破坏机制，分析最先、最容易发生屈服破坏的部位和需要首先进行加固的部位等。但是对于大的变形和位移不连续问题的求解还不理想。 ②离散单元法 离散单元法是处理结构控制型岩体工程问题较成熟方法。该程序不但允许有限位移和离散体的转动及脱离,而且在计算过程中可以自动判别块体之间可能出现新的接触关系,因此它可以方便地实现对复杂结构体变形破坏的模拟，可以将所研究的区域划分为一个个多边块体单元，单元之间通过接触关系,建立位移和力的相互作用规律,通过迭代使得每一个块体都达到平衡状态。在稳定分析中,它的功能在于反映岩块之间接触的滑移、分离和倾翻等大位移的同时,又能计算岩块内部的变形与应力,该法的另一个优点是利用显式时间差分解求解动力平衡方程,可方便地求解非线性大位移和动力稳定。 ③统计分析方法。 这是目前国内外研究人员研究滑坡稳定性使用较多的一类方法。统计分析方法建立在对滑坡影响因子和滑坡分布关系的分析之上,因此,它能最大程度反映滑坡分布与致灾因子之间的关系,使地质灾害危险性评价更加趋近于客观现实。包括信息量法、多元统计方法、聚类分析方法等。 三、瑞典法的基本理论 瑞典圆弧滑动法是条分法中最古老而又最简单的方法。除了假定滑裂面是个圆柱面外, 在求条底反力时忽略了条间力的作用, 且在求安全系数时仅考虑对同一点的力矩平衡。其安全系数方程为:
边坡稳定性评价方法概述 （辽宁工程技术大学土木与交通学院辽宁阜新123000 作者：张媛）对边坡稳定性评价方法进行了综述,有：极限平衡法、有限元法、离散单元 法、快速拉格朗日分析法、DDA法、流行元法、块体理论法、可靠度方法、模 糊综合评价法、灰色系统评价法、聚类分析法、神经网络、遗传算法和专家系统。在概要地叙述了各个方法的理论基础上，对各个方法的优缺点进行了叙述，指出了各自的适合条件以及目前的应用状况。其中极限平衡法、块体理论法很多时候 与实际情况不相符合，快速拉格朗日法具有随意性，DDA法在数学收敛上的实 现有一定的难度，有限元法需要定义合适的系数，模糊综合评价法和聚类分析法不能全面、最优，专家系统对于知识的获取具有一定的难度，综合各个方法，其中的离散单元法、流行元法、神经网络、遗传算法的适用性较好。 关键词：边坡稳定性；研究进展；评价方法 Prospect Methods of the Research on Slope Stability Zhang Yuan （ liaoning Technical University Civil Engineering and Transportation Department, Liaoning Fuxin 123000 ） Abstract: The paper reviews the prospect methods of the research on slope stability. There are Limit Equilibrium Method， Finite Element Method, Distinct Element Method, Fast Lagrangion Analysis of Method, Discontinuous Deformation Analysis, Manifold Element Method, Block Theory, Reliability Method, Comprehensive Fuzzy Evaluation, Grey system Evaluation, Clustering Analysis Method, Neural Network, Genetic Algorithm, Expert System. On the base of the theory summary about every method, the paper relate the advantages and disadvantages of these methods,points their suiting conditions and using state. In the outline, Limit Equilibrium Method and Block Theory cannot agree with the fact at the most time. Fast Lagrangion Analysis of Method is at its ease, There is a difficulty of math converge about Discontinuous Deformation Analysis, Finite Element Method needs to definite suitable coefficient, Comprehensive Fuzzy Evaluation and Clustering Analysis Method cannot give a overall result, or often it is not the best, Expert System has a
滑坡稳定性分析
习题一岩村滑坡稳定性评价 一、目的 学会滑坡机理分析、稳定性定价和定量计算的基本方法，了解滑带土抗剪强度指标选择的基本途径，掌握滑坡防治工程要点。 二、滑坡概况 l、自然地理 岩村滑坡位于四川盆地某城市市中区，地处长江和佳江的交汇地带，呈半岛状，土地资源十分紧张。在经济建设迅速发展的80年代，市中区斜坡土地得到了大量的利用，交通线路不断改进，高层建筑逐渐增多。但与此同时滑坡灾害事件也日趋严重，岩村滑坡就是灾害之一。 该地区属于亚热带气候，温暖潮湿，雨量充沛，多年平均降雨量在1200mm以上，并常有暴雨出现。长江和嘉陵江是市中区两大地表水系，水位年平均变化幅度达20m以上，平均低水位158m，高水位181m，1981年为百年一遇的特大洪水，水位达193m。三峡工程按175m高程修建大坝，使该地区最高洪水位达205m左右。 2、地质概况 滑坡区基岩地质构造属川东隔档式褶皱中的一复向斜内部，岩层产状平缓，倾角10°以下，倾向在SW200°～270°范围变化。无明显的断裂构造，优势节理产状：75°∠82°；346°∠81°，263°∠85°。 基岩地层为侏罗系泥岩砂岩互层，为内陆河潮沉积，呈紫红色。相对坚硬的砂岩组成了滑坡区的上部平台状地形，泥岩及崩积物则组成斜坡主体。崩积物主要由砂岩块石及泥岩风化粘土组成，厚度分布特点是斜坡上部薄，中前部相对较厚。人工堆石为近期在砂岩体中开挖地下洞室而堆弃于斜坡后部的基岩大块石。
滑坡区属河流侵蚀、剥蚀的低山丘陵地貌，斜坡顶部为平台，河谷岸坡的坡度由上至下逐渐变缓，在纵剖面上呈内凹的地形。 下伏基岩相对不透水，为弱含水层。据洞室调查，基岩洞室绝大多数为干洞，偶见裂隙有渗水现象。斜坡地带入渗的地表水则汇集于基岩顶面，形成崩积层中的上层滞水。 该地区新构造运动不强烈，属受活断裂包围的稳定地块，地震基本烈度为Ⅵ度。 3、滑坡特征 滑坡主滑方向为NW方向，后缘有一系列NE-SW方向的拉张裂缝，居民建筑物受到严重影响。据调查，人工洞室开挖于1970-1980年之间，地面裂缝最早发现在1981年。1981年四川盆地普降暴雨，江河水位达百年一遇特大水位。滑坡的活动已严重威胁经由滑坡区的主干公路的正常通车。滑坡现处于蠕滑阶段，且在每年的雨季，位移明显增大。 表1-1钻孔地质描述
YF-ED-J2674 可按资料类型定义编号 公路边坡稳定性评价方法及滑坡防治措施实用版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. （示范文稿） 二零XX年XX月XX日
公路边坡稳定性评价方法及滑坡 防治措施实用版 提示：该解决方案文档适合使用于从目的、要求、方式、方法、进度等都部署具体、周密，并有很强可操作性的计划，在进行中紧扣进度，实现最大程度完成与接近最初目标。下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。 引言 近年来，随着国民经济的飞速发展，“村 村通公路”工程的进一步实施，在地形困难路 段修建的公路越来越多。受各种条件的限制， 大填、大挖方路段频繁出现，相伴而来出现了 较多的路堤边坡失稳，边坡及路堑边坡坍塌等 地质灾难现象，给公路建设、运营带来巨大的 经济损失。因此在公路建设中需要选用合理的 方法评价其边坡稳定性，根据评价结果确定合 理的边坡治理措施进而做到既保证公路运营的
安全，又节约投资。由此看来，稳定性评价的方法显得至关重要。本文对边坡稳定性评价方法和滑坡防治措施进行研究，为二程技术人员在实际工程中选用合理的评价方法和防治措施提供参考。 1、公路边坡病害的分类 边坡病害可分为以下3类。 1、1滑坡 滑坡是路基山坡土体或岩体由于长期受地下水、地表水活动的影响使其结构逐渐失去支撑力，在自重的作用下，整体沿着一定软弱面向下滑动。滑坡按其引起滑动的力学特性来区分，可分为牵引式和推移式滑坡。牵引式滑坡是下部先滑动，使上部失去支撑而变形滑动，一般速度较慢，可延续相当长时间，横向张性
边坡稳定性影响因素 边坡稳定性影响因素： （1）坡底中结构面对边坡稳定性的影响.破底的稳定性直接影响整个山体的稳定性 （2）外力对边坡的影响。例如：爆破，地震，水压力等自然和认为因素，而导致边坡破坏。 （3）边坡外形对边坡稳定性的影响。比如，河流、水库及湖海的冲涮和淘涮，使得岸坡外形发生变化，从而使这些边坡发生破坏，这主要由于侵蚀切露坡体底部的软弱结构面使坡体处于临空状态，或是侵蚀切露坡体下伏到软弱层，从而引起坡体失去平衡，最后导致破坏。（4）岩体力学性质恶化对边坡稳定性的影响。比如风化作用对边坡稳定性的影响，这主要是由于风化作用使坡体强度减小，坡体稳定性降低，加剧斜坡的变形与破坏，而且风化越深，斜坡稳定性越差，稳定坡角就越小。 边坡稳定性相关延伸： 边坡稳定性控制技巧 边坡防护设计的主要原则 1、安全第一．质量保证 边坡的防护直接影响到交通的安全，目前，我国的防护工作主要是由边坡起防护作用，对自然灾害和人为因素造成的塌方、陷落等起到很好的防护作用，对交通设施的安全顺畅运行，对车辆行使的安全，起
着巨大的作用。因此，在设计边坡时，首先要考虑的是边坡的质量问题，要在保证边坡防护设施自身的质量过硬的情况下，考虑防护设施起到的安全作用，要以防护坡的安全系数为设计的首要考虑因素。要从设计上保证边坡防护设施的防护质量，以安全作为防护的第一要素，确保边坡的防护能在实际中起到防护的作用。为安全使用、交通的顺畅起到应有的作用。 2、考虑地理环境，因地制宜 随着我国交通设施的进一步完善，穿越范围越来越广，所处的地形地貌多种多样，各有特点，各不相似。因此，就给边坡防护的设置带来了许多复杂的问题，在不同的地方因为地质情况的差异、气候情况的不同、环境的差别等，公路边坡的建设情况也不一样。一般边坡崩塌所遇到的问题可以归为3类，即落石型、滑坡型、流动型，而这3种坍塌形式是由于不同的地质地理环境造成的。比如落石型一般是发生在较陡的岩石边坡，因为在一定的条件下岩石边坡的岩层会产生裂缝、渗水，经过长时间的风化和外力作用，裂缝会逐渐扩大，在雨水侵蚀下，裂缝中充满水，产生侧向静水压力作用，造成崩坍。在设计时，就必须注意对岩石裂缝产生进行控制，采取积极的防水措施。所以因为所面临的防护问题不一致，因此在设计边坡的防护设施时，必须因地制宜，在充分了解工程所在地区的地理和环境及气候等具体的情况下，对所面临的各种潜在隐患进行预测，进而根据防护的需要，设计出与该地区相匹配的防护手段。绝对不能教科书式的照搬照抄，就把
边坡岩体结构稳定性评价 在工程地质测绘的基础上，根据实测的结构面资料，应用赤平极射投影和实体比例投影相结合来研究边坡的稳定性。虽然结构面的组合形式在自然界中是很复杂的，但按其对边坡稳定性的影响来看，可将岩体结构分为三种： （1）稳定结构边坡 边坡岩体中的结构面的倾向或几组结构面组合交线的倾向，与边坡的倾向相反，这种类型的边坡为反向结构的边坡，这种结构对边坡的稳定性没有直接的影响，没有顺层滑动的可能，因此为稳定结构边坡。它们在赤平投影图上的特点是结构面的投影和坡面的投影各在相对应的一侧，结构面的极点投影和坡面投影在同一侧。 1组结构面构成的斜坡（上半球投影） （a）、（e）不稳定结构；（b）基本稳定结构；（c）、（d）稳定结构 2组结构面构成的斜坡
（a）不稳定结构（b）基本稳定结构（c）稳定结构（2）基本稳定结构边坡 边坡岩体中结构面的倾向或组合交线的倾向与边坡坡向一致，但结构面的倾角或组合交线的倾角都大于边坡角，这种结构一般是比较稳定的，但稳定性比上述一种较差，因此为基本稳定结构。在投影图上的特点是结构面的投影一坡面投影在同一侧，结构面的极点投影与坡面投影各在相对应的一侧。 （3）不稳定结构边坡 边坡岩体中结构面或组合交线的倾向与边坡面倾向一致，但它们的倾角小于边坡角，这种结构为不稳定结构，在投影图上的特点是与基本稳定结构相似，不同之处是结构面或组合交线倾角小于坡面倾角。 赤平投影的应运完全是根据这个理论来的，不过个人感觉应运起来还是有点问题的，宏观上结构面大和小很难区分，而且勘察工作很难做，危害性也很难去分类，估计把三维分析引进来估计能好一点，我试着用理正做了几个，效果不是很好，最好是有好的项目去论证他。 《岩土工程勘察规范》—— 图解分析法需在大量的节理裂隙调查统计的基础上进行，将结构面调查统计结果绘成等密度图，得出结构面的优势方位，在赤平极射投影图上根据优势方位结构面的产状和坡面投影关系，分析边坡的稳定性： 1 当结构面或结构面交线的倾向与坡面倾向相反时，边坡为稳定结构； 2 当结构面或结构面交线的倾向与坡面倾向一致，但倾角大于坡角时，边坡为基本稳定结构； 3 当结构面或结构面交线的倾向与坡面倾向之间夹角大于45，且倾角小于坡角时，边坡为不稳定结构。求潜在不稳定体的形状和规模需采用实体比例投影对图解法所得出的潜在不稳定边坡应计算验证。
习题一岩村滑坡稳定性评价 一、目的 学会滑坡机理分析、稳定性定价和定量计算的基本方法，了解滑带土抗剪强度指标选择的基本途径，掌握滑坡防治工程要点。 二、滑坡概况 l、自然地理 岩村滑坡位于四川盆地某城市市中区，地处长江和佳江的交汇地带，呈半岛状，土地资源十分紧张。在经济建设迅速发展的80年代，市中区斜坡土地得到了大量的利用，交通线路不断改进，高层建筑逐渐增多。但与此同时滑坡灾害事件也日趋严重，岩村滑坡就是灾害之一。 该地区属于亚热带气候，温暖潮湿，雨量充沛，多年平均降雨量在1200mm以上，并常有暴雨出现。长江和嘉陵江是市中区两大地表水系，水位年平均变化幅度达20m以上，平均低水位158m，高水位181m，1981年为百年一遇的特大洪水，水位达193m。三峡工程按175m高程修建大坝，使该地区最高洪水位达205m左右。 2、地质概况 滑坡区基岩地质构造属川东隔档式褶皱中的一复向斜内部，岩层产状平缓，倾角10°以下，倾向在SW200°～270°范围变化。无明显的断裂构造，优势节理产状：75°∠82°；346°∠81°，263°∠85°。 基岩地层为侏罗系泥岩砂岩互层，为内陆河潮沉积，呈紫红色。相对坚硬的砂岩组成了滑坡区的上部平台状地形，泥岩及崩积物则组成斜坡主体。崩积物主要由砂岩块石及泥岩风化粘土组成，厚度分布特点是斜坡上部薄，中前部相对较厚。人工堆石为近期在砂岩体中开挖地下洞室而堆弃于斜坡后部的基岩大块石。 滑坡区属河流侵蚀、剥蚀的低山丘陵地貌，斜坡顶部为平台，河谷岸坡的坡度由上至下逐渐变缓，在纵剖面上呈内凹的地形。
下伏基岩相对不透水，为弱含水层。据洞室调查，基岩洞室绝大多数为干洞，偶见裂隙有渗水现象。斜坡地带入渗的地表水则汇集于基岩顶面，形成崩积层中的上层滞水。 该地区新构造运动不强烈，属受活断裂包围的稳定地块，地震基本烈度为Ⅵ度。 3、滑坡特征 滑坡主滑方向为NW方向，后缘有一系列NE-SW方向的拉张裂缝，居民建筑物受到严重影响。据调查，人工洞室开挖于1970-1980年之间，地面裂缝最早发现在1981年。1981年四川盆地普降暴雨，江河水位达百年一遇特大水位。滑坡的活动已严重威胁经由滑坡区的主干公路的正常通车。滑坡现处于蠕滑阶段，且在每年的雨季，位移明显增大。 表1-1钻孔地质描述 表1-2岩土体物理力学性质指标 表1-3滑带土抗剪强度指标实验值
沥青混合料的水稳定性评价 目前，国内外采用多种方法来评价沥青混合料的水稳定性，例如：浸水马歇尔试验、真空饱水后的马歇尔试验、真空饱水冻融后劈裂强调试验和浸水抗压强度试验等，我国目前常采用浸水马歇尔试验来评价。如表5-1所示为用浸水马歇尔试验评价AC-12I型沥青砼的水稳定性结果。表5-2为用冰融劈裂试验方法评价的结果。 浸水马歇尔试验结果表5-1 表中：S 1——60℃水中浸泡30min的稳定度（KN） S 1——60℃水中浸泡48h的稳定度（KN） S r——残留稳定度（%） 表4-6表明，石料性质或不同岩石类型对沥青混合料的水稳定性有较大影响。石灰岩沥青混合料的水稳定性最好，不同沥青混合料的残留稳定度在80%～90%之间。片麻岩沥青混合料的残留稳定度在25%～74%之间。花岗岩沥青混合料的残留稳定度在0～64%之间。此结果与前述沥青和石料的粘附性评价是一致的。此外，不同品种的沥青对沥青混合料的水稳定性也有明显影响。就石灰岩碎石而言，各种沥青的残留稳定度都能满足要求。片麻岩和花岗岩则没有一种沥青制成的沥
青混合料的残留稳定度能满足现行的《沥青路面施工技术规范》的要求。 冻融劈裂试验结果表5-2 马歇尔试验方法总体是一致的，虽略有差异但不影响大局。例如，用浸水马歇尔试验方法评价结果，按水稳性大小来区分沥青为：克—沥青﹥单—沥青﹥兰—沥青﹥辽—沥青﹥欢—沥青﹥胜—沥青﹥茂—沥青﹥，而用冰融劈裂试验方法评价结果，按水稳性大小排列沥青的顺序为：克—沥青﹥兰—沥青﹥单—沥青﹥辽—沥青﹥欢—沥青﹥胜—沥青﹥茂—沥青﹥，从实际出发，显然浸水马歇尔试验方法要简单方便的多
摘要：路基边坡的主要内容就是路基横断面的设计，它包括边坡形状设计和坡度的确定，坡度是保证路基稳定性的必要因素。在整个设计过程中，影响路基边坡稳定性的因素有很多，路基边坡的稳定性是很重要的，稳定性若是不好，会使交通事故发生率提高。因此，保证公路路基稳定性是非常重要的。 关键词：路基边坡、稳定性、影响因素、治理方法 我国土地上，山区占很大比例，随着经济的发展，我们有时需要在山区修建公路，在山区修建公路，经常会遇到大量的斜坡，因此，要解决的一个问题就是保证斜坡的稳定性。另一方面，边坡不稳的问题日渐突出，每年都会因为边坡不稳的问题，给公路运输造成很大影响，同时也增加了交通事故的发生，使人民的生命财产安全受到很大破坏，因此，保证公路路基边坡的稳定性是必要的。 一、路基边坡稳定性的分析方法 影响路基边坡稳定性的因素有很多，了解这个因素，我们就应该要知道边坡稳定性的分析方法，常用的方法有自然历史分析法、工程类比法。 自然历史分析法，是根据边坡发育中各种破坏现象与周围的地质环境，以及发育中的规律进行分析，这种方法是对边坡的总状况、区域性和趋势做出评价，主要是对天然斜坡稳定性的分析。[1] 工程类比法是对已经有的自然边坡和人工边坡的稳定性状况进行分析，运用有关设计的经验进行设计分析。这种方法比较常见，也经常被采用。 二、路基边坡稳定性的影响因素 影响边坡稳定性的因素分为两种，有自然因素也有人为因素。自然因素包括地形因素、地质因素、环境因素、水文条件。人为因素包括山坡地的不当开发、大量的挖填方、边坡的防护不当以及坡脚的不当开发，另外还有边坡材料的性质也会影响边坡的稳定性。 1、自然因素 地形因素中包括坡高、坡宽、坡向以及坡度，其中坡度对边坡的影响最直接，一般坡度越大，稳定性越低，坡度越大，植物越不容易生长，也因此土壤就越松，越容易失去平衡，这种土壤很容易被侵蚀。 地质因素包括材料因素和构造因素，地质材料主要表现为岩石和土壤。边坡自上而下的地质构造为黄土状粉性土、黄灰色砂质泥岩夹砂层、褐灰色泥岩、灰黄、黄褐色砂质泥岩、薄层砂岩、泥质胶结[2]。从这个构造中，我们可以知道，这些地质材料的稳定性都不高，容易发生崩塌，它们的力学强度不高，而且抗风化能力较弱。有时岩体中会存在断层等不连续的结构面，这也容易提高边坡的不稳定性。地质构造的方向性、分布密度、大小以及性质的不同，都会影响到边坡的稳定性。路基通常分粘土路基和粉土路基，这两种路基的稳定性不一样，通过下表来表示。 表1 粉土和粘土的压实度对比[3] 环境因素包括降雨、风化、地震等。降雨是使边坡遭到破坏的主要因素，雨水容易使土壤软化，会降低强度，增加地表孔隙，使边坡的稳定性降低。对边坡稳定性影响最大的是暴雨。严重时会造成崩塌。风化是个缓慢的过程，在地表没有植被的情况下，地表的侵蚀会严重一点，这也告诉我们要保护地表植被。地震对边坡的稳定性破坏是较大的，甚至会破坏地质构造，进而影响稳定性。 水文条件主要是地下水对地质的影响，主要是水压会作用于垂直裂缝，产生水平推力，使岩坡推向下方，浮力作用也会使稳定性降低，降低摩擦力，使岩质、土质变坏，进而降低稳定性。我们可以通过下表来表现这种摩擦力。 2、人为因素
对最不利滑移横断面进行各种工况稳定性分析计算，计算过程如下： 一、天然工况 滑坡剩余下滑力计算 计算项目：滑坡推力计算 1 ===================================================================== 原始条件: 滑动体重度= 19.000(kN/m3) 滑动体饱和重度= 25.000(kN/m3) 安全系数= 1.250 不考虑动水压力和浮托力 不考虑承压水的浮托力 不考虑坡面外的静水压力的作用 不考虑地震力 坡面线段数: 6, 起始点标高 4.000(m) 段号投影Dx(m) 投影Dy(m) 附加力数 1 13.600 0.700 0 2 12.250 7.000 0 3 2.000 0.000 0 4 12.000 8.000 0 5 24.500 0.500 0 6 127.000 27.000 0 水面线段数: 1, 起始点标高 0.000(m) 段号投影Dx(m) 投影Dy(m) 1 0.000 0.000 滑动面线段数: 5, 起始点标高 0.000(m) 段号投影Dx(m) 投影Dy(m) 粘聚力(kPa) 摩擦角(度) 1 12.000 0.600 10.000 14.500 2 9.900 1.300 10.000 14.500 3 28.000 9.000 10.000 14.500 4 8.400 2.800 10.000 14.500 5 117.000 29.000 10.000 14.500 计算目标：按指定滑面计算推力 -------------------------------------------------------------- 第 1 块滑体
热氧稳定性常用的三种评价方法长期处于热氧环境中，塑料易发生降解，从而导致材料性能下降。 材料热氧稳定性的常规表征方法主要有热失重分析（TGA）、氧化诱导时间（OIT）、加速热老化实验、热滞留实验、流变等。小编简单总结了OIT、TGA和加速热老化实验三种评价方法。 1.氧化诱导时间（OIT） 适用范围：主要适用于聚烯烃材料。 测试设备：DSC 原理：在氧气或者空气气氛中，在规定温度下恒温（等温OIT，如图1）或者以恒定的速率升温（动态OIT，如图2）时，测定试样抑制其氧化所需的时间与温度。 5.6min 0.8min a.5001-T的氧化诱导时间 b.国产相容剂的氧化诱导时间 图1 两种相容剂的氧化诱导时间测试结果 231℃218℃ c.5001-T的氧化诱导温度 d.国产相容剂的氧化诱导温度 图2 两种相容剂的氧化诱导温度（动态OIT）测试结果
意义：（1）等温OIT测试结果的OIT时间越长，表明材料热氧稳定性越好，这结合长期热氧老化实验结果更能说明这一点； （2）动态OIT测试结果氧化诱导温度越高，表明材料在氧气环境下耐热性越好。动态OIT测试与氧气环境的TGA比较类似，同样反映了材料的热氧稳定性。 （3）对于相容剂而言，相容剂的单体和引发剂的残留率越高，其OIT越长，氧化诱导温度会越低，加入到基体中后对材料热稳定性负面影响越大。 2. 氧稳定性更好。材料热氧稳定性越好，其加速老化实验后外观变化程度越低、物性保持率越高，氧化诱导期越长。 对于相容剂而言，在相同的基体中，相容剂的引发剂、单体残留高，最终产品的热氧稳定性差。如图3，结合氧化诱导时间可知，国产相容剂OIT较短（图1），对应耐热氧老化性能较差，而CMG5001-T的热氧稳定性更好。
斜坡稳定性影响因素分析 斜坡的稳定性受多种因素的影响，主要可分为内在因素和外部因素。内在因素包括：地形地貌、岩土体类型和性质、地质构造等。外部因素包括水、地震、人类活动等。内在因素对边坡的稳定性起控制作用，外部因素起诱发破坏作用。 1.地形地貌 从区域地形地貌条件看，斜坡变形破坏主要集中发育于山地环境中，尤其在河谷强烈切割的峡谷地带。我国由于挽近地质时期大洋板块和大陆板块相互作用的制约，西部挤压隆起，东部拉张陷落，形成了西高东低的台阶状地形，可明显地划分出三个台阶。处于两个台阶转折地带的边缘山地，山谷狭窄、高耸陡峻，地面高差悬殊。因此斜坡变形破坏现象十分发育。 2..岩土体类型和性质 岩土类型和性质是影响斜坡稳定性的根本因素。在坡形（坡高和坡角）相同的情况下，显然岩土体愈坚硬，抗变形能力愈强，则斜坡的稳定条件愈好；反之则斜坡稳定条件愈差。所以，坚硬完整的岩石（如花岗岩、石英砂岩、灰岩等）能形成稳定的高陡斜坡，而软弱岩石和土体则只能维持低缓的斜坡、一般来说，岩石中含泥质成分愈高，抵抗斜坡变形破坏的能力则愈低此外，岩性还制约斜坡变形破坏的型式。一般来说，软弱地层常发生滑坡，而坚硬岩类形成高陡的斜坡，受结构面控制其主要破坏型式是崩塌。顺坡向高陡斜坡上的薄板状岩石，则往往出现弯折倾斜以至发展成为滑坡。黄土因垂直节理发育，故常有崩塌发生。 3.地质构造 地质构造因素，包括区域构造点、边坡地段的这周形态、岩层产状、断层和节理裂隙发育特征以及区域新构造运动特点等。它对边坡稳定，特别是岩质边坡稳定的影响是十分明显的。在区域构造比较复杂的、褶皱比较强烈，新构造运动比较活跃的地区，边坡的稳定性较差，例如我国西南部横断山脉地区、金沙江地区的深切峡谷，边坡的崩塌、滑动、流动及其发育，常出现超大型滑坡及滑坡群。其次，边坡地段的岩层褶皱形态和岩层产状，则直接控制边坡变形破坏的形式和
滑坡稳定性影响因素及分析 滑坡是在一定的内因、外因等地质环境条件和其它因素综合作用下产生的，影响因素包括：地质条件、地形地貌、人类活动、气候及迳流条件、其它因素。就本滑坡隐患体而言，各因素对其的影响如下： ①地质条件 岩土体的本身特性是影响边坡稳定性的主要因素；对岩质边坡来说主要包括软弱结构面存在与否及其强度、结构面特别是主要结构面的产状、结构面的组合关系、结构面的结合情况、渗透性、与临空面的相对关系；对土质边坡来说主要包括土体强度、软硬接触面的渗透性。滑坡隐患体及边坡出露的地层为泥盆系佘田桥组，岩性为砂岩，受地形地貌、构造侵蚀、剥蚀及风化作用影响，第四系及土状风化物厚度变化较大；原始地形较平缓的人工切坡坡面及坡顶局部地段第四系及土状风化物厚度大。第四系坡残积土其孔隙性大且含较多碎石，抗剪强度较低，坡度较陡时其自稳性差；中上部基岩埋藏多较浅且表部风化较强烈；整个山体岩体裂隙发育，地层及裂隙产状较杂乱(图2-1)，地层产状多近坡向或与坡向小角度斜交，岩体呈碎裂结构、电阻较高，结构面结合多数差~较差，易产生松动变形。 ②地形地貌因素 勘查区属中低山地貌，高差较大，山脊地形坡度较陡（坡度25~30°），两侧地形陡峻(坡度40~45°)，但从调查情况来看，沟谷处及外围天然斜坡未见有滑坡现象，天然条件下斜坡是稳定的；但切坡以后，山体前缘产生高陡临空面，所形成的上缓下陡地形不利于斜坡的稳定。 ③人类活动因素 人类工程活动破坏原有的地形地貌，使在自然条件下已经达到平衡状态的岩土体应力进行重新分布，斜坡产生变形，当岩土体中应力无法平衡时，边坡将发生失稳破坏。就本区而言，切坡产生高陡地形，
滑坡勘查中滑坡稳定性分析评价实例 中国建筑材料工业地质勘查中心河南总队吴德运 关键词：滑坡稳定性安全系数稳定状态 滑坡地质灾害每年均会给社会造成较大的人员伤亡和财产损失，滑坡的产生受多种引发因素影响，往往也是多种因素叠加的结果。如何准确分析滑坡的稳定性是治理滑坡的关键。本文是以一个滑坡实例，评价滑坡稳定性的分析过程。 1 滑坡区自然条件及地质环境条件 1.1 自然条件 该滑坡处于中纬度带，属亚热带季风气候区，多年平均降雨量1100mm，最大年降雨量1522.4mm，最小年降雨量694.8mm。5～9月为雨季，其降雨量占全年降雨量的70%以上。一小时最大降雨量达75.2mm，一日最大降雨量达193.3mm。 1.2 地质环境 1.2.1 地形地貌 滑坡区属鄂西中低山地貌单元。由于地壳长期间歇性抬升，形成山高坡陡、河谷深切的地貌特征。 1.2.2 地层岩性 滑坡区分布的地层有： 第四系：残坡积碎石土、残坡积堆积土。 三叠系中统：中厚至厚层微晶白云质灰岩、泥灰岩、中厚层泥质条带灰岩、肉红色中厚层亮晶鲕状灰岩及灰绿色泥岩。岩层产状总体向北东向倾，倾角为35o－70°之间。 1.2.3 水文地质条件 受地层岩性结构和地质构造影响，滑坡区内地下水主要以三叠系中统岩溶裂隙水和第四系松散岩孔隙水的形式赋存。 2．滑坡基本特征及类型 2.1 滑坡地形地貌 滑坡区地形南高北低，地形总坡度15o－20o，为侵蚀构造低山区。滑坡区最低点标高330m，最高点滑坡后缘，标高364m，相对高差34m。
2.2 滑坡空间形态 该滑坡为覆盖层滑坡，平面形态呈舌形，地形上为围椅状，滑坡两边周界清晰。滑坡体北低南高，主滑坡轴线长86m，前缘宽98m，标高330m ，后缘宽66m，标高364m。滑坡的面积为0.732×104m2，总体上是前厚后薄，中间厚两侧薄的态势，滑体平均厚度为5m，体积约3.66×104m3。 滑坡主滑方向为311度，滑体坡度15～30度，中部滑坡平台呈舒缓波状，中部靠后缘出现陡坎。 2.3 滑坡物质组成及结构特征 (1)滑体 滑体物质组成主要为第四系崩坡积碎块石夹粉质粘土，黄褐－黄灰色，稍密－中密，碎块石直径一般为0.4－0.8m，最大达1.2m，成分主要为泥灰岩、灰岩，其含量约占70%。滑体厚度一般为2.3-6.7m。 (2)滑带 滑带主要成分为粉质粘土夹砾石，灰黄－褐黄色，粉质粘土呈可塑状，含量约70%，具有挤压条纹状构造，砾石成份为泥灰岩、灰岩，呈次棱角状－次圆状，直径2～20mm。部分砾石表面见擦痕，表面具滑感。 (3)滑床 滑床为三叠系中统泥灰岩，强～中风化程度，浅灰－黄灰色，中厚层～厚层状构造，岩石较为破碎，地层倾向为19～40度，倾角41～75度，岩石节理裂隙发育，裂隙面倾角为60～75度，裂隙面均较平直，略具起伏，稍粗糙，多为泥质、铁质充填，部分为钙质充填。 2.4 滑坡水文地质 本滑坡地下水主要为第四系覆盖层松散岩类孔隙水和基岩裂隙水。 覆盖层孔隙水水量贫乏，赋水性弱，主要接受大气降水次为农作物灌溉渗入补给。地下水沿基岩面排泄，或渗入下伏基岩裂隙中。基岩浅部裂隙发育，含裂隙水，赋水性弱，动态变化大。补给主要靠覆盖层地下水渗入，排泄主要受微地貌控制，流量小。 2.5 滑坡岩土物理力学性质 2.5.1滑体岩土物理力学性质 滑体主要由第四系崩坡积碎块石夹粘性土组成，碎石含量达70％以上，受取样条件限制，滑体中采取的原状样土工试验所作的物理力学指标仅能代表碎石土中所夹粉
时 代 农 机 TIMES?AGRICULTURAL?MACHINERY 第 ４５ 卷第 ４ 期２０１８ 年 ４ 月 Ａｐｒ．２０１８ Ｖｏｌ．４５ Ｎｏ．４ ２０１８年第４期 38 管网水质化学稳定性的评价指标分析 赵程伟 摘 要：文章针对当前管网水质化学稳定性的现状，阐述了水质化学稳定性的定义，管网水质化学稳定性的评价体系。 所谓化学稳定性的改变就是指管网水在输配水过程中，水中各种化合物之间或者化合物与管道内壁之间发生反应，使得管网水水质恶化和管道内壁结垢或腐蚀。管网水的化学稳定性较好，在水工业中被定义为既不溶解也不沉积ＣａＣＯ３。 给水管网的化学稳定性能在较长时间内表现的较为稳定，但水流状态和离子浓度的改变会引起稳定性的波动，特别是水中的腐蚀性离子。因此，完善供水管网的水质化学稳定性评价体系，对控制管网的腐蚀、保护管网和提高管网水质具有重大意义。关键词：管网水质；指标分析；化学稳定性 （四川大学?建筑与环境学院，四川?成都?610000） 作者简介：赵程伟，研究方向：土木工程。 １ 管网水质化学稳定性的评价 给水化学稳定性的判定指数通常被分成两类：基于碳酸钙溶解平衡理论的指数和基于其它水质参数的指数。１．１ 基于碳酸钙溶解平衡的指数１．１．１ Ｌａｎｇｅｌｉｅｒ饱和指数 饱和指数LSI?由Langelier 提出，其计算方法为：LSI=pH-pHs,其中pHs?称作饱和pH?值，指在CaCO 3?饱和平衡时的pH?值。其判定方法为：当LSI<0?时，CaCO 3?未饱和，有腐蚀趋势；LSI>0?时，CaCO 3?过饱和，有结垢趋势；LSI=0?时，既无结垢也无腐蚀趋势。 该指数认为在某一水温下水体达到碳酸钙饱和状态时，pHs?是一个定值。这样就可以根据pHs?判断水中CaCO 3?的溶解平衡，还能通过LSI?值来调整实际pH?值来控制水质稳定。但该理论没有考虑到水中悬浮杂质和腐蚀产物对结晶的诱导作用，也没有考虑到天然阻垢剂对结晶成长的阻碍和分散作用。 １．１．２ Ｒｙｚｎａｒ稳定指数 稳定指数RSI?由Ryznar 在LSI?的基础上，根据大量实际工程资料与实验数据提出的半经验公式。其定义为：RSI=2pHs-pH,其判定方法为：RSI?值为4.0?～?5.0，水质严重结垢；5.0~6.0?时，轻度结垢；6.0~7.0?时，基本稳定；7.0~7.5时，轻度腐蚀；7.5~9.0?时，严重腐蚀；9.0?以上，极严重腐蚀。该指数的判定结果与实际较吻合，但存在与LSI?同样的局限性。 １．１．３ ＣＣＰＰ碳酸钙沉淀势 CCPP 由Rossum?提出，能定量的算出待测水中应该沉淀或溶解多少CaCO 3?才能使水体达到化学稳定。CCPP?主要考虑的是碳酸钙溶解和沉淀这两个过程，其他对碳酸钙平衡影响较小的离子不予考虑（如Mg +，SO 42-?等）。CCPP?有以碱度和钙离子数量两种计算方式，使用钙离子的计算方式为： CCPP=100（[Ca 2+]i-[Ca 2+]eg）,其中，CCPP?的单位为mg/L，[Ca 2+]?的单位为mol/L，i?和eq?分别代表待测水原有和碳酸钙平衡后的钙离子浓度。其判定方法为：CCPP?值<-10?时，水体严重腐蚀；-10~-5?时，中度腐蚀；-5~0?时， 轻微腐蚀；0~4时，基本不结垢或者轻微结垢；4~10?时，轻微结垢；10~15?时，较严重结垢；>15?时，严重结垢。１．２ 基于其他参数的稳定指数 拉森比率LR。水体的腐蚀性强弱主要取决于水体中腐蚀离子（氯离子和硫酸根）的多少，但不管是原水还是管网水，水体中仍然存在着天然的缓蚀成分。Larson?和Skold 在分析了大量数据后发现，HCO 3-?有着缓解腐蚀的作用，并提出了拉森比率，其表达式为LR=[Cl -]+2[SO 42-]/[HCO 3-]。Larson 认为?LR 应小于?0.2?以降低水的腐蚀性。 ２ 结语 在建立适合某地区的水质稳定性评价体系时，要根据水质和管材使用选择合适的评价指标；LSI、RSI 可对原水的性质起到定性的预示作用，LR?计算简便，评价结果与实际水体的吻合率较高，通常三者联用。另外，使用以上指数判定出的水质稳定性并不代表着腐蚀或者结垢现象不会 发生，即铁质管材在结垢性较强的水中仍会腐蚀。 参 考 文 献 ［１］方伟．城市供水系统化学稳定性及其控制方法研究［Ｄ］．湖南： 湖南大学，２００７，２－１１． ［２］ＬａｎｇｅｌｉｅｒＷ．Ｆ．．Ｔｈｅ Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ Ａｎｔｉ－Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ Ｗａｔｅｒ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ．Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｗａｔｅｒ Ｗｏｒｋｓ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ，１９３６，２８（１０）： １５００－１５０５． ［３］ＲｙｚｎａｒＪ．Ｗ．．Ａ ｎｅｗ Ｉｎｄｅｘ ｆｏｒ Ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ Ａｍｏｕｎｔ ｏｆ Ｃａｌｃｉｕｍ Ｃａｒｂｏｎａｔｅ Ｓｃａｌｅ Ｆｏｒｍｅｄ ｂｙ ａ Ｗａｔｅｒ． Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｗａｔｅｒ Ｗｏｒｋｓ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ，１９４４，３６（４）：４７２－４７７． ［４］Ｍｅｒｒｉｌｌ Ｄ．Ｔ．，ＳａｎｋｓＲ．Ｌ．．Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｂｙ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ＣａＣＯ３ Ｆｉｌｍｓ ：Ａ ｐａｒｔｉｃａｌ Ａｐｐｒｏａｃｈ ｆｏｒ Ｐｌａｎｔ Ｏｐｅｒａｔｏｒｓ．Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｗａｔｅｒ Ｗｏｒｋｓ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ，１９７７，６９（１１）：５９２－５９７． ［５］许仕荣，赵伟，王长平，等．碳酸钙沉淀势理论计算模型及其 应用［Ｊ］．给水排水，２０１２，３８（５）１５７－１６０．