边坡稳定性因素分析及运用Bishope法计算JH水渠高边坡
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摘要：边坡稳定性受地质条件、水文地质条件、地形地貌、新构造运动和人类的工程活动等多种因素影响，其稳定状态是这些因素综合作用的反映。同时，边坡稳定性分析方法在边坡稳定性分析中起着至关重要的作用，本文具体分析了影响边坡稳定性的因素，以及运用GEO-SLOPE软件对JH水渠高边坡进行了计算分析，得出结论，经过增设锚索加固后的边坡是稳定的。
关键词：边坡；成因；稳定；SLOPE/W；Bishope法
1边坡稳定性的影响因素
边坡是否稳定受多种因素的影响，它的变形破坏往往是多种因素作用的结果，以下介绍影响边坡稳定性的主要因素：
1.1地层岩性
地层岩性的差异，是影响边坡稳定的重要因素，不同时期和不同成因的地层，有着不同的变形破坏形式。各种不同成因的岩石，其矿物成份、颗粒大小、胶结物质性质和胶结程度差别甚大，具有各自的物理力学性质。
生成时代较老的地层，具有硬结成岩过程长，胶结紧密，力学强度较高的特点。而较年轻的地层，像白Ⅴ系、第三系、第四系地层硬结成岩时间短，一般胶结较差或没有胶结成岩，力学强度低，边坡稳定性差。
岩石的矿物成分对边坡稳定性的影响，主要表现在不同矿物构成的岩石，其物理性质和力学强度有着显著的差异。含长石、云母、绿泥石及亲水性较强的蒙脱石类粘土矿物较多的泥质岩石，极易风化，而且浸水后易膨胀、崩解，稳定性很差；具有硅质、铁质的岩石往往强度较高，雨水稳定性亦好的特点。
1.2风化作用
边坡岩体，长期暴露在地表，受到水文、气象变化的影响，逐渐产生物理和化学风化作用，出现各种不良现象，如产生次生矿物、节理张开或裂隙扩大，并出现新的风化裂隙、岩体结构破坏、容重减小、物理力学特性降低等等，对边坡变形的发生和发展起着促进作用。实践资料表明，岩石遭受风化作用后，边坡的稳定性大大降低，并且岩石风化愈深，边坡的稳定性愈差，稳定坡角愈。
1.3水的作用
许多边坡的变形和破坏发生在雨季和雨后，有的发生在水库蓄水以后，有些出现在渠道集中渗透地段，还有一些是由于人工排水不当引起的边坡破坏，这些事实说明，水对边坡稳定的影响是十分显著的。
水对边坡的影响有静水压力、动水压力、水的冲刷作用和软化作用等几个方面。处于水下的透水边坡将承受水的浮托力的作用，使坡体的有效重量减轻，特别适当坡脚岩体被水浸末后，对边坡的稳定尤为不利。当边坡内部存在不透水(或弱透水)的结构面时，该面上往往发生泥化或软化，抗剪强度将大大降低。充水的张开裂隙将随裂隙水静水压力的作用，使裂隙宽度进一步扩大。地下水的渗透流动，将对坡体产生动水压力甚至管涌、流土，降低边坡的稳定性。
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。
1.4振动作用
地震、大规模爆破和具有一定动量的机械振动，都可能引起边坡应力的瞬时变化，影响边坡的稳定。强烈地震对边坡的破坏作用是很严重的，地震产生的横波在地表引起周期性晃动，纵波使地表岩土产生上下颠簸。在地震力作用下，边坡岩土体的结构将发生破坏和变化，造成大规模的滑坡和崩塌。
长期、反复的爆破和机械振动，可以使边坡岩体产生疲劳效应，使原有结构面张裂、松弛和产生一些新的结构面；保水的粉细砂层可以出现液化；含水量较高的淤泥和淤泥质土可以发生触变现象，降低边坡的稳定性。
1.5人类的工程活动
随着人类工程活动规模的日益扩大，它对边坡稳定性的影响越来越显著，不当的人类活动引起的边坡失稳事故频繁发生，使得人民不得不重视人类工程活动对边坡稳定性的影响。对边坡稳定性产生显著影响的人类活动有：
(1)削坡。不当的削坡往往使坡脚结构面或软弱夹层的覆盖层变薄或切穿，减小坡体滑动的抗滑力，而边坡的下滑力却没有相应地减小，这样边坡的稳定性降低。当结构面或软弱夹层的覆盖层被切穿时，结构面与边坡面构成不利组合，边坡产生结构面控制型失稳。
(2)坡顶加载。坡顶加载一方面增加了坡体下滑力，而没有成比例地增加滑动面的抗滑力；另一方面加大坡顶张应力和坡脚剪应力集中程度，使边坡岩土体破坏，降低强度，因而引起边坡稳定性降低。当坡顶加载物为松散物时，情况就更为严重。因为松散加载物减少大气降雨的地表径流，增加大气降雨的入渗量，也会降低边坡稳定性。
(3)地下开挖。地下开挖主要包土石堆载，包括采矿和开掘铁路、公路隧道，它引起的地表移动与边坡失稳。
2Geo-slope计算边坡稳定
2.1计算原理
对边坡稳定分析一般采取以下两种方法：
Bishop法，满足力矩平衡条件。
Monte Carlo可靠度法，满足边坡稳定分析影响因素不确定条件。
本文采用Bishope法对JH水渠的高边坡进行计算分析。
2.2计算工况
工况1：不设锚索
工况2：增设锚索
2.3计算结果
计算结果见表1、表2。
表1计算结果（工况1）
表2计算结果（工况2）
2.4分析
从工况1和工况2的计算结果可以看出，经过加固后，边坡满足稳定性要求。
3总结
本文着重分析了影响高边坡稳定性的因素，并且运用GEO-SLOPE计算软件针对工程实例JH水渠的高边坡进行了模拟计算，使得Bishope法得意充分的验证，证明此边坡需加设锚索后能得到较好的稳定性，不产生滑坡等现象。
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