巖土邊坡穩(wěn)定性的影響因素及分析方法

陳琴

摘 要：在現(xiàn)代工程項目建設過程中，需要對巖土邊坡的穩(wěn)定性進行有效地分析，這樣才能確保建筑主體結構的安全。當前在對巖土邊坡穩(wěn)定性進行分析時采用的分析方法具有多樣性的特點，因此，需要針對基本原理和適用范圍來選擇科學、合理的分析方法，有效地降低自然災害所帶來的危害。文章分析了巖土邊坡穩(wěn)定性的主要影響因素，并進一步對巖土邊坡穩(wěn)定性的常用分析方法進行了具體的闡述。

關鍵詞：巖土工程；邊坡穩(wěn)定性；影響因素；分析方法

引言

在各類工程項目建設中，由于建筑主體結構自身的重量，再加之受到外力作用，在其共同作用下，巖土邊坡的穩(wěn)定性會受到較大的影響。這就需要對巖土邊坡的變化情況進行有效控制，避免其對建筑的安全性和可靠性帶來不利影響。當構造物建設在巖土邊坡上面時，實體表面的平穩(wěn)性會受到較大的影響，由于構造物處于傾斜狀態(tài)，這樣在其使用年限不斷延長的情況下下，避免不了會出現(xiàn)的滑動趨勢，一旦這種滑動力超出主體結構的承擔范圍，則會導致滑坡事故的發(fā)生。所以在一些巖土邊坡所占比例較大的區(qū)域進行工程項目建設時，需要合理分析邊坡的穩(wěn)定性，選擇科學的分析方法，并將其在工程項目整體建設工作中進行有效地應用。而且在全面對巖土邊坡穩(wěn)定性進行分析的基礎上，工程技術人員能夠制定有效地防范措施，從而有效地降低或是避免滑坡等自然災害的發(fā)生。

1 巖土邊坡穩(wěn)定性的主要影響因素

1.1 內部因素

1.1.1 邊坡巖土體的類型和性質

巖土體邊坡的穩(wěn)定性會受到邊坡巖土體類型和性質差異的影響，不同的邊坡巖土體類型和性質，其內部所能夠承載的作用力也會有所差異，這樣對邊坡所帶來的破壞形式也會具有較大的不同。

1.1.2 邊坡的地質構造

巖土邊坡穩(wěn)定性受到地質構造所帶來的影響是多方面的，其表現(xiàn)形式也具有多樣化的特點，如構造面的發(fā)育程度、形狀、規(guī)模、連通性、內部填充物成分和程序等都會對巖土邊坡的穩(wěn)定性帶來不同的影響，即使同一地質構造下其所對巖土邊坡穩(wěn)定性帶來的影響也會存在一定的差異，受邊坡傾斜度影響較大。

1.1.3 邊坡的總體形態(tài)

邊坡的總體形式是分析巖土邊坡穩(wěn)定性的內在因素，其對巖土邊坡穩(wěn)定性的影響具有直接性。特別是當坡頂?shù)膹埩蚴菓^大時，所形成的總體形態(tài)不利，從而導致坡頂局部或大部分產生裂縫現(xiàn)象，給建筑物的質量和安全帶來嚴重的隱患。

1.2 外部因素

1.2.1 氣候條件

當外部出現(xiàn)降水、氣溫和濕度變化時都會影響到巖土邊坡的穩(wěn)定性，而這其中以降水對巖土邊坡穩(wěn)定性帶來的影響較大。在氣候條件變化的影響，巖土邊破會發(fā)生不同的物理和力學反應，從而導致邊坡巖土體內部剪應力發(fā)生變化，對其整體穩(wěn)定性和可靠性帶來較大的影響。

1.2.2 震動作用

震動作用對巖土邊坡穩(wěn)定性所帶來的影響主要表現(xiàn)為地震，地震作為地質性災害其會對巖土邊坡穩(wěn)定性帶來嚴重的影響。在地震力作用下，巖土邊坡會出現(xiàn)急劇加大的下滑力，從而導致邊坡結構發(fā)生變化或是受到不同程度的破壞，使邊坡出現(xiàn)大小不一的裂痕，一些原有的裂縫會進一步加大，并進而影響到構造物主體結構的安全。

2 巖土邊坡穩(wěn)定性的常用分析方法

巖土邊坡穩(wěn)定性分析方法是當前巖土工程項目建設的重要依據(jù)，也是當前巖土行業(yè)研究的重點課題，通過對巖土工程邊坡穩(wěn)定性分析方法的研究，可以有效地提高構造物整體的安全性、可靠性和經濟性。當前國內外工程建設行業(yè)在巖土工程項目建設中總結出了較多種在的巖土邊坡穩(wěn)定性的分析方法，但還沒有形成系統(tǒng)的體系，因此，文中對一些較為常用的巖土邊破分析方法進行簡要的分析，以便為巖土邊坡穩(wěn)定性的研究提供必要的參考。

2.1 界面元分析法

界面元分析法作為當前巖土邊破穩(wěn)定性分析中應用范圍最廣泛的一種方法，其主要是通過對巖土邊破的累積單元進行變形，使其成為一個完整的界面，通過對各種地質信息和數(shù)據(jù)進行采集，將其構建成為什界面應力元模型，以便于在非均勻、不連續(xù)及各向異性問題的分析上進行適用。由于界面元分析法應用時間較長，技術上相對較為成熟，其已形成一套較為系統(tǒng)和完整的理論，對于復雜邊坡巖土體的穩(wěn)定性具有極其重要的意義。而且在相關專家的不斷研究過程中，將工程力學機理與界面元分析法有效地結合在一起，能夠對巖體穩(wěn)定薄弱部位、危險滑面、潛在滑面及抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)進行評判。

2.2 有限元分析法

有限元分析法是最早應用于巖土邊坡穩(wěn)定性分析的方法之一，也是最具代表性的數(shù)值分析方法。應用有限元分析方法，可以有效解決巖土邊坡彈塑性、彈性、粘塑性、粘彈塑性等方面的數(shù)值計算問題。有效元分析法在巖土邊坡穩(wěn)定性分析中的應用，其優(yōu)點主要表現(xiàn)為：計算公式科學、結果精確、連續(xù)性強等。與極限平衡分析法相比，有限元分析法可以通過對巖土邊坡應力及應變規(guī)律的分析，全面掌握巖土邊坡的變形與破壞機制。

2.3 地質分析法

由于內部和外部因素會對巖土邊坡的穩(wěn)定性帶來較大的影響，因此地質分析法針對內部因素出發(fā)，對巖土邊坡發(fā)育的地質環(huán)境及各種基本規(guī)律進行分析，從而對影響巖土邊坡穩(wěn)定性的內部因素和外部因素進行了解，準確預判巖土邊坡的總體發(fā)展及可能出現(xiàn)的破壞情況。

2.4 隨機分析法

隨機分析法始創(chuàng)于上世紀70年代，美國和加拿大的地質研究機構將概率統(tǒng)計理論首次應用于巖土邊坡穩(wěn)定性的分析中。隨機分析法的基本原理為：由于巖土邊坡穩(wěn)定性的影響因素是表現(xiàn)在諸多方面的，所以可以認為其具有一定的隨機性，而且多表現(xiàn)為具有一定概率的隨機變量（一般包括：巖土邊坡的幾何尺寸，如邊坡邊界尺寸、內部結構面等；邊坡巖體材料總體性能，如泊松比、彈性模量等；邊坡外部荷載，如重力場、地震力、滲流場等），因此，在巖土邊坡穩(wěn)定性的分析中，工程技術人員可以將實際考察獲取的各種有可能影響其穩(wěn)定性的因素分解為多個樣本，利用概率統(tǒng)計原理進行分析，在求出其概率分布和特征參數(shù)的基礎上，應用較為先進的可靠性分析方法進行求解，最終得出巖土邊坡的破壞概率。從理論上講，隨機分析法是較為合理的，但是由于受到各類外界因素的影響，隨機因素的表現(xiàn)形式多樣，所以如果不能對其進行系統(tǒng)的研究，難以確定各種影響因素的準確概率。

3 結束語

當前工程項目建設開始向復雜化的方向發(fā)展，而且內外部因素所帶來的影響也在不斷加大。因此，在巖土邊坡穩(wěn)定性分析過程中需要采取多種方法有效結合的方式，遵循具體的分析流程，確保分析結果的科學性和可靠性。特別是在現(xiàn)代電子計算機技術快速發(fā)展的新形勢下，可以嘗試應用電子信息及網路技術來對巖土邊坡的穩(wěn)定性進行分析，從而形成一套完整的智能化和規(guī)范化的評價系統(tǒng)，確保巖土邊坡穩(wěn)定性和可靠性的提升，有效的保障巖土邊坡上構造物的安全性。

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