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首页 > 建筑论文 > > 岩土边坡稳定性关联因素与常用分析法
岩土边坡稳定性关联因素与常用分析法
>2022-10-21 09:00:00


引言

在各类工程项目建设中,由于建筑主体结构自身的重量,再加之受到外力作用,在其共同作用下,岩土边坡的稳定性会受到较大的影响。这就需要对岩土边坡的变化情况进行有效控制,避免其对建筑的安全性和可靠性带来不利影响。当构造物建设在岩土边坡上面时,实体表面的平稳性会受到较大的影响,由于构造物处于倾斜状态,这样在其使用年限不断延长的情况下下,避免不了会出现的滑动趋势,一旦这种滑动力超出主体结构的承担范围,则会导致滑坡事故的发生。

所以在一些岩土边坡所占比例较大的区域进行工程项目建设时,需要合理分析边坡的稳定性,选择科学的分析方法,并将其在工程项目整体建设工作中进行有效地应用。而且在全面对岩土边坡稳定性进行分析的基础上,工程技术人员能够制定有效地防范措施,从而有效地降低或是避免滑坡等自然灾害的发生。

1 岩土边坡稳定性的主要影响因素

1.1 内部因素

1.1.1 边坡岩土体的类型和性质岩土体边坡的稳定性会受到边坡岩土体类型和性质差异的影响,不同的边坡岩土体类型和性质,其内部所能够承载的作用力也会有所差异,这样对边坡所带来的破坏形式也会具有较大的不同。

1.1.2 边坡的地质构造岩土边坡稳定性受到地质构造所带来的影响是多方面的,其表现形式也具有多样化的特点,如构造面的发育程度、形状、规模、连通性、内部填充物成分和程序等都会对岩土边坡的稳定性带来不同的影响,即使同一地质构造下其所对岩土边坡稳定性带来的影响也会存在一定的差异,受边坡倾斜度影响较大。

1.1.3 边坡的总体形态边坡的总体形式是分析岩土边坡稳定性的内在因素,其对岩土边坡稳定性的影响具有直接性。特别是当坡顶的张力或是应力过大时,所形成的总体形态不利,从而导致坡顶局部或大部分产生裂缝现象,给建筑物的质量和安全带来严重的隐患。

1.2 外部因素

1.2.1 气候条件当外部出现降水、气温和湿度变化时都会影响到岩土边坡的稳定性,而这其中以降水对岩土边坡稳定性带来的影响较大。在气候条件变化的影响,岩土边破会发生不同的物理和力学反应,从而导致边坡岩土体内部剪应力发生变化,对其整体稳定性和可靠性带来较大的影响。

1.2.2 震动作用震动作用对岩土边坡稳定性所带来的影响主要表现为地震,地震作为地质性灾害其会对岩土边坡稳定性带来严重的影响。在地震力作用下,岩土边坡会出现急剧加大的下滑力,从而导致边坡结构发生变化或是受到不同程度的破坏,使边坡出现大小不一的裂痕,一些原有的裂缝会进一步加大,并进而影响到构造物主体结构的安全。

2 岩土边坡稳定性的常用分析方法

岩土边坡稳定性分析方法是当前岩土工程项目建设的重要依据,也是当前岩土行业研究的重点课题,通过对岩土工程边坡稳定性分析方法的研究,可以有效地提高构造物整体的安全性、可靠性和经济性。当前国内外工程建设行业在岩土工程项目建设中总结出了较多种在的岩土边坡稳定性的分析方法,但还没有形成系统的体系,因此,文中对一些较为常用的岩土边破分析方法进行简要的分析,以便为岩土边坡稳定性的研究提供必要的参考。

2.1 界面元分析法

界面元分析法作为当前岩土边破稳定性分析中应用范围最广泛的一种方法,其主要是通过对岩土边破的累积单元进行变形,使其成为一个完整的界面,通过对各种地质信息和数据进行采集,将其构建成为什界面应力元模型,以便于在非均匀、不连续及各向异性问题的分析上进行适用。由于界面元分析法应用时间较长,技术上相对较为成熟,其已形成一套较为系统和完整的理论,对于复杂边坡岩土体的稳定性具有极其重要的意义。而且在相关专家的不断研究过程中,将工程力学机理与界面元分析法有效地结合在一起,能够对岩体稳定薄弱部位、危险滑面、潜在滑面及抗滑稳定安全系数进行评判。

2.2 有限元分析法

有限元分析法是最早应用于岩土边坡稳定性分析的方法之一,也是最具代表性的数值分析方法。应用有限元分析方法,可以有效解决岩土边坡弹塑性、弹性、粘塑性、粘弹塑性等方面的数值计算问题。

有效元分析法在岩土边坡稳定性分析中的应用,其优点主要表现为:计算公式科学、结果精确、连续性强等。与极限平衡分析法相比,有限元分析法可以通过对岩土边坡应力及应变规律的分析,全面掌握岩土边坡的变形与破坏机制。

2.3 地质分析法

由于内部和外部因素会对岩土边坡的稳定性带来较大的影响,因此地质分析法针对内部因素出发,对岩土边坡发育的地质环境及各种基本规律进行分析,从而对影响岩土边坡稳定性的内部因素和外部因素进行了解,准确预判岩土边坡的总体发展及可能出现的破坏情况。

2.4 随机分析法

随机分析法始创于上世纪 70 年代,美国和加拿大的地质研究机构将概率统计理论首次应用于岩土边坡稳定性的分析中。随机分析法的基本原理为:由于岩土边坡稳定性的影响因素是表现在诸多方面的,所以可以认为其具有一定的随机性,而且多表现为具有一定概率的随机变量(一般包括:岩土边坡的几何尺寸,如边坡边界尺寸、内部结构面等;边坡岩体材料总体性能,如泊松比、弹性模量等;边坡外部荷载,如重力场、地震力、渗流场等),因此,在岩土边坡稳定性的分析中,工程技术人员可以将实际考察获取的各种有可能影响其稳定性的因素分解为多个样本,利用概率统计原理进行分析,在求出其概率分布和特征参数的基础上,应用较为先进的可靠性分析方法进行求解,最终得出岩土边坡的破坏概率。从理论上讲,随机分析法是较为合理的,但是由于受到各类外界因素的影响,随机因素的表现形式多样,所以如果不能对其进行系统的研究,难以确定各种影响因素的准确概率。

3 结束语

当前工程项目建设开始向复杂化的方向发展,而且内外部因素所带来的影响也在不断加大。因此,在岩土边坡稳定性分析过程中需要采取多种方法有效结合的方式,遵循具体的分析流程,确保分析结果的科学性和可靠性。特别是在现代电子计算机技术快速发展的新形势下,可以尝试应用电子信息及网路技术来对岩土边坡的稳定性进行分析,从而形成一套完整的智能化和规范化的评价系统,确保岩土边坡稳定性和可靠性的提升,有效的保障岩土边坡上构造物的安全性。

参考文献

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