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工程科技
浅谈高填方边坡稳定性影响因素及分析方法
汪洋宋鑫华杨先艾
（贵州大学土木工程学院，贵州贵阳550025）
摘要：影响高填方边坡稳定性的因素众多，其破坏时各因素作用机理也较复杂，如何分析各种因素在填方边坡破环时的作用从而规避其破坏的风险是一件很复杂也很有益的事。国内外有很多方法来进行高填方边坡稳定性的分析，总的来说分为定性分析、定量分析和不确定性分析，本文简要述说一下其稳定性影响因素及分析方法。
关键词：填方边坡；稳定性：影响团素
1高填方边坡稳定性主要影响因素
高填土边坡是指坡高在15m以上的人为边坡，由于坡体表面是倾斜状态，在其本身土体重力及其他外力作用下，所以其有向下滑动的趋势，同时坡体填土本身拥有一定的强度，所以它会产生一定的阻止坡体填土下滑的抗滑力。当填土边坡抗滑力小于坡体的滑动力时，这个边坡就会失去稳定性。在高填方边坡实际失稳过程中，有各种各样的因素会影响其稳定性，根据前人研究资料以及自已的实际工程经验，影响高填土边坡稳定性的因素主要可以分为客观因素和主观因素两种。
1.1客观因素
1.1.1地质因素。这里的地质因素是指填方边坡底下的地质条件，它涉及到填方边坡底下基岩的地质构造和岩性等。边坡底下基岩的地质条件越好，上面的边坡越稳定。比如地质构造里面的结构面，当基岩结构面的产状和边坡坡面近似平行时，边坡就客易发生滑动破坏，当基岩结构面和坡面反倾斜时，边坡就客易保持稳定。当基岩里面有一些断层被碎带时，在承受上面填土荷载后，边坡也容易发生失稳破坏
1.1.2水文因素。这里的水文因素主要指地下水。地下水对边坡稳定性的影响非常广泛，它涉及到地下水的埋藏条件、流量、渗透条件和动态变化等。当地下水非常充沛并且渗透条件比较好时，地下水就会渗透进边坡填方土体中，有了水的加人会对填方土体的很多性质产生影响。比如会对填十的弹性模量、内度擦角、饱水率和钻聚力等，这些会最终使填土的抗剪强度降低，最后就容易诱发边坡失稳。
1.1.3动力作用。这里的动力作用指外界的动荷载对基岩及填土的影响。动荷载包括人类的爆破扰动、地震作用以及机械振动。这些动力作用尤其是地震会对填方边坡的稳定性形成很大的影响，动荷载施加在填土及基岩内部，会直接影响其内部结构，它可以直接使基岩产生新的结构面，也会由于振动作用造成基岩和填土的松动，降低其抗剪强度，最后容易导致填土滑塌破坏。
1.1.4气候因素。这里的气候因素主要是指降雨和气温变化，尤其是降雨对填十边坡的稳定性影响非常大。降雨对填十边坡的作用在很多方面和地下水的影响相似，但是降雨比地下水的危害更大。降雨会使填土很多方面的物理化学性质发生变化，最可能使填土较化从而减小其抗勇剪强度最终就易导致滑坡破坏。气温变化也会对填土边坡稳定性有一定影响，当冬季气温过低时，填土也容易由于冻融作用而发生破坏。
1.2主观因素
1.2.1边坡形态。这里的边坡形态涉及到很多固素，包括边坡高度、坡度和坡面形态。填方边坡越高时，其潜在滑动面越长，越容易失稳。填方边坡坡度越大时，坡脚应力集中带的最大剪切应力会增大.同时坡面与坡项之间的拉应力带范围也会扩大，从而边坡更容易发生破坏。边坡形态对边坡稳定性也有影响，当坡面是凸型时，整个坡面的下滑力就会就会比坡面是凹型的边坡下清力更大，同时也就更容易发生破坏，
1.2.2施工因素。这里的施工因素主要是指在进行填土的填筑的这一过程中对边坡的稳定性影响。高填方边坡在填筑填土的过程中，最需要注意的是填土速度，现在的高填方工程中，有时候施工进度要求高，面且填方量也越来越大，这时候填土速度就是一个影响边坡稳定性非常重要的因素。填土速度越快，容易导致填土压实的
效果越差，这时候填土还没有产生足够的力学强度，这就容易导致填土边坡滑坡朗塌破坏。
1.2.3填土因素。这里的填土因素说的很明白就是指我们在进行填筑过程中所使用的填土。填土的质量越好，边坡青定相对越稳定。特别是当使用的填土当中有些岩右，教会增加填土整体的抗剪强度。还有填土的一些力学性质，比如内摩擦角、粘聚力等等，这些力学性质越好时，填土的稳定性也会更好，所以在实际当中，在进行高填方边坡的施工过程中，要尽量使用填土质量高的填土。
2高填方边坡稳定性分析方法
现在有很多方法来进行高填方边坡稳定性的分析，总的来说分
为定性分析、定量分析和不确定性分析
2.1定性分析。定性分析方法需要综合考虑本填方边坡各种因素，包括前面所述的主观因固素和客观因素，然后来综合判断这个填方边坡的稳定性以及它的发展趋势。这种方法的优点是，可以在短时间内就判断其稳定性；这种方法的缺点是，只能判断边坡是否处于稳定状态，并不能够计算出其稳定性的安全系数。主要的定性分析方法有工程类比法和边坡稳定性专家系统
2.1.1工程类比法。这种方法是在对已有的填方边坡资料进行深人广泛的调查研究之后，对其中的稳定边坡以及出现间题的竭方边坡进行分类对比，找出稳定边坡的那些稳定性影响因素，同时类比出现期方的填方边坡的那些稳定性影响，分析它们的相似性与差异性。然后抑需要分析稳定性的填方边坡的设计施工等因素与以前的边坡进行对比分析，然后再评价这个边坡稳定性状况
2.1.2边坡稳定性专家系统。这种方法是一种以专家的水平来分析填方边坡稳定性的计算机程序。它可以把一位或者多位专家的专业知识、实际经验和分析推测等揉合在一起，再用程序模拟这些分析过程，达到分析高填方边坡稳定性的目的。
2.2定量分析。随着一些理论知识和计算机技术的进步，定量分析方法是现在填方边坡稳定性分析当中应用最广泛方法，主要包括极限平衡法和有限元分析法
2.2.1极限平衡法。极限平衡法是对填方边坡应用相对比较成熟也比较广泛的方法，填方边坡发生滑填破坏时，会有有一个滑裂面，滑裂面两侧的抗滑力与下滑力在滑增之前应该是保持一个平衡的，平衡破坏之后才会发生滑塌，所以找出抗滑力最小的那个滑裂面，就可以来分析边坡稳定性大小，常用的是瑞典条分法、简化Bishop 法和 Janbu法。
2.2.2有限单元法。随着计算机技术的飞速发展，有限单元法这种数值分析方法在填方边坡稳定性分析当中也越来越多。有限单元法分析中可以考填方岩土体的复杂的性质与本构关系，将岩土体分解成一个个小的单元体，然后运用数学力学知识分析它们的边界条件边界应力等，有限元法部分的考虑了边坡岩体的非均质和不连续性，可以求出岩体应力、应变大小和分析较为实际地从应力、应变规律分析边坡的变形破坏机制
参考文献
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[2]李桂赞.高填方边坡的稳定性分新与治理错施研究[D]西安：西安建筑科技大学，2012
[3]黄建文等，基于AHP的模期评判法在边坡稳定性评价中的应用[J]岩石力学与工程学报，2007(7)