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基于geo-slope软件对某边坡的稳定性分析评价


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第3 3卷 第 1 3期 
20 0 7 年 5 月       

山   西  建  筑 
S HANXI ARCHI   TEC TURE 

Vo . 3 No. 3 13   1 

Ma . 2 0  y 07

/>
?9 ? 9  

文章编号 :0 96 2 (0 7)30 9 —2 1 0 —85 20 1 —0 90 

基 于 gos p e.l e软 件 对 某 边 坡 的稳 定 性 分 析 评 价  o
张 海 云  陈义 民  巩 立 亮 
摘 要 : 于 gos p 分 析软件 , 基 e-l e o 分别采用 了瑞典 条分法和简化 Bso i p法对该边 坡的稳定 性进行 了分析 , h 得到 两种 数值  模拟分析 的结果 与初勘报 告的结论 一致 , 最后结合场 地实际情况 , 出了治理该边坡 的有关措施和建议 。 提   关键词 : 边坡 , 瑞典条分法 , 简化 Bso i p法, h 数值模拟分析 
中图分类号 : U4 6 9 T 7 .  文献标识码 : A  1地表冰雪融化 后 , ) 沿边 坡走 向在 距离坡 顶 2 0p怼 0p怼 .  . 

该边坡位于辽 源市银 河小 区 花园 内 , 走 向为近南 北 向 , 其 长 

季 ;) 3号  约 10p怼Q刈 向方 向南头坡顶标高 2 80p恚 8  9 .  坡底标高 2 00p恚 的区域 的便道上可见有 地表 流水 ( 节性 地表 流水 )2 在 Z 9 .   

北头坡顶标 高 2 60p恚 9 . 坡底标 高 2 60p怼V屑淦露ケ 高 2 6m, 钻孔 中具有地 下水 初见水位 一4 5  标高 2 2 0  ,   8 .  9    .0p恚 9 .2m)稳定水位  坡底标 高 2 6m。岩 层结 构面 外倾 , 角均 小 于 1 。 8  倾 0。边坡 倾 向 
坡 由东 向西趋缓 。由于该边 坡 的稳定 与否对 小 区 内居 民 的安全 



2 5   标 高 2 4 0  , .0p恚 9 .2m) 属于潜水 ; ) 1 断面 , 3在 号 见有两处地 

一处结成冰瀑 ( 距坡脚低 1 5m高 , 13  厚 0p玻恚 .  宽 .0p恚 .    9。 右 , 0左 坡度 5 。 右 。坡顶 至坡 底水 平距 离为 7 0p 左右 , 5左 .  边  下水流出 , 处在坡脚底流 出, 被 当地 居 民引流 暗排 , 当地居 民介 绍流  现 据
流量和 4分管 径 的 自来 水流量 相 当 , 从强 风化  水 以及小 区进一步 的工 程建设有较大 隐患。在初 步勘 察 阶段 , 对其  水有 8年历史 , 做 了详 细的地质调查 、 必要 的工程钻 探 、 开挖探 槽和取样试 验 , 查  花 岗变质岩 中流出。  

明了边坡 的地层情 况和 地下水 发育 特征 , 明 了不 良地 质现 象 , 3 边 坡稳定 性 分析  查   分析了影 响边坡 稳定 的因素 , 对边坡 的稳定性 做出 了判定 并提 出  根据现场地质 勘查及勘查 报告的结果 可知 , 第③ 层为强风化  了治理 建议 。   的花 岗变质岩 , 不存 在滑坡 的可 能性。因此 , 主要对第 ①层 , ②  第

1 边 坡岩 土构成 及构 造特 征   

层土层进行稳定性 分析 。现采用 gos p e-l e软件 中瑞典条 分法 和  o

i p法分别对边坡 的两个 剖面 z 一2 Z 一4 h 1Z ,3z 分别进行稳定性 计  ①杂填 土层 : 多呈杂色 , 主要 由建筑垃圾 、 活垃圾 、 生 黑色 、 黄  Bso
色 的粘性 土、 砂土构成 , 密实程度 受人为活动影 响变化很大 , 稍密  算 。由于初见地下水 位位于第③ 层变质花 岗岩 中 , 故在用 程序分 


密实 , 水 量 变 化 也 较 大 , 含 由很 湿 ~稍 湿 , 度 在 0 5m~  析时可不考虑地下水 的影 响。 厚 .   

2 0p碇浔浠媛刹幻飨 ; .  ②残 积 土层 : 因受 干 湿程 度 的影 响  3 1 瑞典条 分 法分析  . 具有褐黄色 、 褐黑 色 , 成 因为其 下伏 的强风 化花 岗变 质岩经 坡  3 1 1 基 本 原 理 ( 图 i  其 .. 见 )

积 、 积而成 , 主要 成分为花 岗变质 岩 、 肉红色花 岗岩 的强风  残 其 浅 化、 全风化产 物 , 由褐黄色 的粉质粘 土 、 白色 的高岭土 、 灰 绿泥 石 、   云母碎片及浅 肉色 的花岗岩岩 屑组成 , 度 10p怼 5m; 厚 .  .  ③强  风化花 岗变质岩层 : 褐黄 色 , 为花 岗岩 经 区域 变质 作用 而形成 花  岗变质岩后又经地表风化而形成 。矿物成 分为高岭石含量 6 %, 0   石英含量 3 %, 云母 含量 5 5 黑 %左右 , 有粗粒 花岗结构 , 具 片麻 状  构造 。见有后期侵入的浅 肉红色 的花 岗岩 脉。节理产状 ( 断面  据 观测 , 依其发育程度 ( 由发育 至较差 ) 统计 产状 如下 : 一组倾 向  第 2 0倾角 6 。第二组倾 向 5 。 4。 0, 0倾角 3 。第三组倾 向 3 0倾角 8 。 2, 3。 8)  
揭示层厚 2 5p怼 .   
W  

B 
、  




一  B

图 1 用条分法计算土坡稳定   

土条 i 上的作 用力 O产 生的滑动力矩 
别为:  
=   =  

及稳定 力矩 Mr 分 
() 1 

2 边坡 区地 下水特 征 及不 良地 质现 象 

Rs a i。 n 

Th   pplc to   f。e p s a e   e e   i i   e ho   ea i a i n o d e - e t d c m ntm x ng m t d c m b ne   t   e f b i   o d a   t   o tc a   r u   o i d wih g o a r c t   e lwih s f   l y g o nd
LI Yixa g U - in  

Ab ta t a e o   h   x mp e o   n i e rn sr c :B s   n t e e a l  f e gn e g.Th   p l a in o   e p s ae   e n   x n   t o   o ie   t   ert s at r ae s i i e a p i t   f d e -e td c me t mi i g me h d c mb n d wi d t u   le n t  ol c o h i  

 ̄p e  e fbi   n ie r  oda  t  f ca  r u d wa  to u e .Th  utc n io  n   oieo hsmeh   ssmme —p. ip g oa rci e gn ei t  el hs t lygo n   si rd c d n g n wi o   n d es i o dt n a d n tc ft i   i   to wa u d d u  
C n r s o o h rme h   fd a   t   f ca   r u d i h se i e rn ,t i me h   sp o e   fii c     e l t   f  ly g o d. o ta tt   t e  t o o   e l d i w h s t ly g o n  n t i n n e i o    g g hs   t o wa   r v e f e y i d a w h s tca   r u   d d cn n   i o n Ke   r s d p sa e   e n   x n   t o ,g o a rc o f c y g o d,a p i t n y wo d : e - e t c me tm i me h d i g d e f b ,s t l   r u i  a n p la i   c o

收稿 日期 :0 61 —1 2 0 —21 

作者简介: 张海 云(9 1 , , 1 8 一)男 助理工程师 , 吉林省建筑科学研究设计 院, 吉林 长春 陈义 民(9 3 , , 1 8 一)男 吉林大学建设工程学 院硕士研究生 , 吉林 长春

1 0 1  301

1 0 6  30 1

巩立亮 (9 2 )男 , 18 一 , 吉林大学建设工程学 院硕士研究生 , 吉林 长春

1 0 6  30 1

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? 0    0? 23卷篓1警 1   第 7 5    3   3 0 年   0 月
.  . 

山 而 建  筑   g 2 : l   、  
() 2 

M r  i =( ∞6  q +c  R =r R   口t g i)   gi l

边破 的稳定系数 K 则为 :  

m c口 玄gs   o    i s+ 红岫 

(  7 )

先假设一个 K值代 人式 ( ) 出一 个 K 值 , 3求 若此 K 值 与假 

K= =t) c口 c/ Ws%   g∑  O +L ∑  ̄   q s i n
…   i   =1 i   =1

(  设值不符 , 3 ) 则用此 K 值重新计算 m  求得新的 K 值 , 如此经 过多 
次迭代直至假定的 K 值 与求 出的K 值 相近为止。  
3 2. 分析结果  . 2

式 中: ——滑动力矩 ; M   M, —— 稳定力矩 ;  
— —

第i 条土块 的重量 , 包括换算成 土柱高的车辆荷载 ,  
k ; N 

通过复杂 的程序 计算 , 可得 出剖 面 z一2 Z一4 1 和 3Z 的最小稳  z
定性 系数 分别为 1 6 1和 12 2其 最危 险滑动面如 图 4 图 5所  .5 .2 , ,
最 危 险 滑 动 面 

  ∞——土条 i 滑动面的法线 ( 即半径 ) 与竖直线的夹角 ,。; 示 。 () 

z —— 滑动面 A 的弧长 , 。 D i  n

传统方法寻求临界圆心需大量试算 , 现运用 gos p 软件程  e-o e l 序计算 , 采用二维搜索法确定 临界 圆心位置 , 从而求得 K  值 。  
3 1 2 分析结果  ..

通 过大量复杂的计算 , 据 gos p 根 e-oe软件计算 分析 得 出, l 剖  面 z 一2和 Z 一4的最小稳 定性 系数 分别 为 1 6 6和 1 2 0 其  1z 3z .4 .1, 最危 险滑 动面如 图 2 图 3 , 所示 。  

地 / ;   面 缪 绸

度霉  /

: 翻 

图 4 Bso   i p法得 出的 Z1 最危险滑动面示意图  h - Z2
最 危 险 滑 动 面 

图 2 瑞典条分 法得 出的 Z -2最危险滑动面示意 图    1 Z

图 5 Bso   i p法得 出的 Z -4最危险滑动面示意图  h 3 Z

4 结论 及治 理措 施建 议 
1根据上述 的分析可知 , ) 无论采用瑞典条分 法还是 Bso i p法  h 计算 , 两个剖面的稳定系数均大于 12 其 , 。因此 , 可认 为该边坡 是  基本稳定 的, 这也 与初 勘报告给出的结论一致。   2 由瑞典条分法得 出的稳定 系数 比毕 肖普法得 出的条分 法  )
图 3 瑞 典 条 分 法 得 出 的 Z -4 危 险滑 动 面 示 惹 图    3Z 最

稍小 。这是因为瑞 典条分法不考虑上 条两侧 的作用力 , 因此计 算 

结果偏 于安全 。简化 的毕 肖普 法 计人 了条 间推力 , 受力 更 加合 
理, 其计算 的稳定 系数也更 接近实际。   3 根据此 边坡 的特征 , ) 宜采用 坡率法 进行 护坡 , 坡率 可选用  10 7 ~1 10 也可选用重力式挡墙进行 护坡 。 : .5 : . ,  
() 4 

3 2 B so .  i p法分析  h
3. 1 基 本 原 理   2.

如图 1 所示 , 根据 土条 的竖向平衡条 件可得 出 :  
+( + +Xi一 s a= cs  X 1 )   i     O口 n

4 在 此边坡 的南端有 直立的毛石砌筑 护坡 , ) 但此 护坡多处产 

毕 肖普假设与滑动面上 的切 向力  相平衡 , 出 : 得  
_ .

生裂缝 , 在做此段护坡时应 以借鉴 。  
参考 文献 :   1 袁 土力 学[ . M] 北京 : 民交通 出版社 ,0 1  人 20 . ( ) [] 5  . 高大钊 , 聚云. 5 [] 2 陈祖 煤. 质边坡 稳 定性分 析 [ . 土 M] 北京 : 中国水利水 电出版 
社 ,0 3. 20  

Ci i t 

M =—————— ———  ~ ^:  
,  

 

C S 十  O 

t %sn仇   gq i

毕 肖普假定( + 一X ) , X 1 =0 边坡 的稳定 安全系数 K 可简化 
为:  

[] 3 王肇 慧 , 肖盛 燮 , 文 方. 坡稳 定性 计 算 方 法 的对 比分析  刘 边
上 [ tq +c i s     g) ic  ] i lo m a


[] 重庆 交通 学院学报 ,0 5 2 ( )9 —0 . J. 20 ,4 5 :91 3   [] 4 全小芳 , 银 鸣 . 徐 浅析 边 坡 稳 定 性 分 析研 究 [ ] 山 西 建筑 , J.  

i 1 =

∑ Ws  i i n

(  6 )

2 0 ,2 2 )191 0  0 6 3 ( 1 : 1—2 .

St b lt   na y i  n   v l a i n t     l pe ba e   n g o s o e s fwa e a iiy a l ss a d e a u to   o a s o   s d o   e - l p   o t r  
Z HANG Ha- u   CHEN Yi i  G i n y ? n - m ONG Li in   ?a g - l

Abla tBae  ng os p  n ls  ot r ,h  we e  i ua le meh d a d t esmpie   so   t o   r  sd t n ls  h   s c : sdo   e-l ea ayi sf r o s wa e t es d n cr l si   t o   n  h  i l d Bi p meh weeu e  o a ayi t e c r c i f h d s s bl yO  h  bp , d tet   u r a s lain rsl   ep ee tdi h  e otf swi  h  o cu in fp ei n r   v t ain t it ftes ea  h  won mei l i a i n c   mu t  eut a   rs ne  nt erp r i   t tec n ls so rl o sr t h o miay i e i t   ns g o
rp rs Atl t a c r i g t  h   c u lv n e ,h   a e   ie   me p o o ast  r a  h   lp . e o t .  a , c o d n   t e a t a e u t e p p rg v s s o   s s o   r p s l o t e tt eso e 

Ke  r s s p ,wea  ic a l emeh ,i li   s o   t o , u ei l i uain ywo d :l e s d n crur sc   t o s o l i d mpie Bih pmeh f d d n m rc   m l t   as o


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