滑坡稳定性评价

斜坡稳定性分析是判断滑坡能否发生的重要依据。

定性分析包括变形历史分析法、工程地质类比法、赤平投影分析法等，定量分析方法包括刚体极限平衡法、有限单元法等。这些方法在“崩塌”一章中均已做过介绍，在此不一一赘述，仅就滑坡破坏的特点对滑坡破坏的力学分析过程及判别准则进行阐述。

滑坡的滑动面有平直的或弧形的，而在均质滑坡中，滑动面多呈圆形(图3-10)。

图3-10 坡力学平衡示意图(据孔宪立，1997)

1.在平直滑面情况下

滑坡体的稳定系数K为滑动面上的总抗滑力F与岩土体重力Q所产生的总下滑力T之比:

环境地质学

当K<1时，斜坡不稳定，可能发生滑坡;当K≥1时，斜坡体稳定或处于极限平衡状态。

2.在圆弧滑面情况下

如图3-10所示，滑动面中心为O，滑弧半径为R。过O点做一铅直线OO'，将滑坡体分成两部分，在OO'之右为滑动部分，其重力为Q₁，它能绕O点形成滑动力矩Q₁d₁;在OO'之左部分，其重力为Q₂，形成抗滑力矩Q₂d₂。因此该滑坡的稳定系数K为总抗滑力矩与总滑动力矩之比:

环境地质学

其中，τ为滑动面上的抗剪强度;式中分子为总抗滑力矩，分母为总滑动力矩。

当K<1时，斜坡体失去平衡，发生滑坡。

3.在折线滑面情况下

可采用分段的力学分析。如图3-11所示，沿折线滑面的转折处划分成若干块段，从上至下逐块计算推力，每块滑坡体向下滑动的力与岩土体阻挡下滑力之差，也称剩余下滑力，是逐级向下传递的。此方法又称为传递系数法。

图3-11 坡受力分析图(据苏爱军，1998)

定义满足静力平衡条件下，第i条块剩余下滑力的合力计算式为式(3-1)，将上一条块的滑动力与抗滑力分别向下一条块滑动面上逐块投影，假定滑动面剪切强度参数内聚力c及摩擦系数tanφ不变，将滑动力乘以滑坡体各条块和整体的稳定系数fos，再视滑坡体处于极限平衡状态，由此求得滑坡体的稳定系数fos:

环境地质学

两式中:fos为稳定系数;P_i为第i条块剩余下滑力的合力(kN);R_i=W_icosα_itanφ_i+c_iL_i;T_i=W_isinα_i;W_i为第i条块滑体重力(kN);ψ_i为第i条块的剩余下滑力传递至第i+1条块时的传递系数(j=i)，ψ_i=cos(α_i－α_i+1)－sin(α_i－α_i+1)tanφ_i+1;φ_i为第i条块滑带土的内摩擦角(°);c_i为第i条块滑带土的内聚力(kPa);L_i为第i条块滑动面长度(m)。

给定安全系数K，则各条块的滑坡推力为:

环境地质学

其中，

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