基于北京理正岩土软件对边坡稳定性验算分析

王林飞WANG Lin-fei；蒲应举PU Ying-ju

（①中国有色金属工业昆明勘察设计研究院，昆明650051；②昆明理工大学国土资源与工程学院，昆明650093）

0 引言

随着经济社会的不断发展，城乡建设用地需求不断增加，坝区耕地资源持续减少，土地开发与保护的矛盾越来越突出。云南省山区、半山区占全省总面积的94%，坝子（盆地、河谷）仅占6%，可利用的平地资源相当有限。为了全面保护坝区耕地资源，云南省提出了“城镇上山”，推动城镇尽量向山坡、丘陵发展，多利用荒山荒坡搞建设，从而形成了大量的边坡。

1 边坡概况

大理海东山地新城开发项目[1]位于大理市海东镇鸡冠山东侧斜坡位置，山体斜坡坡度总体为10～20°。该项目主要为3～5层多层建筑，设一层架空地下室，建筑沿山体呈阶梯式分布。拟建项目场地南侧因建设形成一长约170m、坡高6～25m、坡角约为60°的填方边坡，组成该边坡岩土体为：表部地层为①层素填土，稍密～中密状态，为场地整平后经碾压回填形成，成分主要为强风化砂质泥岩碎石，混合少量粘性土；其下为②层第四系坡残积（Qdl+el）层粉质粘土，硬塑～坚硬状态，含一定量风化碎屑；下伏基岩为③层奥陶系下统向阳组（O1x）砂质泥岩，砂质结构，中厚层状构造，节理、裂隙极为发育，岩芯呈碎石、碎屑状，土石类别属硬土，土石等级为Ⅲ级，岩芯采取率为20%～40%，RQD约为10～20，岩体破碎，属极软岩，岩体基本质量等级Ⅴ级。边坡现状处于极限平衡状态。该边坡与拟建建筑最近段仅为4m，最远段仅为14m，边坡失稳坍塌对建筑危害大，需进行边坡稳定性验算，分析其失稳可能性。

2 边坡稳定性计算方法的选择

边坡稳定计算方法比较多，但总的说来可分为两大类，即以极限平衡理论为基础的条分法和以弹塑性理论为基础的数值计算方法。

条分法以极限平衡理论为基础，由瑞典人彼得森（K.E.Petterson）在1916年提出，20世纪30～40年代经过费伦纽斯（W.Fellenius）和泰勒（D.W.Taylor）等人的不断改进，直至l954年简布（N.Janbu）提出了普遍条分法的基本原理，l955年毕肖普明确了土坡稳定安全系数，使该方法在目前的工程界成为普遍采用的方法。根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）[2]规定：土质边坡和较大规模的碎裂结构岩质边坡宜采用圆弧滑动法计算，故本工程选用毕肖普（Bishop）圆弧法，应用北京理正岩土软件对边坡进行稳定性计算。

3 计算参数

根据本项目物理力学指标及重型动力触探试验结果，结合工程经验，考虑场地岩土特殊性，边坡稳定验算所用参数在满足《建筑边坡工程技术规定》（GB50330-2002）规定的情况下，边坡计算参数见表1。

表1 边坡稳定性验算参数取值表

4 边坡稳定性分析

边坡坡体主要由③层强风化砂质泥岩构成，砂质泥岩层理及层间结构面发育，结构面结合差，岩体完整性破坏较大，岩体结构类型属碎裂结构，因此边坡稳定性评价不按典型岩质边坡方法进行，参照均质土体边坡分析方法。按《建筑边坡工程技术规范》（50330-2002）规定，采用圆弧滑动法对边坡稳定性进行分析计算。该段边坡长170m，高度最高达25m，根据《建筑边坡工程技术规范》（GB 50330-2002）规定，上述边坡工程安全等级为一级。根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）规定，边坡采用圆弧滑动法进行工程稳定性验算时，一级边坡稳定安全系数不应小于1.30。

选择边坡中三段具代表性剖面进行边坡稳定性验算，计算结果图如图1～图3。

图1 剖面1-1＇计算简图

图2 剖面2-2＇计算简图

图3 剖面3-3＇计算简图

边坡验算结果如表2。

表2 边坡计算成果表

根据所选择三条剖面验算，验算结果表明，该段边坡边坡稳定性系数均小于1.30，边坡安全储备不足或不稳定，需采取相应措施进行边坡治理。

5 结论

通过理正岩土软件软件对边坡进行稳定性分析，计算出了稳定性系数及剩余下滑力；保证边坡工程的稳定性。

[1]中国有色金属工业昆明勘察设计研究院.大理海东山地新城建设一期建设项目岩土工程勘察报告[R].2014.

[2]中华人民共和国国家标准.GB 50330-2002，建筑边坡工程技术规范[S].中国建筑工业出版社，2002.

[3]陈飞，杨诗义，王家成，别小平.用于ANSYS和FLAC3D软件求解边坡稳定安全系数的比较分析[J].水利与建筑工程学报，2010，8（1）：104-108.

[4]方建端，朱会华，蔡永昌.边坡稳定性研究方法与进展[J].地下空间与工程学报，2007，2（3）：343-347.

[5]詹松，汤连生，杨文甫.广东高速路堑边坡失稳原因与防治分析[J].工程地质学报，2007，14（2）：343-347.