1．2  边坡破坏基本原理

    1。2。1  应力分布状态

边坡自其形成之初，就一直处在各类应力作用之下，比如热应力、自重应力、构造应力等。在边坡的发展变化过程中，因为边坡形态和结构会在外部作用比如风化、水流、地壳变动的作用下不间断地改变，而且还有人为应力如行车，坡顶堆物等的不断作用，边坡的应力状态也会随之而改变。根据资料及有限元法计算，可以得出应力主要会有以下变化：

（1）岩体中的主应力的轨迹线有了明显偏转，边坡坡面附近的最大主应力方向和坡面平行，而最小主应力方向则与坡面近于垂直，并开始呈现水平方向的切应力，应力的总趋势是由内向外慢慢增多，越靠近坡脚越大，向坡内慢慢恢复到初始应力状态。

    （2）因为坡脚处的形状变化剧烈，会形成很明显的应力集中带。边坡越陡，应力集中表现地越严重，最大主应力与最小主应力之间的差值也越大。除此之外，在边坡下边会形成切向应力减弱带和水平应力紧缩带，而在接近边坡表面的地方所测得的应力值全部大于按上覆岩体重量计算得出的数值。论文网

    （3）因为边坡纵向很长且不受轴向力，所以坡面处岩体的侧向应力接近于零，实际上由三向应力变为两向应力。当边坡较陡时，在坡面和顶面两个地方，呈现拉应力，形成拉应力带。拉应力带的分布位置与边坡的形状和坡面的角度有密切联系。边坡变形破坏最初始的征兆就是边坡应力开始出现变动和拉应力带的出现。例如，坡脚的挤压破碎带出现的原因经常是坡脚应力的集中；表层岩体松动变形的原因，经常是因为坡面及坡顶出现拉应力带。

1。2。2  边坡岩体变形破坏的基本形式

边坡在复杂的内外地质应力作用下形成，同时也在各类因素作用下发展变化。所有的边坡都是在不断变形的过程中，逐步发展至破坏。松弛张裂、滑动、倾倒、崩塌、蠕动和流动，都是其基本变形主要的破坏形式。

1．3  影响边坡稳定性的因案

（1）边坡材料力学特性参数：主要包括弹性模量、泊松比、凝聚力、摩擦角、重度、抗剪强度等。

（2）边坡的几何尺寸参数：主要包括边坡的高度、坡面的角度和边坡的边界尺寸以及坡面后面的坡体的形状，也就是坡体的不连续面与开挖面的坡度及方向之间是怎样的几何关系，坡体的各个部分之间是否会发生滑动或塌落将取决于这个参数。

（3）边坡外部载荷：主要包含地震力、重力场、渗流场、地质构造应力等。

1．4  研究现状

1。4。1  基于极限平衡理论的分析方法

1。4。2  数值分析方法

1．5  本文所用分析方法

本次毕业设计所用方法为有限元强度折减法。

1。5。1  定义安全系数

Duncan(1996)指出，边坡安全系数可以定义为，对土的剪切强度不断进行折减，达到某一值时，使边坡刚刚好达到临界破坏状态，这个值可以作为安全系数。在一个按照它的设计要求正常工作的边坡中,它其中任意一个在边坡破坏的形成的滑动面上土体都不是极限平衡状态。因此,可以通过两种方法对边坡的稳定性进行评价：①增加荷载,使边坡土体沿最危险滑动面达到极限平衡状态,此处的最危险滑动面是指最不利的潜在的滑动面,这个时候的荷载值就是极限荷载，而极限荷载与实际作用荷载的比值称为超载系数；②折减土体的抗剪强度，直到边坡土体沿这最危险滑动面整体达到极限平衡状态,这个时候的折减系数就可以称为土体的安全系数。