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[摘要]本文针对裂隙对顺层稳定性、设计剩余下滑力的影响进行理论分析和实例验证，提出考虑裂隙后的顺层稳定性评价及设计剩余下滑力的计算方法，避免因错误的计算模型，导致错误的稳定性评价和设计剩余下滑力，让顺层稳定性评价和设计剩余下滑力与实际的顺层滑移变形破坏模式相吻合，并提出了顺层边坡逆作法施工每循环开挖的最大高度，以确保施工安全。
[关键词]裂隙；顺层；稳定性；设计剩余下滑力；顺层边坡逆作法每循环开挖最大高度
中图分类号：S611文献标识码： A
由于人工切坡，在工程建设中，当岩层结构面倾向与边坡倾向夹角小于30°时候，边坡稳定性受外倾结构面和破裂角控制，设计时应对边坡的稳定性进行评价，评价边坡的稳定性是否满足规范要求，当稳定性不满足规范要求时，需要采取工程治理措施对边坡进行治理，在工程治理时，需要计算设计剩余下滑力。而现行的规范对于顺层边坡的稳定性计算、设计剩余下滑力几乎都没考虑裂隙的影响。这与顺层边坡的实际破坏模式不一致，对于平面滑动计算时，若将薄层滑体纳入计算模型作为整体计算，可能导致稳定性计算远远高于实际状态，导致稳定性评价失真。从而使得该治理的边坡，没有进行治理，容易在施工过程中、或后期使用过程中发生整体失稳。危及生命财产安全，故需重视顺层稳定性评价的合理、可靠性。
1、《建筑边坡工程技术规范》的平面滑动稳定性评价及设计剩余下滑力计算模型及公式：
由于《建筑边坡工程技术规范》（GB 50330-2002）与《公路路基设计规范》（JTG D30-2004）对于平面滑动计算模型和公式实质是一致的，仅存在符号差异，本文以《建筑边坡工程技术规范》为参照进行讨论。计算模型见图1。
图1、《建筑边坡工程技术规范》平面滑动计算模型
稳定系数——公式1.1；
设计剩余下滑力——公式1.2；
式中Υ——岩土体的重度（KN/m3）;C——结构面的粘聚力（Kpa）；
——结构面的内摩擦角（°）； A——结构面的面积；
V——岩体的体积（m3）； ——结构面的倾角（°）；
——边坡的安全系数；
规范计算模型中存在的问题，由于岩质的顺层边坡，一般存在2组构造裂隙，而裂隙以组的形式存在，裂隙间距根据岩性、构造不同，裂隙间距存在差异。而裂隙在受力过程中，不能传递拉力，规范没有考虑岩土的裂隙，即在某种情况下，该模型可能存在：岩体传递拉力的情况。这种情况下，危岩的稳定性评价，会使得边坡的稳定性计算结果偏高，使得设计剩余下滑力偏小。造成边坡的安全储备不够，甚至在边坡开挖过程中若不及时支护极易出现垮塌。因此需要对计算模型进行优化，使之与实际情况相符。
（1）不考虑裂隙的影响，将图示作为整体计算：
例如某砂泥岩顺层边坡，岩体平行边坡走向有1组裂隙，裂隙间距3~5m，裂隙倾角约85°，存在如图2所示软弱泥化层面，层面参数C=20kpa，=12°，岩体容重Υ=25KN/m3，边坡安全系数取1.3，根据《建筑边坡工程技术规范》计算边坡的稳定系数= =0.90；设计剩余下滑力
=326.2Kn。
图2、不考虑裂隙影响平面滑动计算实例
（2）考虑裂隙的影响，反算满足规范要求安全系数FS的自稳岩体厚度的推导过程及顺层边坡逆作法每循环开挖最大高度的确定：
将图示2作为整体破坏计算模型，假设L2长度远远大于L1和L3，几乎可以忽略L1、L3对L影响，即L2≌L,进行近似计算：
图3、反算满足规范要求安全系数FS的自稳岩体厚度计算示意图
=——公式2.1；
由公式2.1反算满足规范要求的自稳岩体厚=——公式2.2；
顺层边坡应采用逆作法并结合分段跳槽施工，逆作法每个循环施工开挖最大高度h=，每循环开挖到最大高度后，必须进行支护施工，呆施工支护达到设计强度80%后，方可进行下一循环施工，以确保施工安全；若超开挖后，可能发生局部或整体垮塌，造成施工风险，且不利于边坡的永久治理，因此需要引起足够重视。
（3）考虑裂隙的影响，图2实例边坡稳定系数和设计剩余下滑力的计算：
由公式2.2计算上例中自稳岩体厚度==1.35m；则岩体厚度小于1.35m的部分不应纳入整体计算，计算模型调整如下图，根据《建筑边坡工程技术规范》计算边坡的稳定系数= =0.761；设计剩余下滑力
=400.1Kn。
考虑裂隙后稳定系数为不考虑裂隙情况的稳定系数的84.6%，而考虑裂隙后设计剩余下滑力为不考虑裂隙情况的122.7%。
2、结论：考虑裂隙与不考虑裂隙顺层边坡稳定系数和设计剩余下滑力差异的原因：由于岩土体本身具有一定的自稳能力（给定C、值及软弱层面倾角后，满足规范要求的安全系數FS的危岩体厚度是确定的=），当把厚度小于h的岩体作为整体计算的时候，该部分岩体对厚度大于h的岩体产生了拉力（大小为）而岩体在裂隙部位是不能传递拉力的，因此整体计算过程中，将下滑力算小了。从而导致了算出来的稳定系数偏低，而设计剩余下滑力偏小。但通过反算给定条件的岩体自稳厚度，将整体平面滑移计算模型进行修正调整，使得边坡的稳定系数更接近实际，从而使得边坡的安全储备满足规范要求。
参考文献：
[1]《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）
[2]《公路路基设计规范》（JTG D30-2004）
[3]《公路路基设计手册》
[关键词]裂隙；顺层；稳定性；设计剩余下滑力；顺层边坡逆作法每循环开挖最大高度
中图分类号：S611文献标识码： A
由于人工切坡，在工程建设中，当岩层结构面倾向与边坡倾向夹角小于30°时候，边坡稳定性受外倾结构面和破裂角控制，设计时应对边坡的稳定性进行评价，评价边坡的稳定性是否满足规范要求，当稳定性不满足规范要求时，需要采取工程治理措施对边坡进行治理，在工程治理时，需要计算设计剩余下滑力。而现行的规范对于顺层边坡的稳定性计算、设计剩余下滑力几乎都没考虑裂隙的影响。这与顺层边坡的实际破坏模式不一致，对于平面滑动计算时，若将薄层滑体纳入计算模型作为整体计算，可能导致稳定性计算远远高于实际状态，导致稳定性评价失真。从而使得该治理的边坡，没有进行治理，容易在施工过程中、或后期使用过程中发生整体失稳。危及生命财产安全，故需重视顺层稳定性评价的合理、可靠性。
1、《建筑边坡工程技术规范》的平面滑动稳定性评价及设计剩余下滑力计算模型及公式：
由于《建筑边坡工程技术规范》（GB 50330-2002）与《公路路基设计规范》（JTG D30-2004）对于平面滑动计算模型和公式实质是一致的，仅存在符号差异，本文以《建筑边坡工程技术规范》为参照进行讨论。计算模型见图1。
图1、《建筑边坡工程技术规范》平面滑动计算模型
稳定系数——公式1.1；
设计剩余下滑力——公式1.2；
式中Υ——岩土体的重度（KN/m3）;C——结构面的粘聚力（Kpa）；
——结构面的内摩擦角（°）； A——结构面的面积；
V——岩体的体积（m3）； ——结构面的倾角（°）；
——边坡的安全系数；
规范计算模型中存在的问题，由于岩质的顺层边坡，一般存在2组构造裂隙，而裂隙以组的形式存在，裂隙间距根据岩性、构造不同，裂隙间距存在差异。而裂隙在受力过程中，不能传递拉力，规范没有考虑岩土的裂隙，即在某种情况下，该模型可能存在：岩体传递拉力的情况。这种情况下，危岩的稳定性评价，会使得边坡的稳定性计算结果偏高，使得设计剩余下滑力偏小。造成边坡的安全储备不够，甚至在边坡开挖过程中若不及时支护极易出现垮塌。因此需要对计算模型进行优化，使之与实际情况相符。
（1）不考虑裂隙的影响，将图示作为整体计算：
例如某砂泥岩顺层边坡，岩体平行边坡走向有1组裂隙，裂隙间距3~5m，裂隙倾角约85°，存在如图2所示软弱泥化层面，层面参数C=20kpa，=12°，岩体容重Υ=25KN/m3，边坡安全系数取1.3，根据《建筑边坡工程技术规范》计算边坡的稳定系数= =0.90；设计剩余下滑力
=326.2Kn。
图2、不考虑裂隙影响平面滑动计算实例
（2）考虑裂隙的影响，反算满足规范要求安全系数FS的自稳岩体厚度的推导过程及顺层边坡逆作法每循环开挖最大高度的确定：
将图示2作为整体破坏计算模型，假设L2长度远远大于L1和L3，几乎可以忽略L1、L3对L影响，即L2≌L,进行近似计算：
图3、反算满足规范要求安全系数FS的自稳岩体厚度计算示意图
=——公式2.1；
由公式2.1反算满足规范要求的自稳岩体厚=——公式2.2；
顺层边坡应采用逆作法并结合分段跳槽施工，逆作法每个循环施工开挖最大高度h=，每循环开挖到最大高度后，必须进行支护施工，呆施工支护达到设计强度80%后，方可进行下一循环施工，以确保施工安全；若超开挖后，可能发生局部或整体垮塌，造成施工风险，且不利于边坡的永久治理，因此需要引起足够重视。
（3）考虑裂隙的影响，图2实例边坡稳定系数和设计剩余下滑力的计算：
由公式2.2计算上例中自稳岩体厚度==1.35m；则岩体厚度小于1.35m的部分不应纳入整体计算，计算模型调整如下图，根据《建筑边坡工程技术规范》计算边坡的稳定系数= =0.761；设计剩余下滑力
=400.1Kn。
考虑裂隙后稳定系数为不考虑裂隙情况的稳定系数的84.6%，而考虑裂隙后设计剩余下滑力为不考虑裂隙情况的122.7%。
2、结论：考虑裂隙与不考虑裂隙顺层边坡稳定系数和设计剩余下滑力差异的原因：由于岩土体本身具有一定的自稳能力（给定C、值及软弱层面倾角后，满足规范要求的安全系數FS的危岩体厚度是确定的=），当把厚度小于h的岩体作为整体计算的时候，该部分岩体对厚度大于h的岩体产生了拉力（大小为）而岩体在裂隙部位是不能传递拉力的，因此整体计算过程中，将下滑力算小了。从而导致了算出来的稳定系数偏低，而设计剩余下滑力偏小。但通过反算给定条件的岩体自稳厚度，将整体平面滑移计算模型进行修正调整，使得边坡的稳定系数更接近实际，从而使得边坡的安全储备满足规范要求。
参考文献：
[1]《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）
[2]《公路路基设计规范》（JTG D30-2004）
[3]《公路路基设计手册》