**档案专家内容和严重风险：**文章保留了原文中边坡稳定性的历史记述、符号、公式和图表。它不是岩土工程研究、开挖或路堤工程、稳定性计算、排水计划、滑坡评估或作业指导。不稳定的斜坡可能会突然掩埋人员、建筑物和道路；观察到的裂缝、凸起、浑水、突然下沉或移位应视为离开危险区域的理由并进行紧急专业评估。
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对于开挖、堤坝和运河等土方工程，最终的斜坡有时会塌陷。天然斜坡在没有人工施工的情况下，可能会突然以很大的力量或非常缓慢地移动。这些现象长期以来一直是地质和地质力学研究的主题，目的是从土壤的物理特性和每个个案的条件来评估稳定性。
地球质量运动的原因
任何土壤，无论是人造土体还是天然土壤，稳定的条件是外力与土壤内阻之间存在平衡。外力主要是土壤自身的重量，这通常是唯一的外力，其次是作用在斜坡上的任何其他外部荷载，无论是永久的还是移动的。内阻力由束缚土壤中的粘聚力和摩擦力组成，而在未束缚土壤中则仅由摩擦力组成。
图1。 松散土路堤坡度
如果我们观察高度_h_由完全松散的土壤（例如干燥压实的沙子）制成的路堤，我们将确定该路堤的坡度与水平面成β角（图1）。 β角的大小取决于晶粒尺寸、晶粒形状和压实度等几个因素。如果我们使用相同压实度的相同未结合材料将路堤高度_h_增加到_h1_、h2_等，则角度β不会改变，路堤坡度将保持相同的坡度直至无限高度_h。对于给定的松散土壤，自然坡度 β 与坡度 h 无关。未结合土的角度 β 的大小取决于土体内摩擦角 φ，并假设略小于或等于它，β ≤ φ。
图。 2。 在束缚土中切削坡度
如果我们观察束缚土中的切口，我们会发现切口的坡度保持在更强的斜率1:m下，即更大的角度β，因为束缚土的内阻因内聚力而增加，而这在干砂中不存在（图2）。在某些类型的土壤中，例如干燥黄土，内聚力会增加内阻，以至于可以用垂直切割面（即角度 β = 90°）固定土壤。然而，如果我们将结合土中的切割高度_h_增加到_h1_、_h2_等，则必须减小切割坡度β的倾斜角度，以保持斜坡稳定。对于给定边界土壤中切口坡度的每个坡度角 β，都有一个临界高度 hc。如果超过这个高度，斜坡_AB_将无法保持平衡，并且会在滑动表面_CD_上滑动（图3）。滑动是由于外力、土体自重和内阻之间的平衡被扰乱而发生的，该平衡不再足以抵抗增加的外力，即由于坡度_h_的增加而引起的土体重量的增加。
图。 3。 粘性土中边坡滑移
由上可知，对于给定的土体，土体的自然坡度角度不能采用恒定值，因为在所有其他条件下，其值取决于坡度的高度，并随着坡度的增加而减小。然而，对于小高度的斜坡，它通常被采用为恒定值，取决于内部土壤摩擦角 φ。
在不增加切割高度_h_的情况下也可能发生平衡扰动，例如当内部土壤阻力降低时。结合土壤的内阻、粘聚力和摩擦力等因素变化很大，并且取决于土壤中的水量。因此，在许多情况下，滑动的原因是含水土的过饱和，水的饱和度可能如此之大，以至于土在任何斜坡下都不再能够支撑自身，而是由于其自重而滑动。
图4。 由于形成滑动面而导致土壤滑动
由于内阻减小而导致土体滑动的情况有很多种，这里只提几个比较有特点的情况。
滑动面教育
如果在渗透性土壤表层下方的斜坡上存在不透水粘土层（图4a），或者如果粘土层中存在倾斜的沙层（图4b），大气或地表水可以进入其中（例如从被忽视的排水沟），则可能会发生山体滑坡。大量的水通过渗透层到达粘土层，强烈润湿粘土层，从而降低了其在表面上的阻力，即上层滑动的地方。
因切割而扰乱平衡
在铁路和公路建设过程中，通过切割切口，先前的平衡状态被破坏，因为在切割剖面中，土壤仍然没有支撑，并且由于重力而倾向于向下移动。如果土壤的内阻足够大以抵消这种趋势，则可以保持平衡状态，当切割的土壤由强烈倾向于切割的层组成时，这也是可能的。
SL。 5。 由于切入层状土壤而导致地形滑动
然而，如果防渗土和透水土层交替切割（图5），则存在透水土淋滤和防渗土润湿的可能性，从而发生滑移。
土壤不均匀性
由所谓的透水土制成的路堤中的不透水材料的薄层。如果大量的水到达粘土透镜（图6）并形成滑动表面，也会导致滑动。
SL。 6。 成分不均匀导致路堤滑移案例
霜冻的影响
在霜的影响下，水以冰晶状体的形式积聚在表层。在解冻过程中，冰晶状体变成水，使土壤过饱和至霜冻作用的深度，从而变成液体物质并失去稳定性。
这种情况仅发生在有霜冻危险的土壤和霜冻持续时间较长的情况下，因为冰透镜的形成需要很长时间。
地下水位下降
当地下水位永久降低时，例如由于在地下进行工作，土壤会干燥，如果是膨胀较大的粘土，则会出现裂缝。大量的地表水和大气水进入其中，润湿土壤并降低其内阻，这也可能导致山体滑坡。
地形滑动的情况还有很多，因此可以认为任何粘性土体在一定情况下都会或多或少地失去其内部阻力，在外力的作用下发生运动。
只要斜坡的倾斜角小于土体的内摩擦角，非粘性土体就是稳定的。对于这种类型的土壤，只有当坡度角大于内摩擦角时才会发生滑动。但如果在粘性土上采用无粘结材料筑路堤，则粘性土可能会滑动，导致路堤崩塌，需要进行稳定性验算。
土质边坡稳定性测试
滑动面形状
外力与土壤内部阻力平衡的条件是库仑用他的方程
τ ≤ c + σ tgφ
其中_τ_为土体剪应力，c为粘聚力，_σ_为滑动面上的法向应力， phi为内摩擦角。
如果土体的内阻、粘聚力_c_和摩擦力_σ_ tgφ不足以抵抗土体的剪应力，则在土体内部的滑动面上会发生滑动。滑动面有不同的形式，取决于土壤的物理性质、分层、湿度、外荷载等因素。
以下典型滑动案例根据位置不同：
图。 7。 山体滑坡典型案例
a) 切割垂直边的滑动。对于垂直侧面挖掘的供水、污水处理等渠道（图7a），如果超过取决于土壤物理特性的临界高度_hc_，则会在表面_ADC_上发生滑动。这些滑移通常不是沿着河道的整个长度，而是局部的，这是由土壤的不均匀剪切强度解释的。
b)部分斜坡滑移（图7b）。这些滑移经常出现在春季的铁路和公路路堑上，是土壤水分过饱和的结果。
c)夜间斜坡滑行（图7c）。是路堑或路堤的整个斜坡向腿_C_的滑动。
d)脚下斜坡滑动（图7d）。它是路堑或路堤的整个斜坡以及基础下的土壤的滑动。该滑坡也被称为路基断裂或瑞典断裂，得名于第一个描述它的瑞典人。
关于滑动面的形状，只能说束缚土中的滑动面不是直的，而是曲面。某些作者采用圆弧（Fellenius）、对数螺线（Rendulić）或这些曲线的组合（Brinch Hansen）作为滑动表面的形状。
滤水对边坡稳定性的影响
若坡前存在_N1_级别的外部水（图8），则坡后土体中会产生水流，造成孔隙中水的内压，固体颗粒之间的摩擦力减小，土体中的剪应力增大。
如果坡前水位_N1_恒定，则水柱_H*γW_在土体孔隙中产生水压力，减少了固体颗粒之间的摩擦力，从而增加了坡体滑动的危险。但当水位_N1_一定时，水柱压力_H*γW_将固体颗粒推向土体内部，一定程度上降低了边坡滑动的危险。在这种情况下，在坡前水位_N1_恒定的情况下，存在下游坡滑动的危险，因为土壤中水的过滤作用导致固体颗粒被推向下游坡的外侧。
图8。 滤水对土质边坡稳定性的影响
如果外部水位从_N1_水位急剧下降至_N2_，则上游边坡的稳定性将受到威胁。在这种情况下，内部水在孔隙中流向上游斜坡的外侧，将固体颗粒推向该侧。
因此，如果土质边坡淹没在水中，在测试边坡稳定性时还应考虑水滤过的影响。
土壤中水过滤的效果取决于几个因素，其中最重要的是_土壤的渗透性_、外部水的静水压力、外部水位的下降速度_和_土壤的均匀性。
如果我们假设图中的路堤。 8为均质各向同性质量，在外部水位_N1_的静水压力作用下，水会在路堤孔隙中向下游坡度方向流动，从而导致路堤地下水位随着道路行驶长度的增加而降低。如果我们在路堤中引入测压管_AA’、_BB’和_CC’（图9），孔隙水在静水压力的作用下将进入这些管并上升到N1水位，所有管中的水位可以相同，如果选择点_A、B_和_C_使得管内水柱高度为_h1、h2 和 h3。
图9。 等电位线和电流线
如果我们用_h_表示水位N1相对于任意选择的平面O-O的高程，则所有3点_A_、B_和_C_的势_h_是相同的。连接这三个点的线是_等电位线。土壤中的地下水不能沿着该线流动，只能向电位较低的点的方向流动。
以类似的方式，我们可以在相同质量中选择具有较低电势 h ― Δh 的点 D、E 和 F。连接这三点的线是势能_h_ ― Δh 的等势线。从等势线_ABC 的点_A_ 到等势线_DEF_ 的某个无限接近的点_D_ 的水流将存在于最大水力降_imax_ 的方向，即最小距离_Δlmin_ = AD 的方向。这意味着水流沿的线 AD 垂直于两条等势线，因为
imax = Δh / Δlmin
其中 Δlmin 垂直于两条等势线。等势线的法线是可渗透体中水流的方向，称为_电流线_。相互垂直的等势线和电流线的社区形成一个流动网络。
流动网络根据质量渗透率具有不同的形状。最常见的情况是在不透水土壤上（即可以制成不透水的土壤）上由透水体制成的路堤（图10）。在这种情况下，如果外部水位恒定，流线位于抛物线的中间部分。
图。 10。 不透水土上透水路堤的水流网络
在上游斜坡处，抛物线与垂直于斜坡的线相连，这代表等位线，因为在恒定水位_N1_下，水不会沿着斜坡流下。对于下游坡度，抛物线与坡度相切，既不是等势线也不是水流线。路堤下方不透水土的表面是一条流线，因为路堤底部的水平行于该表面流动。在上部，流动网络以一条称为“渗流线”的基本抛物线结束，它代表了过滤作用下土壤的边界。低于此限值，土壤由于外部水_H*γW_的静水压力而受到过滤作用，而高于此限值的土壤则无过滤作用。渗流线也称为饱和线，因为假设其下方的土壤完全被水饱和，而其上方的土壤则部分饱和。
实际边坡评估必须包括调查、分层、强度参数、地下水和地表水、水位变化、排水、地震、开挖或填方阶段、邻近结构和临时条件。根据一般文字或斜坡本身的形状，在没有适当保护的情况下进行挖掘并进入可能发生滑坡的区域是不安全的。