**檔案專家內容和嚴重風險：**文章保留了原文中邊坡穩定性、符號、公式和圖表的歷史記述。它不是岩土工程研究、開挖或路堤工程、穩定性計算、排水計劃、滑坡評估或作業指導。不穩定的斜坡可能會突然掩埋人員、建築物和道路；觀察到的裂縫、隆起、渾水、突然下沉或移位應視為離開危險區域並進行緊急專業評估的理由。
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對於開挖、堤防和運河等土方工程，最終的斜坡有時會塌陷。天然斜坡在沒有人工施工的情況下，可能會突然以很大的力量或非常緩慢地移動。這些現象長期以來一直是地質和地質力學研究的主題，目的是從土壤的物理特性和每個個案的條件來評估穩定性。
地球質量運動的原因
任何土壤，無論是人造土體或天然土壤，穩定的條件是外力與土壤內阻之間存在平衡。外力主要是土壤自身的重量，這通常是唯一的外力，其次是作用在斜坡上的任何其他外部荷載，無論是永久的還是移動的。內阻力由束縛土壤中的黏聚力和摩擦力組成，而在未束縛土壤中則僅由摩擦力組成。
SL。1。 鬆土路堤坡度
如果我們觀察高度_h_由完全鬆散的土壤（例如乾燥壓實的沙子）製成的路堤，我們將確定該路堤的坡度與水平面成β角（圖1）。 β角的大小取決於晶粒尺寸、晶粒形狀和壓實度等幾個因素。如果我們使用相同壓實度的相同未結合材料將路堤高度_h_增加到_h1_、h2_等，則角度β不會改變，路堤坡度將保持相同的坡度直至無限高度_h。對於給定的鬆散土壤，自然坡度 β 與坡度 h 無關。未結合土的角度 β 的大小取決於土壤內摩擦角 φ，並假設略小於或等於它，β ≤ φ。
圖。 2。 在束縛土中切削坡度
如果我們觀察束縛土中的切口，我們會發現切口的坡度保持在更強的斜率1:m下，即更大的角度β，因為束縛土的內阻因內聚力而增加，而這在乾砂中不存在（圖2）。在某些類型的土壤中，例如乾燥黃土，內聚力會增加內阻，以至於可以用垂直切割面（即角度 β = 90°）固定土壤。然而，如果我們將結合土中的切割高度_h_增加到_h1_、_h2_等，則必須減小切割坡度β的傾斜角度，以保持斜坡穩定。對於給定邊界土壤中切口坡度的每個坡度角 β，都有一個臨界高度 hc。如果超過這個高度，斜坡_AB_將無法保持平衡，並且會在滑動表面_CD_上滑動（圖3）。滑動是由於外力、土體自重和內阻之間的平衡被擾亂而發生的，該平衡不再足以抵抗增加的外力，即由於坡度_h_的增加而引起的土體重量的增加。
圖。 3。 黏性土中邊坡滑移
由上可知，對於給定的土體，土體的自然坡度角度不能採用恆定值，因為在所有其他條件下，其值取決於坡度的高度，並隨著坡度的增加而減小。然而，對於小高度的斜坡，它通常被採用為恆定值，取決於內部土壤摩擦角 φ。
在不增加切割高度_h_的情況下也可能發生平衡擾動，例如當內部土壤阻力降低時。結合土壤的內阻、黏聚力和摩擦力等因素變化很大，並且取決於土壤中的水量。因此，在許多情況下，滑動的原因是含水土的過飽和，水的飽和度可能如此之大，以至於土在任何斜坡下都不再能夠支撐自身，而是由於其自重而滑動。
圖4。 由於形成滑動面而導致土壤滑動
由於內阻減小而導致土體滑動的情況有很多種，這裡只提幾個比較有特點的情況。
滑動面教育
如果在滲透性土壤表層下方的斜坡上存在不透水粘土層（圖4a），或者如果粘土層中存在傾斜的沙層（圖4b），大氣或地表水可以進入其中（例如從被忽視的排水溝滑坡），則可能會發生山溝體滑坡。大量的水通過滲透層到達粘土層，強烈潤濕粘土層，從而降低了其在表面上的阻力，即上層滑動的地方。
因切割而擾亂平衡
在鐵路和公路建設過程中，透過切割切口，先前的平衡狀態被破壞，因為在切割剖面中，土壤仍然沒有支撐，並且由於重力而傾向於向下移動。如果土壤的內阻足夠大以抵消這種趨勢，則可以保持平衡狀態，當切割的土壤由強烈傾向於切割的層組成時，這也是可能的。
SL。 5。 由於切入層狀土壤而導致地形滑動
然而，如果防滲土和透水土層交替切割（圖5），則存在透水土淋濾和防滲土潤濕的可能性，從而發生滑移。
土壤不均勻性
由所謂的透水土製成的路堤中的不透水材料的薄層。如果大量的水到達黏土透鏡（圖6）並形成滑動表面，也會導致滑動。
SL。 6。 成分不均勻導致堤防滑移案例
霜凍的影響
在霜的影響下，水以冰晶狀體的形式積聚在表層。在解凍過程中，冰晶狀體變成水，使土壤過飽和至霜凍作用的深度，從而變成液體物質並失去穩定性。
這種情況只發生在有霜凍危險的土壤和霜凍持續時間較長的情況下，因為冰透鏡的形成需要很長時間。
地下水位下降
當地下水位永久降低時，例如由於在地下進行工作，土壤會乾燥，如果是膨脹較大的粘土，則會出現裂縫。大量的地表水和大氣水進入其中，潤濕土壤並降低其內阻，也可能導致山體滑坡。
地形滑動的情況還有很多，因此可以認為任何黏性土體在一定情況下都會或多或少地失去其內部阻力，在外力的作用下發生運動。
只要斜坡的傾斜角小於土體的內摩擦角，非黏性土體就是穩定的。對於這種類型的土壤，只有當坡度角大於內摩擦角時才會滑動。但如果在黏性土上採用無黏結材料築路堤，則黏性土可能會滑動，導致路堤崩塌，需要進行穩定性驗算。
土質邊坡穩定測試
滑動面形狀
外力與土壤內部阻力平衡的條件是庫侖用他的方程式
τ ≤ c + σ tgφ
其中_τ_為土壤剪應力，c為黏聚力，_σ_為滑動面上的法向應力， phi為內摩擦角。
如果土體的內阻、黏聚力_c_和摩擦力_σ_ tgφ不足以抵抗土體的剪應力，則在土體內部的滑動面上會發生滑動。滑動面有不同的形式，取決於土壤的物理性質、分層、濕度、外荷載等因素。
以下典型滑動案例依位置不同：
圖。 7。 山崩典型案例
a) 切割垂直邊的滑動。對於垂直側面挖掘的供水、污水處理等渠道（圖7a），如果超過取決於土壤物理特性的臨界高度_hc_，則會在表面_ADC_上滑動。這些滑移通常不是沿著河道的整個長度，而是局部的，這是由土壤的不均勻剪切強度解釋的。
b)部分斜坡滑移（圖7b）。這些滑移經常出現在春季的鐵路和公路路塹上，是土壤水分過飽和的結果。
c)夜間斜坡滑行（圖7c）。是路塹或路堤的整個斜坡向腿_C_的滑動。
d)腳下斜坡滑動（圖7d）。它是路塹或路堤的整個斜坡以及基腳下的土壤的滑動。該滑坡也被稱為路基斷裂或瑞典斷裂，得名於第一個描述它的瑞典人。
關於滑動面的形狀，只能說束縛土中的滑動面不是直的，而是曲面。某些作者採用圓弧（Fellenius）、對數螺線（Rendulić）或這些曲線的組合（Brinch Hansen）作為滑動表面的形狀。
濾水對邊坡穩定性的影響
若坡前存在_N1_等級的外部水（圖8），則坡後土體中會產生水流，造成孔隙中水的內壓，固體顆粒間的摩擦力減小，土體中的剪切應力增大。
如果坡前水位_N1_恆定，則水柱_H*γW_在土體孔隙中產生水壓力，減少了固體顆粒之間的摩擦力，從而增加了坡體滑動的危險。但當水位_N1_一定時，水柱壓力_H*γW_將固體顆粒推向土體內部，一定程度上降低了邊坡滑動的危險。在這種情況下，在坡前水位_N1_恆定的情況下，存在下游坡滑動的危險，因為土壤中水的過濾作用導致固體顆粒被推向下游坡的外側。
圖8。 濾水對土壤質邊坡穩定的影響
如果外部水位從_N1_水位急劇下降至_N2_，則上游邊坡的穩定性將受到威脅。在這種情況下，內部水在孔隙中流向上游斜坡的外側，將固體顆粒推向該側。
因此，如果土質邊坡淹沒在水中，在測試邊坡穩定性時也應考慮水濾過的影響。
土壤中水過濾的效果取決於幾個因素，其中最重要的是_土壤的滲透性_、外部水的靜水壓力、外部水位的下降速度_和_土壤的均勻性。
如果我們假設圖中的路堤。8均勻各向同性質量，在外部水位_N的靜水壓力的影響下1_ 路堤孔隙中的水將向下游斜坡方向流動，路堤中的地下水位將隨著道路行駛的長度而降低。如果我們將測壓管_AA’、_BB’_和_CC’_引入路堤中（圖1）。9），孔隙水在靜水壓力的作用下會進入這些管道並上升到N水平1，如果選擇點 A、B 和 C，使得管道中水柱的高度為 h，則所有管道中的水柱高度都可以相同1，h2_和_h3。
SL。9。 等電位線和電流線
如果我們用_h_標記水位上升的高度N1相對於某個任意選擇的平面 O-O，那麼對於所有的位能都是 h_3點，A、B 和_C 相同。連接這三個點的線是_等電位線_。土壤中的地下水不能沿著該線流動，而只能向電位較低的點的方向流動。
以類似的方式，我們可以在相同質量中選擇具有較低電位 h ― Δh 的點 D、E 和 F。連接這三點的線是位能_h_ ― Δh 的等勢線。從等勢線_ABC 的點_A_ 到等勢線_DEF_ 的某個無限接近的點_D_ 的水流將存在於最大水力降_imax_ 的方向，即最小距離_Δlmin_ = AD 的方向。這意味著水流所沿的線 AD 垂直於兩條等勢線，因為它是
imax = Δh / Δlmin
其中 Δlmin 垂直於兩條等位線。等勢線的法線是可滲透體中水流的方向，稱為_電流線_。相互垂直的等勢線和電流線的社區形成一個流動網絡。
流動網絡根據質量滲透率有不同的形狀。最常見的情況是在不透水土壤上（即可以製成不透水的土壤）上由透水體製成的路堤（圖10）。在這種情況下，如果外部水位恆定，流線位於拋物線的中間部分。
圖。 10。 不透水土上透水堤防的水流網
在上游斜坡處，拋物線與垂直於斜坡的線相連，這代表等位線，因為在恆定水位_N1_下，水不會沿著斜坡流下。對於下游坡度，拋物線與坡度相切，既不是等勢線也不是水流線。堤防下方不透水土的表面是一條流線，因為路堤底部的水平行於該表面流動。在上部，流動網絡以一條稱為「滲流線」的基本拋物線結束，它代表了過濾作用下土壤的邊界。低於此限值，土壤因外部水_H*γW_的靜水壓力而受到過濾作用，而高於此限值的土壤則無過濾作用。滲流線也稱為飽和線，因為假設其下方的土壤完全被水飽和，而其上方的土壤則部分飽和。
實際邊坡評估必須包括調查、分層、強度參數、地下水和地表水、水位變化、排水、地震、開挖或填方階段、鄰近結構和臨時條件。根據一般文字或斜坡本身的形狀，在沒有適當保護的情況下進行挖掘並進入可能發生滑坡的區域是不安全的。