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1、大连理工大学网络高等教育毕业论文（设计）模板 网络高等教育本 科 生 毕 业 论 文（设 计）题 目： 浅谈建筑边坡工程及其应用 学习中心：安徽马鞍山奥鹏学习中心层 次： 专科起点本科 专 业： 本科 年 级： 年 春/秋 季 学 号： 学 生： 指导教师： 完成日期： 2016年 1 月 1 日I浅谈建筑边坡工程及其应用内容摘要边坡一般定义为具有侧向临空面的地质体,分为自然边坡和人工边坡。边坡工程的概念则有狭义和广义之分,狭义的边坡工程指对边坡的治理,包括设计和施工过程;广义的边坡工程泛指和边坡有关的人类活动,包括地质勘查、稳定性分析、安全性评估、边坡设计、边坡施工、边坡监测、运营期边坡维护
2、等边坡全寿命的人类活动。本文对边坡工程的定义采用狭义的概念,讨论边坡工程稳定性分析及评价，并对边坡支护结构常用型式及工程应用做研究，以及对边坡工程常见技术问题及解决办法进行分析和论述。关键词：边坡工程；边坡支护；稳定性目 录内容摘要I引 言11 概述11.1 边坡工程的重要性11.2 边坡工程的分类21.3 当前边坡工程研究的特点21.3 边坡工程研究内容及意义32 边坡工程稳定性分析及评价42.1 边坡稳定的影响因素分析42.2 边坡破坏的基本形式52.3 边坡稳定性分析计算方法62.3.1 定性分析方法62.3.2 定量评价方法73 边坡支护结构常用型式及工程应用93.1 重力式挡墙93.
3、1.1 工程特点93.1.2 应用实例103.2 排桩支护133.2.1 工程特点133.2.2 应用实例144 常见技术问题及解决办法234.1 岩土工程中基坑支护工程存在的问题234.2 岩土工程中基坑支护工程问题的对策探讨245 结论27参考文献28引 言 坡地是地表形态的一种,坡地侧面坡体称边坡。地球在形成与发展的全部过程中,收到地球内应力与外应力的共同作用,其表面是四凸不平的,无处不存在或高或低的坡地及其边坡。边坡一般定义为具有侧向临空面的地质体,分为自然边坡和人工边坡。边坡工程的概念则有狭义和广义之分,狭义的边坡工程指对边坡的治理,包括设计和施工过程;广义的边坡工程泛指和边坡有关的
4、人类活动：包括地质勘查、稳定性分析、安全性评估、边坡设计、边坡施工、边坡监测、运营期边坡维护等边坡全寿命的人类活动。边坡工程的施工是一个破坏土 (石)体原有力学平衡,再利用支挡、加固等措施重新建立力学平衡的过程。因此研究边坡工程,对人类的生存环境、生产建设,都具有非常重大的意义。边坡工程是一类常见而重要的岩土工程,在人类经济活动的许多行业都存在,如:公路、铁道、水要的作用。坡地常常给工程建设带来较大的困难,许多山地灾害及工程事故等。边坡工程完成的好坏,对于主体工程的正常运转有着非常重与边坡有关。1 概述1.1 边坡工程的重要性我国是一个多山的国家,山区的自然灾害大多数与边坡有关,如滑坡、崩塌、
5、坠石、山崩和泥石流等,都是危害人民生命财产安全的重大自然灾害。根据中国科学院院“山地灾害泥石流、滑坡基础研究专家委员会”的统计资料1,在中国科学院编目统计的滑坡有30万个,其中灾害性滑坡占到1.5万个。我国每年泥石流、滑坡造成600-1000人死亡,经济损失平均达50亿-60亿元。2010年全国共发生地质灾害30670起,其中滑坡22329起、崩塌5575起、泥石流1988起、地面塌陷499起、地裂缝238起、地面沉陷41起。造成2246人死亡,669人失踪、534人受伤,直接经济损失63.9亿元。我国陆地面积有约1/5-1/4地区已受到滑坡灾害威胁或可能受到滑坡威胁,其中西南地区发生的滑坡约
6、占全国滑坡次数的一半以上,并且滑坡灾害的规模和频度随着国民经济建设和大规模工程修建有逐年增强之趋势。近些年来,我国西北西南因为大型工程修建或人类活动诱发滑坡所带来的工程处理费用一项上千万的事件就有几十起,如云南漫湾水电站左岸缆机平台边坡失稳,成昆线铁丙滑坡、龙羊峡电站虎丘山边坡变形等。因此对边坡工程的研究,具有理论和现实的重要意义。1.2 边坡工程的分类（1）根据成因自然边坡：剥蚀边坡、堆积边坡、侵蚀边坡、滑塌边坡。人工边坡：挖方边坡、填方边坡。（2）根据岩性岩质边坡（由岩石构成，又分为顺层边坡、切层边坡和逆向坡）。土质边坡：粘土类边坡、碎石类边坡、黄土类边坡。（3）根据坡高超高边坡 ：岩质边
7、坡坡高大于30m，土质边坡坡高大于15m高边坡 ：岩质边坡坡高1530m，土质边坡坡高1015m中高边坡：岩质边坡坡高815m，土质边坡坡高510m 低边坡：岩质边坡坡高小于8m，土质边坡坡高小于5m（4）根据坡度缓坡：坡度小于15中等坡：坡度1530陡坡：坡度3060急坡：坡度大于60至垂直倒坡：坡度大于90 （5）根据安全性 稳定坡：稳定条件好；不稳定坡：稳定条件差或已发生局部破坏，须处理才能稳定；已失稳坡：已发生明显的破坏1.3 当前边坡工程研究的特点(1) 充分利用边坡自身的承载能力组成边坡的岩土体本身就是可以利用和依靠的资源，是天然建筑材料。但是，组成边坡的土体一般自身强度不高，即使
8、岩体也由于结构面的切割而呈现不均质和各向异性，客观条件十分复杂。因此，要在这类岩土体上建成边坡工程，必须适应当地的岩土体条件，充分利用岩土体自身的承载能力，通过各种有效的手段，使这些不均质的岩体或土体成为完整的结构。(2) 先进设备、仪器、工具的广泛应用由于现代施工技术的发展，电子计算的广泛应用以及先进施工机具和试验测试仪器的不断完善，使人们有条件对极其复杂的岩土工程问题进行研究、分析和具体工程处理。为了完成这些工程任务，必须善于充分利用这些先进的手段。(3) 全面研究即系统工程研究边坡工程研究涉及较多专业，如地质学、力学、工程学等，需要深入研究它们之间的内在联系。单学科的研究是必要的基础条件
9、，但是还需要将众多单学科结合起来这个充分条件。只有在这样的必要条件和充分条件均具备的情况下边坡工程问题研究才能落到实处。由于边坡工程涉及的专业覆盖面非常宽，应尽量避免孤立地研究问题，因此，边坡工程研究强调建立研究系统即针对不同的岩土体条件建立相应的研究系统。 全面研究并掌握工作重点由于边坡工程涉及专业面非常宽，研究工作又不可能面面俱到，因而，必须掌握工作的重点，否则，工作量将十分巨大，工作也可能杂乱无章、事倍功半。因此，研究边坡工程，既要将它们有机地结合起来，又要掌握重点，这是岩土工程的灵魂。 多学科知识和广泛的工程实践经验由于岩土条件各异，各岩土体工程性质差异较大，因此，掌握多学科知识以及广
10、泛的工程经验，是从事岩土工程研究的科技人员所必需的基础条件。1.3 边坡工程研究内容及意义边坡稳定问题是工程建设中经常遇到的问题，例如建筑的切坡、水库的岸坡、渠道边坡、隧洞进出口边坡、拱坝坝肩边坡以及公路或铁路的路堑边坡等，都涉及到稳定性问题。边坡的失稳，轻则影响工程质量与施工进度，重则造成人员伤亡与国民经济的重大损失2。因此，不论土木工程还是水利水电工程，边坡的稳定问题经常成为需要重点考虑的问题。国际上将滑坡(崩塌)、泥石流和火山、地震并列为全球性地质灾害。随着物质文明的提高和科技的进步，对边坡的应用和研究也就越发充分和完善。但总的来说，目前对边坡工程稳定性分析和处治技术的研究还是较为薄弱的
11、，存在实践超前理论的现象，因而研究各种不同类型边坡的稳定性及其有效防治技术具有广泛的理论意义和应用价值。2 边坡工程稳定性分析及评价2.1 边坡稳定的影响因素分析（1）地质构造地质构造因素主要是指边坡地段的褶皱形态、岩层产状、断层和节理裂隙的发育程度以及新构造运动的特点等。通常在区域构造复杂、褶皱强烈、断层众多、岩体裂隙发育、新构造运动比较活跃的地区，往往岩体破碎、沟谷深切，较大规模的崩塌、滑坡极易发生。（2）岩石类型不同岩石类型的力学性质和变形习性存在很大差别。则由它们组成的边坡安全性亦不一样。一般来说，坚硬岩石可以构成高边坡，整体安全性较好，不易发生大规模滑坡灾害；而软弱岩石不易形成高边坡
12、，即使能形成高边坡，其安全性也较差，泥岩、页岩、砂岩等层状构造岩体，容易产生顺层滑动3。（3）风化程度风化程度是影响边坡变形与失稳的又一因素。根据野外观察和室内试验的结果，影响风化速度的因素主要有如下两个：1、边坡坡向与地层倾向：边坡坡向与地层倾向不同，其风化的速度亦不一样，当边坡坡向与地层倾向相同时，大气降雨趋于顺地层层面流失，雨水下渗量少，因此边坡整体风化程度偏低；反之，边坡整体风化程度较高。 2、岩性：风化速度受岩性控制。不同岩石的风化速度不同，它们的风化程度亦不一样。加上其它各种因素的相互影响和共同作用，边坡变形破坏明显增加，说明岩石风化速度对边坡安全性的影响较显著。尤其是软质岩类岩石
13、边坡与硬质岩类岩石边坡相比，发生边坡变形破坏的可能性较大，速度较快，即岩石以软岩为主的边坡，边坡比较容易失稳；反之，边坡的安全性较好。（4）岩层产状岩层产状与边坡的空间几何关系对于边坡的安全性影响也十分显著：当岩层倾向与边坡坡向相反时，边坡相对较为稳定;当岩层倾向与边坡坡向一致或接近一致时，边坡安全性较差，一般不稳定，岩体易顺层垮塌和滑动，岩层层面构成了控制垮塌和滑坡的主要结构面（图1），此时若地层倾角较大，岩性较坚硬时，边坡不稳定的破坏方式多表现为大块崩落和垮塌，当岩性松软时，边坡不稳定的破坏方式则多表现为小块散落；若地层倾角较缓，岩石力学性质较弱时，边坡多易发生整体滑坡，对公路工程造成极大
14、的危害，工程治理难度大4。 （5）植被植被类型和植被覆盖率对于边坡的安全性具有一定影响。坡面植被覆盖率越高，特别是植被类型是以根系发育较深的乔木为主时，越有利于表层风化层土壤的固定，越有效地抑制了坡面泥石流的发生，这样的自然边坡工程安全性较好; 反之，若坡面植被覆盖率越低，植被类型又是以根系发育较浅的草本或灌木为主时，松软的表土层在降雨时越易发生坡面泥石流，建筑边坡的工程安全性越差。直接裸露的边坡相对有植被覆盖的边坡安全性要差。（6）地下水处于水下的透水边坡将承受水的浮托力的作用，使坡体的有效重力减轻；水流冲刷岩坡，可使坡脚出现临空面，上部岩体失去支撑，导致边坡失稳。 （7）边坡形态边坡形态通
15、常指边坡的高度、坡度、平面形状及周边的临空条件等。一般来说，坡高越大，坡度越陡，对稳定性越不利。（8）其他作用此外，人类的工程作用、气象条件等因素也会影响边坡的稳定性。2.2 边坡破坏的基本形式边坡的破坏指在边坡岩体中出现了与外界贯通的破坏面，使被分割的岩体以一定的加速度脱离母体。边坡在自然与人为因素下的破坏形式主要表现为滑坡、滑塌、崩塌和倾倒。滑坡（slides）是斜坡部分岩土体在重力作用下，沿一定的软弱面，缓慢地整体向下移动，具有蠕动变形、滑动破坏和渐趋稳定三个阶段，有时也具有高速急剧移动现象5。滑塌（slip-slumps）是因开挖、填筑、堆载引起斜坡的滑动或塌落，一般较突然，粘性土类边坡有时也会出现一个变形发展过
