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1、精选优质文档-倾情为你奉上边坡工程中的主要问题 边坡经常会遇到坡体的稳定问题。 作为全球性三大地质灾害（地震、洪水、崩塌滑坡泥石流）之一的边坡失稳滑塌严重危及到国家财产和人民的生民安全。 我国边坡地质灾害分布广泛，活动强烈，危害严重。 边坡变形破坏对人类工程、经济活动和生命财产的危害较大，它是工程地质学的主要课题之一，也是环境地质学和灾害地质学研究的重要内容。 随着我国基础建设的大力发展，在矿山、水利、交通等部门都涉及到大量的边坡问题。边坡与滑坡的关系水电建设部门的观点p 把坡体称为边坡，而把边坡（或斜坡）的滑动现象称为滑坡。p 研究的重点是边坡稳定性，边坡可以处在潜在滑动状态，也可以处在滑动
2、状态。o 这种定义也没有涉及边坡与滑面是如何形成的，而这些与边（滑）坡工程防治休戚相关，因而这一定义也不适用于工程防治。边坡与滑坡的关系o 从工程防治观点出发，对边坡防治工程与滑坡防治工程进行区分，由于边坡与滑坡成因、滑面形成、失稳机理、稳定分析方法及其防治措施等不同而形成了两种不同的防治工程，简言之可称为边坡工程与滑坡工程。o 边坡与滑坡虽有明显的区别，却又缺少严格的区别标准。边坡与滑坡的关系o 一般来说，边坡是指由于工程行为而人工开挖或填筑的斜坡，坡体中滑面是新形成的，开挖与填筑前没有变形与滑动迹象。o 滑坡多数指由于自然因素而引起坡体变形或滑动的自然斜坡，坡体中的滑面是自然存在的，坡体正
3、处于蠕动或滑动阶段。o 少数滑坡指工程开挖形成的斜坡，坡体中存在自然形成的滑面（如古老滑坡），开挖前坡体可以处在蠕动或滑动状态，也可以处在静止状态。但这种滑坡含义已与滑坡的真实含义有所不同。本课程对边坡与滑坡的区别的规定o 边坡是涉及工程建设中的人工斜坡，即使是自然边坡也必须与工程建设有关；o 边坡坡体的滑面是由于人工开挖与填筑后才形成的，原先并不存在，且坡体无蠕动与滑动迹象；o 滑坡是由自然原因引发的自然斜坡，只有工程滑坡才与工程建设有关。o 滑坡具有自然的滑面，且坡体有蠕动和滑动迹象。边坡与滑坡的关系o 一般来说，边坡是指由于工程行为而人工开挖或填筑的斜坡，坡体中滑面是新形成的，开挖与填筑
4、前没有变形与滑动迹象。o 滑坡多数指由于自然因素而引起坡体变形或滑动的自然斜坡，坡体中的滑面是自然存在的，坡体正处于蠕动或滑动阶段。o 少数滑坡指工程开挖形成的斜坡，坡体中存在自然形成的滑面（如古老滑坡），开挖前坡体可以处在蠕动或滑动状态，也可以处在静止状态。但这种滑坡含义已与滑坡的真实含义有所不同。本课程对边坡与滑坡的区别的规定o 边坡是涉及工程建设中的人工斜坡，即使是自然边坡也必须与工程建设有关；o 边坡坡体的滑面是由于人工开挖与填筑后才形成的，原先并不存在，且坡体无蠕动与滑动迹象；o 滑坡是由自然原因引发的自然斜坡，只有工程滑坡才与工程建设有关。o 滑坡具有自然的滑面，且坡体有蠕动和滑动
5、迹象。5. 风化作用的影响，主要体现为风化作用将减弱岩土的强度，改变地下水的动态；6. 气候作用的影响，气候引起岩土风化速度、风化厚度以及岩石风化后的机械、化学变化，同时引起地下水（降水）作用的变化；7. 地震作用除了使岩土体增加下滑力外，还常常引起孔隙水压力的增加和岩土体的强度的降低；8. 人类活动的开挖、填筑和堆载等人为因数同样可能造成边坡的失稳。边坡的破坏形式l 滑坡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；l 滑塌因开挖、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
6、形发展过程；l 崩塌整个岩土体块脱离母体，突然从较陡的斜坡上崩落、翻转、跳跃、堆落在坡脚，规模巨大的称为山崩，规模较小的称为塌方；l 剥落斜坡岩土长期遭受风化侵蚀，在冲刷和重力作用下，岩（土）屑（块）不断沿斜坡滚落堆积在坡脚。建筑边坡安全等级建筑边坡工程技术规范GB50330-2013中边坡安全等级的划分依据：破坏后造成的损失的严重性；边坡的类型；边坡高度等因素建筑边坡安全等级土质边坡的自然特征o 人工边坡是将自然地质体的一部分改造成为人工构筑物，因此其特征和稳定性很大程度上取决于自然斜坡的地形地貌特征、地质结构和构造特征。o 土质边坡由于土体强度低，都在20m以下，只有黄土边坡因其特殊的结构
7、特征，可保持较高陡的边坡。o 较高陡的边坡必须设置支挡工程才能保持其稳定，由于坡面容易被冲刷，常需要设置坡面防护工程。o 当不同土层的分界面倾向临空面且倾角较大，相对隔水时，容易沿此面发生滑塌。o 边坡底部有软弱土层分布时也易发生沿软弱土层的滑动。岩质边坡的自然特征o 由于岩体强度较高，常可保持较高陡的边坡，高边坡几乎都是岩质边坡。o 边坡的稳定性主要取决于岩体结构、坡体结构，特别是软弱结构面的分布位置、产状、组合及其与边坡走向、倾向和倾角之间的关系。o 边坡的稳定性还受控于其风化破碎程度。o 地下水对边坡的稳定性有重要影响。地下水的分布、水量、水力坡度及其变化，以及自然斜坡的汇水条件都对边坡
8、稳定有重要影响。边坡的滑面特征与坡体特征o 无论土坡还是岩坡，开挖或填筑之前坡体中不存在滑面，即使坡体中存在软弱土夹层或软弱结构面，也不能视作滑面，因为它们没有滑动的趋势。o 边坡开挖或填筑前，坡体上没有滑动与滑动趋势，因而坡体上不会出现变形与滑动迹象。但开挖与填筑后，坡体就可能出现变形与滑动迹象。因开挖或填筑引起其滑动的范围有限，所以边坡滑塌的规模与滑坡相比通常较小。由于工程开挖引发的大规模山体滑坡，如古滑坡复活等，一般称为工程滑坡，不再列入边坡范围之内。边坡的施工特征o 岩土工程的一个特点是与施工过程密切相关，即使设计合理，如果施工过程不当，也会导致岩土失稳坍塌，造成工程失败。o 为减少工
9、程事故，边坡的开挖或填筑、支护等施工程序必须科学地规划。o 只有十分稳定的坡体，允许在不支护情况下开挖；对比较稳定的坡体采取开挖一段、支护一段的办法。o 施工过程采用由上往下的逆作法，对很不稳定的坡体需要边开挖边支护，支护紧跟开挖或在开挖前就预先进行支护。边坡稳定分析方法发展的五个阶段 借助于古典土力学的稳定性分析阶段； 50 年代偏重于稳定性描述与分析的地质历史分析阶段； 60 年代考虑时效过程的稳定性分析阶段； 80 年代后期以数值模拟、模型试验为主的半定量分析阶段； 90 年代以后的现代边坡工程学阶段。地震极限平衡方法的发展1916 年由Prantle提出了圆弧滑动法；Fellenius
10、 和Taylor (1922）发展了圆弧滑动法，提出了条分法；1955 年Bishop提出了条分法；1954年Janbu提出了条分法；20世纪70年代王复来提出了王复来条分法。岩质边坡的稳定分析 岩质边坡发生破坏是一种复杂的地质灾害过程，由于边坡内部结构的复杂性和组成岩石物质成分的不同，造成边坡破坏具有不同破坏模式。对于不同的破坏模式就存在不同的滑动面，因此应采用不同的分析方法和计算公式来分析其稳定状态。1.5 边坡整治技术的发展 边坡治理是一项技术复杂、施工困难的灾害防治工程。 50 年代主要采用地表排水、清方减载、填土反压、抗滑挡墙及浆砌片（块）石防护处治等措施。 60年代末期，在铁路建设
11、中首次采用抗滑桩技术，抗滑桩技术的诞生，使一些难度较大的边坡工程问题的处理成为现实。 强调支挡为主、综合整治，抗滑桩作为一种主要措施被推荐。边坡整治技术的发展 80年代末期，我国开始采用锚喷防护技术。 以排水为主、结合抗滑桩、预应力锚索支挡综合整治。 90年代，压力注浆加固手段及框架锚固结构越来越多地用于边坡处治，尤其是用于高边坡的处治防护工程中。它是一种边坡的深层加固处治技术，能解决边坡的深层加固及稳定性问题，达到根治边坡的目的。1.6 边坡设计的基本原则和程序1.6.1 设计基本资料l）工程地质勘察报告；2）水文条件；3）地震资料；4）土质调查试验报告；5）相关工程资料；6）同类边坡工程的
12、经验资料；7）边坡工程环境资料。1.6.2 常用设计参数o 土体物理力学指标天然容重、饱和容重、孔隙率、水头梯度、粘聚力、内摩擦角等。o 岩石物理力学指标岩石的密度、容重、空隙比、含水量、吸水性，抗拉、抗压强度，粘聚力、内摩擦角以及变形参数等。1.7.3 边坡整治的常用措施o 放缓边坡o 支挡抗滑片石垛、抗滑挡土墙、锚杆挡土墙、抗滑桩o 加固注浆、锚杆加固、土钉加固、锚索加固o 防护植物防护和工程防护o 排水地表防排水、地下排水支护结构形式选择时需专门论证的特殊边坡o 高边坡，如，岩质边坡高度超过30m、土质边坡高度超过15-20m的挖方边坡，以及高度超过20m（填方材料为砂、砾时为12m）的
13、道路与铁路填方边坡工程。o 地质和环境条件很复杂、稳定性极差的边坡工程。o 边坡邻近有重要建（构）筑物、地质条件复杂、破坏后果很严重的边坡工程。o 已发生过严重事故的边坡工程。o 采用新结构、新技术的安全等级为一、二级边坡工程。1.6.7 边坡设计的程序 现场考察并分析边坡工程地质勘察资料。 初步判断边坡的稳定状态，并根据边坡服务的工程情况和相关规范规定，确定边坡的稳定性系数。 参照试验资料详细计算分析边坡的稳定性。 分析边坡稳定性满足规定要求时的各种荷载效应。 拟定边坡处治方案，并进行各种方案的对比，选择最优方案。 支护结构的设计计算。 对边坡及支护结构进行局部和整体稳定性验算。 编制设计图
14、纸文件。 结合边坡设计制定施工、监测方案。 根据施工及监测的反馈信息对设计进行补充、优化和完善。1.7 滑坡治理的原则o 正确认识滑坡的原则o 预防为主的原则o 一次根治不留后患的原则o 全面规划分期治理的原则o 综合治理的原则o 治早治小的原则o 技术可行经济合理的原则o 科学施工的原则o 动态设计，动态施工的原则o 加强防滑工程维修保养的原则第2章边坡岩体的稳定性分类、滑坡的类型与特征2.1 边坡岩体的破坏形式p 崩塌：陡坡上的巨大岩体或土体，在重力和其他外力作用下，突然向下崩落的现象。p 倾倒：陡倾的岩体由于卸荷回弹或其他外力作用，绕其底部某点向临空方向倾倒的现象，可以转化为崩塌或坍塌，也可以停滞在倾倒变形阶段。o 坍塌：土层、堆积层或风化破碎岩层斜坡，由于土壤中水和裂隙水的作用、河流冲刷或人工开挖坡陡于岩体自身强度所能保持的坡度而产生逐次塌落的现象。o 滑塌：斜坡上的岩体或土体，在重力和其他外力作用下，沿坡体内新形成的滑面整体向下以水平滑移为主的现象。与滑坡十分相似，滑坡是沿坡体内一定的软弱面（或带）整体向下滑动。o 错落：被陡倾的构造面与后部完整岩体分开的较破碎岩体，因坡脚受冲刷或开挖和震动影响，下浮软弱层
