sm道路邊坡穩(wěn)定與加固設(shè)計(jì)

1、in order to ensure normal teaching order, protecting students ' healthy growth, ensuring that national (property) is not lost, to prevent or minimize the occurrence of safety accidents, follow the "prevent, rescue each other, ensure safety and reduce losses" principle, according to the

2、 local conditions, make the management system. 1, the principal is the responsibility of school safety, school security under the leadership of president security work leading group. the head teacher to the leadership team is responsible for, implementation of the accountability system. 2, school mo

3、nthly student knowledge about safety education, education should be diversified in the form every safety education for students of classes per week should be targeted. to carry on emergency issues dealing with education in general, self-help and mutual rescue knowledge. emergency calls (such as 110,

4、 119, 122, 120, and so on) use common sense in education. 3, the establishment of major accident reporting system. school students report major accident within an hour of education; student run and disappearances to report; report of the accident to a written report in triplicate, a correctional cen

5、tre, a police station, a township people's government shall not conceal the accident. 4 week, teachers are on duty system, establish and improve the leadership values; strengthen the education, management of teaching activities in schools to ensure normal teaching order; responsible for school s

6、afety leadership always maintained close contact and district police stations, canvassing support from the police station on school safety and help. 5, strengthening teachers ' moral education, establish a dedicated love, improving education quality, observe the students ' psychological chan

7、ges at any time and take preventive measures, no corporal punishment and covert corporal punishment on students, student out of the classroom, schools may not be. 6, units or departments use student street propaganda or participate in the celebrations, as well as participating in other social work,

8、without approval of the correctional centre, school principals consent, without organization. without the approval of relevant departments, may organize students to participate in fire fighting, disaster relief and so on. 7, schools should educate students to obey the school rules and regulations, o

9、n time, on time home to prevent accidents. 8, school to school inspections on a regular basis, found hidden in time, and in severe cases, it is hard to eliminate immediately closed, and reported to the local people's government, education, and rule of law section. 9, the school should always che

10、ck the internal walls, retaining walls, ponds, railings, handrails, doors, windows, staircases and a variety of sports, extracurricular activities, facilities such as fire safety, infrastructure security, unsafe facility to immediately repair and demolition to ensure that teachers and students work,

11、 learn, live venues and facilities are safe and reliable. song lin xiang liu jia ping elementary school march 2016 song lin xiang liu jia ping primary school fire safety systems to enhance fire safety, protection of public property and the life and property safety of teachers and students, school fi

12、re safety into day-to-day management, is developing the following fire safety system. 1, strengthen fire safety education of the whole school. according to the requirements of the fire services act, so that everyone has of keeping fire control safety, protecting fire control facilities, fire prevent

13、ion, reports of fire河 海 大 學(xué) 學(xué) 士 學(xué) 位 論 文道路邊坡穩(wěn)定與加固設(shè)計(jì)土工格柵加固方案 賈雷剛(河海大學(xué)交通工程學(xué)院，江蘇 南京 210098) 摘要：隨著現(xiàn)代施工技術(shù)和施工機(jī)械的發(fā)展，越來越多的大型工程正在世界各地改變著大自然的面貌，道路越修越寬，橋梁越來越長。在大型工程給人們帶來便利的同時(shí)，施工過程中的邊坡問題對日常生活造成的危害也越來越嚴(yán)重，滑坡、泥石流、坍塌等地質(zhì)危害在中央電視臺天氣預(yù)報(bào)中的專門預(yù)測就是一個(gè)表露。針對現(xiàn)在的邊坡治理問題，本文著重闡述土工格柵的治理方案，以河南新鄉(xiāng)潞王墳村的邊坡為實(shí)例，通過巖土軟件geoslope的建模來計(jì)算邊坡失穩(wěn)機(jī)理；并采

14、用土工格柵+回填土的施工工藝來對邊坡進(jìn)行加固處理，并運(yùn)用相關(guān)知識進(jìn)行加固后的邊坡穩(wěn)定驗(yàn)算。關(guān)鍵詞：土工格柵；邊坡；穩(wěn)定系數(shù)；加固slope stability and reinforcement designjia leigang(the college of traffic and ocean engineering , hohai university, nanjing, jiangsu,210098,china)abstract:with the development of modern construction techniques and construction machiner

15、y, more and more large-scale projects around the world are changing the face of nature, the roads wider and the bridge longer. while the large-scale projects facilitate people, the harm on the daily life caused by the slope problem in the construction process is more serious, it is a show that geolo

16、gical hazards such as landslide、mud-rock flows and the collapse are forecasted specially on cctv “weather forecast" . for the current slope governance, this article focuses on the governance of geogrid for the slope example of henan xinxiang luwang grave village, calculating the mechanism of sl

17、ope instability through the model by geotechnical software geoslope,reinforcing the slope through geogrid and back filling construction technology ,and then checks the slope stability which is reinforced using relevant knowledge.key words:geogrid, slope, stability coefficient, reinforcement第一章 緒論1.1

18、 概述邊坡是指具有傾斜坡面的巖土體，可分為天然邊坡和人工邊坡。天然邊坡是指由于地質(zhì)作用自然形成的邊坡，如山坡、江河的岸坡等；人工邊坡是指經(jīng)過人工開挖、填形成的坡面，如基坑、渠道、土石壩、路堤等的邊坡。由于邊坡表面傾斜，在土體自重及其他外力作用下，整個(gè)巖體都有從高處向低處滑動的趨勢，所以邊坡的穩(wěn)定性是由土體的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件和巖土體力學(xué)性質(zhì)決定。圖1-1 某地人工開挖的邊坡1.2 滑坡滑坡是斜坡巖土體沿著貫通的剪切破壞面所發(fā)生的滑移現(xiàn)象，災(zāi)害形態(tài)表現(xiàn)為斜坡的變形和滑落。按照組成邊坡土體的性質(zhì)，通常分為土坡滑動和巖坡滑動。引起滑坡的根本原因是土體內(nèi)部某個(gè)面上的剪應(yīng)力達(dá)到了它的抗剪強(qiáng)度，穩(wěn)定平

19、衡遭到了破壞。使剪應(yīng)力達(dá)到抗剪強(qiáng)度的起因有二：一是由于土體內(nèi)部剪應(yīng)力的增加，例如堤壩施工中上部填土荷重的增加，降雨使土體重度增加、產(chǎn)生滲流力，坡面或者坡頂施加過重荷載或由于地震、打樁等引起動力荷載；二是由于土體本身抗剪強(qiáng)度的減少，例如孔隙水壓力的升高，氣候變化產(chǎn)生的干裂、凍融，粘土夾層因浸水而軟化等引起的巖土體強(qiáng)度降低。1.3 滑坡產(chǎn)生的危害 滑坡是一種重要的地質(zhì)災(zāi)害，對人類的生命財(cái)產(chǎn)帶來重大威脅，例如滑坡可導(dǎo)致交通中斷、河道堵塞、廠礦城鎮(zhèn)被掩埋、工程建設(shè)受阻等。表1-1統(tǒng)計(jì)了上世紀(jì)世界上的一些重大滑坡災(zāi)害的實(shí)例。從中可以發(fā)現(xiàn)一些規(guī)模較大的滑坡，如意大利的瓦依昂滑坡，死亡人數(shù)達(dá)幾千人；中國寧夏

20、海源及秘魯yungay個(gè)別特大滑坡災(zāi)害的傷亡人數(shù)均以萬計(jì)；另外由于滑坡堵塞河道形成天然水庫，而這些水庫又沒有溢洪道通，常會在短期內(nèi)潰決形成特大洪水，由此導(dǎo)致更大的災(zāi)害。 表1-2 世界重大滑坡災(zāi)害實(shí)例國家地區(qū)日期滑坡類型危害爪哇1919年 泥石流 5100人死亡140個(gè)村被毀中國寧夏海源 1920年12月黃土流 約20萬人死亡美國加利福尼亞 1934年12月泥石流40人死亡400間房子被毀日本 久禮 1945年 1154人死亡日本東京西南 1958年 1100人死亡秘魯 ranrachirca1962年6月巖石崩塌3500多人死亡意大利 瓦依昂 1963年 巖石滑坡進(jìn)入水庫2600人死亡英國a

21、berfan 1966年10月流動滑坡144人死亡巴西 1966年1000人死亡巴西1967年 1700人死亡美國弗吉尼亞1969年 泥石流 150人死亡日本 1969年-1972年 各種災(zāi)害 519人死亡13288間房被毀香港 1972年6月各種災(zāi)害138人死亡日本 kamijima1972年 112人死亡意大利南部 1972年-1973年各種災(zāi)害 100個(gè)村莊被毀影響20萬人秘魯mantaro峽谷 1974年 450人死亡秘魯 yacitan 1983年 233人死亡尼泊爾西部 1983年 186人死亡中國東鄉(xiāng)縣灑勒1983年 黃土滑坡 4個(gè)村被毀227人死亡哥倫比亞armero 1985

22、年11月泥流 約22000人死亡土耳其catak1988年6月66人死亡從表1-1我們可以看出滑坡所造成的危害是非常巨大的，后果是非常嚴(yán)重的。為了保護(hù)人民生活生產(chǎn)的安全，我們必須對邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行分析，對邊坡穩(wěn)定性不足的部分加以處理，做到早預(yù)防、早治理。1.4 滑坡的穩(wěn)定性分析現(xiàn)狀1.4.1 定量分析法邊坡穩(wěn)定性分析還遠(yuǎn)沒有走到完全定量這一步,它只能算是一種半定量的分析方法。(1) 極限平衡分析法極限平衡法是邊坡穩(wěn)定分析中最常用的方法。它是通過分析在臨近破壞狀況下,土體外力與內(nèi)部強(qiáng)度所提供抗力之間的平衡,計(jì)算土體在自身和外荷作用下的土坡穩(wěn)定性程度,通常以邊坡穩(wěn)定系數(shù)表示為: f=s/ （1-1

23、）式中:s為抗剪強(qiáng)度;為實(shí)際剪應(yīng)力。邊坡中最小的穩(wěn)定系數(shù)稱為邊坡穩(wěn)定安全系數(shù),它表示了該邊坡的穩(wěn)定程度。目前已有了多種極限平衡分析方法,與其它方法相比,極限平衡法的缺點(diǎn)是在力學(xué)上作了一些簡化假設(shè),但是近年來已在計(jì)算模型、滑動面確定、邊坡類型等方面都得到了一定的完善。(2) 數(shù)值法現(xiàn)在已出現(xiàn)的數(shù)值法有：有限元法、無單元法、離散單元法(dem)、快速拉格朗日分析法(flac)、不連續(xù)變形分析法(dda)、快速流線元法(1990)。有限元法是一種十分成熟的數(shù)值方法,也是邊坡穩(wěn)定分析中用得較多的一種方法。有限元的優(yōu)點(diǎn)是部分地考慮了邊坡巖體的非均質(zhì)和不連續(xù)性,可以給出巖體的應(yīng)力、應(yīng)變大小與分布，避免了極

24、限平衡分析法中將滑體視為剛體而過于簡化的缺點(diǎn)；但它還不能很好地求解大變形和位移不連續(xù)等問題，對于無限域、應(yīng)力集中問題等的求解還不理想。無單元法是有限元法的一種推廣,近來已得到廣泛的應(yīng)用。此法采用滑動最小二乘法所產(chǎn)生的光滑函數(shù)近似場函數(shù)。離散單元法(dem)是一種適用于模擬離散介質(zhì)的數(shù)值方法。flac首先由康德在20世紀(jì)80年代提出并將其程序化、實(shí)用化。該方法較有限元方法能更好地考慮巖土體的不連續(xù)性和大變形特征，求解速度較快。其缺點(diǎn)是同有限元方法一樣,計(jì)算邊界、單元網(wǎng)格的劃分帶有很大的隨意性。dda法是石根華博士提出的分析不連續(xù)變形問題的一種新的離散型數(shù)據(jù)值計(jì)算方法。快速流線元法是石氏繼創(chuàng)立塊體

25、理論和dda后,并在此基礎(chǔ)上首創(chuàng)的一種新的現(xiàn)代數(shù)值方法。1.4.2 定性分析法定性分析方法主要是通過工程地質(zhì)勘察,對影響邊坡穩(wěn)定性的主要因素、可能的變形破壞方式及失穩(wěn)的力學(xué)機(jī)制等的分析,對已變形地質(zhì)體的成因及其演化史進(jìn)行分析,從而給出被評價(jià)邊坡一個(gè)穩(wěn)定性狀況及其可能發(fā)展趨勢定性的說明和解釋。其優(yōu)點(diǎn)是能綜合考慮影響邊坡穩(wěn)定性的多種因素,快速地對邊坡的穩(wěn)定狀況及其發(fā)展趨勢作出評價(jià)。邊坡穩(wěn)定分析設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)就是進(jìn)行邊坡工程穩(wěn)定性分析與設(shè)計(jì)的智能化計(jì)算機(jī)程序。1.4.3 非確定性評價(jià)方法邊坡穩(wěn)定的影響因素眾多,有時(shí)候很難確定是哪個(gè)或哪些變量影響邊坡穩(wěn)定。即使在變量確定的情況下,由于工程量龐大,難以用常

26、規(guī)的定量或定性的方法來分析。此時(shí),可以借助一些非確定性的評價(jià)方法:模糊綜合評價(jià)法、可靠度評價(jià)方法、灰色系統(tǒng)評價(jià)方法。模糊綜合評價(jià)法主要應(yīng)用于大型邊坡的整體穩(wěn)定性評價(jià)。邊坡工程可靠性分析是近20年發(fā)展起來的評價(jià)邊坡工程狀態(tài)的新方法,它把邊坡巖體性質(zhì)、荷載、地下水、破壞模式、計(jì)算模型等作為不確定量,借鑒結(jié)構(gòu)工程可靠性理論方法,結(jié)合邊坡工程的具體情況,用可靠指標(biāo)或破壞概率來評價(jià)邊坡安全度?；疑到y(tǒng)評價(jià)方法特別適合于像邊坡穩(wěn)定性這種數(shù)據(jù)有限,沒有原型,復(fù)雜而且具有不確定性問題的分析與評價(jià)。1.5 滑坡的治理方法現(xiàn)狀研究滑坡的處治可以分為防護(hù)與加固兩種。防護(hù)是在邊坡穩(wěn)定的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,如果邊坡不穩(wěn)定,首

27、先要進(jìn)行加固。常用的加固方法的特點(diǎn)及適用范圍如下。1、擋土墻重力式：墻自重承受土壓力,保持平衡；一般用漿砌片石砌筑，缺乏石料地區(qū)可用混凝土；形式簡單，取材容易，施工簡單；當(dāng)?shù)鼗休d力低時(shí)，可在墻底設(shè)置鋼筋混凝土板，以減薄墻身，減少開挖量；適用于低墻、地質(zhì)情況較好，有石料地區(qū)。半重力式:混凝土灌注,在墻背設(shè)少量鋼筋，墻趾展寬,或基底設(shè)凸形；以減薄強(qiáng)身,節(jié)省圬工；適用于地基承載力低，缺乏石料地區(qū)。懸臂式:采用鋼筋混凝土,由立臂、墻趾板；墻踵板組成,斷面尺寸??；墻過高,下部彎矩大,鋼筋用量大；適用于石料缺乏,地基承載力低地區(qū),墻高6m左右。扶臂式:由墻面板、墻趾板、墻踵板、扶臂組成；采用鋼筋混凝土；

28、適用于石料缺乏地區(qū),擋土墻高大于6m,較懸臂式經(jīng)濟(jì)。錨桿式：由肋柱、擋土板、錨桿組成，靠錨桿的拉力維持擋土墻的平衡；適用于擋土墻高>12m，石料缺乏或挖基困難，具有錨固條件地區(qū)。一般多用于路塹擋土墻。錨定板式：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)于錨桿式相似，只是拉桿的端部用錨定板固定于穩(wěn)定區(qū)；填土壓實(shí)時(shí),鋼擋桿易彎，產(chǎn)生應(yīng)力；適用于缺乏石料，具有錨固條件的地區(qū)，大型填方工程，不適用于路塹擋土墻。加筋擋土墻：由墻面板、拉條及填土組成，結(jié)構(gòu)簡單、施工方便，經(jīng)濟(jì)效益大；對地基變形適應(yīng)性大，對地基承載力要求低；建筑高度大，適用于大型填方工程。2、抗滑樁抗滑樁是一種用于處理滑坡或防止邊坡下滑的鋼筋水泥混凝土結(jié)構(gòu)，是一種較理

29、想的抗滑設(shè)施，但投資較大。樁體可埋入土體20m30m。能夠承受較大的土體壓力或滑坡推力；樁的橫截面較大，剛度大，變形??；樁間土體可用噴錨等柔性防護(hù)，不必采用擋土板；適用于邊坡開挖后土體壓力大或有滑坡推力的情況。錨索抗滑樁具有抗滑樁的特點(diǎn)，但比抗滑樁能承受更大的土體壓力或滑坡推力；樁頂加了錨索后可使埋入土體的樁長大大減短；適用于邊坡開挖后土體壓力或滑坡推力很大的情況。3、預(yù)應(yīng)力錨索 用預(yù)應(yīng)力錨索處理單斜構(gòu)造巖石邊坡,對保證該類邊坡的穩(wěn)定有較好的效果,但難以準(zhǔn)確計(jì)算被錨固體的下滑力和張拉控制應(yīng)力。錨索的錨固段應(yīng)設(shè)置在穩(wěn)定的巖體中,一般用于巖石路段,而不適用土坡或土質(zhì)松散處。4、壓漿錨柱(固結(jié))壓漿

30、錨柱(固結(jié))簡單地說就是往地層注入水泥漿(摻加一定量的外加劑)，以改變土(巖)體物理力學(xué)性質(zhì)(必要時(shí)，加一鋼筋籠或鋼筋束,即錨柱從而穩(wěn)定邊坡的一種方法。其施工設(shè)備簡單,占地面積小，工期短，見效快，加固地層的深度可深可淺但難以檢測注入范圍和判斷固結(jié)狀態(tài)。5、排水固結(jié) 排水固結(jié)主要用于表層地下水較多處的邊坡加固。有樹枝狀盲溝，塑料排水管等方式。工藝簡單耗用材料少，但遇到有滑層的地方，需配設(shè)支擋構(gòu)造物才能達(dá)到滿意的效果。6、土工合成材料土工合成材料是一種新型的巖土工程材料，是以人工合成的聚合物（主要有聚丙稀pp，聚酯pet，聚乙烯pe，聚氯乙稀pvc，聚酰胺pa等）為原料，所制成的各種類型產(chǎn)品的總稱

31、，它們可置于巖土或其它工程結(jié)構(gòu)內(nèi)部、表面或各結(jié)構(gòu)層之間，發(fā)揮加強(qiáng)或保護(hù)土體的作用。目前土工合成材料廣泛地應(yīng)用于水利、水電、公路、鐵路和建筑等工程的各個(gè)領(lǐng)域。1.6 滑坡治理方法的研究滑坡治理工程是一門應(yīng)用科學(xué)，在穩(wěn)定性分析時(shí)不僅需要運(yùn)用綜合理論知識、室內(nèi)外測成果、還需要應(yīng)用工程師的經(jīng)驗(yàn)，才能獲得滿意的結(jié)果。因此可以預(yù)測在下面幾個(gè)方面的進(jìn)展將對治理工程有著很大的影響。1、區(qū)域性土分布和特性的研究 經(jīng)典土力學(xué)是建立在無結(jié)構(gòu)強(qiáng)度理想的粘性土和無粘性土基礎(chǔ)上的。但由于形成條件、形成年代、組成成分、應(yīng)力歷史不同，土的工程性質(zhì)具有明顯的區(qū)域性。我國地域遼闊、巖土類別多、分布廣。以土為例，軟粘土、黃土、膨脹

32、土、鹽漬土、紅粘土、有機(jī)質(zhì)土等都有較大范圍的分布。如我國軟粘土廣泛分布在天津、連云港、上海、杭州、寧波、溫州、福州、湛江、廣州、深圳、南京、武漢、昆明等地。人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)上海粘土、湛江粘土和昆明粘土的工程性質(zhì)存在較大差異。以往人們對巖土材料的共性、或者對某類土的共性比較重視，而對其個(gè)性深入系統(tǒng)的研究較少。對各類各地區(qū)域性土的工程性質(zhì)，開展深入系統(tǒng)研究是治理工程發(fā)展的方向。2、本構(gòu)模型研究 在經(jīng)典土力學(xué)中沉降計(jì)算將土體視為彈性體，采用布西奈斯克公式求解附加應(yīng)力，而穩(wěn)定分析則將土體視為剛塑性體，采用極限平衡法分析。采用比較符合實(shí)際土體的應(yīng)力-應(yīng)變-強(qiáng)度(有時(shí)還包括時(shí)間)關(guān)系的本構(gòu)模型可以將變形計(jì)算和

33、穩(wěn)定分析結(jié)合起來。自roscoe與他的學(xué)生(19581963)創(chuàng)建劍橋模型至今，各國學(xué)者已發(fā)展了數(shù)百個(gè)本構(gòu)模型，但得到工程界普遍認(rèn)可的極少，嚴(yán)格地說尚沒有。巖體的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系則更為復(fù)雜。看來，企圖建立能反映各類巖土的、適用于各類巖土工程的理想本構(gòu)模型是困難的，或者說是不可能的。因?yàn)閷?shí)際工程土的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系是很復(fù)雜的，具有非線性、彈性、塑性、粘性、剪脹性、各向異性等等，同時(shí)，應(yīng)力路徑、強(qiáng)度發(fā)揮度、以及巖土的狀態(tài)、組成、結(jié)構(gòu)、溫度等均對其有影響。 3、不同介質(zhì)間相互作用及共同分析 邊坡工程不同介質(zhì)間相互作用及共同作用分析研究可以分為三個(gè)層次：巖土材料微觀層次的相互作用；土與復(fù)合土或土與加筋材料

34、之間的相互作用；地基與建(構(gòu))筑物之間相互作用。 4、巖土工程測試技術(shù) 巖土工程測試技術(shù)不僅在邊坡治理工程建設(shè)實(shí)踐中十分重要，而且在穩(wěn)定性理論的形成和發(fā)展過程中也起著決定性的作用。理論分析、室內(nèi)外測試和工程實(shí)踐是巖土工程分析三個(gè)重要的方面。巖土工程測試技術(shù)一般分為室內(nèi)試驗(yàn)技術(shù)、原位試驗(yàn)技術(shù)和現(xiàn)場監(jiān)測技術(shù)等幾個(gè)方面。及時(shí)有效地利用其他學(xué)科科學(xué)技術(shù)的成果，將對推動巖土工程領(lǐng)域的測試技術(shù)發(fā)展起到越來越重要的作用，如電子計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子測量技術(shù)、光學(xué)測試技術(shù)、航測技術(shù)、電、磁場測試技術(shù)、聲波測試技術(shù)、遙感測試技術(shù)等方面的新的進(jìn)展都有可能在巖土工程測試方面找到應(yīng)用的結(jié)合點(diǎn)。測試結(jié)果的可靠性、可重復(fù)性方面

35、將會得到很大的提高。由于整體科技水平的提高，測試模式的改進(jìn)及測試儀器精度的改善，最終將導(dǎo)致巖土工程方面測試結(jié)果在可信度方面的大大改進(jìn)。 5、邊坡工程問題計(jì)算機(jī)分析 開展計(jì)算機(jī)分析研究是一個(gè)重要的研究方向。計(jì)算機(jī)分析范圍和領(lǐng)域很廣，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算分析領(lǐng)域還在不斷擴(kuò)大。除前面已經(jīng)談到的本構(gòu)模型和不同介質(zhì)間相互作用和共同分析外，還包括各種數(shù)值計(jì)算方法，土坡穩(wěn)定分析，極限數(shù)值方法和概率數(shù)值方法，專家系統(tǒng)、autocad技術(shù)和計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在巖土工程中應(yīng)用，以及巖土工程反分析等方面。根據(jù)原位測試和現(xiàn)場監(jiān)測得到邊坡工程施工過程中的各種信息進(jìn)行反分析，根據(jù)反分析結(jié)果修正設(shè)計(jì)、指導(dǎo)施工。這種信息化

36、施工方法被認(rèn)為是合理的施工方法，是發(fā)展方向。 6、環(huán)境巖土工程研究 環(huán)境工程是邊坡工程與環(huán)境科學(xué)密切結(jié)合的一門新學(xué)科。它主要應(yīng)用巖土工程的觀點(diǎn)、技術(shù)和方法為治理和保護(hù)環(huán)境服務(wù)。人類生產(chǎn)活動和工程活動造成許多環(huán)境公害。另外，地震、洪水、風(fēng)沙、泥石流、滑坡、地裂縫、隱伏巖溶引起地面塌陷等災(zāi)害對環(huán)境造成破壞。上述環(huán)境問題的治理和預(yù)防給巖土工程師們提出了許多新的研究課題。隨著城市化、工業(yè)化發(fā)展進(jìn)程加快，環(huán)境巖土工程研究將更加重要。應(yīng)從保持良好的生態(tài)環(huán)境和保持可持續(xù)發(fā)展的高度來認(rèn)識和重視環(huán)境巖土工程研究。 邊坡巖土工程是一門應(yīng)用科學(xué)，是為工程建設(shè)服務(wù)的。工程建設(shè)中提出的問題就是巖土工程應(yīng)該研究的課題。巖

37、土工程學(xué)科發(fā)展方向與土木工程建設(shè)發(fā)展態(tài)勢密切相關(guān)。世界土木工程建設(shè)的熱點(diǎn)移向東亞、移向中國。中國地域遼闊，工程地質(zhì)復(fù)雜。中國土木工程建設(shè)的規(guī)模、持續(xù)發(fā)展的時(shí)間、工程建設(shè)中遇到的巖土工程技術(shù)問題，都是其它國家不能相比的。這給我國巖土工程研究躋身世界一流并逐步處于領(lǐng)先地位創(chuàng)造了很好的條件。展望21世紀(jì)巖土工程的發(fā)展，挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存，中國巖土工程必將走向一個(gè)新水平。 第二章 工程背景介紹2.1 概述本文選用河南新鄉(xiāng)潞王墳鄉(xiāng)政府附近地段，屬于南水北調(diào)中線工程總干渠第渠段，本渠段巖性多有粘性土和泥灰?guī)r組成，局部為砂巖和砂礫巖，巖性、巖相變化較大，其中粘土巖以中等膨脹性為主，局部為強(qiáng)膨脹，成巖程度差；泥灰

38、巖以弱膨脹為主，上部膠結(jié)好，下部稍差。圖2-1 新鄉(xiāng)潞王墳地形現(xiàn)場2.2 工程地質(zhì)環(huán)境研究潞王墳段屬軟巖丘陵地區(qū)，地面高程91-134m，該區(qū)域內(nèi)沖溝發(fā)育，溝深10-15m，溝寬10-20m。2.2.1 成巖環(huán)境及地層巖性該地區(qū)由鉆孔揭露深度范圍內(nèi)主要有奧陶系灰?guī)r、上第三系上新統(tǒng)潞王墳組灰?guī)r、粘土巖、砂（礫）巖，在溝谷或緩坡上多被第四系上更新統(tǒng)坡洪集成因的黃土狀重粉質(zhì)粘土和中更新統(tǒng)殘坡巖成因的重粉質(zhì)壤土所覆蓋，由老到新敘述如下：1、 奧陶系（o）該層巖性為灰、灰黑色灰?guī)r，傾向se157-177°，傾角6°-13°。上新統(tǒng)潞王墳組以河湖相沉積為主，巖性以泥灰?guī)r和粘土

39、巖為主，該地層為渠坡主要開挖層。粘土巖為褐紅色夾灰綠色，天然含水率15.3%16.4%，濕密度為2.09g/cm3，干密度為1.801.90g/cm3，孔隙比0.4270.505，塑性指數(shù)在17.921.5，粘粒含量33.535.5，顆粒主要成分為粉粒和粘粒，占總質(zhì)量的71.2%82.6%，自由膨脹率變化范圍47%60%。 泥灰?guī)r為灰白色，天然含水率14.7%15.8%，濕密度為1.952.17g/cm3，干密度為1.761.89g/cm3，孔隙比0.4380.472，塑性指數(shù)在17.035.6，粘粒含量30.949.5，顆粒主要成分為粉粒和粘粒，占總質(zhì)量的65.297.6%，自由膨脹率變化范

40、圍4969%。2、 第四系中更新統(tǒng)：主要分布于丘陵頂部或者切割較深的溝坡下部，厚1-14m，成因?yàn)闅埰峦粒瑤r性為重粉質(zhì)壤土和卵石。上更新統(tǒng)：主要為坡洪積成因，巖性為黃土狀重粉質(zhì)壤土，厚度為2-3m，斷續(xù)分布于地表。2.2.2 水文地質(zhì)環(huán)境(1) 氣候及降雨本渠段屬大陸性溫帶季風(fēng)型氣候區(qū)，夏秋兩季受太平洋副熱帶高壓的控制，炎熱多雨，冬春季節(jié)受西伯利亞和蒙古高壓控制，干旱少雨，氣溫資料表明：渠段內(nèi)最低氣溫在1月，最高氣溫在6月，年平均氣溫在14，歷年最大凍土深度17-33cm。段內(nèi)冬春季節(jié)盛行北或者西北風(fēng)，夏季多東南風(fēng)，秋季多東北風(fēng)，全年最多風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)，最大風(fēng)速18.7-22m/s。渠段多年平均

41、降水574.7mm，年降水變化較大，1月份雨量最小，月平均3.6mm，7月份最大，月平均180.5mm，60-70%左右的降雨集中在汛期6-8月，多以暴雨形式出現(xiàn)。(2) 地下水條件根據(jù)渠線觀測井觀測資料與水文資源局同期長觀井現(xiàn)測資料，以及1994年以來各期鉆孔水位觀測資料，總結(jié)該渠段水文地質(zhì)特性，本地區(qū)地形起伏較大，地下水埋深較深，一般在渠底以下，僅在部分成巖性差的泥灰?guī)r中，以上層滯水的形式出現(xiàn)，且分布范圍很小。2.3 研究方案1、 簡化計(jì)算模型依據(jù)相關(guān)地質(zhì)資料給出的地層分布資料，將邊坡土層分為黃土狀重粉質(zhì)壤土（3m），重粉質(zhì)壤土，泥灰?guī)r，粘土巖，砂巖等幾個(gè)層次。各個(gè)土層的參數(shù)值選取按照相關(guān)

42、材料給出的實(shí)驗(yàn)值和模型的反復(fù)試算值進(jìn)行選取設(shè)置。2、 計(jì)算過程中不考慮膨脹力的影響在黃土狀重粉質(zhì)壤土中進(jìn)行滑動面的搜索，使用geoslope巖土軟件對邊坡的整體穩(wěn)定性進(jìn)行分析?；瑒用嬉话阍邳S土狀重粉質(zhì)壤土中，進(jìn)行淺層折線滑面分析。3、 選取合適的土工格柵，對土工格柵的加固過程進(jìn)行分析。4、 將土工格柵處理過的土層，模擬為強(qiáng)度參數(shù)提高的均質(zhì)體，根據(jù)穩(wěn)定性結(jié)果對參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化分析。5、 計(jì)算過程中不考慮地下水，地震和水位驟降的影響，只對土質(zhì)邊坡各個(gè)土層進(jìn)行考慮。第三章 邊坡穩(wěn)定分析方法3.1 極限平衡理論的發(fā)展過程在極限平衡法理論體系形成的過程中出現(xiàn)過一系列簡化計(jì)算方法，諸如瑞典法、畢肖普簡化法(1

43、955)和陸軍工程師團(tuán)法等。瑞典法亦稱fellenious法，是邊坡穩(wěn)定分析領(lǐng)域最早出現(xiàn)的一種方法，該法假定滑裂面為圓弧形，在計(jì)算安全系數(shù)時(shí)簡單地將條塊重量向滑面法向方向分解來求得法向力。這一方法雖然引入過多的簡化條件，但構(gòu)成了近代土坡穩(wěn)定分析條分法的雛型。1955年畢肖普(bishop)在瑞典法基礎(chǔ)上提出了一種簡化方法，這一方法仍然保留了滑裂面的形狀為圓弧形和通過力矩平衡條件求解這些特點(diǎn)，但是在確定土條底部法向力時(shí)考慮了條間作用力在法線方向的貢獻(xiàn)。自然界發(fā)生的滑坡其滑裂面有相當(dāng)一大部分并非圓弧形，對于任意形狀的滑裂面瑞典法和畢肖普法不再適用，此時(shí)一些學(xué)者試圖通過力平衡而不是力矩平衡條件來求解

44、安全系數(shù)，這樣就出現(xiàn)了適用于非圓弧滑裂面的陸軍工程師團(tuán)法羅厄法和簡化janbu法，而國內(nèi)的一些著作中經(jīng)常提到傳遞系數(shù)法。20世紀(jì)50年代和60年代，早期建立起來的這些簡化方法其一個(gè)重要特點(diǎn)是試圖提供較簡單的計(jì)算步驟，使設(shè)計(jì)人員能夠通過手算來得到安全系數(shù)，隨著計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)這一問題已不重要。這樣就出現(xiàn)了一些求解步驟更為嚴(yán)格的方法，即morgenstern-price法spencer法等，我們稱它為通用條分法。3.2 各種條分法介紹3.2.1 瑞典條分法瑞典法使用圓弧滑裂面，不考慮條間力作用，任一土條上的作用力有：土體自重、滑面上的抗滑力和法向反力。圖3-1 瑞典條分法力學(xué)分析圖根據(jù)土條i的靜力平衡

45、條件有： （3-1）設(shè)安全系數(shù)為，它定義滑面上能發(fā)揮的最大抗剪力 與實(shí)際發(fā)揮的抗剪力 之比，根據(jù)庫倫強(qiáng)度理論有： （3-2） 將整個(gè)滑動土體中各土條上的作用力對圓弧圓心o取力矩平衡得： （3-3）帶入以上式子可得瑞典條分法的計(jì)算公式如下： （3-4）瑞典條分法是條分法中最古老而又最簡單的方法，多年的計(jì)算也積累了大量的經(jīng)驗(yàn)，我國規(guī)范中建議土坡穩(wěn)定分析采用該法。該法由于忽略了條間力的作用，不能滿足所有精力平衡條件，計(jì)算的穩(wěn)定安全系數(shù)一般比其他嚴(yán)格的方法計(jì)算的安全系數(shù)偏低10%-20%，在滑弧圓心角較大，并且孔隙水應(yīng)力較大時(shí)，計(jì)算的安全系數(shù)可能比其他嚴(yán)格的方法小一半。3.2.2 畢肖普條分法畢肖普（

46、bishop）條分法也假定滑動面為圓弧面，它考慮土條側(cè)面的作用力，并假定各土條底部滑動面上的抗滑安全系數(shù)相同，即等于滑動面的平均安全系數(shù)。采用有效應(yīng)力方法推導(dǎo)公式。任取一土條,其上作用有土條自重w，作用于土條地面的切向抗剪力t、有效法向反力n，在土條兩側(cè)分別作用有法向力e和切向力x。圖3-2 畢肖普條分法力學(xué)分析圖根據(jù)莫爾-庫倫強(qiáng)度理論，安全系數(shù)和切向抗剪力和有效法向反力有如下關(guān)系： （3-5）土條豎直方向力的平衡有： （3-6）將3-5和3-6兩個(gè)式子合并有： （3-7）式子中： （3-8）整個(gè)滑動土體對圓心o求力矩平衡，此時(shí)相鄰?fù)翖l間側(cè)壁作用力的力矩將互相抵消，而各土條滑面上的有效法向反力

47、的作用線通過圓心，故有： （3-9）式子中假設(shè)： （3-10）合并式子可以得到： （3-11）上式即為畢肖普條分法計(jì)算邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)的公式，但式子x仍然是未知的，故假設(shè)為0，已經(jīng)證明這種簡化對安全系數(shù)的影響僅在1%左右，因此假設(shè)的計(jì)算結(jié)果可以滿足工程精度，由此得到廣泛使用的簡化畢肖普條分法公式： （3-12）3.2.3 楊布普遍條分法普遍條分法的特點(diǎn)是假定條塊間水平作用力的位置。在這一假定前提下，每個(gè)土條塊都滿足全部的靜力平衡條件和極限平衡條件，且適用于任何滑動面?；瑒油馏w的整體力矩平衡條件也自然得到滿足。圖3-3楊布法條塊作用力分析取任意條塊i進(jìn)行靜力分析，如圖7-7所示，可推導(dǎo)出楊布法的

48、穩(wěn)定安全系數(shù)，有 （3-13）其中， （3-14） （3-15） （3-16） （3-17） （3-18）由上述公式，利用迭代法可以求得普遍條分法的邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)。由于計(jì)算過程需要迭代，較為繁瑣，適合在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行。3.2.4 傳遞系數(shù)法：圖3-4 傳遞系數(shù)法力學(xué)分析圖滑坡穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算 （3-19） （3-20）滑動面為折線形時(shí)，滑坡穩(wěn)定性分析，可采用如下方法計(jì)算穩(wěn)定安全系數(shù)： （3-21） （3-22） （3-23）其中：為穩(wěn)定系數(shù) 為第i塊段滑動面與水平面的夾角（°） 為作用在第i塊段的抗滑力（kn/m） 為第i塊段滑動面的法向分力（kn/m） 為第i塊段土的內(nèi)摩擦角（

49、6;） 為第i塊段土的粘聚力（kpa）為第i塊段滑動面的長度為作用在第i塊段滑動面上的滑動分力（k n /m）,出現(xiàn)與滑動方向相反的滑動分力時(shí)，應(yīng)該取負(fù)值為第i塊段的剩余下滑動力傳遞至i+1塊段時(shí)的傳遞系數(shù)（j=i）傳遞系數(shù)法計(jì)算簡便，滑動面為折線，相關(guān)計(jì)算參數(shù)比圓弧面較為簡單，且計(jì)算結(jié)果較為準(zhǔn)確合理，適合作為手工計(jì)算選用的計(jì)算方法?？偨Y(jié)：各種條分法還有很多，本文不逐個(gè)介紹，下表只簡單的列出幾種條分法計(jì)算的區(qū)別。表3-1 各種條分法計(jì)算安全系數(shù)時(shí)的區(qū)別方法安全系數(shù)極限平衡條分法條塊間無作用力畢肖普法條塊間只有水平作用力spencer法條塊間水平與垂直作用力之比為常數(shù)楊布法假定條間作用力位置sa

50、ima法條塊間滿足極限平衡條件moregenst-price條間切向力和法向力之比與水平方向坐標(biāo)之間的函數(shù)關(guān)系x/e=af(x)從上表我們可以看出各種條分法聚焦的焦點(diǎn)問題就是條塊間作用力的選取與否和選擇怎么樣的條間作用力。electricity lines, equipment inspections, found hidden in time for rectification, maintenance, and security. 9, do not use an open flame in the classroom, prohibit burning stove, lit candle

51、s, mosquito repellent, no smoking, and banning messy wiring. without using any household appliances is not allowed. 10, live on campus faculty members, must lead by example, and educate families and children ready to fire. 11, household use of gas in schools, to master proper usage, pay attention to

52、 the leak-proof, explosion-proof, fireproof, closing valve after use to ensure security. 12, dining room must be qualified, and annual testing of pressure vessels, to regularly check, the canteen workers must be certified, strictly by operation operation, gas tank and stove safety distance of 1.5 me

53、ters, to prevent accidents. 13, the adverse consequences caused by ignoring fire safety regulations, will be punished, until investigated for legal responsibility. song lin xiang liu jia ping elementary school march 2016 xiang liu jia ping elementary school, pine slopes surrounding safety management

54、 system 1 teachers and students, the surrounding area of the school governance covers personal and food hygiene, cultural events and other aspects, integrated governance shall obtain wide support and full cooperation of the community. on the surrounding environment in schools should be closely monit

55、ored. 2, school work at the same time, should pay attention to the safety management of school environment, should take the initiative to contact the district police station, the village committee, correctional centre, township government, business management and other departments to do a good job management. 3, teacher on duty with the exception of inspe