邊坡支護(hù)(最全版)PTT課件

邊坡支護(hù)邊坡支護(hù)1本章重點(diǎn)（1）邊坡失穩(wěn)與滑坡的定義（2）邊坡形態(tài)與分類（3）邊坡工程的地質(zhì)勘探邊坡支護(hù)(最全版)PTT課件2概述

邊坡失穩(wěn)與滑坡邊坡是自然或人工形成的斜坡，是人類工程活動(dòng)中最基本的地質(zhì)環(huán)境之一，也是工程建設(shè)中最常見的工程形式。作為全球性三大地質(zhì)災(zāi)害(地震、洪水、崩塌滑坡泥石流)之一的邊坡失穩(wěn)塌滑嚴(yán)重危及到國家財(cái)產(chǎn)和人們的生命安全。隨著我國基礎(chǔ)建設(shè)的大力發(fā)展，在礦山、水利、交通等部門都涉及到大量的邊坡問題，因此對(duì)邊坡的正確認(rèn)識(shí)，合理地設(shè)計(jì)、適當(dāng)?shù)闹卫?，把邊坡失穩(wěn)造成的災(zāi)害降低到最低限度，是巖土工程界的學(xué)者和工程設(shè)計(jì)人員必須考慮的問題。概述3

邊坡是否穩(wěn)定受多種因數(shù)的影響，主要有：(1)巖土性質(zhì)的影響，包括巖土的堅(jiān)硬程度、抗風(fēng)化能力、抗軟化能力、強(qiáng)度、組成、透水性等；(2)巖層的構(gòu)造與結(jié)構(gòu)的影響，表現(xiàn)在節(jié)理裂隙的發(fā)育程度及其分布規(guī)律、結(jié)構(gòu)面的膠結(jié)情況、軟弱面和破碎帶的分布與邊坡的關(guān)系、下伏巖土界面的形態(tài)以及坡向坡角等；(3)水文地質(zhì)條件的影響，包括地下水的埋藏條件、地下水的流動(dòng)及動(dòng)態(tài)變化等；(4)地貌因數(shù)，如邊坡的高度、坡度和形態(tài)等；(5)風(fēng)化作用的影響，主要體現(xiàn)為風(fēng)化作用將減弱巖土的強(qiáng)度，改變地下水的動(dòng)態(tài)；(6)氣候作用的影響，氣候引起巖土風(fēng)化速度、風(fēng)化厚度以及巖石風(fēng)化后的機(jī)械、化學(xué)變化，同時(shí)引起地下水(降水)作用的變化；邊坡是否穩(wěn)定受多種因數(shù)的影響，主要有4

(7)地震作用除了使巖土體增加下滑力外，還常常引起孔隙水壓力的增加和巖土體的強(qiáng)度的降低；另外人類活動(dòng)的開挖、填筑和堆載等人為因數(shù)同樣可能造成邊坡的失穩(wěn)。 邊坡在自然與人為因素作用下的破壞形式主要表現(xiàn)為滑坡、滑塌、崩塌和剝落。滑坡(slides)是斜坡部分巖土體在重力作用下，沿一定的軟弱面，緩慢地整體向下移動(dòng)，具有蠕動(dòng)變形、滑動(dòng)破壞和漸趨穩(wěn)定三個(gè)階段，有時(shí)也具有高速急劇移動(dòng)現(xiàn)象。滑塌(slip—slumps)是因開挖、填筑、堆載引起斜坡的滑動(dòng)或塌落，一般較突然，粘性土類邊坡有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)一個(gè)變形發(fā)展過程。 (7)地震作用除了使巖土體增加下滑力外，還常常引起孔隙5

崩塌(fall—slumps)是整個(gè)巖土體塊脫離母體，突然從較陡的斜坡上崩落、翻轉(zhuǎn)、跳躍、堆落在坡腳，規(guī)模巨大的稱為山崩，規(guī)模較小的稱為塌方。剝落(falls)是斜坡巖土長期遭受風(fēng)化、侵蝕，在沖刷和重力作用下，巖(土)屑(塊)不斷沿斜坡滾落堆積在坡腳。

邊坡失穩(wěn)破壞產(chǎn)生的滑坡、滑動(dòng)、沉陷、泥石流、巖崩，這些在表面上看似斜坡巖土體運(yùn)動(dòng)的不同表現(xiàn)形式，但隨時(shí)都有可能帶來嚴(yán)重的破壞，甚至是災(zāi)難。崩塌(fall—slumps)是整個(gè)巖土體塊脫離母體6

邊坡形態(tài)與分類

在實(shí)際工程中，為滿足不同工程用途的需要，邊坡設(shè)計(jì)形態(tài)多種多樣，邊坡的分類通常有以下幾種：

(1)按照邊坡的成因可分為天然邊坡和人工邊坡。天然邊坡是自然形成的山坡和江河湖海的岸坡。(2)按照構(gòu)成邊坡坡體的巖土性質(zhì)可分為粘性土類邊坡、碎石類邊坡、黃土類邊坡和巖石類邊坡。(3)按照邊坡的穩(wěn)定性程度可分為穩(wěn)定性邊坡、基本穩(wěn)定邊坡、欠穩(wěn)定邊坡和不穩(wěn)定邊坡。這種分類方法一般根據(jù)邊坡的穩(wěn)定性系數(shù)的大小進(jìn)行劃分，但無嚴(yán)格的規(guī)定。(4)按照邊坡的高度分類，邊坡高度大于l5m稱為高邊坡，小于l5m稱為一般邊坡。邊坡形態(tài)與分類7(5)根據(jù)邊坡的斷面形式可分為直立式邊坡、傾斜式邊坡和臺(tái)階形邊坡，如圖所示。根據(jù)這三種形式可構(gòu)成復(fù)合形式的邊坡，如圖所示。邊坡橫斷面外形和各部位名稱如圖所示。(6)根據(jù)使用年限分為臨時(shí)性邊坡和永久性邊坡。臨時(shí)性邊坡是指工作年限不超過兩年的邊坡；永久性邊坡是指工作年限超過兩年的邊坡。除了上述分類方法外，邊坡還可以根據(jù)支護(hù)結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行分類。在實(shí)際工程中，由于設(shè)計(jì)或施工不當(dāng)，或因地質(zhì)條件的特殊復(fù)雜性難以預(yù)計(jì)，邊坡中一部分坡體相對(duì)于另一部份坡體產(chǎn)生相對(duì)位移以至喪失原有穩(wěn)定性，從而形成滑坡，其滑動(dòng)形式可用圖表示。(5)根據(jù)邊坡的斷面形式可分為直立式邊坡、傾斜式邊坡和臺(tái)階形8式中：——土顆粒的重，kN；在計(jì)算錨桿變形和支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移與垂直位移時(shí)，荷載效應(yīng)組合應(yīng)為正常使用極限狀態(tài)準(zhǔn)永久組合，但不計(jì)人風(fēng)荷載和地震荷載作用。一般地，完整性好密度大的巖石，滲透系數(shù)很低，常常小于l0-7m／s水頭梯度是指地下水沿著水流方向(滲透方向)單位長度上的水頭差，用i表示，其表達(dá)式為：探井的深度受施工難易程度的限制，不及鉆探所能達(dá)到的深度，成本也比鉆探高得多。（）①受力主動(dòng)、可靠；這種分類方法一般根據(jù)邊坡的穩(wěn)定性系數(shù)的大小進(jìn)行劃分，但無嚴(yán)格的規(guī)定。(4)地貌因數(shù)，如邊坡的高度、坡度和形態(tài)等；當(dāng)土體被壓縮時(shí)，土粒間的距離減小，原始粘結(jié)力隨之增大。（）②噴射素混凝土防護(hù)(1)土的天然容重天然邊坡是自然形成的山坡和江河湖海的岸坡。由于邊坡巖土介質(zhì)的復(fù)雜性、可變性和不確定性，地質(zhì)勘察參數(shù)難以準(zhǔn)確確定，加之設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)方法帶有經(jīng)驗(yàn)性和類比性。復(fù)合邊坡形態(tài)式中：——土顆粒的重，kN；9邊坡支護(hù)(最全版)PTT課件10

牽引式滑坡主要是由于邊坡開挖卸載，坡體內(nèi)部應(yīng)力釋放，原有平衡狀態(tài)被打破，在坡頂后緣一定位置處產(chǎn)生拉裂縫，隨著邊坡開挖深度的增加，裂縫逐漸向后發(fā)展，滑動(dòng)面位置相應(yīng)由淺部向深部發(fā)展。推移式滑坡主要是由于整個(gè)路堤(或堤壩、土堤等)向下滑動(dòng)，推動(dòng)坡體變形或破壞，坡頂出現(xiàn)明顯的下沉，并出現(xiàn)拉裂縫，形成臺(tái)階；坡腳附近的地面有較大的側(cè)向位移并向上隆起。而整體式滑坡則是由于坡體開挖或填筑，破壞了整個(gè)古滑坡體的平衡狀態(tài)，致使整個(gè)古滑坡體復(fù)活，在整個(gè)坡面上均出現(xiàn)大小不同的拉裂縫，坡腳產(chǎn)生明顯的向上隆起。 牽引式滑坡主要是由于邊坡開挖卸載，坡體內(nèi)部應(yīng)力釋放，原有11

邊坡的安全等級(jí)的劃分是根據(jù)邊坡破壞后造成的損失的嚴(yán)重性、邊坡的類型及坡高等因素確定的，它是邊坡工程設(shè)計(jì)和施工中根據(jù)不同的地質(zhì)環(huán)境條件及工程具體情況加以區(qū)別對(duì)待的重要標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)《建筑邊坡支護(hù)技術(shù)規(guī)范》，邊坡的安全等級(jí)劃分為三級(jí)，如表所示。

邊坡的安全等級(jí)的劃分是根據(jù)邊坡破壞后造成的損失的嚴(yán)重性、12邊坡穩(wěn)定性研究的發(fā)展 邊坡研究的基礎(chǔ)理論是建立在土力學(xué)和巖石力學(xué)之上的，所以土力學(xué)和巖石力學(xué)的成就與發(fā)展決定了對(duì)邊坡研究的完善程度。二次世界大戰(zhàn)前后，邊坡問題的研究尚屬土力學(xué)的研究范疇，邊坡穩(wěn)定性分析方法主要借鑒土力學(xué)的研究成果，例如l916年由Prantle提出，F(xiàn)elle－nius和Taylor(1922)發(fā)展的圓弧滑動(dòng)法、1955年的Bishop條分法、l954年的Janbu條分法和20世紀(jì)70年代的王復(fù)來分析方法等形成極限平衡理論，是建立在剛塑性體模型基礎(chǔ)上的破壞理論，是古典土力學(xué)解決土質(zhì)邊坡穩(wěn)定性的核心。而現(xiàn)代土力學(xué)致力于土體真實(shí)破壞過程的理論研究，它的建立可能要運(yùn)用到損傷力學(xué)、細(xì)觀力學(xué)和分形理論等現(xiàn)代力學(xué)分支，最后要完成對(duì)邊坡破壞過程的數(shù)學(xué)模擬。邊坡穩(wěn)定性研究的發(fā)展13

進(jìn)入20世紀(jì)90年代，邊坡問題的研究將傳統(tǒng)的邊坡工程地質(zhì)學(xué)、現(xiàn)代巖土力學(xué)和現(xiàn)代數(shù)學(xué)力學(xué)相結(jié)合，形成了所謂的現(xiàn)代邊坡工程學(xué)；各種現(xiàn)代科學(xué)的新技術(shù)，如系統(tǒng)工程論、數(shù)量理論、信息理論、模糊數(shù)學(xué)、灰色理論、現(xiàn)代概率統(tǒng)計(jì)理論、耗散論、協(xié)同學(xué)、突變理論、混池理論、分形理論等不斷用于邊坡問題研究中，從而給邊坡的穩(wěn)定性研究提供了新理論、新方法。 進(jìn)入20世紀(jì)90年代，邊坡問題的研究將傳統(tǒng)的邊坡工程地質(zhì)14 綜上所述，不難發(fā)現(xiàn)，目前邊坡穩(wěn)定性研究已有了相當(dāng)?shù)乃脚c規(guī)模。邊坡作為一個(gè)系統(tǒng)工程，其發(fā)展過程可表述為5個(gè)階段，即借助于古典土力學(xué)的穩(wěn)定性分析階段、50年代偏重于穩(wěn)定性描述與分析的地質(zhì)分析階段、60年代考慮時(shí)效過程的穩(wěn)定性分析階段、80年代后期以數(shù)值模擬、模型試驗(yàn)為主的半定量分析階段和90年代以后的現(xiàn)代邊坡工程學(xué)階段。 綜上所述，不難發(fā)現(xiàn)，目前邊坡穩(wěn)定性研究已有了相當(dāng)?shù)乃?5邊坡處治技術(shù)的發(fā)展 邊坡治理是一項(xiàng)技術(shù)復(fù)雜、施工困難的災(zāi)害防治工程。近年來，隨著高速公路建設(shè)事業(yè)的迅速發(fā)展，以及大型重點(diǎn)工程項(xiàng)目的日益增多，邊坡治理總是越來越突出。 在20世紀(jì)90年代，壓力注漿加固手段及框架錨固結(jié)構(gòu)越來越多地用于邊坡處治，尤其是用于高邊坡的處治防護(hù)工程中。它是一種邊坡的深層加固處治技術(shù)，能解決邊坡的深層加固及穩(wěn)定性問題，達(dá)到根治邊坡的目的，因而是一種極具廣泛應(yīng)用前景的高邊坡處治技術(shù)。邊坡處治技術(shù)的發(fā)展16

目前可供采用的邊坡加固措施很多，有削坡減載技術(shù)、排水與截水措施、錨固措施、混凝土抗剪結(jié)構(gòu)措施、支擋措施、壓坡措施以及植物框格護(hù)坡、護(hù)面等，在邊坡治理工程中強(qiáng)調(diào)多措施綜合治理的原則，以加強(qiáng)邊坡的穩(wěn)定性。然而隨著工程建設(shè)規(guī)模的不斷增大，邊坡高度增高，復(fù)雜性增大，對(duì)邊坡的處治技術(shù)要求也越來越高。如采礦邊坡可達(dá)300～500m，在新西蘭已達(dá)1000m；舉世矚目的長江三峽工程，其雙線連續(xù)五級(jí)船閘是世界上規(guī)模最大的船閘，位于山頂劈嶺下切的巖槽中，土石方開挖量達(dá)3700萬立方米，形成的花崗巖體高邊坡高度達(dá)l70多米，且下部為50～60m的直立巖墻，在邊坡加固中僅錨桿用量就達(dá)18萬多根?？梢灶A(yù)見，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，邊坡處治技術(shù)將得到進(jìn)一步的發(fā)展，并逐步走向完善。 目前可供采用的邊坡加固措施很多，有削坡減載技術(shù)、排水與截17邊坡工程的地質(zhì)勘探邊坡工程的地質(zhì)勘察主要目的是查明邊坡的工程地質(zhì)條件、確定邊坡的類型和破壞模式、為邊坡穩(wěn)定性分析和設(shè)計(jì)計(jì)算提供必備的參數(shù)，同時(shí)給出不穩(wěn)定邊坡的整治建議措施。其具體內(nèi)容包括地形地貌特征、地層結(jié)構(gòu)特征、地質(zhì)構(gòu)造、地下水、地震、邊坡巖土體的物理力學(xué)參數(shù)、邊坡的穩(wěn)定性現(xiàn)狀及邊坡鄰近的建筑物情況。邊坡勘察應(yīng)根據(jù)不同的階段布置不同的勘察工作；通常在初步勘察階段要求在收集已有的地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上，進(jìn)行工程地質(zhì)測繪、勘探和試驗(yàn)工作，通過分析邊坡的變形機(jī)制，以達(dá)到初步評(píng)價(jià)邊坡穩(wěn)定性的目的。而詳細(xì)勘察則是對(duì)經(jīng)過初勘發(fā)現(xiàn)不穩(wěn)定或穩(wěn)定性差的邊坡及其鄰近地段進(jìn)行工程地質(zhì)測繪、勘探、測試和分析計(jì)算，提出邊坡計(jì)算參數(shù)，作出邊坡的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)。施工勘察主要是對(duì)前階段勘察的補(bǔ)充。不同階段勘察中采用的勘察手段所占工作量是不同的，應(yīng)當(dāng)符合相關(guān)規(guī)范的要求。邊坡工程的地質(zhì)勘探18邊坡勘察中的地質(zhì)測繪邊坡工程地質(zhì)測繪的主要任務(wù)是在圖上如實(shí)反映出邊坡的地形、地貌、地物特征以及結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀和性質(zhì)等。邊坡地形復(fù)雜，起伏高差大。邊坡測繪時(shí)，應(yīng)盡量以導(dǎo)線點(diǎn)作測站。當(dāng)導(dǎo)線點(diǎn)作測站測繪范圍受到限制時(shí)，可根據(jù)導(dǎo)線點(diǎn)用視距法或交會(huì)法設(shè)置獨(dú)立地形轉(zhuǎn)點(diǎn)。在地物、地貌復(fù)雜處，可連續(xù)設(shè)置第二個(gè)地形轉(zhuǎn)點(diǎn)。邊坡測繪范圍應(yīng)超出工程處治范圍一定距離，一般為20m。地形圖所用比例尺一般不小于1：500。邊坡橫斷面地形圖測繪通常每隔20m一道。當(dāng)?shù)匦螐?fù)雜變化較大時(shí)，在地形變化特征點(diǎn)處應(yīng)加測橫斷面地形圖。橫斷面地形圖所用比例尺通常不小于l：200。邊坡勘察中的地質(zhì)測繪19邊坡工程地質(zhì)勘探手段 僅通過工程地質(zhì)測繪是難于查明邊坡的工程地質(zhì)條件的，所以在邊坡的工程地質(zhì)勘察中必須采用地質(zhì)勘探工作。邊坡工程地質(zhì)勘探工作的首要任務(wù)就是要全面查明邊坡的工程地質(zhì)條件，包括地質(zhì)構(gòu)造、地貌特征及其成因、滑動(dòng)面形狀特征以及水文地質(zhì)條件，其次就是為測定邊坡巖土的物理力學(xué)性質(zhì)、地下水運(yùn)動(dòng)規(guī)律準(zhǔn)備條件?？碧降闹饕侄斡秀@探、探井、探槽和物探等。邊坡工程地質(zhì)勘探手段20

1)鉆探通過鉆探，可揭示邊坡各地層的厚度、位置、產(chǎn)狀。根據(jù)鉆孔取芯試樣的分析，可進(jìn)一步確定出各地層的物質(zhì)成分、物理力學(xué)性質(zhì)。為鑒別和劃分地層，鉆孔直徑不宜過小，須滿足試驗(yàn)對(duì)取樣尺寸的要求。

2)探井··

探井比鉆探更直觀、更能準(zhǔn)確地揭示邊坡各地層的厚度、位置、產(chǎn)狀、結(jié)構(gòu)組成情況。探井的深度受施工難易程度的限制，不及鉆探所能達(dá)到的深度，成本也比鉆探高得多。

3)探槽在邊坡頂部滑動(dòng)面邊緣附近下部剪出口附近，滑動(dòng)面位置較淺，可利用槽探手段揭示滑動(dòng)面在邊緣或剪出口部位處的形態(tài)特征及相應(yīng)地層的情況。1)鉆探21

4)物探物探(又稱地球物理勘探)應(yīng)在工程地質(zhì)測繪和鉆探的相互配合下進(jìn)行，可作為一種輔助性勘探手段。物探方法可根據(jù)工程要求、探測對(duì)象的地球物理特性和場地地形地質(zhì)條件等因素確定。選擇物探方法時(shí)，應(yīng)充分考慮邊坡場地的地形起伏、表土層的均勻性和各向異性、場地附近有無對(duì)物探工作造成干擾的因素(如變電設(shè)備、高壓電線、地下金屬管道、機(jī)械振動(dòng))等場地條件的適宜性。4)物探22邊坡工程地質(zhì)試驗(yàn)

測繪、勘探只能查明邊坡中土石的結(jié)構(gòu)和地下水位等問題，要定量地測定邊坡中土石和地下水各種性能指標(biāo)，則必須由室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和野外試驗(yàn)工作來完成。野外試驗(yàn)工作能在天然條件下測定邊坡土石的各種性能，其所得資料比在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)用小塊土石試樣所得資料更符合實(shí)際情況，更能反映巖土體由于裂隙、軟弱夾層及層理等的切割而造成的非均質(zhì)性及各向異位，但是這類工作需要較大型設(shè)備，費(fèi)時(shí)而且成本高昂，所以一般多在后期勘察階段中采用，即主要應(yīng)在詳細(xì)勘察階段進(jìn)行，以便為詳細(xì)設(shè)計(jì)計(jì)算提供指標(biāo)。初步勘察階段也要進(jìn)行相當(dāng)數(shù)量的這類工作，但所得數(shù)據(jù)主要是用于初步評(píng)價(jià)邊坡的穩(wěn)定性。在補(bǔ)充勘察階段中，為了補(bǔ)充前一階段工作之不足也進(jìn)行一定量的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)及野外試驗(yàn)工作。邊坡工程地質(zhì)試驗(yàn)23

工程地質(zhì)勘察中常用的野外測試工作大致可分成4大類，亦即巖土力學(xué)性質(zhì)的試驗(yàn)、巖體中應(yīng)力測量、水文地質(zhì)試驗(yàn)和改善巖石性能的試驗(yàn)等。土石力學(xué)性質(zhì)野外測定包括疏松土和堅(jiān)硬巖石的強(qiáng)度和變形性能的野外測定。巖體中應(yīng)力測量不僅要測定巖體的原有應(yīng)力狀態(tài)，同時(shí)還要測定工程活動(dòng)過程中應(yīng)力的變化，一般對(duì)于大型邊坡才進(jìn)行。水文地質(zhì)試驗(yàn)包括測定地下水的流動(dòng)途徑、滲水、鉆孔注水、壓水、抽水試驗(yàn)測定土石的滲透性等。在一般邊坡的治理工程中，對(duì)于邊坡巖土體的試驗(yàn)通常僅考慮下列項(xiàng)目的試驗(yàn)。 工程地質(zhì)勘察中常用的野外測試工作大致可分成4大類，亦24邊坡變形觀測邊坡在坡體自重、震動(dòng)或地震等外荷載作用下，常會(huì)產(chǎn)生開裂、沉降、位移甚至失穩(wěn)破壞，因此有必要對(duì)邊坡的變形情況進(jìn)行觀測，以便對(duì)邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行預(yù)測及評(píng)價(jià)。變形觀測網(wǎng)的形式，應(yīng)根據(jù)邊坡的特征和地形地貌條件確定。當(dāng)邊坡的范圍不大，其形狀窄而長，主軸位置較明顯時(shí)，可采用十字交叉狀觀測網(wǎng)；當(dāng)?shù)匦伍_闊，邊坡范圍不大，在其四周有小山丘時(shí)，可采用放射狀觀測網(wǎng)；當(dāng)邊坡地形復(fù)雜，范圍較大時(shí)，可采用任意方格觀測網(wǎng)。·

在進(jìn)行觀測點(diǎn)的布置時(shí)，主要觀測線上的觀測點(diǎn)，不得少于5個(gè)。水準(zhǔn)點(diǎn)、置鏡點(diǎn)、照準(zhǔn)點(diǎn)及其兩端的觀測點(diǎn)，均應(yīng)設(shè)置在邊坡體的穩(wěn)定地段上。觀測站樁點(diǎn)的埋設(shè)應(yīng)考慮觀測線的通視要求。邊坡變形觀測的次數(shù)，一般每月l～2次，遇降雨或變形速度加快時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增加觀測次數(shù)。每次的觀測資料及時(shí)整理，當(dāng)發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象時(shí)，應(yīng)及時(shí)分析處理。邊坡變形觀測25邊坡滑動(dòng)面的地質(zhì)勘探邊坡滑動(dòng)面地質(zhì)勘探的主要目的是查明滑動(dòng)面的位置、形態(tài)、力學(xué)特征、滑體結(jié)構(gòu)、各地層面物理力學(xué)性質(zhì)、滑動(dòng)的成因、穩(wěn)定程度，并預(yù)測其發(fā)展趨勢。邊坡滑動(dòng)面勘探點(diǎn)、線的布置應(yīng)以查明滑動(dòng)面的位置和形態(tài)為原則，除應(yīng)在滑動(dòng)主軸線布置勘探線外，在其兩側(cè)宜布置一定數(shù)量的勘探點(diǎn)、線?？碧街鬏S線上的勘探點(diǎn)間距，一般不大于30m。在支擋構(gòu)筑物位置處，應(yīng)布置一條勘探線。在勘探點(diǎn)的總數(shù)中，宜有適量探井或探槽?？碧娇椎纳疃葢?yīng)超過最底層的滑動(dòng)面，并應(yīng)進(jìn)入穩(wěn)定地層一定深度；在抗滑樁位置處的勘探深度，應(yīng)按其預(yù)計(jì)錨固深度確定。勘探取樣時(shí)，應(yīng)從滑體前、中、后部的滑動(dòng)帶及其上下各主要土層中分別采取土樣；當(dāng)滑動(dòng)面不明顯時(shí)，應(yīng)在預(yù)定的滑動(dòng)帶附近連續(xù)取樣。邊坡滑動(dòng)面的地質(zhì)勘探26邊坡設(shè)計(jì)的基本資料設(shè)計(jì)基本資料邊坡設(shè)計(jì)開始之前，除了應(yīng)掌握有關(guān)整個(gè)邊坡的資料，包括工程地質(zhì)、水文條件、地震烈度受國家頒發(fā)的有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范外，應(yīng)注意相關(guān)工程資料的搜集和分析，如公路邊坡設(shè)計(jì)中應(yīng)搜集路線平、縱、橫斷面設(shè)計(jì)資料及路基設(shè)計(jì)表，水工邊坡中應(yīng)搜集大壩、船閘等相關(guān)工程的有關(guān)資料。此外，還應(yīng)重視土質(zhì)調(diào)查試驗(yàn)資料，當(dāng)?shù)赝愡吰鹿こ痰慕?jīng)驗(yàn)資料的搜集與分析。邊坡設(shè)計(jì)的基本資料271)工程地質(zhì)勘察報(bào)告這是對(duì)邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析與評(píng)價(jià)的主要資料，它包括邊坡的地層結(jié)構(gòu)，各地層的產(chǎn)狀、構(gòu)造、巖層的完整及破碎程度、風(fēng)化程度等，覆蓋層厚度及變化情況，可能破裂面(或滑動(dòng)面)的立置、形態(tài)及潛在變化，地形變化及地貌特征等。2)水文條件邊坡設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)掌握邊坡地段處地表水及地下水的情況，包括雨季及枯水季節(jié)的地下水位情況，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)年限內(nèi)的最大降雨量等資料。1)工程地質(zhì)勘察報(bào)告283)地震資料邊坡設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)查閱國家地震烈度區(qū)劃圖，當(dāng)?shù)卣鹆叶鹊陀?度時(shí)，可不考慮地震荷載；當(dāng)?shù)卣鹆叶冗_(dá)到6度以上(含6度)時(shí)，應(yīng)計(jì)算地震荷載的影響。4)土質(zhì)調(diào)查試驗(yàn)報(bào)告在進(jìn)行邊坡設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)掌握土層的類別及物理、力學(xué)性質(zhì)，它是在進(jìn)行工程地質(zhì)勘測時(shí)通過調(diào)查、鉆(挖)孔采集各土層(地層)的原狀土(巖)樣，并以室內(nèi)或原位試驗(yàn)方法取得的。各層土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)有粒徑級(jí)配、塑液限、天然含水量、土體天然容重、飽和容重、抗剪強(qiáng)度指標(biāo)、滲透系數(shù)水力坡體、巖石天然狀態(tài)及飽和狀態(tài)下的單軸(無側(cè)限)抗壓強(qiáng)度，以及土(巖)樣柱狀剖面圖等。3)地震資料295)相關(guān)工程資料邊坡工程的設(shè)計(jì)應(yīng)與相關(guān)工程相適應(yīng)，盡量不影響相關(guān)工程的使用功能，因此，在設(shè)計(jì)前應(yīng)搜集相關(guān)工程的總體平面布置圖、縱斷面及橫斷面設(shè)計(jì)圖，對(duì)于公路邊坡工程，還應(yīng)搜集路基設(shè)計(jì)表。6)同類邊坡工程的經(jīng)驗(yàn)資料邊坡設(shè)計(jì)時(shí)，在對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件及降雨情況缺乏把握的情況下，對(duì)當(dāng)?shù)赝愡吰鹿こ痰慕?jīng)驗(yàn)資料，包括邊坡斷面設(shè)·計(jì)形狀、坡比、臺(tái)階高度、臺(tái)階寬度、防護(hù)結(jié)構(gòu)形式等進(jìn)行深入細(xì)致的分析研究顯得尤為重要。7)邊坡工程環(huán)境資料邊坡工程設(shè)計(jì)應(yīng)考慮邊坡工程對(duì)周邊環(huán)境的影響，以保護(hù)與美化環(huán)境，因此在邊坡設(shè)計(jì)前必須收集與邊坡工程有關(guān)的環(huán)境資料。5)相關(guān)工程資料30常用設(shè)計(jì)參數(shù) 邊坡治理工程設(shè)計(jì)中，常用物理力學(xué)參數(shù)有邊坡巖土體的物理力學(xué)參數(shù)以及結(jié)構(gòu)面的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)參數(shù)。

1)土體物理力學(xué)指標(biāo)

(1)土的天然容重土的天然容重是指在天然狀態(tài)下單位體積內(nèi)的土體重力，是邊坡穩(wěn)定性分析荷載計(jì)算中常用的一個(gè)指標(biāo)，用y表示，其表達(dá)式為

（）式中：W——土體在天然狀態(tài)下的重力，kN；

V——土體的體積，m3。常用設(shè)計(jì)參數(shù)31(2)土的飽和容重土的飽和容重是指土體中的孔隙全部被水充滿時(shí)，即飽和狀態(tài)下單位體積內(nèi)的土體重力，用表示，其表達(dá)式為（）式中：——土顆粒的重，kN；

——土體中孔隙的體積，m3；

——水的容重，kN。(2)土的飽和容重32(3)土的浮容重土體浮容重是指土體被水淹沒，受到水的浮力作用時(shí)單位體積內(nèi)的土體重力，以，表示，其表達(dá)式為：

（）式中：——土體中土顆粒的體積，m3。

(4)土的孔隙率孔隙率是指土體中孔隙體積與總體積之比，用n表示，其表達(dá)式為：（）(3)土的浮容重33(5)水頭梯度 水頭梯度是指地下水沿著水流方向(滲透方向)單位長度上的水頭差，用i表示，其表達(dá)式為：（）式中：——沿水流方向(滲流方向)相鄰兩點(diǎn)間的水頭差，m；

——沿水流方向(滲流方向)相鄰兩點(diǎn)間的透徑距離，m。

(5)水頭梯度34(6)土的粘結(jié)力土的粘結(jié)力是指土體中顆粒間的連接力，又稱內(nèi)聚力，用c表示。土的抗剪強(qiáng)度主要取決于粘結(jié)力c的大小。土的粘結(jié)力包括原始粘結(jié)力和固化粘結(jié)力。原始粘結(jié)力是指由于土粒間水膜與相鄰?fù)亮Ｖg的分子引力所形成的粘結(jié)力。當(dāng)土體被壓縮時(shí)，土粒間的距離減小，原始粘結(jié)力隨之增大。當(dāng)土體的天然結(jié)構(gòu)被破壞時(shí)，將喪失原始粘結(jié)力的一部分，但會(huì)隨著時(shí)間而恢復(fù)其中的一部分。固化粘結(jié)力是指由于土中化合物的膠結(jié)作用而形成的粘結(jié)力。當(dāng)土體的天然結(jié)構(gòu)被破壞時(shí)，即喪失這一部份粘結(jié)力，而不能恢復(fù)(7)土的內(nèi)摩擦角土的內(nèi)摩擦角是反映土體顆粒之間摩擦特性的一個(gè)重要指標(biāo)，用φ表示。土的粘結(jié)力c與內(nèi)摩擦角φ可通過直剪試驗(yàn)或三軸試驗(yàn)測定。(6)土的粘結(jié)力35邊坡勘察應(yīng)根據(jù)不同的階段布置不同的勘察工作；這種分類方法一般根據(jù)邊坡的穩(wěn)定性系數(shù)的大小進(jìn)行劃分，但無嚴(yán)格的規(guī)定。（）（1）何謂邊坡失穩(wěn)?談?wù)勀銓?duì)邊坡失穩(wěn)的認(rèn)識(shí)和看法。(1)按照邊坡的成因可分為天然邊坡和人工邊坡。(9)結(jié)合邊坡設(shè)計(jì)制定施工、監(jiān)測方案。在補(bǔ)充勘察階段中，為了補(bǔ)充前一階段工作之不足也進(jìn)行一定量的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)及野外試驗(yàn)工作。(4)按照邊坡的高度分類，邊坡高度大于l5m稱為高邊坡，小于l5m稱為一般邊坡。巖石材料的物理性質(zhì)指標(biāo)主要是指巖石的密度、容重、空隙比、含水量、吸水性，力學(xué)指標(biāo)主要有抗拉壓強(qiáng)度，C、φ值，以及變形參數(shù)等。(4)地貌因數(shù)，如邊坡的高度、坡度和形態(tài)等；其具體內(nèi)容包括地形地貌特征、地層結(jié)構(gòu)特征、地質(zhì)構(gòu)造、地下水、地震、邊坡巖土體的物理力學(xué)參數(shù)、邊坡的穩(wěn)定性現(xiàn)狀及邊坡鄰近的建筑物情況。邊坡研究的基礎(chǔ)理論是建立在土力學(xué)和巖石力學(xué)之上的，所以土力學(xué)和巖石力學(xué)的成就與發(fā)展決定了對(duì)邊坡研究的完善程度。①計(jì)算邊坡與支擋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及滑坡推力時(shí)，其荷載分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)取；在抗滑樁位置處的勘探深度，應(yīng)按其預(yù)計(jì)錨固深度確定。所以，在山區(qū)土木工程建設(shè)中，注意識(shí)別和防治滑坡，其治理原則要求方案可行、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、一次根治、不留后患?？碧饺訒r(shí)，應(yīng)從滑體前、中、后部的滑動(dòng)帶及其上下各主要土層中分別采取土樣；橫斷面地形圖所用比例尺通常不小于l：200。其具體內(nèi)容包括地形地貌特征、地層結(jié)構(gòu)特征、地質(zhì)構(gòu)造、地下水、地震、邊坡巖土體的物理力學(xué)參數(shù)、邊坡的穩(wěn)定性現(xiàn)狀及邊坡鄰近的建筑物情況。

2)巖石物理力學(xué)指標(biāo)巖石材料的物理性質(zhì)指標(biāo)主要是指巖石的密度、容重、空隙比、含水量、吸水性，力學(xué)指標(biāo)主要有抗拉壓強(qiáng)度，C、φ值，以及變形參數(shù)等。(1)巖石質(zhì)量密度巖石的質(zhì)量密度是指單位體積巖石所含有的質(zhì)量，設(shè)巖塊的質(zhì)量為m，自然體積為V，則天然狀態(tài)下巖石的質(zhì)量密度為

（）

邊坡勘察應(yīng)根據(jù)不同的階段布置不同的勘察工作；36(2)容重單位體積巖石的重力叫重力密度，簡稱為容重。由于天然體積包括孔隙體積，巖石的重力又可能包括其中含水的重力，因此，容重應(yīng)有干容重、濕容重之分，天然狀態(tài)下的容重應(yīng)與濕容重相同，因此天然容重為（）式中：W——巖石自然狀態(tài)下的重力，kN；

V——相應(yīng)的巖石在自然狀態(tài)下的體積，m3

。干容重為（）式中：——巖石試件完全烘干后的重力，kN；

V——巖石試件的體積，m3，這里假定干燥過程中巖石試樣的體積保持不變。

(2)容重37(3)巖石的孔隙性 巖石的孔隙性指巖石內(nèi)的裂隙和空隙發(fā)育程度。在工程上常用孔隙比來表示孔隙性的大小。定義為孔隙體積與巖石實(shí)在固體體積之比，即

（）式中：——孔隙體積；

——巖石內(nèi)固體礦物顆粒的體積。(3)巖石的孔隙性38(4)巖石的吸水性與滲水性巖石的吸水能力指標(biāo)用吸水率表示。在一定的壓力下，巖石于試樣吸入水的重力與巖樣干重力之比即為吸水率，吸水率常用ω表示。即

（）式中：——在一個(gè)大氣壓力下試樣吸入水的重力；

——巖樣的干重力。 巖石的滲水性是指在一定的試驗(yàn)條件下水滲入巖石透過試樣的能力。由于透過巖石必須有連通的孔隙，透水性的大小不僅取決于孔隙比的大小。還與孔隙的大小和連通情況有關(guān)。(4)巖石的吸水性與滲水性39巖石滲水性指標(biāo)用滲透系數(shù)K表示，滲透系數(shù)根據(jù)達(dá)西定律定義為（）式中：q——單位時(shí)間內(nèi)的滲流重；

i——水力梯度；

F——過水面積；

K——透水性系數(shù)，其量鋼為速度的量綱。一般地，完整性好密度大的巖石，滲透系數(shù)很低，常常小于l0-7m／s巖石滲水性指標(biāo)用滲透系數(shù)K表示，滲透系數(shù)根據(jù)達(dá)西定律定義為40

(5)巖石單軸抗壓強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度巖石單軸抗壓強(qiáng)度反映了巖石在無側(cè)限條件(即=o)下承受單向壓縮荷載的能力，用Rc表示，抗拉強(qiáng)度反映了巖石在無側(cè)限條件(即=o)下承受單向拉伸荷載的能力，用Rt表示。

(6)巖石的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)巖石的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)是指巖石的粘結(jié)力C與內(nèi)摩擦角φ，它可以通過巖石的直剪試驗(yàn)和三軸試驗(yàn)獲得

。(5)巖石單軸抗壓強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度41(7)巖石的變形基本指標(biāo) 描述巖石變形性的基本指標(biāo)有巖石的變形模量和泊松比，這兩個(gè)指標(biāo)可以根據(jù)應(yīng)力一應(yīng)變曲線求得。變形模量是指巖石在單軸壓縮下軸向壓應(yīng)力與軸向應(yīng)變之比。如果巖石的應(yīng)力應(yīng)變曲線是直線，巖石的變形為彈性變形，巖石的變形模量為一常數(shù)。巖石的泊松比是側(cè)應(yīng)變與軸應(yīng)變之間比值，對(duì)于彈性體來也是一個(gè)常數(shù)。在實(shí)際工程中，常采用應(yīng)力應(yīng)變曲線上與應(yīng)力為極限強(qiáng)度50％的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的側(cè)應(yīng)變與軸應(yīng)變來計(jì)算巖石的泊松比。邊坡支護(hù)(最全版)PTT課件42

邊坡設(shè)計(jì)的基本原則

邊坡處治的常用措施

1)放緩邊坡放緩邊坡是邊坡處治的常用措施之一，通常為首選措施。它的優(yōu)點(diǎn)是施工簡便、經(jīng)濟(jì)、安全可靠。邊坡失穩(wěn)破壞通常是由于邊坡過高、坡度太陡所致。通過削坡，削掉一部份邊坡不穩(wěn)定巖土體，使邊坡坡度放緩，穩(wěn)定性提高。

2)支擋支擋(擋墻、抗滑樁等)是邊坡處治的基本措施。對(duì)于不穩(wěn)定的邊坡巖土體，使用支擋結(jié)構(gòu)(擋墻、抗滑樁等)對(duì)其進(jìn)行支擋，是一種較為可靠的處治手段。它的優(yōu)點(diǎn)是可從根本上解決邊坡的穩(wěn)定性問題，達(dá)到根治的目的。邊坡設(shè)計(jì)的基本原則433)加固

(1)注漿加固當(dāng)邊坡坡體較破碎、節(jié)理裂隙較發(fā)育時(shí)，可采用壓力注漿這一手段，對(duì)邊坡坡體進(jìn)行加固。灌漿液在壓力的作用下，通過鉆孔壁周圍切割的節(jié)理裂隙向四周滲透，對(duì)破碎邊坡巖土體起到膠結(jié)作用，形成整體；此外，砂漿柱對(duì)破碎邊坡巖土體起到螺栓連接作用，達(dá)到提高坡體整體性及穩(wěn)定性的目的。注漿加固可對(duì)邊坡進(jìn)行深層加固。

(2)錨桿加固當(dāng)邊坡坡體破碎，或邊坡地層軟弱時(shí)，可打入一定數(shù)量的錨桿，對(duì)邊坡進(jìn)行加固。錨桿加固邊坡的機(jī)理相當(dāng)于螺栓的作用。錨桿加固為一種中淺層加固手段。3)加固44(3)土釘加固對(duì)于軟質(zhì)巖石邊坡或土質(zhì)邊坡，可向坡體內(nèi)打入足夠數(shù)量的土釘，對(duì)邊坡起到加固作用。土釘加固邊坡的機(jī)理類似于群錨的作用。與錨桿相比，土釘加固具有“短”而“密”的特點(diǎn)，是一種淺層邊坡加固技術(shù)。兩者在設(shè)計(jì)計(jì)算理論上有所不同，但在施工工藝上是相似的。

(4)預(yù)應(yīng)力錨索加固當(dāng)邊坡較高、坡體可能的潛在破裂面位置較深時(shí)，預(yù)應(yīng)力錨索不失為一種較好的深層加固手段。目前，在高邊坡的加固工程中，正逐漸發(fā)展成為一種趨勢，被越來越多的人接受。(3)土釘加固45

在高邊坡加固工程中，與其他加固措施相比，預(yù)應(yīng)力錨索具有：①受力主動(dòng)、可靠；②作用力可均勻分布于需加固的邊坡上，對(duì)地形、地質(zhì)條件適應(yīng)力強(qiáng)，施工條件易滿足；③勿需放炮開挖，對(duì)坡體不產(chǎn)生擾動(dòng)和破壞，能維持坡體本身的力學(xué)性能不變；④施工速度快等優(yōu)點(diǎn)。

4)防護(hù)邊坡防護(hù)包括植物防護(hù)和工程防護(hù)。

(1)植物防護(hù) 植物防護(hù)是在坡面上栽種樹木、植被、草皮等植物，通過植物根系發(fā)育，起到固土，防止水土流失的一種防護(hù)措施。這種防護(hù)措施一般適用于邊坡不高、坡角不大的穩(wěn)定邊坡。 在高邊坡加固工程中，與其他加固措施相比，預(yù)應(yīng)力錨索具有：46(2)工程防護(hù)①砌體封閉防護(hù)當(dāng)邊坡坡度較陡、坡面土體松散、自穩(wěn)性差時(shí)，可采用圬工砌體封閉防護(hù)措施。砌體封閉防護(hù)包括漿砌片石、漿砌塊石、漿砌條石、漿砌預(yù)制塊、漿砌混凝土空心磚等。②噴射素混凝土防護(hù)對(duì)于穩(wěn)定性較好的巖質(zhì)邊坡，可在其表面噴射一層素混凝土，防止巖石繼續(xù)風(fēng)化、剝落，達(dá)到穩(wěn)定邊坡的目的。這是一種表層防護(hù)處治措施。③掛網(wǎng)錨噴防護(hù)對(duì)于軟質(zhì)巖石邊坡或石質(zhì)堅(jiān)硬但穩(wěn)定性較差的巖質(zhì)邊坡，可采用掛網(wǎng)錨噴防護(hù)。掛網(wǎng)錨噴是在邊坡坡面上鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)或土工塑料網(wǎng)等，向坡體內(nèi)打入錨桿(或錨釘)將網(wǎng)鉤牢，向網(wǎng)上噴射一定厚度的素混凝土，對(duì)邊坡進(jìn)行封閉防護(hù)。(2)工程防護(hù)47

5)排水

(1)截水溝為防止邊坡以外的水流進(jìn)入坡體，對(duì)坡面進(jìn)行沖刷，影響邊坡穩(wěn)定性，通常在邊坡外緣設(shè)置截水溝，以攔截坡外水流。

(2)坡內(nèi)排水溝除在邊坡外緣設(shè)置截水溝外，在邊坡坡體內(nèi)應(yīng)設(shè)置必要的排水溝，使大氣降雨能盡快排出坡體，避免對(duì)邊坡穩(wěn)定產(chǎn)生不利影響。5)排水48邊坡工程設(shè)計(jì)的基本原則

1)邊坡工程中的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)原則邊坡設(shè)計(jì)要解決的根本問題是在邊坡的穩(wěn)定與經(jīng)濟(jì)之間選擇一種合理的平衡，力求以最經(jīng)濟(jì)的途徑使工程建筑物的邊坡滿足穩(wěn)定性和可靠性的要求。邊坡工程的可靠性是指邊坡及其支護(hù)結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，保持自身整體穩(wěn)定的能力，它是邊坡安全性、適用性和耐久性的總稱。①安全性。邊坡及其支護(hù)結(jié)構(gòu)在正常施工和正常使用時(shí)能承受可能出現(xiàn)的各種荷載作用，以及在偶然時(shí)間發(fā)生時(shí)及發(fā)生后應(yīng)能保持必須的整體穩(wěn)定性。②適用性。邊坡及其支護(hù)結(jié)構(gòu)在正常使用時(shí)能滿足預(yù)定的使用要求，如作為建筑物環(huán)境的邊坡能保證主題建筑物的正常使用。③耐久性。邊坡及其支護(hù)結(jié)構(gòu)在正常維護(hù)下，隨著時(shí)間的變化，仍能保持自身整體穩(wěn)定，同時(shí)不會(huì)因邊坡的變形而引起主體建筑物的正常使用。邊坡工程設(shè)計(jì)的基本原則49

2)邊坡設(shè)計(jì)中的荷載效應(yīng)原則 根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理有永久荷載、可變荷載和偶然荷載。各種荷載的取值應(yīng)根據(jù)不同極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)要求取不同的代表值，永久荷載一般以其標(biāo)準(zhǔn)值作為代表值，可變荷載一般以其標(biāo)準(zhǔn)值、組合值、準(zhǔn)永久值作為代表值。 可變荷載的準(zhǔn)永久值是按照正常使用極限狀態(tài)長期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)時(shí)采用的荷載代表值，準(zhǔn)永久值主要依據(jù)荷載出現(xiàn)的累計(jì)持續(xù)時(shí)間而定，即按照設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載超過該值的總持續(xù)時(shí)間與整個(gè)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期的比值確定。可變荷載的組合值是當(dāng)結(jié)構(gòu)承受兩種或兩種以上的可變荷載時(shí)，按承載能力極限狀態(tài)基本組合及正常使用極限狀態(tài)短期組合設(shè)計(jì)時(shí)采用的荷載代表值。

2)邊坡設(shè)計(jì)中的荷載效應(yīng)原則50

各種荷載效應(yīng)組合應(yīng)根據(jù)有關(guān)國家現(xiàn)行規(guī)范，按照最不利原則進(jìn)行。邊坡工程設(shè)計(jì)中采用的荷載效應(yīng)按照最不利原則進(jìn)行組合。通常在下列情況下采用荷載效應(yīng)組合應(yīng)采用承載能力極限狀態(tài)基本組合： ①計(jì)算邊坡與支擋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及滑坡推力時(shí)，其荷載分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)??；②在確定錨桿、支護(hù)結(jié)構(gòu)立柱、擋板、擋地墻截面尺寸、內(nèi)力與配筋及相應(yīng)的基底反力時(shí)，并用相應(yīng)的荷載分項(xiàng)系數(shù)。在計(jì)算錨桿變形和支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移與垂直位移時(shí)，荷載效應(yīng)組合應(yīng)為正常使用極限狀態(tài)準(zhǔn)永久組合，但不計(jì)人風(fēng)荷載和地震荷載作用。 各種荷載效應(yīng)組合應(yīng)根據(jù)有關(guān)國家現(xiàn)行規(guī)范，按照最不利原則進(jìn)51承載能力極限狀態(tài)下基本組合的荷載效應(yīng)設(shè)計(jì)值按下式計(jì)算：（）式中：——按永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值G。計(jì)算的荷載效應(yīng)值；

——永久荷載分項(xiàng)系數(shù)；

——可變荷載分項(xiàng)系數(shù)；

——可變荷載組合系數(shù)。承載能力極限狀態(tài)下基本組合的荷載效應(yīng)設(shè)計(jì)值按下式計(jì)算：52在按錨桿承載力確定錨桿錨固段長度和按地基承載力確定支護(hù)結(jié)構(gòu)立柱(肋柱或樁)與擋墻基礎(chǔ)底面積埋深時(shí)，采用荷載效應(yīng)組合應(yīng)采用正常使用極限狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)組合；而在支護(hù)結(jié)構(gòu)抗裂計(jì)算時(shí)，荷載效應(yīng)組合采用正常使用極限狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)組合，并應(yīng)考慮長期荷載影響。正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)算：（）式中：——按永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的荷載效應(yīng)值；

——按可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的荷載效應(yīng)值；

——可變荷載組合系數(shù)；各分項(xiàng)系數(shù)的取值應(yīng)按照相關(guān)國家規(guī)范執(zhí)行。在按錨桿承載力確定錨桿錨固段長度和按地基承載力確定支護(hù)結(jié)構(gòu)立53 3)邊坡工程設(shè)計(jì)中的設(shè)計(jì)計(jì)算原則在邊坡工程設(shè)計(jì)中必須進(jìn)行下列驗(yàn)算： ①支護(hù)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算，包括錨桿抗拉，立柱、擋板、擋墻及其基礎(chǔ)的抗壓、抗彎、抗剪及局部抗壓承載力均應(yīng)滿足要求。 ②在錨桿擋墻設(shè)計(jì)中，必須錨桿抗拔承載力和立柱與擋墻基礎(chǔ)的地基承載力驗(yàn)算。 ③當(dāng)邊坡位于滑坡地段或邊坡的滑踏可能影響道周圍的建筑物時(shí)，應(yīng)對(duì)邊坡工程進(jìn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)整體或局部穩(wěn)定性驗(yàn)算。 ④如果對(duì)邊坡的變形有較高的要求時(shí)，應(yīng)對(duì)邊坡進(jìn)行變形分析，并根據(jù)分析結(jié)果采取有效的措施控制變形量，使之滿足規(guī)定要求。 3)邊坡工程設(shè)計(jì)中的設(shè)計(jì)計(jì)算原則544)邊坡工程設(shè)計(jì)中的信息化設(shè)計(jì)原則由于邊坡巖土介質(zhì)的復(fù)雜性、可變性和不確定性，地質(zhì)勘察參數(shù)難以準(zhǔn)確確定，加之設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)方法帶有經(jīng)驗(yàn)性和類比性。因此邊坡工程的設(shè)計(jì)往往難以一次定型，需要根據(jù)施工中反饋的信息和監(jiān)控資料不斷效核、補(bǔ)充和完善設(shè)計(jì)，這是目前邊坡工程處治設(shè)計(jì)中較為科學(xué)的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法，這種設(shè)計(jì)法要求提出特殊的施工方案和監(jiān)控方案，以保證在施工過程中能獲取對(duì)原設(shè)計(jì)進(jìn)行效核、補(bǔ)充和完善的有效資料和數(shù)據(jù)。

5)邊坡工程設(shè)計(jì)中的綜合治理原則廠在邊坡工程設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)邊坡的具體情況，結(jié)合主體工程建筑物實(shí)施多措施綜合治理原則。在保證邊坡自身整體穩(wěn)定的前提下，綜合考慮主體建筑物、周邊建筑物、周邊環(huán)境以及整體美觀、適用、經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。4)邊坡工程設(shè)計(jì)中的信息化設(shè)計(jì)原則555)邊坡工程設(shè)計(jì)中的綜合治理原則 在邊坡工程設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)邊坡的具體情況，結(jié)合主體工程建筑物實(shí)施多措施綜合治理原則。在保證邊坡自身整體穩(wěn)定的前提下，綜合考慮主體建筑物、周邊建筑物、周邊環(huán)境以及整體美觀、適用、經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。邊坡處治方案比選及優(yōu)化邊坡處治方案主要取決于地層的工程性質(zhì)、水文地質(zhì)條件、荷載的特性、使用要求、原材料供應(yīng)及施工技術(shù)條件等因素。方案選擇的原則是：力爭作到使用上安全可靠、施工技術(shù)上簡便可行、經(jīng)濟(jì)上合理。因此，一般應(yīng)作幾個(gè)不同方案的比較，從中得出較為適宜而又合理的設(shè)計(jì)方案與施工方案。5)邊坡工程設(shè)計(jì)中的綜合治理原則56

對(duì)于高邊坡，由于其穩(wěn)定性較差，在邊坡頂部常常產(chǎn)生平行于坡面的張性拉裂縫，表現(xiàn)為邊坡中上部極易失穩(wěn)破壞。高邊坡一旦失穩(wěn)，造成的后果是比較嚴(yán)重的。因此，在高邊坡治理時(shí)，對(duì)于中上部應(yīng)加大削坡減載的力度，放緩邊坡，并采取必要的加固處理措施，確保一次根治，不留后患。對(duì)于滑坡，由于是在一定的地形地質(zhì)條件下，受地下水活動(dòng)、河流沖刷、人工切坡、人工填筑、地震活動(dòng)等因素的影響，使斜坡上的大量土體或巖體在重力作用下，沿地層中的某一軟弱面(或帶)作整體的、緩慢的、間歇性的滑動(dòng)。其對(duì)工程建設(shè)的危害是很大，在以往的工程實(shí)踐中，有的由于缺乏經(jīng)驗(yàn)，對(duì)自然界中暫時(shí)處于穩(wěn)定狀態(tài)的滑坡認(rèn)識(shí)不足，工程建設(shè)開始后不久或建成以后發(fā)生了滑坡，有的已建成工程被滑坡摧毀，有的被迫遷移或改線，有的則耗費(fèi)大量的整治費(fèi)用。所以，在山區(qū)土木工程建設(shè)中，注意識(shí)別和防治滑坡，其治理原則要求方案可行、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、一次根治、不留后患。對(duì)于高邊坡，由于其穩(wěn)定性較差，在邊坡頂部常常產(chǎn)生平57邊坡處治設(shè)計(jì)的程序 邊坡工程處治設(shè)計(jì)是在地質(zhì)勘察分析資料的基礎(chǔ)上，通過對(duì)邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行分析計(jì)算后，給出控制不穩(wěn)定邊坡的具體方案和措施的技術(shù)工作。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括邊坡穩(wěn)定性分析、邊坡荷載效應(yīng)分析或推力計(jì)算、治理方案的設(shè)計(jì)與優(yōu)化、支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算、施工設(shè)計(jì)圖紙文件編制、施工方案、施工監(jiān)測及長期監(jiān)測方案的設(shè)計(jì)與制定等。其設(shè)計(jì)程序如下步驟：

(1)現(xiàn)場考察并分析邊坡工程地質(zhì)勘察資料。這是邊坡設(shè)計(jì)人員熟悉現(xiàn)場和邊坡性狀的必不可少的重要步驟。

(2)在考察現(xiàn)場分析地勘資料的基礎(chǔ)上，初步判斷邊坡的穩(wěn)定狀態(tài)，并根據(jù)邊坡服務(wù)的工程情況和相關(guān)規(guī)范規(guī)定，確定邊坡的穩(wěn)定性系數(shù)。邊坡處治設(shè)計(jì)的程序58 (3)參照試驗(yàn)資料，對(duì)邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行詳細(xì)分析計(jì)算，對(duì)于大型復(fù)雜的邊坡，往往還要輔以必要的數(shù)值分析；分析過程中可以采用反分析法對(duì)滑動(dòng)面及滑動(dòng)面參數(shù)進(jìn)行分析計(jì)算，同時(shí)研究邊坡穩(wěn)定性對(duì)各影響參數(shù)的敏感性。

(4)分析邊坡穩(wěn)定性滿足規(guī)定要求時(shí)的各種荷載效應(yīng)，為支護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算作好準(zhǔn)備。

(5)按照邊坡設(shè)計(jì)基本原則，擬定邊坡處治方案，并進(jìn)性各種方案的對(duì)比，選擇最優(yōu)方案。

(6)進(jìn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算。

(7)對(duì)邊坡及支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行局部和整體穩(wěn)定性驗(yàn)算。

(8)編制并出版設(shè)計(jì)圖紙文件。

(9)結(jié)合邊坡設(shè)計(jì)制定施工、監(jiān)測方案。

(10)在施工過程中，根據(jù)施工及監(jiān)測的反饋信息不斷對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行補(bǔ)充、優(yōu)化和完善。 (3)參照試驗(yàn)資料，對(duì)邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行詳細(xì)分析計(jì)算59思考題：（1）何謂邊坡失穩(wěn)?談?wù)勀銓?duì)邊坡失穩(wěn)的認(rèn)識(shí)和看法。（2）談?wù)劦刭|(zhì)測繪、地質(zhì)試驗(yàn)在邊坡工程中的重要意義。（3）在某地下水位以下的土層中，用體積為72cm的環(huán)刀取樣，經(jīng)測定，土樣質(zhì)量，烘干質(zhì)量為120g，土粒密度為，求該土樣的含水量、天然密度、飽和密度、干密度、浮容重、試比較該土樣在各種情況下的重度值有何區(qū)別。（4）簡述邊坡工程設(shè)計(jì)的基本原則思考題：60感謝觀看感謝觀看61邊坡支護(hù)邊坡支護(hù)62本章重點(diǎn)（1）邊坡失穩(wěn)與滑坡的定義（2）邊坡形態(tài)與分類（3）邊坡工程的地質(zhì)勘探邊坡支護(hù)(最全版)PTT課件63概述

邊坡失穩(wěn)與滑坡邊坡是自然或人工形成的斜坡，是人類工程活動(dòng)中最基本的地質(zhì)環(huán)境之一，也是工程建設(shè)中最常見的工程形式。作為全球性三大地質(zhì)災(zāi)害(地震、洪水、崩塌滑坡泥石流)之一的邊坡失穩(wěn)塌滑嚴(yán)重危及到國家財(cái)產(chǎn)和人們的生命安全。隨著我國基礎(chǔ)建設(shè)的大力發(fā)展，在礦山、水利、交通等部門都涉及到大量的邊坡問題，因此對(duì)邊坡的正確認(rèn)識(shí)，合理地設(shè)計(jì)、適當(dāng)?shù)闹卫恚堰吰率Х€(wěn)造成的災(zāi)害降低到最低限度，是巖土工程界的學(xué)者和工程設(shè)計(jì)人員必須考慮的問題。概述64

邊坡是否穩(wěn)定受多種因數(shù)的影響，主要有：(1)巖土性質(zhì)的影響，包括巖土的堅(jiān)硬程度、抗風(fēng)化能力、抗軟化能力、強(qiáng)度、組成、透水性等；(2)巖層的構(gòu)造與結(jié)構(gòu)的影響，表現(xiàn)在節(jié)理裂隙的發(fā)育程度及其分布規(guī)律、結(jié)構(gòu)面的膠結(jié)情況、軟弱面和破碎帶的分布與邊坡的關(guān)系、下伏巖土界面的形態(tài)以及坡向坡角等；(3)水文地質(zhì)條件的影響，包括地下水的埋藏條件、地下水的流動(dòng)及動(dòng)態(tài)變化等；(4)地貌因數(shù)，如邊坡的高度、坡度和形態(tài)等；(5)風(fēng)化作用的影響，主要體現(xiàn)為風(fēng)化作用將減弱巖土的強(qiáng)度，改變地下水的動(dòng)態(tài)；(6)氣候作用的影響，氣候引起巖土風(fēng)化速度、風(fēng)化厚度以及巖石風(fēng)化后的機(jī)械、化學(xué)變化，同時(shí)引起地下水(降水)作用的變化；邊坡是否穩(wěn)定受多種因數(shù)的影響，主要有65

(7)地震作用除了使巖土體增加下滑力外，還常常引起孔隙水壓力的增加和巖土體的強(qiáng)度的降低；另外人類活動(dòng)的開挖、填筑和堆載等人為因數(shù)同樣可能造成邊坡的失穩(wěn)。 邊坡在自然與人為因素作用下的破壞形式主要表現(xiàn)為滑坡、滑塌、崩塌和剝落。滑坡(slides)是斜坡部分巖土體在重力作用下，沿一定的軟弱面，緩慢地整體向下移動(dòng)，具有蠕動(dòng)變形、滑動(dòng)破壞和漸趨穩(wěn)定三個(gè)階段，有時(shí)也具有高速急劇移動(dòng)現(xiàn)象。滑塌(slip—slumps)是因開挖、填筑、堆載引起斜坡的滑動(dòng)或塌落，一般較突然，粘性土類邊坡有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)一個(gè)變形發(fā)展過程。 (7)地震作用除了使巖土體增加下滑力外，還常常引起孔隙66

崩塌(fall—slumps)是整個(gè)巖土體塊脫離母體，突然從較陡的斜坡上崩落、翻轉(zhuǎn)、跳躍、堆落在坡腳，規(guī)模巨大的稱為山崩，規(guī)模較小的稱為塌方。剝落(falls)是斜坡巖土長期遭受風(fēng)化、侵蝕，在沖刷和重力作用下，巖(土)屑(塊)不斷沿斜坡滾落堆積在坡腳。

邊坡失穩(wěn)破壞產(chǎn)生的滑坡、滑動(dòng)、沉陷、泥石流、巖崩，這些在表面上看似斜坡巖土體運(yùn)動(dòng)的不同表現(xiàn)形式，但隨時(shí)都有可能帶來嚴(yán)重的破壞，甚至是災(zāi)難。崩塌(fall—slumps)是整個(gè)巖土體塊脫離母體67

邊坡形態(tài)與分類

在實(shí)際工程中，為滿足不同工程用途的需要，邊坡設(shè)計(jì)形態(tài)多種多樣，邊坡的分類通常有以下幾種：

(1)按照邊坡的成因可分為天然邊坡和人工邊坡。天然邊坡是自然形成的山坡和江河湖海的岸坡。(2)按照構(gòu)成邊坡坡體的巖土性質(zhì)可分為粘性土類邊坡、碎石類邊坡、黃土類邊坡和巖石類邊坡。(3)按照邊坡的穩(wěn)定性程度可分為穩(wěn)定性邊坡、基本穩(wěn)定邊坡、欠穩(wěn)定邊坡和不穩(wěn)定邊坡。這種分類方法一般根據(jù)邊坡的穩(wěn)定性系數(shù)的大小進(jìn)行劃分，但無嚴(yán)格的規(guī)定。(4)按照邊坡的高度分類，邊坡高度大于l5m稱為高邊坡，小于l5m稱為一般邊坡。邊坡形態(tài)與分類68(5)根據(jù)邊坡的斷面形式可分為直立式邊坡、傾斜式邊坡和臺(tái)階形邊坡，如圖所示。根據(jù)這三種形式可構(gòu)成復(fù)合形式的邊坡，如圖所示。邊坡橫斷面外形和各部位名稱如圖所示。(6)根據(jù)使用年限分為臨時(shí)性邊坡和永久性邊坡。臨時(shí)性邊坡是指工作年限不超過兩年的邊坡；永久性邊坡是指工作年限超過兩年的邊坡。除了上述分類方法外，邊坡還可以根據(jù)支護(hù)結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行分類。在實(shí)際工程中，由于設(shè)計(jì)或施工不當(dāng)，或因地質(zhì)條件的特殊復(fù)雜性難以預(yù)計(jì)，邊坡中一部分坡體相對(duì)于另一部份坡體產(chǎn)生相對(duì)位移以至喪失原有穩(wěn)定性，從而形成滑坡，其滑動(dòng)形式可用圖表示。(5)根據(jù)邊坡的斷面形式可分為直立式邊坡、傾斜式邊坡和臺(tái)階形69式中：——土顆粒的重，kN；在計(jì)算錨桿變形和支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移與垂直位移時(shí)，荷載效應(yīng)組合應(yīng)為正常使用極限狀態(tài)準(zhǔn)永久組合，但不計(jì)人風(fēng)荷載和地震荷載作用。一般地，完整性好密度大的巖石，滲透系數(shù)很低，常常小于l0-7m／s水頭梯度是指地下水沿著水流方向(滲透方向)單位長度上的水頭差，用i表示，其表達(dá)式為：探井的深度受施工難易程度的限制，不及鉆探所能達(dá)到的深度，成本也比鉆探高得多。（）①受力主動(dòng)、可靠；這種分類方法一般根據(jù)邊坡的穩(wěn)定性系數(shù)的大小進(jìn)行劃分，但無嚴(yán)格的規(guī)定。(4)地貌因數(shù)，如邊坡的高度、坡度和形態(tài)等；當(dāng)土體被壓縮時(shí)，土粒間的距離減小，原始粘結(jié)力隨之增大。（）②噴射素混凝土防護(hù)(1)土的天然容重天然邊坡是自然形成的山坡和江河湖海的岸坡。由于邊坡巖土介質(zhì)的復(fù)雜性、可變性和不確定性，地質(zhì)勘察參數(shù)難以準(zhǔn)確確定，加之設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)方法帶有經(jīng)驗(yàn)性和類比性。復(fù)合邊坡形態(tài)式中：——土顆粒的重，kN；70邊坡支護(hù)(最全版)PTT課件71

牽引式滑坡主要是由于邊坡開挖卸載，坡體內(nèi)部應(yīng)力釋放，原有平衡狀態(tài)被打破，在坡頂后緣一定位置處產(chǎn)生拉裂縫，隨著邊坡開挖深度的增加，裂縫逐漸向后發(fā)展，滑動(dòng)面位置相應(yīng)由淺部向深部發(fā)展。推移式滑坡主要是由于整個(gè)路堤(或堤壩、土堤等)向下滑動(dòng)，推動(dòng)坡體變形或破壞，坡頂出現(xiàn)明顯的下沉，并出現(xiàn)拉裂縫，形成臺(tái)階；坡腳附近的地面有較大的側(cè)向位移并向上隆起。而整體式滑坡則是由于坡體開挖或填筑，破壞了整個(gè)古滑坡體的平衡狀態(tài)，致使整個(gè)古滑坡體復(fù)活，在整個(gè)坡面上均出現(xiàn)大小不同的拉裂縫，坡腳產(chǎn)生明顯的向上隆起。 牽引式滑坡主要是由于邊坡開挖卸載，坡體內(nèi)部應(yīng)力釋放，原有72

邊坡的安全等級(jí)的劃分是根據(jù)邊坡破壞后造成的損失的嚴(yán)重性、邊坡的類型及坡高等因素確定的，它是邊坡工程設(shè)計(jì)和施工中根據(jù)不同的地質(zhì)環(huán)境條件及工程具體情況加以區(qū)別對(duì)待的重要標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)《建筑邊坡支護(hù)技術(shù)規(guī)范》，邊坡的安全等級(jí)劃分為三級(jí)，如表所示。

邊坡的安全等級(jí)的劃分是根據(jù)邊坡破壞后造成的損失的嚴(yán)重性、73邊坡穩(wěn)定性研究的發(fā)展 邊坡研究的基礎(chǔ)理論是建立在土力學(xué)和巖石力學(xué)之上的，所以土力學(xué)和巖石力學(xué)的成就與發(fā)展決定了對(duì)邊坡研究的完善程度。二次世界大戰(zhàn)前后，邊坡問題的研究尚屬土力學(xué)的研究范疇，邊坡穩(wěn)定性分析方法主要借鑒土力學(xué)的研究成果，例如l916年由Prantle提出，F(xiàn)elle－nius和Taylor(1922)發(fā)展的圓弧滑動(dòng)法、1955年的Bishop條分法、l954年的Janbu條分法和20世紀(jì)70年代的王復(fù)來分析方法等形成極限平衡理論，是建立在剛塑性體模型基礎(chǔ)上的破壞理論，是古典土力學(xué)解決土質(zhì)邊坡穩(wěn)定性的核心。而現(xiàn)代土力學(xué)致力于土體真實(shí)破壞過程的理論研究，它的建立可能要運(yùn)用到損傷力學(xué)、細(xì)觀力學(xué)和分形理論等現(xiàn)代力學(xué)分支，最后要完成對(duì)邊坡破壞過程的數(shù)學(xué)模擬。邊坡穩(wěn)定性研究的發(fā)展74

進(jìn)入20世紀(jì)90年代，邊坡問題的研究將傳統(tǒng)的邊坡工程地質(zhì)學(xué)、現(xiàn)代巖土力學(xué)和現(xiàn)代數(shù)學(xué)力學(xué)相結(jié)合，形成了所謂的現(xiàn)代邊坡工程學(xué)；各種現(xiàn)代科學(xué)的新技術(shù)，如系統(tǒng)工程論、數(shù)量理論、信息理論、模糊數(shù)學(xué)、灰色理論、現(xiàn)代概率統(tǒng)計(jì)理論、耗散論、協(xié)同學(xué)、突變理論、混池理論、分形理論等不斷用于邊坡問題研究中，從而給邊坡的穩(wěn)定性研究提供了新理論、新方法。 進(jìn)入20世紀(jì)90年代，邊坡問題的研究將傳統(tǒng)的邊坡工程地質(zhì)75 綜上所述，不難發(fā)現(xiàn)，目前邊坡穩(wěn)定性研究已有了相當(dāng)?shù)乃脚c規(guī)模。邊坡作為一個(gè)系統(tǒng)工程，其發(fā)展過程可表述為5個(gè)階段，即借助于古典土力學(xué)的穩(wěn)定性分析階段、50年代偏重于穩(wěn)定性描述與分析的地質(zhì)分析階段、60年代考慮時(shí)效過程的穩(wěn)定性分析階段、80年代后期以數(shù)值模擬、模型試驗(yàn)為主的半定量分析階段和90年代以后的現(xiàn)代邊坡工程學(xué)階段。 綜上所述，不難發(fā)現(xiàn)，目前邊坡穩(wěn)定性研究已有了相當(dāng)?shù)乃?6邊坡處治技術(shù)的發(fā)展 邊坡治理是一項(xiàng)技術(shù)復(fù)雜、施工困難的災(zāi)害防治工程。近年來，隨著高速公路建設(shè)事業(yè)的迅速發(fā)展，以及大型重點(diǎn)工程項(xiàng)目的日益增多，邊坡治理總是越來越突出。 在20世紀(jì)90年代，壓力注漿加固手段及框架錨固結(jié)構(gòu)越來越多地用于邊坡處治，尤其是用于高邊坡的處治防護(hù)工程中。它是一種邊坡的深層加固處治技術(shù)，能解決邊坡的深層加固及穩(wěn)定性問題，達(dá)到根治邊坡的目的，因而是一種極具廣泛應(yīng)用前景的高邊坡處治技術(shù)。邊坡處治技術(shù)的發(fā)展77

目前可供采用的邊坡加固措施很多，有削坡減載技術(shù)、排水與截水措施、錨固措施、混凝土抗剪結(jié)構(gòu)措施、支擋措施、壓坡措施以及植物框格護(hù)坡、護(hù)面等，在邊坡治理工程中強(qiáng)調(diào)多措施綜合治理的原則，以加強(qiáng)邊坡的穩(wěn)定性。然而隨著工程建設(shè)規(guī)模的不斷增大，邊坡高度增高，復(fù)雜性增大，對(duì)邊坡的處治技術(shù)要求也越來越高。如采礦邊坡可達(dá)300～500m，在新西蘭已達(dá)1000m；舉世矚目的長江三峽工程，其雙線連續(xù)五級(jí)船閘是世界上規(guī)模最大的船閘，位于山頂劈嶺下切的巖槽中，土石方開挖量達(dá)3700萬立方米，形成的花崗巖體高邊坡高度達(dá)l70多米，且下部為50～60m的直立巖墻，在邊坡加固中僅錨桿用量就達(dá)18萬多根?？梢灶A(yù)見，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，邊坡處治技術(shù)將得到進(jìn)一步的發(fā)展，并逐步走向完善。 目前可供采用的邊坡加固措施很多，有削坡減載技術(shù)、排水與截78邊坡工程的地質(zhì)勘探邊坡工程的地質(zhì)勘察主要目的是查明邊坡的工程地質(zhì)條件、確定邊坡的類型和破壞模式、為邊坡穩(wěn)定性分析和設(shè)計(jì)計(jì)算提供必備的參數(shù)，同時(shí)給出不穩(wěn)定邊坡的整治建議措施。其具體內(nèi)容包括地形地貌特征、地層結(jié)構(gòu)特征、地質(zhì)構(gòu)造、地下水、地震、邊坡巖土體的物理力學(xué)參數(shù)、邊坡的穩(wěn)定性現(xiàn)狀及邊坡鄰近的建筑物情況。邊坡勘察應(yīng)根據(jù)不同的階段布置不同的勘察工作；通常在初步勘察階段要求在收集已有的地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上，進(jìn)行工程地質(zhì)測繪、勘探和試驗(yàn)工作，通過分析邊坡的變形機(jī)制，以達(dá)到初步評(píng)價(jià)邊坡穩(wěn)定性的目的。而詳細(xì)勘察則是對(duì)經(jīng)過初勘發(fā)現(xiàn)不穩(wěn)定或穩(wěn)定性差的邊坡及其鄰近地段進(jìn)行工程地質(zhì)測繪、勘探、測試和分析計(jì)算，提出邊坡計(jì)算參數(shù)，作出邊坡的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)。施工勘察主要是對(duì)前階段勘察的補(bǔ)充。不同階段勘察中采用的勘察手段所占工作量是不同的，應(yīng)當(dāng)符合相關(guān)規(guī)范的要求。邊坡工程的地質(zhì)勘探79邊坡勘察中的地質(zhì)測繪邊坡工程地質(zhì)測繪的主要任務(wù)是在圖上如實(shí)反映出邊坡的地形、地貌、地物特征以及結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀和性質(zhì)等。邊坡地形復(fù)雜，起伏高差大。邊坡測繪時(shí)，應(yīng)盡量以導(dǎo)線點(diǎn)作測站。當(dāng)導(dǎo)線點(diǎn)作測站測繪范圍受到限制時(shí)，可根據(jù)導(dǎo)線點(diǎn)用視距法或交會(huì)法設(shè)置獨(dú)立地形轉(zhuǎn)點(diǎn)。在地物、地貌復(fù)雜處，可連續(xù)設(shè)置第二個(gè)地形轉(zhuǎn)點(diǎn)。邊坡測繪范圍應(yīng)超出工程處治范圍一定距離，一般為20m。地形圖所用比例尺一般不小于1：500。邊坡橫斷面地形圖測繪通常每隔20m一道。當(dāng)?shù)匦螐?fù)雜變化較大時(shí)，在地形變化特征點(diǎn)處應(yīng)加測橫斷面地形圖。橫斷面地形圖所用比例尺通常不小于l：200。邊坡勘察中的地質(zhì)測繪80邊坡工程地質(zhì)勘探手段 僅通過工程地質(zhì)測繪是難于查明邊坡的工程地質(zhì)條件的，所以在邊坡的工程地質(zhì)勘察中必須采用地質(zhì)勘探工作。邊坡工程地質(zhì)勘探工作的首要任務(wù)就是要全面查明邊坡的工程地質(zhì)條件，包括地質(zhì)構(gòu)造、地貌特征及其成因、滑動(dòng)面形狀特征以及水文地質(zhì)條件，其次就是為測定邊坡巖土的物理力學(xué)性質(zhì)、地下水運(yùn)動(dòng)規(guī)律準(zhǔn)備條件?？碧降闹饕侄斡秀@探、探井、探槽和物探等。邊坡工程地質(zhì)勘探手段81

1)鉆探通過鉆探，可揭示邊坡各地層的厚度、位置、產(chǎn)狀。根據(jù)鉆孔取芯試樣的分析，可進(jìn)一步確定出各地層的物質(zhì)成分、物理力學(xué)性質(zhì)。為鑒別和劃分地層，鉆孔直徑不宜過小，須滿足試驗(yàn)對(duì)取樣尺寸的要求。

2)探井··

探井比鉆探更直觀、更能準(zhǔn)確地揭示邊坡各地層的厚度、位置、產(chǎn)狀、結(jié)構(gòu)組成情況。探井的深度受施工難易程度的限制，不及鉆探所能達(dá)到的深度，成本也比鉆探高得多。

3)探槽在邊坡頂部滑動(dòng)面邊緣附近下部剪出口附近，滑動(dòng)面位置較淺，可利用槽探手段揭示滑動(dòng)面在邊緣或剪出口部位處的形態(tài)特征及相應(yīng)地層的情況。1)鉆探82

4)物探物探(又稱地球物理勘探)應(yīng)在工程地質(zhì)測繪和鉆探的相互配合下進(jìn)行，可作為一種輔助性勘探手段。物探方法可根據(jù)工程要求、探測對(duì)象的地球物理特性和場地地形地質(zhì)條件等因素確定。選擇物探方法時(shí)，應(yīng)充分考慮邊坡場地的地形起伏、表土層的均勻性和各向異性、場地附近有無對(duì)物探工作造成干擾的因素(如變電設(shè)備、高壓電線、地下金屬管道、機(jī)械振動(dòng))等場地條件的適宜性。4)物探83邊坡工程地質(zhì)試驗(yàn)

測繪、勘探只能查明邊坡中土石的結(jié)構(gòu)和地下水位等問題，要定量地測定邊坡中土石和地下水各種性能指標(biāo)，則必須由室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和野外試驗(yàn)工作來完成。野外試驗(yàn)工作能在天然條件下測定邊坡土石的各種性能，其所得資料比在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)用小塊土石試樣所得資料更符合實(shí)際情況，更能反映巖土體由于裂隙、軟弱夾層及層理等的切割而造成的非均質(zhì)性及各向異位，但是這類工作需要較大型設(shè)備，費(fèi)時(shí)而且成本高昂，所以一般多在后期勘察階段中采用，即主要應(yīng)在詳細(xì)勘察階段進(jìn)行，以便為詳細(xì)設(shè)計(jì)計(jì)算提供指標(biāo)。初步勘察階段也要進(jìn)行相當(dāng)數(shù)量的這類工作，但所得數(shù)據(jù)主要是用于初步評(píng)價(jià)邊坡的穩(wěn)定性。在補(bǔ)充勘察階段中，為了補(bǔ)充前一階段工作之不足也進(jìn)行一定量的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)及野外試驗(yàn)工作。邊坡工程地質(zhì)試驗(yàn)84

工程地質(zhì)勘察中常用的野外測試工作大致可分成4大類，亦即巖土力學(xué)性質(zhì)的試驗(yàn)、巖體中應(yīng)力測量、水文地質(zhì)試驗(yàn)和改善巖石性能的試驗(yàn)等。土石力學(xué)性質(zhì)野外測定包括疏松土和堅(jiān)硬巖石的強(qiáng)度和變形性能的野外測定。巖體中應(yīng)力測量不僅要測定巖體的原有應(yīng)力狀態(tài)，同時(shí)還要測定工程活動(dòng)過程中應(yīng)力的變化，一般對(duì)于大型邊坡才進(jìn)行。水文地質(zhì)試驗(yàn)包括測定地下水的流動(dòng)途徑、滲水、鉆孔注水、壓水、抽水試驗(yàn)測定土石的滲透性等。在一般邊坡的治理工程中，對(duì)于邊坡巖土體的試驗(yàn)通常僅考慮下列項(xiàng)目的試驗(yàn)。 工程地質(zhì)勘察中常用的野外測試工作大致可分成4大類，亦85邊坡變形觀測邊坡在坡體自重、震動(dòng)或地震等外荷載作用下，常會(huì)產(chǎn)生開裂、沉降、位移甚至失穩(wěn)破壞，因此有必要對(duì)邊坡的變形情況進(jìn)行觀測，以便對(duì)邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行預(yù)測及評(píng)價(jià)。變形觀測網(wǎng)的形式，應(yīng)根據(jù)邊坡的特征和地形地貌條件確定。當(dāng)邊坡的范圍不大，其形狀窄而長，主軸位置較明顯時(shí)，可采用十字交叉狀觀測網(wǎng)；當(dāng)?shù)匦伍_闊，邊坡范圍不大，在其四周有小山丘時(shí)，可采用放射狀觀測網(wǎng)；當(dāng)邊坡地形復(fù)雜，范圍較大時(shí)，可采用任意方格觀測網(wǎng)。·

在進(jìn)行觀測點(diǎn)的布置時(shí)，主要觀測線上的觀測點(diǎn)，不得少于5個(gè)。水準(zhǔn)點(diǎn)、置鏡點(diǎn)、照準(zhǔn)點(diǎn)及其兩端的觀測點(diǎn)，均應(yīng)設(shè)置在邊坡體的穩(wěn)定地段上。觀測站樁點(diǎn)的埋設(shè)應(yīng)考慮觀測線的通視要求。邊坡變形觀測的次數(shù)，一般每月l～2次，遇降雨或變形速度加快時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增加觀測次數(shù)。每次的觀測資料及時(shí)整理，當(dāng)發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象時(shí)，應(yīng)及時(shí)分析處理。邊坡變形觀測86邊坡滑動(dòng)面的地質(zhì)勘探邊坡滑動(dòng)面地質(zhì)勘探的主要目的是查明滑動(dòng)面的位置、形態(tài)、力學(xué)特征、滑體結(jié)構(gòu)、各地層面物理力學(xué)性質(zhì)、滑動(dòng)的成因、穩(wěn)定程度，并預(yù)測其發(fā)展趨勢。邊坡滑動(dòng)面勘探點(diǎn)、線的布置應(yīng)以查明滑動(dòng)面的位置和形態(tài)為原則，除應(yīng)在滑動(dòng)主軸線布置勘探線外，在其兩側(cè)宜布置一定數(shù)量的勘探點(diǎn)、線?？碧街鬏S線上的勘探點(diǎn)間距，一般不大于30m。在支擋構(gòu)筑物位置處，應(yīng)布置一條勘探線。在勘探點(diǎn)的總數(shù)中，宜有適量探井或探槽?？碧娇椎纳疃葢?yīng)超過最底層的滑動(dòng)面，并應(yīng)進(jìn)入穩(wěn)定地層一定深度；在抗滑樁位置處的勘探深度，應(yīng)按其預(yù)計(jì)錨固深度確定?？碧饺訒r(shí)，應(yīng)從滑體前、中、后部的滑動(dòng)帶及其上下各主要土層中分別采取土樣；當(dāng)滑動(dòng)面不明顯時(shí)，應(yīng)在預(yù)定的滑動(dòng)帶附近連續(xù)取樣。邊坡滑動(dòng)面的地質(zhì)勘探87邊坡設(shè)計(jì)的基本資料設(shè)計(jì)基本資料邊坡設(shè)計(jì)開始之前，除了應(yīng)掌握有關(guān)整個(gè)邊坡的資料，包括工程地質(zhì)、水文條件、地震烈度受國家頒發(fā)的有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范外，應(yīng)注意相關(guān)工程資料的搜集和分析，如公路邊坡設(shè)計(jì)中應(yīng)搜集路線平、縱、橫斷面設(shè)計(jì)資料及路基設(shè)計(jì)表，水工邊坡中應(yīng)搜集大壩、船閘等相關(guān)工程的有關(guān)資料。此外，還應(yīng)重視土質(zhì)調(diào)查試驗(yàn)資料，當(dāng)?shù)赝愡吰鹿こ痰慕?jīng)驗(yàn)資料的搜集與分析。邊坡設(shè)計(jì)的基本資料881)工程地質(zhì)勘察報(bào)告這是對(duì)邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析與評(píng)價(jià)的主要資料，它包括邊坡的地層結(jié)構(gòu)，各地層的產(chǎn)狀、構(gòu)造、巖層的完整及破碎程度、風(fēng)化程度等，覆蓋層厚度及變化情況，可能破裂面(或滑動(dòng)面)的立置、形態(tài)及潛在變化，地形變化及地貌特征等。2)水文條件邊坡設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)掌握邊坡地段處地表水及地下水的情況，包括雨季及枯水季節(jié)的地下水位情況，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)年限內(nèi)的最大降雨量等資料。1)工程地質(zhì)勘察報(bào)告893)地震資料邊坡設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)查閱國家地震烈度區(qū)劃圖，當(dāng)?shù)卣鹆叶鹊陀?度時(shí)，可不考慮地震荷載；當(dāng)?shù)卣鹆叶冗_(dá)到6度以上(含6度)時(shí)，應(yīng)計(jì)算地震荷載的影響。4)土質(zhì)調(diào)查試驗(yàn)報(bào)告在進(jìn)行邊坡設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)掌握土層的類別及物理、力學(xué)性質(zhì)，它是在進(jìn)行工程地質(zhì)勘測時(shí)通過調(diào)查、鉆(挖)孔采集各土層(地層)的原狀土(巖)樣，并以室內(nèi)或原位試驗(yàn)方法取得的。各層土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)有粒徑級(jí)配、塑液限、天然含水量、土體天然容重、飽和容重、抗剪強(qiáng)度指標(biāo)、滲透系數(shù)水力坡體、巖石天然狀態(tài)及飽和狀態(tài)下的單軸(無側(cè)限)抗壓強(qiáng)度，以及土(巖)樣柱狀剖面圖等。3)地震資料905)相關(guān)工程資料邊坡工程的設(shè)計(jì)應(yīng)與相關(guān)工程相適應(yīng)，盡量不影響相關(guān)工程的使用功能，因此，在設(shè)計(jì)前應(yīng)搜集相關(guān)工程的總體平面布置圖、縱斷面及橫斷面設(shè)計(jì)圖，對(duì)于公路邊坡工程，還應(yīng)搜集路基設(shè)計(jì)表。6)同類邊坡工程的經(jīng)驗(yàn)資料邊坡設(shè)計(jì)時(shí)，在對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件及降雨情況缺乏把握的情況下，對(duì)當(dāng)?shù)赝愡吰鹿こ痰慕?jīng)驗(yàn)資料，包括邊坡斷面設(shè)·計(jì)形狀、坡比、臺(tái)階高度、臺(tái)階寬度、防護(hù)結(jié)構(gòu)形式等進(jìn)行深入細(xì)致的分析研究顯得尤為重要。7)邊坡工程環(huán)境資料邊坡工程設(shè)計(jì)應(yīng)考慮邊坡工程對(duì)周邊環(huán)境的影響，以保護(hù)與美化環(huán)境，因此在邊坡設(shè)計(jì)前必須收集與邊坡工程有關(guān)的環(huán)境資料。5)相關(guān)工程資料91常用設(shè)計(jì)參數(shù) 邊坡治理工程設(shè)計(jì)中，常用物理力學(xué)參數(shù)有邊坡巖土體的物理力學(xué)參數(shù)以及結(jié)構(gòu)面的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)參數(shù)。

1)土體物理力學(xué)指標(biāo)

(1)土的天然容重土的天然容重是指在天然狀態(tài)下單位體積內(nèi)的土體重力，是邊坡穩(wěn)定性分析荷載計(jì)算中常用的一個(gè)指標(biāo)，用y表示，其表達(dá)式為

（）式中：W——土體在天然狀態(tài)下的重力，kN；

V——土體的體積，m3。常用設(shè)計(jì)參數(shù)92(2)土的飽和容重土的飽和容重是指土體中的孔隙全部被水充滿時(shí)，即飽和狀態(tài)下單位體積內(nèi)的土體重力，用表示，其表達(dá)式為（）式中：——土顆粒的重，kN；

——土體中孔隙的體積，m3；

——水的容重，kN。(2)土的飽和容重93(3)土的浮容重土體浮容重是指土體被水淹沒，受到水的浮力作用時(shí)單位體積內(nèi)的土體重力，以，表示，其表達(dá)式為：

（）式中：——土體中土顆粒的體積，m3。

(4)土的孔隙率孔隙率是