《王恭先高邊坡講義》PPT課件

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1、高邊坡設(shè)計與加固問題的討論王恭先（中鐵西北科學(xué)研究院）一、問題的提出二、高邊坡設(shè)計的特殊性三、高邊坡的調(diào)查、勘探和穩(wěn)定性評價四、高邊坡設(shè)計的基本原則和方法一、問題的提出1、高邊坡的含義土質(zhì)邊坡>20m，巖質(zhì)邊坡>30m2、高邊坡的類型（1）按邊坡物質(zhì)組成分土質(zhì)邊坡、巖質(zhì)邊坡、二元結(jié)構(gòu)邊坡（2）按坡體結(jié)構(gòu)分順層邊坡、切層邊坡、碎裂結(jié)構(gòu)邊坡、塊狀結(jié)構(gòu)邊坡、類均質(zhì)結(jié)構(gòu)邊坡（3）按使用對象分露天礦邊坡、水電工程邊坡、鐵路公路邊坡、城建邊坡等3、高邊坡發(fā)生的問題（1）施工中發(fā)生變形（2）施工后發(fā)生變形（3）經(jīng)濟損失、社會影響同江～三亞高速公路八尺門互通區(qū)古滑坡復(fù)活重慶市萬州～梁平

2、高速公路K47＋500砂泥巖順層滑坡蘭州市白塔山碑林金城關(guān)邊坡滑坡秦嶺某試驗基地花崗巖高邊坡變形某試驗基地滑坡后緣裂縫京珠高速公路粵北段K108高邊坡變形徽杭高速公路K76滑坡甘肅天巉公路黃土滑坡青海某公路巖石高邊坡二、高邊坡設(shè)計的特殊性1、高邊坡是將地質(zhì)體的一部分改造成為人為工程，其穩(wěn)定性受控于地質(zhì)條件和人為改造的程度。坡體的地質(zhì)條件是正確設(shè)計的基礎(chǔ)。2、高邊坡設(shè)計是預(yù)測性設(shè)計。3、高邊坡設(shè)計是風(fēng)險設(shè)計。4、高邊坡設(shè)計是動態(tài)設(shè)計。5、高邊坡設(shè)計應(yīng)對施工提出嚴(yán)格要求。三、高邊坡的調(diào)查、勘探和穩(wěn)定性評價1、高邊坡的變形類型坍塌滑坡崩塌錯落傾倒2、高邊坡的調(diào)查與勘探調(diào)查勘探

3、是高邊坡設(shè)計的依據(jù)，它包括：（1）收集邊坡所在地段的地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、降雨、地震及線路平、縱、橫斷面設(shè)計資料等。（2）邊坡所在山坡的走向、坡向、坡高，各分段的坡形、坡率、坡高；有無剝蝕平臺；植被狀況；河流、溝谷發(fā)育程度、分布密度、切割深度、走向、溝形、溝岸穩(wěn)定狀況；自然山坡上有無變形現(xiàn)象，其類型、規(guī)模和產(chǎn)生的部位。（3）線路在山坡上的位置、走向，欲開挖邊坡的高度和形式。（4）當(dāng)?shù)赝惖貙又幸延腥斯み吰碌男问胶头€(wěn)定狀況。（5）山坡和邊坡上地下水出露位置，高程、流量變化。（6）邊坡地段的地層、巖性、產(chǎn)狀、風(fēng)化程度、強度特征，不同地層在邊坡上的分布位置，有無軟弱夾層或接觸面

4、，其產(chǎn)狀及其與邊坡開挖面的關(guān)系。（7）地質(zhì)構(gòu)造（主要是小構(gòu)造）的分布位置、產(chǎn)狀、發(fā)育程度、延伸長度、充填物、含水狀況，及其與開挖面的關(guān)系。（8）坡體結(jié)構(gòu)類型，分類均質(zhì)體結(jié)構(gòu)、近水平層狀結(jié)構(gòu)、順傾層狀結(jié)構(gòu)、反傾層狀結(jié)構(gòu)、碎裂狀結(jié)構(gòu)和塊狀結(jié)構(gòu)。（9）已開挖邊坡的施工方法，包括施工季節(jié)、開挖順序和開挖方式（如爆破等）。（10）邊坡變形歷史過程，變形類型，發(fā)生時間、部位、裂縫分布、發(fā)展過程，及其與施工和降雨等的關(guān)系。（11）對地面調(diào)查尚不能查清的內(nèi)容應(yīng)布置必要的勘探（鉆探、物探、坑槽探等綜合手段）、監(jiān)測和試驗（巖、土、水試驗）予以查清。一般一段邊坡至少布設(shè)一個控制性斷面，主要了

5、解地層界面、風(fēng)化界面、軟弱夾層及地下水分布情況。3、邊坡的穩(wěn)定性評價（1）邊坡的穩(wěn)定性劃分一般分為穩(wěn)定、基本穩(wěn)定、欠穩(wěn)定和不穩(wěn)定，其特征如下表:分類邊坡穩(wěn)定性分級穩(wěn)定系數(shù)穩(wěn)定邊坡邊坡的坡形坡率符合巖土體的強度條件，無傾向臨空面的不利結(jié)構(gòu)面，無或少有地下水，整體或局部穩(wěn)定系數(shù)均符合要求。>1.2基本穩(wěn)定邊坡邊坡的坡形坡率符合巖土體的強度條件，無傾向臨空面的不利結(jié)構(gòu)面，少有地下水，整體和局部均穩(wěn)定，但坡面有沖溝、剝落、落石等。1.1～1.2欠穩(wěn)定邊坡邊坡整體穩(wěn)定，但局部坡陡于巖土穩(wěn)定角，或受地下水影響巖土強度降低，或有不利結(jié)構(gòu)面傾向臨空面，有局部坍、滑變形。1.0～1.1不

6、穩(wěn)定邊坡邊坡坡形坡率不符合巖土強度條件，或在古老滑體上開挖、堆載引起古老滑坡復(fù)活，或有發(fā)育的不利結(jié)構(gòu)面傾向臨空面，巖體破碎，地下水發(fā)育，開挖后會產(chǎn)生整體失穩(wěn)。<1.0（2）邊坡穩(wěn)定性的評價方法人們早已熟悉用力學(xué)平衡計算法評價邊坡的穩(wěn)定性，它可以得出穩(wěn)定系數(shù)的定量數(shù)據(jù)，而且可算出需要加固工程承受力的大小。但是對于復(fù)雜的高邊坡穩(wěn)定性計算，由于計算的邊界條件（范圍）和破壞面巖土參數(shù)難以準(zhǔn)確判定、試驗和選取，使計算結(jié)果的可信度降低。作者認(rèn)為應(yīng)以工程地質(zhì)分析對比法為基礎(chǔ)輔以力學(xué)計算兩者結(jié)合較為合理，前者為后者提供變形類型、范圍和邊界條件，后者則可得出穩(wěn)定系數(shù)和作用力大小，為設(shè)計提

7、供依據(jù)。①工程地質(zhì)分析對比法從以下幾方面分析對比：a、從自然極限穩(wěn)定坡的坡形坡率坡高與人工邊坡的平均坡率和坡高對比中評價其穩(wěn)定性；b、從自然山坡已發(fā)生的變形類型和規(guī)模推斷人工邊坡可能發(fā)生的變形類型和規(guī)模；c、從坡體結(jié)構(gòu)分析人工邊坡可能發(fā)生的變形類型及產(chǎn)生的部位（整體或局部）；d、從作用因素及其變化幅度分析，主要是開挖引起坡體松弛，地表水下滲，巖土（特別是軟弱帶）強度降低分析可能發(fā)生的變形類型及規(guī)模；e、從已發(fā)生的變形分析其發(fā)生機制并反演出破壞時的巖土強度參數(shù)。②力學(xué)計算法力學(xué)計算法有多種，只有選擇與調(diào)查確定的破壞類型及模式相一致的計算方法