邊坡工程第1章邊坡與邊坡工程

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1、邊坡工程課程教學(xué)內(nèi)容第1章邊坡與邊坡工程第2章邊坡的類型及其破壞特征第3章邊坡工程地質(zhì)勘察第4章邊坡穩(wěn)定性評價(jià)第5章邊坡穩(wěn)定分析數(shù)值方法第6章邊坡工程設(shè)計(jì)第7章邊坡綠化第8章邊坡工程施工與監(jiān)測第9章工程實(shí)例基本要求：掌握邊坡概念、滑坡概念、邊坡工程概念；掌握建筑邊坡、水利水電工程邊坡、自然邊坡、臨時(shí)邊坡、穩(wěn)定邊坡、失穩(wěn)、失穩(wěn)邊坡等相關(guān)概念，掌握邊坡與滑坡的區(qū)別，掌握邊坡的構(gòu)成要素；了解滑坡穩(wěn)定性研究進(jìn)展、邊坡治理措施。難點(diǎn)：邊坡的概念、邊坡與滑坡的區(qū)別，邊坡工程。重點(diǎn)：邊坡構(gòu)成要素，邊坡與滑坡的區(qū)別，邊坡工程。第1章邊坡與邊坡工程1.1邊坡與滑坡1.2邊坡工程1.3邊坡穩(wěn)定性研究的發(fā)展1.4邊

2、（滑）坡治理技術(shù)的發(fā)展1.1邊坡與滑坡1.1邊坡與滑坡圖1.1某公路邊坡圖1.2某礦山邊坡圖1.3京滬高鐵湯山路基邊坡圖1.4京滬高鐵西渴馬2號隧道邊坡圖1.5小灣水電站左岸高邊坡圖1.6某深基坑支護(hù)圖1.7某深基坑開挖圖圖1.8山地城市削坡建房圖1.9三峽庫區(qū)巴東縣新城區(qū)某邊坡治理前后對比圖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。露天礦開挖形成的斜坡構(gòu)成了采礦區(qū)的邊界，因此稱為邊坡；在鐵路、公路建筑施工中，所形成的路基斜坡稱為路基邊坡；開挖路塹所形成的斜坡稱為路塹邊坡；在水利建設(shè)中開挖形成的斜坡也稱為邊坡。建筑邊坡、水利水電工程邊坡、

3、基坑側(cè)壁、自然邊坡、臨時(shí)邊坡、永久邊坡、穩(wěn)定邊坡、失穩(wěn)邊坡。圖1.10邊坡構(gòu)要素邊坡與坡頂相交的部位稱為坡肩，與坡底面相交的部位稱為坡趾或坡腳，坡面與水平面的夾角稱為坡面角或坡傾角，坡肩與坡腳間的高差為坡高?；峦ǔＶ赣勺匀辉蛞l(fā)的正在蠕動(dòng)與滑動(dòng)的自然斜坡，稱為自然滑坡；另一部分滑坡則由于邊坡開挖或填筑而引發(fā)古老滑坡復(fù)活或自然滑坡的加劇而引發(fā)大規(guī)?；?。邊坡與滑坡可按下述特征來進(jìn)行綜合區(qū)別：1）邊坡指由于工程原因而開挖或填筑的人工斜坡；而滑坡指由于自然原因而正在蠕動(dòng)與滑動(dòng)的自然斜坡；2）邊坡在工程開挖與填筑前坡體內(nèi)不存在滑面，但可以存在未曾滑動(dòng)的構(gòu)造面，開挖前坡體無蠕動(dòng)或滑動(dòng)跡象；滑坡在坡體

4、中存在天然的滑面，坡體已有蠕動(dòng)或滑動(dòng)跡象。3）當(dāng)人工斜坡內(nèi)存在天然的滑面或引發(fā)古老滑坡滑面復(fù)活時(shí)，稱為工程滑坡。反之，當(dāng)天然斜坡危及工程安全而需要治理時(shí)則稱為自然邊坡。1.2邊坡工程為滿足工程需要而對自然邊坡進(jìn)行改造，稱為邊坡工程。邊坡按成因可分為自然邊坡與人工邊坡。人工邊坡的幾何參數(shù)根據(jù)工程建設(shè)的需要可以人為控制。邊坡的穩(wěn)定分析是邊坡設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，穩(wěn)定性分析的前提是認(rèn)識邊坡，包括地質(zhì)條件；巖土體室內(nèi)及室外試驗(yàn)；邊坡的受力；力學(xué)分析。在穩(wěn)定分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)合適的的支護(hù)措施，進(jìn)行邊坡支護(hù)。常用的支護(hù)措施有：擋土墻、抗滑樁、土釘、預(yù)應(yīng)力錨桿（索）、抗滑洞塞、坡面防護(hù)、噴錨支護(hù)、減載、排水和防滲、邊

5、坡壓腳、注漿加固等措施。邊坡穩(wěn)定問題是工程建設(shè)中經(jīng)常遇到的問題。邊坡的失穩(wěn)，輕則影響工程質(zhì)量與施工進(jìn)度，重則造成人員傷亡與國民經(jīng)濟(jì)的重大損失。因此，不論是土木工程還是水利水電工程，邊坡的穩(wěn)定問題經(jīng)常成為需要重點(diǎn)考慮的問題。1.3邊坡穩(wěn)定性研究的發(fā)展邊坡發(fā)生破壞失穩(wěn)是一種復(fù)雜的過程，由于邊坡內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和組成邊坡巖石物質(zhì)的不同，造成邊坡破壞具有不同模式。對于不同的破壞模式就存在不同的滑動(dòng)面，因此應(yīng)采用不同的分析方法及計(jì)算公式來分析其穩(wěn)定狀態(tài)。目前用于邊坡穩(wěn)定分析的方法大體上可分為定性分析和定量分析。定性分析方法包括工程類比法和圖解法（赤平極射投影、實(shí)體比例投影、摩擦圓法），定量分析方法主要有

6、極限平衡法、有限元法、邊界元、離散元及可靠度、模糊數(shù)學(xué)、灰色理論及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析法。目前，邊坡穩(wěn)定性評價(jià)雖然方法很多，但歸結(jié)起來主要有六類：1）地質(zhì)分析法。2）經(jīng)驗(yàn)類比法。3）結(jié)構(gòu)分析法。4）極限平衡分析法。5）數(shù)值分析法。6）概率分析法。邊坡巖土體是性質(zhì)極其復(fù)雜的地質(zhì)介質(zhì)。它的力學(xué)特性參數(shù)、結(jié)構(gòu)面分布規(guī)律、工程性質(zhì)等都是復(fù)雜的、多變的，呈時(shí)時(shí)空變化的，具有強(qiáng)烈的不確定性。這些不確定性主要來自三個(gè)方面：1）巖土體本身固有的不均勻性；2）工程參數(shù)量測和取樣引入的誤差；3）模型不準(zhǔn)確引起的不確定性。這些不確定性的客觀存在給邊坡穩(wěn)定分析帶來了巨大的困難。在許多情況下，主要依賴于工程類比和專家經(jīng)驗(yàn)。耗散

7、結(jié)構(gòu)理論、協(xié)同學(xué)、突變理論、混沌理論、分形理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論等非線性科學(xué)的發(fā)展，給邊坡穩(wěn)定性研究提供了新理論、新思維和新方法。1.4邊（滑）坡治理技術(shù)的發(fā)展支擋工程的發(fā)展大體可分為三個(gè)階段：1）20世紀(jì)50年代以前，治理滑坡以地表和地下排水工程為主，抗滑支擋工程主要是擋土墻。2）20世紀(jì)60～70年代，在以應(yīng)用排水工程和抗滑擋土墻為主的同時(shí)，大力開發(fā)應(yīng)用抗滑樁工程以解決抗滑擋土墻施工中的困難。3）