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1、邊坡工程03§3.1概述§3.1.1坡率法與減重的概念在邊坡設(shè)計(jì)中，如果通過(guò)控制邊坡的高度和坡度而無(wú)須對(duì)邊坡進(jìn)行整體加固就能使邊坡達(dá)到自身穩(wěn)定的邊坡設(shè)計(jì)方法，通常稱之為坡率法；坡率法是通過(guò)控制邊坡的高度和坡度，使邊坡對(duì)所有可能的潛在滑動(dòng)面的下滑力和阻滑力處于安全的平衡狀態(tài)。一般的簡(jiǎn)單巖土邊坡(非滑坡)，如果不受場(chǎng)地限制，總可以滿足邊坡穩(wěn)定的要求，在公路邊坡處理中被大量采用，工程中又稱為削坡(或刷坡)，如圖3.1所示。減重的概念是針對(duì)滑坡處治而提出的，它是減輕滑坡致滑段的滑體超重部分，以減小滑體的下落力，使滑
2、坡趨于穩(wěn)定，顯然它與坡率法有著本質(zhì)的區(qū)別，不同于一般的邊坡削坡，因?yàn)闇p重的目的是使滑坡穩(wěn)定，減去的土體位于滑坡的致滑段(一般在、滑坡的上部)，如圖3.2所示，如果誤將滑坡下部的阻滑部分削去，將進(jìn)一步加劇滑坡的發(fā)展。在滑坡處治技術(shù)中，與減載相對(duì)應(yīng)的另一種技術(shù)是堆載阻滑技術(shù)，它是通過(guò)在滑坡的阻滑段(一般在滑坡的下部)堆載來(lái)提高滑坡的阻滑力以使滑坡處于穩(wěn)定的方法，如圖3.3所示。這兩種方法都是公路滑坡處理中最直接、最有效的方法，在公路滑坡處治中被廣泛采用?！?.1.2坡率法與減重的適用范圍坡率法是一種比較經(jīng)濟(jì)、施
3、工方便人工邊坡的處理方法，在公路路塹邊坡、填方路堤邊坡中廣泛使用，適用于巖層、塑性粘土和良好的砂性土中，并要求地下水位較低，放坡開(kāi)挖時(shí)有足夠的場(chǎng)地。坡率法可分別與砂袋堆載、錨釘邊坡、錨板支護(hù)等方法聯(lián)合應(yīng)用，形成組合邊坡。例如當(dāng)不具備全高放坡時(shí)，上段可采用坡率法，下段可采用土釘墻、噴錨、擋土墻等方法以穩(wěn)定邊坡。由于減重是在滑坡后緣挖除一定數(shù)量的滑體而使滑坡穩(wěn)定下來(lái)，因而它適用于推動(dòng)式滑坡或由塌落形成的滑坡，并且滑床上陡下緩，滑坡后緣及兩側(cè)的地層穩(wěn)定，不致因刷方而引起滑坡向后或向兩側(cè)發(fā)展。與減重相對(duì)應(yīng)的堆載阻滑
4、技術(shù)則主要適用于牽引式滑坡，同時(shí)應(yīng)注意堆載不要引起次一級(jí)的滑面。在一般情況下，滑坡減重和堆載阻滑都只能減小滑體的下滑力或增大阻滑力，不能改變其下滑的趨勢(shì)，因此它們常與其他整治措施配合使用?！?.2坡率法的設(shè)計(jì)§3.2.1設(shè)計(jì)的內(nèi)容與一般規(guī)定坡率法設(shè)計(jì)邊坡主要是在保證邊坡穩(wěn)定的條件下確定邊坡的形狀和坡度。其設(shè)計(jì)內(nèi)容包括確定邊坡的形狀、確定邊坡的坡度、設(shè)計(jì)坡面防護(hù)和邊坡穩(wěn)定性驗(yàn)算。但在進(jìn)行設(shè)計(jì)之前必須查明邊坡的工程地質(zhì)條件，包括邊坡巖土名稱性質(zhì)、各種軟弱結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀、地質(zhì)構(gòu)造、巖土風(fēng)化或密實(shí)程度、地下水、地表水
5、、當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件相似的自然極限山坡或人工邊坡。邊坡的形式一般可以分為四種：直線形(圖3.4a)、上陡下緩折線形(圖3.4b)、上緩下陡折線形(圖3.4c)和臺(tái)階形(圖3.4d)。直線形邊坡一般適用于均質(zhì)或薄層互層且高度較小的邊坡；如果邊坡較高或由多層土組成而上部巖土層的穩(wěn)定性較下部好時(shí)，可采用上陡下緩的折線形邊坡；若上部為覆蓋層或穩(wěn)定性較下部巖土層差時(shí)，宜采用上緩下陡的折線形邊坡；當(dāng)邊坡由多層土組成或邊坡高度很大時(shí)，可在邊坡中部或巖土層界面處設(shè)置不小于1.Om寬的平臺(tái)，形成臺(tái)階式邊坡。臺(tái)階形邊坡穩(wěn)定性較好，但
6、相應(yīng)的土石方量較大。邊坡坡度的確定可以根據(jù)巖石性質(zhì)、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、施工方法、邊坡的高度等因素，對(duì)照當(dāng)?shù)刈匀粯O限邊坡或人工邊坡的坡度確定；對(duì)于土質(zhì)均勻的邊坡，可采用力學(xué)檢驗(yàn)法或穩(wěn)定性驗(yàn)算法進(jìn)行確定。邊坡的防護(hù)主要是針對(duì)容易風(fēng)化剝落或破碎程度較為嚴(yán)重的坡面，應(yīng)當(dāng)考慮坡面的防護(hù)措施，以防止各種自然應(yīng)力對(duì)邊坡的破壞作用，以保證邊坡的穩(wěn)定性。設(shè)計(jì)中應(yīng)注意邊坡的防護(hù)與邊坡環(huán)境美化相結(jié)合。邊坡水系應(yīng)因勢(shì)利導(dǎo)保持暢通，穩(wěn)定邊坡應(yīng)采取保護(hù)措施，防止土體流失、巖層風(fēng)化及環(huán)境惡化造成邊坡穩(wěn)定性降低。對(duì)于土質(zhì)邊坡或易軟化
7、的巖質(zhì)邊坡，坡頂應(yīng)作成向外傾斜的不滲水地面，坡底應(yīng)做不漏水的排水溝和集水井，以便及時(shí)排除積水。受外傾軟弱結(jié)構(gòu)面影響、穩(wěn)定性較差的巖塊應(yīng)加錨桿處理；永久性邊坡坡面應(yīng)采用錨噴、錨釘?shù)葮?gòu)造措施?！?.2.2巖質(zhì)邊坡的削坡坡率對(duì)于巖質(zhì)邊坡，在坡體整體穩(wěn)定的條件下，要選擇合理的允許坡率，應(yīng)根據(jù)巖性、地質(zhì)構(gòu)造、巖石風(fēng)化破碎程度、邊坡高度、地下水及地面水等因素，結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)按照工程類比的原則，并參考該地區(qū)已有的穩(wěn)定邊坡的坡率綜合分析確定。若邊坡所在地層具有明顯的傾斜結(jié)構(gòu)面(如層面、節(jié)理面、斷層面和其他軟弱面)，且傾向邊坡
8、外側(cè)，則此結(jié)構(gòu)面的傾斜坡度及其面上的單位粘聚力和摩擦力的大小將影響邊坡的穩(wěn)定性。此時(shí)應(yīng)通過(guò)穩(wěn)定性計(jì)算來(lái)確定邊坡的坡率，必要時(shí)應(yīng)采取其他相應(yīng)的加固措施。根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)資料表明，當(dāng)滑動(dòng)面為如下幾種情況時(shí)，邊坡僅在重力作用下，軟弱面的傾角大于其摩擦角而小于邊坡角時(shí)是最危險(xiǎn)的軟弱面：(1)粘土巖、粘土頁(yè)巖、泥質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)板巖等泥化層面時(shí)，滑動(dòng)傾角為9o～l2o；(2)砂巖層面或礫巖層面時(shí)，滑動(dòng)傾角大于30o～35o；(3)
