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公路高边坡稳定性评价及支护优化设计

公路高边坡稳定性评价及支护优化设计
公路高边坡稳定性评价及支护优化设计

第28卷第6期岩石力学与工程学报V ol.28 No.6 2009年6月Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering June,2009公路高边坡稳定性评价及支护优化设计

巨能攀,赵建军,邓辉,黄润秋

(成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,四川成都 610059)

摘要:公路高边坡具有数量多、地质条件复杂及施工速度快等特点,施工期变形破坏事例频发。基于这一现状,依托皖南山区汤屯高速公路,提出一套操作性强的公路高边坡优化设计研究方法。通过“高边坡普查→提出优化设计分区建议→筛选重点边坡→重点边坡优化研究”的工作思路,形成优化设计研究成果,由业主、设计、施工等单位将科研成果快速应用于高边坡施工。将变形理论与强度理论相结合,形成基于地质过程原理的重点高边坡稳定性评价和灾害控制方法,通过边坡变形稳定性分析,判断边坡变形破坏模式及发展过程;结合施工及监测反馈信息,分析目前所处阶段、潜在滑动面位置等。然后,利用强度稳定性分析方法得出边坡治理设计所需数据,进行优化设计,再采用变形理论结合施工和监测反馈信息验证支护效果,进一步优化设计,确定最终方案。实践结果表明,这套方法保证了公路高边坡的快速施工和正常运营。

关键词:边坡工程;边坡稳定性评价;支护优化设计;变形理论;边坡强度理论

中图分类号:P 642.2 文献标识码:A 文章编号:1000–6915(2009)06–1152–10

STABILITY EV ALUATION OF HIGH SLOPE FOR HIGHWAYS AND

OPTIMIZED SUPPORT DESIGN

JU Nengpan,ZHAO Jianjun,DENG Hui,HUANG Runqiu

(State Key Laboratory of Geohazard Prevention and Geoenvironment Protection,Chengdu University of Technology,Chengdu,

Sichuan610059,China)

Abstract:The high slopes of highways have many features,such as the large number,the complicated geological conditions,the high-speed construction,etc.. Based on the feature that deformation occurs frequently during construction period,a perfect operation method of optimized design is proposed with a specific case of Tangkou—Tunxi expressway construction in Southern Anhui Province. Through the work flowchart of general survey of high slope→proposing advices on partitions of optimizing design→choosing key slope→optimized analysis of key slope,the research results of optimized design for high slope are achieved. With the efforts of employer,designer and constructer,the scientific research results are employed quickly in engineering construction. Based on the combination of deformation theory and strength theory for slope engineering,the stability evaluation and geohazard controlling methods for key high slope are performed on the basis of geologic process principle. Through the stability analysis of deformation theory for slope,the modes of slope deformation and failure,the development processes of deformation and failure can all be determined. Combining with feedback of construction and monitoring data,both the present stability state and potential position of sliding surface can be analyzed. Afterwards,using the analytical method of strength stability,the required data for the design of slope support can

收稿日期:2009–02–18;修回日期:2009–03–10

基金项目:四川省青年科技基金资助项目(07JQ0065)

作者简介:巨能攀(1973–),男,博士,1997年毕业于成都理工学院水文地质工程地质专业,现任副教授,主要从事工程地质和岩土工程方面的教学与研究工作。E-mail:jnp@https://www.doczj.com/doc/b72567379.html,

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be achieved;then the design can be optimized. Subsequently,in terms of deformation theory and the feedback information of construction and monitoring,the support results can be verified;and the further optimization can be realized. The detailed practice shows that the proposed method can realize high-speed excavation of high slope and normal service for highways.

Key words:slope engineering;slope stability evaluation;optimized support design;deformation theory;slope strength theory

1 引言

一般来讲,高边坡是指高度大于30 m的岩质边坡和大于20 m 的土质边坡[1]。公路路线长,穿越地质单元众多,边坡数量多,地质条件复杂;受地质条件的影响,潜在失稳边坡数量多,施工初期既可能出现多处变形甚至失稳;更为不利的是其施工工期短,边坡卸荷速度快。与露天矿山边坡相比,公路边坡为永久边坡,必须保证公路运营期安全;它也不同于水电工程边坡,设计阶段地质资料匮乏,设计及建设单位对灾害预见及处治经验不足,施工期间边坡变形破坏事例频发[2~4]。因此,开展施工期边坡地质条件与支护方案复核,进行优化设计,对于保证公路高边坡正常建设和运营具有重要意义。

目前,高边坡的支护优化设计多限于对单体边坡的研究,在施工地质调查的基础上,采用极限平衡方法对边坡稳定性进行验证,通过监测反馈信息指导,提出优化设计方案[5~13]。针对高速公路这种存在大量高边坡的线状工程,目前还没有形成一套从地质调查、稳定性评价、优化设计到施工验证的系统体系,稳定性评价也少见将变形理论应用于支护优化设计中的实例。

以皖南山区铜黄高速公路汤口—屯溪段高速公路(汤屯高速公路)54个高边坡为例,本文开展公路高边坡稳定性评价及支护设计优化研究,探讨大量高边坡从普查、重点高边坡研究到科研成果应用和检验的高边坡支护设计优化思路,提出了一套操作性强的公路高边坡支护优化设计方法,可用于指导公路、铁路高边坡支护优化设计,对其他类型的高边坡设计也具有一定的指导意义。

2 公路高边坡优化设计工作思路

由于山区高速公路路线长,往往分为数个标段,由不同的施工单位同时施工,高边坡数量多,这就为高边坡的安全管理和优化设计的实施带来一定困难。往往造成科研与设计脱节、设计与施工脱节,科研成果不能快速反映到施工图设计和高边坡施工中。结合这一现状,在项目实施的实践中形成了一套行之有效的高边坡优化设计模式,见图1。

图1 工程优化设计工作思路

Fig.1 Work flowchart of optimized engineering design

高边坡优化设计的主要内容包括:

(1) 由科研单位紧密结合现场实际条件,遵循“高边坡普查→提出优化设计建议→筛选重点边坡”的研究思路,通过高边坡普查,定性评价全线高边坡稳定性,对稳定性较好的高边坡提出设计优化建议,筛选出地质条件复杂、稳定性差的高边坡进行重点研究。对重点边坡跟踪施工过程进行岩体结构调查,采用定性、定量方法相结合,研究边坡稳定性状况,提出合理的支护优化建议。

(2) 科研单位通过科学研究,提供详实的现场资料,为业主和设计单位提供优化设计的基础资料和有针对性的建议。业主根据资料进行科学决策,由设计单位进行快速优化设计,施工和监理单位进行优化施工,保证研究成果快速地应用到生产实际

? 1154 ? 岩石力学与工程学报 2009年

中。对设计变更大的边坡业主组织专家进行评审,业主根据评审意见,组织优化设计单位进行边坡优化设计,并通过监理单位对高边坡施工进行控制;对变形边坡,由业主组织科研、设计单位沟通意见,确定应急治理方案,再组织监理、施工单位召开边坡应急治理会议,制定详细的边坡治理工程实施方案。

这种工作模式保证了科研成果快速地应用到生产实际中,对高边坡的正常施工和安全运营起到重要作用。高边坡普查是进行优化设计的基础,稳定性差的重点边坡稳定性研究是进行优化设计的关键,如何选择合理的优化设计方案则是本项研究的核心技术。

3 高边坡普查

高边坡普查是指在分析前期勘察资料的基础上,在开挖前对全线高边坡周边地质环境及已开挖揭露的地质现象进行调查,重点研究开挖边坡岩体结构分区特征、已有变形破坏现象等,分析边坡各分区可能的变形破坏模式,并对不同类型岩土体及结构面进行物理力学性质快速试验,采用定性分析方法结合一定的定量计算,对边坡稳定性进行分区,复核设计方案与地质条件的适宜性并提出优化设计初步分区建议。其主要工作内容是分区研究,包括岩体结构分区、稳定性分区、支护优化分区建议。

高边坡普查的目的是提出全线高边坡优化设计分区建议,并筛选出重点研究边坡。重点研究边坡应满足以下条件之二:(1) 地质条件复杂;(2) 稳定性差;(3) 高度大(>40 m)。高边坡普查流程见图2。

图2 高边坡普查流程图

Fig.2 Technical flow chart of general survey for high slopes

普查结果表明,汤屯高速公路沿线主要发育砂岩、板岩、花岗岩以及千枚岩。其中,砂岩较完整但普遍发育层间软弱夹层(厚度10~20 cm),顺层边坡稳定性较差;陡倾板岩及千枚岩岩体较破碎,总体上呈次块状~碎裂结构,公路沿线两岸均发育多处倾倒变形体,倾倒变形体开挖可能引起碎裂结构边坡整体变形;花岗岩中节理裂隙发育,变形破坏模式以小规模块体失稳为主。开挖边坡的变形破坏模式主要有块体失稳、平面滑移及近圆弧形滑动3类,共有23个边坡产生了不同程度的变形破坏,见表1。

表1 边坡变形破坏模式统计表

Table 1 Statistics of slope failure modes

变形破坏模式形成条件数量

平面滑动

(顺层滑移)

层间软弱夹层发育的砂岩顺向坡,倾角小于坡

角时为滑移–拉裂,倾角大于坡角时为滑移–

弯曲

3

近圆弧形滑动

土质边坡、板岩和千枚岩倾倒变形体边坡,受

最大剪应力面控制

5 块体失稳

各种类型岩质边坡,发育倾坡外结构面,倾角

小于坡角;或结构面组合形成楔形体;或隧道

洞口发育陡倾夹泥节理

15

根据上述分析,选取12个整体稳定性差的重点高边坡进行专题研究,在进一步施工过程中,其中3处顺层高边坡均产生严重变形,5处倾倒岩体开挖边坡产生较大规模变形。

4 重点高边坡稳定性评价及支护优化

设计

4.1 基于过程模拟与控制的高边坡稳定性评价及

灾害控制方法研究

高边坡岩土体具有地质体所具备的“地质过程”特性,“岩石高边坡稳定性评价”的核心就是要阐明边坡变形破坏的过程和机制,并从地质力学的角度进行刻画,岩石高边坡稳定性评价更应该是一个“变形稳定性”问题。变形稳定性分析是通过高边坡变形破坏现象的分析和机制的研究,充分利用现代数学–力学理论和计算机技术,采用数值模拟方法实现高边坡变形破坏演变的全过程模拟和过程控制,根据模拟结果对稳定性现状进行评价[14,15]。常用的方法有有限元法、有限差分法、离散元法和非连续变形分析(DDA)方法等[16~19]。变形稳定性分析可以模拟边坡的应力环境及变形特征、分析边坡可能的变形破坏模式、确定潜在滑面的位置等,但

第28卷第6期巨能攀,等. 公路高边坡稳定性评价及支护优化设计 ? 1155 ?

目前还没有提供治理设计所需的稳定性系数及推力值的成熟计算方法。因此,将基于变形理论的稳定性分析方法与基于强度理论的稳定性分析方法结合起来,形成了基于过程模拟与控制的高边坡稳定性评价及灾害控制方法。

工作流程的主要技术思路如下:(1) 通过高边坡变形稳定性分析,判断边坡可能的变形破坏模式、变形破坏发展过程等;(2) 根据变形破坏机制结合施工及监测反馈信息分析目前所处稳定性状况、潜在滑动面的位置等;(3) 利用强度稳定性分析方法,得出边坡治理设计所需数据,进行支护优化设计;

(4) 采用基于变形理论的边坡稳定性评价方法结合施工和监测反馈信息,研究支护结构与边坡的相互作用关系,验证支护效果,进一步优化,确定最终优化方案,见图3。

图3 重点高边坡稳定性评价及支护优化设计实施步骤Fig.3 Operation steps of key slope stability evaluation and optimized support design

可以说,高边坡稳定性评价及支护优化设计是贯穿整个高边坡施工期的动态过程,充分体现了高边坡这一地质体形成、演化的地质过程。

4.2 重点高边坡稳定性评价

根据上述思路,对重点研究边坡,跟踪施工过程进行岩体结构及边坡变形破坏迹象的精细描述,结合边坡监测及施工反馈信息,分析坡体内部结构特征,建立能够反映控制性结构面空间展布特征并具有清晰边界条件的二维或三维地质模型,并根据边坡结构特征选择不同的计算方法研究边坡变形破坏模式和稳定性状况(见图3)。

根据汤屯高速公路高边坡的实际特征,边坡变形破坏模式总体上可以分为两类:结构面控制型边坡和最大剪应力面控制型边坡。结构面控制型边坡又可以分为:块体失稳型边坡和软弱结构面控制型滑坡。在岩体结构精细描述的基础上,建立三维地质模型。前者采用三维离散元模拟寻找控制边坡整体稳定的关键块体的位置、规模及其变形和运动特征,再采用块体理论进行块体稳定性评价,确定合理的支护参数。后者可采用有限差分法模拟边坡开挖过程中不同阶段、不同部位的应力应变特征,预测边坡变形所处阶段,结合施工和监测信息反馈判断潜在滑动面的位置及其性状,在此基础上采用强度稳定性评价结果进行边坡稳定性评价。

土质边坡、散体结构和碎裂结构边坡的稳定性一般受最大剪应力面控制。该类边坡采用二维及三维有限元分析方法研究边坡开挖过程中各阶段不同部位应力、变形和破坏区的分布位置及发展趋势,判断潜在滑动面的位置,在此基础上,采用强度稳定性分析方法进行边坡稳定性评价,提供支护设计参数。

汤屯高速公路沿线板岩和千枚岩分布地区分布大量似层状的碎裂结构倾倒变形体,在普查的54个高边坡中,有17个边坡产生过不同程度的倾倒变形,根据调查,倾倒变形体岩体中普遍存在明显的折断面。倾倒变形体的稳定性不仅受岩体结构的影响,也受岩体中折断面展布及其特征的影响。因此,针对倾倒变形体,将离散元与有限元或有限差分法结合,通过以下途径进行评价:

(1) 首先采用离散元法模拟倾倒变形的演化过程,研究倾倒变形的范围。

(2) 然后结合现场调查建立地质模型,采用基于变形理论的边坡稳定性评价方法研究边坡变形破坏模式。对小变形或未变形边坡采用二维有限元法

? 1156 ? 岩石力学与工程学报 2009年

研究坡体内部应力、变形发展,确定潜在滑动面;

对于产生大变形的边坡采用三维有限差分法模拟边

坡坡体内部应力、变形等分布特征,结合监测和施

工反馈信息确定滑动面。

(3) 最后采用强度理论进行边坡稳定性评价,

得出支护设计参数。

4.3 重点高边坡支护优化设计

根据变形破坏“过程模拟”,研究高边坡开挖过

程所处变形破坏阶段,根据地质体目前所处的演化

阶段和其变形破坏机制,选定支护方案,并根据规

范进行初步静力学设计;运用数值模拟手段,进一

步研究地质体和治理工程结构之间的相互作用,并

根据相互作用特点进行方案优化和设计[15]。高边坡

优化设计采用“过程控制”技术,以准确的地质模

型建立为基础,边坡稳定性评价为关键,原设计方

案适宜性评价为前提,以高边坡变形控制及灾害控

制为指导思想,通过一定支护措施将高边坡的变形

控制在工程边坡允许范围之内,并通过变形稳定性

分析及监测反馈验证其效果,进一步优化,针对不

同破坏模式的边坡采用不同支护方案,见表2。

表2 高边坡优化设计方案

Table 2 Optimized schemes of high slope support design

变形破坏模式优化设计方案

平面滑动(顺层滑移) 关键是采用锚索控制主滑部位变形,若滑面底部较缓可采用锚拉桩,若底部滑面也较陡则采用锚索

近圆弧形滑动优选削方减载,若不存在削方条件,支护重点是采用锚管注浆改善岩土体力学特性或采用锚杆控制边坡小变形;还需做好坡面防护和排水

块体失稳若块体底滑面为贯通夹泥结构面,可采用锚索控制块体变形;若结构面为一般性节理,可采用长锚杆,并做好坡面防护,限制块体的运动

4.4 高边坡研究实例分析

根据上述研究思路,在普查的基础上,选择重点研究边坡,跟踪施工过程进行详细的岩体结构调查和描述,建立反映边坡结构特征的三维地质模型,并根据岩体结构特征选择对应的研究方法,通过业主、设计、施工等单位的共同努力,将科研成果快速反映到高边坡的支护中,有效地保证了高边坡在建设及运营过程中的安全。本文以层间软弱结构面控制的顺层高边坡为例,详细分析其实现过程。4.4.1 研究实例基本特征

2–7高边坡由含层间软弱夹层的薄层状砂岩与泥质粉砂岩互层组成,地层倾角与坡角相同(53°),为顺层边坡,原设计采用10~12 m的框架锚杆进行防护。边坡开挖过程中出现多处浅表层顺层破坏;2004年9月25日,边坡开挖至最下一级边坡顶部时,在其上部边坡大部分锚杆框架已施工的情况下,边坡中部后缘产生了连续分布的弧状拉裂缝(见图4),裂缝张开宽度最大达50 cm,错台达20 cm。业主立即组织相关单位组成“高边坡应急指挥小组”,全面开展高边坡应急治理,科研单位通过高边坡岩体结构精细描述和定性分析,提出了补充勘察和监测布置方案,并立即开始实施,以指导高边坡优化设计。

4.4.2 高边坡变形原因分析

根据调查发现,2–7高边坡岩体结构具有以下特点[20~22]:

(1) 岩体呈薄层状碎裂结构,层间普遍发育10~30 cm厚的层间软弱夹层,由次生泥夹岩屑组成。

(2) 开挖面两侧岩体结构明显好于中部,两侧岩体呈次块状结构,中部岩体呈散体~碎裂结构。

(3) 边坡中部AK3+730~AK3+870段岩体极为破碎,且越向下开挖岩体越破碎,岩体破碎程度和风化程度明显高于该地区同类边坡。

(4)AK3+790附近第一、二级边坡地层出现明显的上翘现象,而两侧岩层产状均与区域上地层产状一致。

(5) 水平钻孔表明,边坡内部存在一个明显的松动下限,以外岩体较破碎呈强风化,以内岩体完整呈弱风化。

产生上述特点的原因可能有2种:其一,边坡中部受构造作用影响强烈,为断层错动带或褶皱核部部位;其二,边坡在地质历史上产生过变形。

根据区域工程地质条件分析,边坡处无区域性断层或褶皱发育,且松动下限以内岩体完整,这与构造成因类型岩体结构不符,因此可排除第1种情况。边坡为中倾角顺向坡,倾角陡于自然坡脚,岩性为软硬相间的薄层状岩体,贯通性的层间软弱夹层发育,因此,边坡存在产生滑移–弯曲变形的地质条件。根据岩体结构分区特征结合钻孔揭露岩性特征分析,自然斜坡中上部沿层间软弱夹层产生过滑移,由于滑面未临空,底部产生溃屈变形,强烈弯曲部位位于第一级边坡处。边坡开挖至第一级时,部分强烈弯曲岩体被挖除,变形体前缘抗力降低,诱发沿软弱夹层的顺层滑移复活,由于弯曲部位岩体破碎,在上部推力作用下,可能沿最大剪应力面贯通产生滑面,与层间软弱夹层组合形成贯通的滑动面。这也是边坡开挖至第一级时才产生整体变形且不断发展的主要原因。

第28卷 第6期 巨能攀,等. 公路高边坡稳定性评价及支护优化设计 ? 1157 ?

图4 2–7高边坡平面图(单位:m) Fig.4 Plan of high slope 2–7(unit :m)

4.4.3 滑动面的确定和变形机制分析

根据上述分析,层间软弱夹层为控制该边坡变形的主要结构面,要评价边坡稳定性必须准确地确定该软弱夹层的位置。滑动面主要根据岩芯分析和

变形监测数据确定,并采用数值模拟和施工反馈信息进行验证。

根据对钻孔岩芯的详细编录和分析,竖直钻孔ZK6在16.2~17.0 和21.2~21.7 m 为灰白色强风化破碎泥质粉砂岩,21.7 m 以下主要为青灰色弱风化砂岩夹薄层泥质砂岩;测斜仪IN1监测结果表明,竖直方向上坡体内部变形主要集中在11~17 m ,其中13~17 m 段为变形最大区域(见图5),与ZK6岩芯中的泥质粉砂岩夹层相对应。与ZK6处于同一剖面的水平钻孔SK11中9.00~9.65和10.85~11.75 以及15.2~16.2 m 为强风化砂岩块石夹岩屑和泥;

同一高程上的水平多点位移计M1监测结果显示:距孔口0.0,5.0,12.0 m 存在明显的位移,27.0和40.0 m 均未见明显向坡外的位移(见图6)[21]。

由此可推断,中上部滑面为钻孔ZK6揭露的16.2~17.0 m 段强风化泥质粉砂岩与石英砂岩接触面上的层间软弱夹层,下部滑面可能沿破碎岩体内部的最大剪应力面形成。根据上述分析建立边坡地质结构模型,见图7。

图5 IN1测斜孔累积位移–孔深关系曲线

Fig.5 Accumulative displacement-depth curves of

inclinometer IN1

图6 多点位移计M1位移–时间关系曲线[21]

Fig.6 Accumulative displacement-time curves of multipoint

extensometer M1[21]

-5

5

10152025302005200520052005200520052005时间/年月日

位移/m m

20052005简易观测点3

简易观测点4

简易观测点2

简易观测点1

ZK1 勘探孔(垂直

孔)及编号 SK12勘探孔(水平

孔)及编号 槽探

多点位移计(M1)测斜孔(IN) 电线杆

A

C

Z 1X

1

C ′

原截水沟

原截水沟原截水沟

岩体与堆

积物分界Q 4

el+dl

B

B ′

7911-10

-5

5 10 累计位移/mm

孔深/m

0 /年月日

? 1158 ? 岩石力学与工程学报 2009年

7 AK3+799工程地质剖面图

Fig.7 Engineering geological profile of cross-section AK3+799

为了验证上述分析结果分析边坡变形破坏机

制,采用三维有限差分法模拟边坡开挖过程中的应

力和变形特征,结果表明,开挖至第一级边坡时软

弱夹层出现拉应力及剪应力集中现象,同时软弱夹

层以上部位岩体中最小主应力也表现为拉应力。在

这种应力环境下,坡体中上部沿软弱夹层产生顺层

剪切滑移,由于底部未临空,在上部坡体强大推力

作用下,底部破碎岩体块石发生旋转逐渐形成破裂

面。坡体内部总位移表现为平行于软弱夹层方向上

部量值(4~6 cm),明显大于下部位移(2~4 cm,见

图8),这与整个施工过程的变形监测数据较为吻合

(见图9)。

图8 AK3+728.5剖面总位移分布图(单位:m)

Fig.8 Contours of total displacement magnitude of cross-

section AK3+728.5(unit:m)

图9 M1多点位移计累积位移–时间曲线

Fig.9 Accumulative displacement-time curves of multipoint

extensometers M1

数值模拟结果验证了上述定性分析结果的准确

性,说明边坡处于滑移–弯曲变形复活的初期阶段,

中上部滑面已产生明显的位移,底部滑面处于发展

贯通阶段,一旦底部滑面贯通,边坡将产生整体

失稳,必须进行治理。

4.4.4 高边坡支护优化设计

图10为2–7高边坡支护优化方案剖面布置图。

根据边坡地质条件、岩体结构、监测信息以及数值

模拟结果等进行综合分析,研究了边坡的变形机制、

确定了滑动面的位置,采用基于强度理论的极限平

衡法利用所建立的地质模型进行稳定性评价,提供

2

5

1

1

4

2

5

2

2

3

2

5

4

4

2

5

5

1

4

2

5

6

2

3

2

5

8

2

2

5

9

1

1

2

5

1

2

1

2

5

1

1

3

2

6

1

9

2

6

2

1

8

2

6

3

3

2

6

5

9

2

6

6

1

8

2

6

7

2

8

2

6

9

6

时间/年月日

移/

m

m

2

6

1

1

6高

程/

m

95°

第四系残坡积碎石土层

开挖面

层间软弱夹层

N20°E/SE∠40°~50°②

①②②

剖面线及方向

钻孔编号及高程(垂直孔)

钻孔编号及高程(水平孔)

风化界限

推测滑面、箭状指向为滑动方向

地层产状

第四系残坡积碎石层

块碎石

层间软弱夹层

①粉砂岩

②泥质粉砂岩

460

第28卷 第6期 巨能攀,等. 公路高边坡稳定性评价及支护优化设计 ? 1159 ?

距离/m

图10 2–7高边坡支护优化方案剖面布置图 Fig.10 Profile of optimized support scheme for high slope 2–7

边坡治理设计所需的稳定性系数、推力值等。计算参数以现场斜剪实验为基础,采用工程类比、反演等方式进行综合取值,天然状态下层间软弱夹层取

c =62.5 kPa ,?=28.5°;饱和状态下层间软弱夹层取c =50 kPa ,?=26°。在自重+暴雨工况下,推力值达2 581.268 kN ,原设计10~12 m 的框架锚杆不能满足边坡稳定性要求,必须进行优化设计。由于边坡变形速度快,如果处治不当,可能引起边坡失稳,造成难以估计的损失。因此,治理工程的实施必须在减缓边坡变形速率的前提下进行。

根据上述分析,滑面上陡下缓,中上部滑体为变形启动和加速的主体,对边坡稳定性起控制作用。因此,采用如下优化设计方案和施工顺序:“坡体内部排水消除不利影响因素→预应力锚索控制中上部沿软弱夹层的变形进行应急治理→预应力锚索抗滑桩控制潜在剪出口的变形→框架梁坡面防护→锚杆框架控制浅表部变形”(见图10)。采用三维有限差分法对支护效果进行分析表明,支护工程实施后,表层向临空方向最大位移量值为2.8 cm ,塑性区也大为减少,但坡面上软弱夹层出露部位塑性破坏仍比较明显,需做好坡面护坡。可见,优化方案能够保证边坡的整体稳定。

4.4.5 施工及监测信息反馈分析

边坡治理工程施工是在监测结果的指导下,由科研单位跟踪施工过程,对锚索钻进速率、孔口返回岩粉、钻孔内地下水等情况进行跟踪调查。根据统计,锚索钻孔一般在19 m 以后速率趋于稳定,且孔口返回物多为青灰色砂岩岩屑,同时小桩号侧多数钻孔在20 m 左右存在积水,以内地下水不发育。上述特点均说明分析确定的滑面位置的合理性,并说明锚索锚固段岩体结构满足要求。

施工过程中,3~4月初出现多次连续强降雨,边坡变形速率明显增大,说明地下水对边坡稳定性影响强烈,施工过程中不定期检查仰斜排水孔的排水效果,修复和增设了大量排水孔;待4月中旬应急治理的锚索全部张拉完成后,边坡的变形逐渐趋于稳定,仅在降雨后出现短时增大现象。优化治理方案实施后边坡的变形得到有效的控制,如图9所示,经过2个雨季的检验,边坡稳定性较好。

5 结 论

结合汤屯高速公路工程实践,提出了公路高边

松散堆积体

锚索框架梁,堆面60 cm ×60 cm ,锚梁需嵌入坡

面以下20 cm ,锚梁基础高80 cm ,宽60 cm

框架梁内植生袋生态护坡仰斜排水管

仰斜排水管

匝道高程

已开挖的第一级平台

主线路面(373) 滑面

弱风化

强风化

高程/m

低松驰无黏结预应力锚索,设计荷载100 kN ,长度28~32 m ,锚固段应锚入弱化风化岩体至少6 m ,锚固段长度控制在8~10 m

抗滑桩桩长22 m ,受荷段长12 m ,锚固段10 m ,桩截面2 m ×3 m

单位:m

? 1160 ? 岩石力学与工程学报 2009年

坡稳定性评价及优化设计的工作思路和研究方法,对公路、铁路等工程边坡研究具有一定的指导意义,主要要点和应用情况如下:

(1) 由业主、科研、设计和施工等单位共同参与的高边坡优化施工管理模式保证了科研成果快速应用到施工图设计和高边坡施工中。

(2) 提出了“高边坡普查→提出优化设计分区建议→筛选重点边坡→重点边坡优化研究”的公路高边坡优化设计研究思路,并建立了普查和重点边坡的研究技术路线。

(3) 采用基于过程模拟与控制的边坡稳定性分析及灾害控制技术进行重点边坡优化设计研究,将变形理论和强度理论相结合,在定性分析的基础上,选择适当的评价方法,通过变形稳定性分析,判断边坡可能的变形破坏模式、变形破坏发展过程等,根据变形破坏机制结合施工及监测反馈信息分析目前所处稳定性状况、潜在滑动面的位置等,然后利用强度稳定性分析方法,得出边坡治理设计所需数据,进行优化设计,再采用基于变形稳定性分析方法结合施工和监测反馈信息,验证支护效果,进一步优化,确定最终优化方案。

(4) 通过产生顺层滑移的重点高边坡详细研究,阐述了重点高边坡支护优化设计的详细过程,对于类似工程边坡的支护优化设计具有一定的参考价值。

本项研究提出的公路高边坡稳定性及支护优化设计研究思路和方法已在安徽省汤屯高速公路、黄塔桃高速公路高边坡优化设计中得到应用,保证了高速公路建设和运营期间的安全。

致谢本文工作是在安徽省交通投资集团长达 4 a 的支持和配合下完成的,在此表示感谢!

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and Engineering,2007,26(2):239–246.(in Chinese))

道路边坡设计总说明

1、设计依据及参考文献 1.1、设计依据 现行国家及地方有关规范、标准集规程,主要有: 国家规范《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002); 国家规范《混凝土结构设计规范》GB 50010-2002; 国家规范《建筑地基基础设计规范》(GBJ50007-2002); 国家规范《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001); 国家规范《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001); 行业规范《水利水电工程边坡设计规范》 SL 386-2007; 国家规范《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002); 《工程测量规范》(GB50026-2007); 《公路加筋土工程设计规范》(JTJ 015-91) 《公路加筋土工程施工技术规范》(JTJ 035-91) 《公路路基设计规范》(JTG D30-2004) 1.2、勘察报告及参考文献 (1)《文卫路市政工程勘察报告》 (2)《边坡工程—理论与实践最新发展》,崔政权、李宁编著,中国水利水电出版社,1999年12月(第一版)。 (3)《岩土工程治理手册》。 (4)我司设计、施工的其它高边坡支护方案。 2、工程概况 文卫路路位于深圳市宝安区臣田村,前进路东北侧。道路沿线地貌单元为山前洼地。钻探点孔口标高14.11~32.23m。相对高差18.12m。 文卫路北侧畔山美的嘉园基础以及西乡卫生所基础已开挖形成临时边坡。因此道路边坡支护需结合现场开挖地形、周边建筑物基础标高以及基础填土换填厚度等因素综合考虑边坡支护方案。 此次支护范围为文卫路桩号K0+000~K0+241.504,坡高约0~8m,大部分为填土边坡。 3、场地地质条件 3.1、地形地貌 拟建道路位于深圳市宝安区臣田村,前进路东北侧。道路沿线地貌单元为山前洼地。钻探点孔口标高14.11~32.23m。相对高差18.12m。 文卫路北侧畔山美的嘉园基础以及西乡卫生所基础已开挖形成临时边坡。 3.2、地层结构与岩性 人工填土层(Q ml)、第四系上更新统冲积(Q3al)含卵石细砂,第四系上更新统冲洪积(Q3al+pl)粉质粘土及早白垩世细粒花岗岩层(K1)。现将各岩土层工程地质特征分述如下: 3.3.1 人工填土层(Q ml) 人工填土:褐黄、褐红色,主要由粘性土组成, 不均匀混有碎石、块石、砼块、砖块等硬杂质及少量生活垃圾,硬杂质含量约20~40%,最大粒径10cm,松散状态。层厚0.50~5.50m。 3.3.2第四系上更新统冲积层(Q3al) 含卵石细砂:褐黄、褐灰色,砂成分为石英质,卵石含约20~40%,呈亚圆形~次棱角形,质坚硬,一般粒径3~6cm,大者超过10cm,含约10%~20%粘性土,稍密~中密状态。层厚0.80~3.60m,层顶埋深1.50~4.00m,层顶标高11.41~22.50m。 3.3.3第四系上更新统冲积层(Q3al+pl) 粉质粘土:褐黄、褐红、灰白色,成分相对较纯,局部含少量石英颗粒,稍湿,可塑~硬塑状态。层厚0.30~4.90m,层顶埋深0.00~5.50m,层顶标高40.38~69.61m。 3.3.4早白垩世细粒花岗岩(K1) 根据钻孔揭露,拟建场地下伏基岩为早白垩世(K1)细粒花岗岩,青灰色,风化后呈红褐、黄褐、肉红、灰白等色,主要矿物成分为石英、长石及黑云母,含少量其它暗色矿物及蚀变矿物。似斑状结构,致密块状构造。本次钻探仅揭露其强风化带:强风化细粒花岗岩():褐黄、褐红、灰褐色,岩石因风化强烈而解体,原岩结构大

公路边坡稳定性评价方法及滑坡防治措施实用版

YF-ED-J2674 可按资料类型定义编号 公路边坡稳定性评价方法及滑坡防治措施实用版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. (示范文稿) 二零XX年XX月XX日

公路边坡稳定性评价方法及滑坡 防治措施实用版 提示:该解决方案文档适合使用于从目的、要求、方式、方法、进度等都部署具体、周密,并有很强可操作性的计划,在进行中紧扣进度,实现最大程度完成与接近最初目标。下载后可以对文件进行定制修改,请根据实际需要调整使用。 引言 近年来,随着国民经济的飞速发展,“村 村通公路”工程的进一步实施,在地形困难路 段修建的公路越来越多。受各种条件的限制, 大填、大挖方路段频繁出现,相伴而来出现了 较多的路堤边坡失稳,边坡及路堑边坡坍塌等 地质灾难现象,给公路建设、运营带来巨大的 经济损失。因此在公路建设中需要选用合理的 方法评价其边坡稳定性,根据评价结果确定合 理的边坡治理措施进而做到既保证公路运营的

安全,又节约投资。由此看来,稳定性评价的方法显得至关重要。本文对边坡稳定性评价方法和滑坡防治措施进行研究,为二程技术人员在实际工程中选用合理的评价方法和防治措施提供参考。 1、公路边坡病害的分类 边坡病害可分为以下3类。 1、1滑坡 滑坡是路基山坡土体或岩体由于长期受地下水、地表水活动的影响使其结构逐渐失去支撑力,在自重的作用下,整体沿着一定软弱面向下滑动。滑坡按其引起滑动的力学特性来区分,可分为牵引式和推移式滑坡。牵引式滑坡是下部先滑动,使上部失去支撑而变形滑动,一般速度较慢,可延续相当长时间,横向张性

【精品】第9章边坡稳定性分析

第9章边坡稳定性分析 学习指导:本章介绍了边坡的破坏类型,即:岩崩和岩滑;着重介绍了边坡稳定性分析与评价基本方法,包括圆弧法岩坡稳定分析、平面滑动法岩坡稳定分析、双平面滑动岩坡稳定分析、力多边形法岩坡稳定分析及近代理论计算法;介绍了岩坡处理的措施。 重点:1边坡的变形与破坏类型; 2影响边坡稳定性的因素; 3边坡稳定性分析与评价. 9。1边坡的变形与破坏类型 9。1.1概述

随着社会进步及经济发展,越来越多地在工程活动中涉及边坡工程问题,通过长期的工程实践,工程地质工作者已对边坡工程形成了比较完善的理论体系,并通过理论对人类工程活动,进行有效地指导。近年来,随着环境保护意识的增加及国际减轻自然灾害十年来的开展,人类已认识到:边坡诞生不仅仅是其本身的历史发展,而是与人类活动密切相关;人类在进行生产建设的同时,必须顾及到边坡的环境效应,并且把人类的发展置于环境之中,因而相继开展了工程活动与地质环境相互作用研究领域,在这些领域中,边坡作为地质工程的分支之一,一直是人们研究的重点课题之一。 在水电、交通、采矿等诸多的领域,边坡工程都是整体工程不可分割的部分,为保证工程运行安全及节约经费,广大学者对边坡的演化规律、边坡稳定性及滑坡预测预报等进行了广泛研究。然而,随着人类工程活动的规模扩大及经济建设的急剧发展,边坡工程中普遍出现了高陡边坡稳定性及大型灾害性滑坡预测问题。在我国,目前的露天采矿的人工边

坡已高达300—500m,而水电工程中遇到的天然边坡高度已达500—1000米,其中涉及的工程地质问题极为复杂,特别是在西南山区,边坡的变形、破坏极为普遍,滑坡灾害已成为一种常见的危害人民生命财产安全及工程正常运营的地质灾害。

公路边坡稳定性评价方法及滑坡防治措施正式版

In the schedule of the activity, the time and the progress of the completion of the project content are described in detail to make the progress consistent with the plan.公路边坡稳定性评价方法及滑坡防治措施正式版

公路边坡稳定性评价方法及滑坡防治 措施正式版 下载提示:此解决方案资料适用于工作或活动的进度安排中,详细说明各阶段的时间和项目内容完成的进度,而完成上述需要实施方案的人员对整体有全方位的认识和评估能力,尽力让实施的时间进度与方案所计划的时间吻合。文档可以直接使用,也可根据实际需要修订后使用。 引言 近年来,随着国民经济的飞速发展,“村村通公路”工程的进一步实施,在地形困难路段修建的公路越来越多。受各种条件的限制,大填、大挖方路段频繁出现,相伴而来出现了较多的路堤边坡失稳,边坡及路堑边坡坍塌等地质灾难现象,给公路建设、运营带来巨大的经济损失。因此在公路建设中需要选用合理的方法评价其边坡稳定性,根据评价结果确定合理的边坡治理措施进而做到既保证公路运营的安全,又节约投资。由此看来,稳

定性评价的方法显得至关重要。本文对边坡稳定性评价方法和滑坡防治措施进行研究,为二程技术人员在实际工程中选用合理的评价方法和防治措施提供参考。 1、公路边坡病害的分类 边坡病害可分为以下3类。 1、1滑坡 滑坡是路基山坡土体或岩体由于长期受地下水、地表水活动的影响使其结构逐渐失去支撑力,在自重的作用下,整体沿着一定软弱面向下滑动。滑坡按其引起滑动的力学特性来区分,可分为牵引式和推移式滑坡。牵引式滑坡是下部先滑动,使上部失去支撑而变形滑动,一般速度较慢,可延续相当长时间,横向张性裂隙发

边坡稳定性分析方法

边坡稳定性分析方法 1.1 概述 边坡稳定性分析是边坡工程研究的核心问题,一直是岩土工程研究的的一个热点问题。边坡稳定性分析方法经过近百年的发展,其原有的研究不断完善,同时新的理论和方法不断引入,特别是近代计算机技术和数值分析方法的飞速发展给其带来了质的提高。边坡稳定性研究进入了前所未有的阶段。 任何一个研究体系都是由简单到复杂,由宏观到微观,由整体到局部。对于边坡稳定性研究,在其基础理论的前提下,边坡稳定分析方法从二维扩展到三维,更符合工程的实际情况;由于一些新理论和新方法的出现,如可靠度理论和对边坡工程中不确定性的认识,边坡稳定分析方法由确定性分析向不确定性分析发展。同时,由于边坡工程的复杂性,边坡稳定评价不能依赖于单一方法,边坡的稳定性评价也由单一方法向综合评价分析发展。 1.2 边坡稳定性分析方法 边坡稳定性分析方法很多,归结起来可分为两类:即确定性方法和不确定性方法, 确定性方法是边坡稳定性研究的基本方法,它包括极限平衡分析法、极限分析法、数值分析法。不确定性方法主要有随机概率分析法等。 1.2.1 极限平衡分析法 极限平衡法是边坡稳定分析的传统方法,通过安全系数定量评价边坡的稳定性,由于安全系数的直观性,被工程界广泛应用。该法基于刚塑性理论,只注重土体破坏瞬间的变形机制,而不关心土体变形过程,只要求满足力和力矩的平衡、Mohr-Coulomb准则。其分析问题的基本思路:先根据经验和理论预设一个可能形状的滑动面,通过分析在临近破坏情况下,土体外力与内部强度所提供抗力之间的平衡,计算土体在自身荷载作用下的边坡稳定性过程。极限平衡法没有考虑土体本身的应力—应变关系,不能反映边坡变形破坏的过程,但由于其概念简单明了,且在计算方法上形成了大量的计算经验和计算模型,计算结果也已经达到了很高的精度。因此,该法目前仍为边坡稳定性分析最主要的分析方法。在工程实践中,可根据边坡破坏滑动面的形态来选择相应的极限平衡法。目前常用的极限平衡法有瑞典条分法、Bishop法、Janbu法、Spencer法、Sarma法Morgenstern-Price 法和不平衡推力法等。

某高速公路软质岩高边坡稳定性分析

某高速公路软质岩高边坡稳定性分析 【摘要】为了确保高速公路的安全,采取经济有效的加固防护工程措施和正确进行高边坡稳定性分析是高边坡设计的两个重要方面。本文阐述影响边坡稳定性的因素,结合某山区高速公路路堑高边坡工程实例,对该边坡原有防治措施及施工过程中出现的问题进行分析评价,为类似的工程提供一定的设计和施工借鉴经验。 【关键词】高边坡软质岩稳定性 随着我国高速公路建设的发展,高速公路逐渐向山区发展。在山区高速公路工程建设过程中,作为连续带状建筑物,高速公路将不可避免地会完整穿越或部分穿越山体。其中部分穿越山体的路段需要对山体进行开挖,开挖后将形成高陡边坡,致使山体边坡应力重分布。根据以往工程经验,高陡路堑边坡可能会出现变形破坏,如滑动、边坡崩塌等,这将增大公路建设的工程总投资,甚至延误施工进度及工期,并影响日后运营安全。因此,对深挖路堑边坡的稳定性及防治措施的效果进行分析评价就有着非常重要的意义。本文以某高速公路软质岩高边坡为例,对软质岩深挖路堑的稳定性及防治措施进行简要分析,希望对类似的工程能够提供一定的借鉴经验。 1 影响边坡稳定性的主要因素 一个边坡的失稳往往是多种因素共同作用的结果,我们通常将导致边坡失稳的这些因素归结为两大类。一是外界力的作用破坏了岩土体原来的应力平衡状态,如路堑或基坑开挖、路堤填筑或边坡顶面上作用外荷载,以及岩土体内水的渗流力、地震力的作用等,改变原有应力平衡状态,使边坡坍塌;另一是边坡岩土体的抗剪强度由于受外界各种因素的影响而降低,促使边坡失稳破坏,如气候等自然条件使岩土时干时湿、收缩膨胀、冻结融化等,水的渗入、软化效应、地震引起砂土液化等均将造成强度降低。 边坡是否稳定受多种因素[1-3]的影响,主要有: (1)岩土性质。岩土的成因类型、组成的矿物成分、岩土结构和强度等是决定边坡稳定性的重要因素。由(密实)坚硬、矿物稳定、抗风化性好、强度较高的岩土构成的边坡,其稳定性一般较好;反之就较差。 (2)岩体结构。岩体的结构类型、结构面形状及其与坡面的关系是岩质边坡稳定的控制因素。岩层的构造与结构的影响,表现在节理裂隙的发育程度及其分布规律、结构面的胶结情况、软弱面和破碎带的分布与边坡的关系、下伏岩土界面的形态以及坡向、坡角等。 (3)水的作用。水文地质条件的影响,包括地下水的埋藏条件、地下水的流动及动态变化等;水的渗入使岩土体质量增大,岩土因被软化而抗剪强度降低,

公路边坡稳定性评价方法及滑坡防治措施

公路边坡稳定性评价方法及滑坡防治措施摘要:本文介绍了公路边坡稳定性评价方法及滑坡防治措施。 引言 近年来,随着国民经济的飞速发展,“村村通公路”工程的进一步实施,在地形困难路段修建的公路越来越多。受各种条件的限制,大填、大挖方路段频繁出现,相伴而来出现了较多的路堤边坡失稳,边坡及路堑边坡坍塌等地质灾难现象,给公路建设、运营带来巨大的经济损失。因此在公路建设中需要选用合理的方法评价其边坡稳定性,根据评价结果确定合理的边坡治理措施进而做到既保证公路运营的安全,又节约投资。由此看来,稳定性评价的方法显得至关重要。本文对边坡稳定性评价方法和滑坡防治措施进行研究,为二程技术人员在实际工程中选用合理的评价方法和防治措施提供参考。 1、公路边坡病害的分类 边坡病害可分为以下3类。 1、1滑坡 滑坡是路基山坡土体或岩体由于长期受地下水、地表水活动的影响使其结构逐渐失去支撑力,在自重的作用下,整体沿着一定软弱面向下滑动。滑坡按其引起滑动的力学特性来区分,可分为牵引式和推移式滑坡。牵引式滑坡是下部先

滑动,使上部失去支撑而变形滑动,一般速度较慢,可延续相当长时间,横向张性裂隙发育,表面多呈阶梯状或陡坎状。推移式滑坡是上部岩土挤压下部岩土体产生变形,滑动速度较快,滑体表面波状起伏,多见于有堆积分布的斜坡地段。 1.2崩塌 所谓崩塌是整体岩土块脱离母体,忽然从较陡的斜坡上崩落下来,并顺斜坡猛烈翻转、跳跃,最后堆落在山脚。其具有突发性,危害较大,与滑坡的区别是崩塌发生急促,破坏体散开,并有倾倒、翻滚现象。而滑坡体一般总是沿着固定滑动面整体、缓慢地向下滑动。 1.3剥落 所谓剥落是指边坡表层受风化,在冲刷和重力作用下,不断沿斜坡滚落。2边坡稳定性评价依据 在对边坡进行稳定性评价之前,需要搜集工程地质环境资料,这既是选取边坡稳定性评价方法的依据,也是边坡稳定性评价的基础性资料。它包括自然地理条件、地层岩性、地质构造及地震、水文地质条件等,可以通过查阅历史资料、调查访问及地质勘探获得”。 2边坡稳定性分析 边坡稳定性分析主要采用定性与定量相结合的评价方法,根据2种方法的评价结果,得出统一结论,确定该边坡的治理措施。

公路边坡稳定性及防护加固技术

公路边坡稳定性及防护加固技术 发表时间:2017-08-24T16:10:19.667Z 来源:《基层建设》2017年第11期作者:王海涛 [导读] 摘要:随着改革开放的不断深入,沟通各地的发展,大量的兴建公路,但是在修建的过程中,不免遇到了很多共同的问题 枣庄市顺达公路工程有限公司山东枣庄 277200 摘要:随着改革开放的不断深入,沟通各地的发展,大量的兴建公路,但是在修建的过程中,不免遇到了很多共同的问题,对于公路边坡的稳定性及防护加固技术引起了我们的重视,在我们的公路的维护过程中,周而复始的出现这样一种问题,不仅增加了我们维护工人的工作量,同时也给居民的生活带来了不便。本文就从这两个着重点入手,探讨如何增加公路边坡的稳定性以及防护加固技术的措施。 关键词:公路;边坡稳定性;防护加固技术 1.公路边坡稳定性以及防护加固的重要意义 公路进行边坡稳定以及防护加固,主要是为了防止自然因素所带来的一系列影响,破坏我们的公路以及减少稳定性给我们带来的严重后果,针对性的做出防护和加固能够帮助我们解决这一类型的问题,不仅美化路况和路容,同时也能够提高我们公路的使用品质和质量,增强路基的稳定性和可靠性,维持正常的交通安全,保护我们的财产不受损失,避免给人民的生活带来不必要的麻烦。定期的对公路进行维护和做出一些防护加固的措施能够帮助我们节约成本,减少危害的发生,增强我们公路的使用性,保证区域之间的相互畅通和联系,保证正常的贸易和交流,增强经济的发展和地域发展,使我们的国家和人民越来越富强具有重要意义。 2.公路边坡的稳定性分析 随着公路修建的等级越来越高,所面临的自然环境的挑战也越来越大,复杂的地质条件和地形给我们修建公路带来了不小的困难,对于公路边坡的稳定性来说至关重要,以下就是一些影响公路边坡稳定的因素。 2.1地质条件 在不同的区域具有不同的地质条件,不同的地质条件就会影响我们修建公路的计划,岩体和土体的不同,其坚硬或者是疏松都会在一定程度上影响我们修建的过程,地质表面的构造会影响我们所修建的公路与地面形成的角度,地质性质越优良,那么对于边坡的稳定性来说就越高,地质条件是影响我们边坡稳定性的一个重要的自然因素。 2.2水文条件 在我们修建公路的过程中,边坡下经常存在一定的地下水资源,地下水的流向就会影响我们的开采和修建,其存在会给我们修建公路带来更多的障碍,需要我们从多方面考虑,不仅是从公路的稳定性而且要从不破坏水资源的前提条件下,去制定我们的修建计划,边坡的稳定性和我们的水文条件有很大的关系。 2.3地貌条件 地貌因素作为一种地表浅显易见的形态,对于我们公路的修建的影响是直接性的,复杂的地貌将不利于边坡的公路修建,对于其稳定性也会产生较大的隐患,克服地貌条件所带给我们的阻碍是我们之后要考虑的重点问题。 2.4气候条件 对于各地的气候不同,温度和降雨将会产生较大的影响,对于公路来说,长时间的高温和降雨将会破坏公路的质量,以及坡度的稳定性,长期的风化会让我们的公路受损,岩体和土体受到破坏,就不利于稳定。不同的气候条件让我们公路的维护也造成了一定的困难。 2.5人为条件 在我们公路修建好之后,主要是为我们的人民提供便利和服务,但是提供了便利的同时,也会受到外界的人为活动和工程的影响,尤其是超出公路承受范围的重量和活动将会造成公路受损的速度加快,增加偏薄公路的不稳定性,同时又会反作用于人类活动,给我们的生活带来不便。 3.防护加固技术以及措施 在分析了影响边坡稳定性的各种因素之后,包括自然因素和人为因素。我们必须针对这样的问题提出解决的方法和措施,保证我们公路的稳定性以及不影响我们正常的人为活动。道路的加固技术从专业的角度来说是指针对可靠性不足或者业主要求提高可靠性的承重结构,构件及其采取相关的加固的措施来提高我们工程的持久性,耐用性和适用性,这是我们进行加固技术的目的。而需要我们防护加固技术的一般性影响因素都是边坡公路失稳造成的。以下就是一些关于防护加固技术的措施。 3.1生物防护 在我们修建公路的过程中,经常需要开采和挖掘,来调整公路的角度和坡度,在这个过程中,势必会影响我们公路两边的环境,露出裸露性的土地或者岩层,在下雨天会出现滑坡和泥石流的状况,为了避免这种状况或者减小这样的状况给我们的生活带来的影响,我们可以采取必要的生物防护进行加固,我们可以在道路两边的环境进行绿化带的建设,植树种草,在坡度比较大的环境下,我们可以铺草皮来固沙或者固土,防止水土流失。 3.2修建挡土墙 在防护加固的措施中,最常见也是最直接的方法就是修建挡土墙,大型的滑坡可以利用一定的工业结构修建挡土墙,保证我们正常活动的进行,小型的滑坡可以利用已有的岩体结构和滑桩共同抵挡,这样不仅施工方便,而且抗滑能力强,这是典型的在边坡公路中加强稳定性的措施。我们在修建公路的过程中也经常见讲究将工业工程的支撑结构应用到我们的公路防护中,起到一定的支撑作用,维护我们的公路工程。 3.3排水防护 在我们修建公路的过程中,地下水的存在成为我们修建公路的一个重要的影响因素,我们不得不对这个因素引起足够的重视,处理好水资源的走向,在一定程度上会减少我们的工作量,增加公路的稳定性。排水固结这种方法通常是在表层地下水较多的位置对排水固结方法对边坡进行加固,其主要方式是通过一定的结构安装塑料管进行引流,这种排水防护相对来说施工比较简单,节约成本的同时能够处理好水资源的走向,避开我们的公路防护的障碍。 3.4土质防护 土质作为地质条件中的一个因素,是需要我们去关注的。土质在时间不断推移的过程中,会起到一定的变化,土质在改变的情况下,

边坡稳定性分析方法及其适用条件资料

边坡稳定性分析方法及其适用条件 摘要:边坡是一种自然地质体,在外力的作用下,边坡将沿其裂隙等一些不稳定结构面产生滑移,当土体内部某一面上的滑动力超过土体抗滑动的能力,将导致边坡的失稳。边坡稳定性分析是岩土工程的一个重要研究内容,并已经形成一个应用研究课题,本文对目前边坡稳定性分析中所采用的各种方法进行了归纳,并阐述了其适用条件。 关键词:边坡稳定性分析方法适用条件 正文: 一、工程地质类比法 工程地质类比法,又称工程地质比拟法,属于定性分析,其内容有历史分析法、因素类比法、类型比较法和边坡评比法等。该方法主要通过工程地质勘察,首先对工程地质条件进行分析,如对有关地层岩性、地质构造、地形地貌等因素进行综合调查和分类,对已有的边坡破坏现象进行广泛的调查研究,了解其成因、影响因素和发展规律等;并分析研究工程地质因素的相似性和差异性;然后结合所要研究的边坡进行对比,得出稳定性分析和评价。其优点是综合考虑各种影响边坡稳定的因素,迅速地对边坡稳定性及其发展趋势作出估计和预测;缺点是类比条件因地而异,经验性强,没有数量界限。 适用条件:在地质条件复杂地区,勘测工作初期缺乏资料时,都常使用工程地质类比法,对边坡稳定性进行分区并作出相应的定性评价,因此,需要有丰富实践经验的地质工作者,才能掌握好这种方法。

二、极限分析法 应用理想塑性体或刚塑性体处于极限状态的极小值原理和极大 值原理来求解理想塑性体的极限荷载的一种分析方法。它在土坡稳定分析时,假定土体为刚塑性体,且不必了解变形的全过程,当土体应力小于屈服应力时,它不产生变形,但达到屈服应力,即使应力不变,土体将产生无限制的变形,造成土坡失稳而发生破坏。其最大优点是考虑了材料应力—应变关系,以极限状态时自重和外荷载所做的功等于滑裂面上阻力所消耗的功为条件,结合塑性极限分析的上、下限定理求得边坡极限荷载与安全系数。 三、极限平衡法 该法将滑体作为刚体分析其沿滑动面的平衡状态,计算简单。但由于边坡体的复杂性,计算时模型的建立与参数的选取不可避免地使计算结果与实际结果不吻合。常用的方法有如下几种。 1瑞典条分法。基本假定:A边坡稳定为平面应变问题;B滑动面为圆弧;C计算圆弧面安全系数时,将条块重量向滑面法向分解来求法向力。该方法不考虑条间力的作用,仅能满足滑动体的力矩平衡条件,产生的误差使安全系数偏低。 优缺点:在不能给出应力作用下的结构图像的情况下,仍能对结构的稳定性给出较精确的结论,分析失稳边坡反算的强度参数与室内试验吻合度较好,使分析程序更加可信;但需要先知道滑动面的大致位置和形状,对于均质土坡可以通过搜索迭代确定其危险滑动面,但是对于岩质边坡,由于其结构和构造比较复杂,难以准确确定其滑动

公路边坡常见支护方法

公路边坡常见支护方法 目前,我国山区高速公路建设迅猛发展。在高等级公路的修建中,出现大量的深挖路堑与高填路堤边坡,其防护问题非常突出。为了满足安全可靠和经济合理双重目标,对高边坡病害特征的深入分析和对其治理工程方案的慎重选择显得十分重要。 公路边坡沿公路分布的范围广,对自然环境的破坏范围大,如果在防护的同时,能够注意保护环境和创造环境,采用适当的绿化防护方法来进行,则会使公路具有安全、舒适、美观、与环境相协调等特点,也将会产生可观的经济效益、社会效益和生态效益。 边坡设计应遵循“安全绿色、水土保持、恢复自然、环保之路”的设计原则。 对公路边坡进行防护,必须考虑以下问题: ①边坡稳定:保护路基边坡表面免受雨水冲刷,减缓温差与温度变化的影响,防止和延缓软岩土表面的风化、破碎、剥蚀演变过程,从而保护路基的整体稳定性。 ②环境保护:使工程对环境的扰乱程度减少到最小,并谋求人工构造物与自然环境相协调。 ③综合效应:综合防光,防眩,防烟,诱导司机视线,改善景观等目的进行边坡绿化防护,充分发挥防护工程的综合效益。 1、工程防护 1.1 抹面与捶面[1] 1.1.1适用条件: ①对各种易于风化的软岩层(如泥质砂岩、页岩、千枚岩、泥质板岩等)边坡,当岩层风化不甚严重时; ②所防护的边坡,本身必须是稳定的,但其坡面形状、陡度及平顺性不受限制; ③所防护的边坡,必须是干燥、无地下水的岩质边坡。 1.1.2构造要求: ①抹面厚度一般为5~7cm,捶面厚度为10~15cm,一般为等厚截面。 ②抹面与捶面工程的周边与未防护坡面衔接处,应严格封闭。如在其边坡顶部做截水沟,沟底与沟边也要做抹面或捶面防护。 ③大面积抹面或捶面时,每隔5~10m应设伸缩缝。 1.2 灌浆与勾缝[1] 灌浆适用于石质坚硬、不易风化、岩层内部节理发育,但裂缝宽度较小的岩质路堑边坡。 勾缝适用于石质较坚硬、不易风化、张开节理不甚发育,且节理缝较大较深的岩石路堑边坡上。 1.3水泥土护坡 1.3.1适用条件: ①适用于粉土、粉砂、粉质粘土、粘土等填方边坡。 ②易受洪水浸淹的路基填方边坡。 ③可用于盐渍土地区。 1.3.2构造要求:水泥土护坡厚度一般为10~20cm.水泥掺量一般为8%~15%,具体掺量施工时根据现场试验确定。 1.4 护面墙[1] 1.4.1适用条件: ①多用于易风化的云母岩、绿泥片岩、千枚岩及其它风化严重的软质岩层和较破碎的岩石地段,以防止继续风化;

公路边坡稳定性及其综合治理措施研究

公路边坡稳定性及其综合治理措施研究 摘要:文章主要介绍公路边坡稳定性的分析方法,并对影响公路边坡稳定性的 因素进行分析,提出了公路边坡稳定性综合治理措施,以供参考。 关键词:公路工程;边坡稳定性;综合治理 1引言 公路建设是一个国家国民经济发展的重要基础设施,而我国由于地域辽阔, 东西部地区的地形存在较大差异,导致东西部地区的经济发展出现严重的不平衡 现象,所以近年来我国加大了对西部山区以及丘陵等地区的公路建设,但是这也 给公路工程建设带来了较大的难度,其中边坡开挖和防护问题成为山区公路工程 建设的重要问题之一。 2公路边坡稳定性分析方法 所谓公路的边坡稳定性就是指山体边坡上的岩体和土体在具有一定坡高和坡 角条件下的稳定程度。这主要是由于在具有一定坡角和坡高的山体上进行公路修 建时,由于坡角较大,土体本身存在重力作用,加之公路工程建设时所用的机械 设备或其他人工操作而产生的振动以及施工设备和材料的堆放所增加的坡顶压力 等因素,而且土体中还会存在空隙水的流动,以上这些因素都可能导致边坡失稳 而出现崩塌或滑动破坏等问题。对边坡稳定性的分析可以通过相应的分析方法对 边坡失稳的时间、规模和危害程度等进行预测,从而可以制定有效的预防和处理 措施来确保公路边坡的稳定性,避免灾害和事故的发生,确保施工安全。目前在 山区公路的建设过程中常用的边坡稳定性分析方法有定性分析法和定量分析法两 大类。 2.1定性分析法 此方法主要包括自然历史分析法、工程类比法、图解法等,对于自然历史分 析法来说,此方法是对边坡的尺寸、坡形、边坡的地质结构、边坡所处地区的地 质环境和地质历史、边坡的历史变形破坏形迹,还有其他影响边坡稳定性的因素 进行勘测、调查和分析、研究,从而对边坡的演变阶段和稳定状况进行定性分析。 而对于图解法来说,是定性分析法中比较直观和快速进行边坡结构类型确定 的方法,在应用此方法进行边坡稳定性分析时,主要是进行主要和次要结构面的 分辨,然后对不稳定块体的规模和形状进行判断,从而可以通过实体比例投影法、摩擦圆法以及赤平投影法等方法对滑动方向等边坡的稳定性因素进行预测。 工程地质类比法是目前在边坡稳定性分析中比较常用的一种定性分析方法, 主要有自然斜坡类比法和观测地质现场判断法,以及新兴的灰关联分析法等方法,就是将所要分析的边坡与已经研究过的条件类似的边坡进行类比,然后根据其合 理的坡高和坡角对其稳定性进行综合判断,此方法主要依赖于评判人的经验和水平,有较大的主观随意性,主要适用于某一边坡的稳定性评价方法及加固措施, 应用范围有较大的局限性。 2.2定量分析法 极限平衡法主要有经典极限分析法和弹塑性极限平衡法等,前者主要适用于 均质材料,主要的原理就是将滑动的岩体或土体假设为刚体,然后对此刚体的稳 定安全系数等进行计算,但是由于实际中的边坡岩土体不可能是绝对均质的岩体,所以此方法有较大的局限性;而后者则主要是对前一种方法的弥补,其原理主要 是对均匀分布与滑动面上的应力进行简化,然后对作用于岩土体潜在破坏面的块 体和抗剪力与沿破坏面块体的剪切力之比进行计算和分析,而且此方法不用对最

路基边坡稳定性分析

路基边坡稳定性分析 【摘要】简要介绍了路基边坡稳定性分析的一些常用方法、基本原理及其适用范围,探讨路面边坡稳定技术的发展,为进一步研究路基边坡稳定性问题理清了思路。 【关键词】路面边坡;稳定性;分析 路基边坡稳定性分析方法按破坏类型大致可以分为以下两大类:力学分析法和工程地质法。 1.力学分析法 1.1数解法 该方法是假定几个不同的滑动面,按力学平衡原理对每个滑动面进行边坡稳定性分析,从而找出极限滑动面,按此极限滑动面的稳定程度来判断边坡的稳定性。按滑动面的形状可以分成平面破坏(直线破裂面)和非平面破坏(圆弧破裂面)。 1.1.1平面破坏的边坡稳定性分析 平面破坏的边坡稳定性分析方法:分为无张拉裂隙坡体的稳定性分析及有张拉裂隙坡体的稳定性分析。所谓无张拉裂隙平面破坏:是坡体土沿一近似直线的破裂面滑动,从而发生滑移破坏。 有张拉裂隙坡体破坏是由于收缩及张拉应力的作用,在边坡坡顶附近或坡面,可能发生裂隙,从而产生的滑移破坏。 平面破坏的边坡稳定性分析方法适用于砂土和砂性土(两者合成砂类土),土的抗力以内摩擦力为主,粘聚力甚小,边坡破坏时,破裂面近似为一直线。 1.1.2非平面破坏的边坡稳定性分析 所谓非平面破坏,是指边坡在外力和自身重力的作用下,坡体沿不规则的破裂面发生滑动,从而产生滑移破坏。 其分析方法分为圆弧滑面分析法和非圆弧面分析法。最典型的圆弧滑面的稳定性分析法有:瑞典条分法(W. Fellenius)和毕肖普法(A.W.B shop Method)。 瑞典条分法假定土坡稳定分析是一个平面应变问题,因此其滑面是圆弧形。将圆弧滑动面上的土体划分为若干竖向土条,依次计算每一土条沿滑动面的下滑力和抗滑力,而后叠加计算出整个滑动体的稳定性。

边坡稳定性分析方法

边坡稳定性分析方法 边坡稳定性问题涉及矿山工程、道桥工程、水利工程、建筑工程等诸多工程领域。岩土边坡是一种自然地质体,一般被多组断层、节理、裂隙、软弱带切割,使边坡存在削弱面,在边坡角变化、地下水、地震力、水库蓄水等外因作用下,使边坡沿削弱面产生相对滑移而产生失稳。 边坡稳定性分析过程一般步骤为:实际边坡→力学模型→数学模型→计算方法→结论[4]。其核心内容是力学模型、数学模型、计算方法的研究,即边坡稳定性分析方法的研究。边坡稳定分析方法研究一直是边坡稳定性问题的重要研究内容,也是边坡稳定研究的基础。 1 边坡稳定性研究发展状况 边坡稳定性的分析研究始于本世纪二十年代,最早是对土质边坡的稳定性进行分析和计算,直到60年代初,岩体边坡的稳定性分析研究才开始进行。早期对边坡稳定性的研究主要从两方面进行的:一是借用刚体极限平衡理论,根据三个静力平衡条件计算边坡极限平衡状态下的总稳定性。二是从边坡所处的地质条件及滑坡现象上对滑坡发生的环境及机制进行分析,但基本上都是单因素的。 50年代,我国许多工程地质工作者,在研究中采用前苏联的“地质历史分析”法,也是偏重于描述和定性分析。60年代初的意大利瓦依昂水库滑坡及我国一些水电工程及露天矿山遇到的大型滑坡和岩体失稳事件,使工程地质学家们认识到边坡是一个时效变形体,边坡的演变是一个时效过程或累进性破坏过程,每一类边坡都有其特定的时效变形形式或时效变形过程,这些过程所包含的力学机制只有用近代岩石力学理论才能解释,从而使边坡稳定性研究进入了模式机制研究或内部作用过程研究的新阶段。 进入80年代以来,边坡稳定研究进入了蓬勃发展的新时期。一方面随着计算理论和计算机科学的迅猛发展,数值模拟技术已广泛应用于边坡稳定性研究。边坡稳定性分析的研究也开始采用数值模拟手段定量或半定量地再现边坡变形破坏过程和内部机制作用过程,从岩石力学和数学计算的角度认识边坡变形破坏机制,认识边坡稳定性的发展变化。另一方面,现代科学理论方法,如系统方法、模糊数学、灰色理论、数量化理论及现代概率统计等新兴学科都被广泛的引入边坡稳定性的科学研究中,从而大大扩充了边坡工程的理论和研究方法,提高

公路边坡防护设计与周边生态美

科霾罐赢市I政I与I路I桥 公路边坡防护设计与周边生态美 周洁唐璜 (深圳市市政工程设计院,广州深圳518100) 摘要:论述了公路边坡破坏的主要型式与机理,并对植物防护、框格防护、护坡、封面、护面墙等公路边坡常见的防护措施进行简单介绍。 关键词:公路;防护;应用;分析 1边坡破坏的主要形式与机理 1.1公路下边坡,路基下边坡一般为填土路堤。受力稳定的路堤边坡的硅,主要表现为边坡坡面及坡脚的冲刷。坡面冲刷主要来自大气降水对边坡遥直接冲刷和坡面径流的冲刷,使路基边坡沿坡面流水方向形成冲沟,冲沟不断发展导致路基发生破坏,沿河路堤及修筑在河滩上。滞洪区内的路堤,还要受到洪水的威胁,这种威胁常表现为冲毁路堤坡脚导致边坡破坏。 边坡破坏还与路基填料的性质、路基边坡高度、路基压实度有关。一般地,砂性土边坡较粘性土边坡易于遭受冲刷而破坏,较高的路边坡较粘性土边坡易于遭受冲刷而破坏,较高的路基边坡较较低的路基边坡更容易遭受坡面流水冲刷。压实度较好的边坡较较低的路基边坡更容易遭受坡面流水冲刷,压实度较好的边坡,比压实度较低的边坡耐冲刷。 1.2公路上边坡,上边坡是人工开挖的斜坡,其强度应满足稳定边坡的要求,这样的稳定边坡在降雨、融雪、冻胀、及其它形式的风化等作用下,边坡主要破坏形式为冲刷、崩坍等。 冲刷破坏一般发生于较缓的土质边坡,如砂性土边坡,亚粘土边坡、黄土边坡等,在大气降水的作用下,沿坡面径流方向形成许多小冲沟,如不采取任何防护措施,有逐年扩大的趋势,在边坡坡脚,冬季易发生积雪,造成坡脚湿软,强度降低,上部土体失去支撑,发生破坏;同时,高速行驶的汽车溅起的雨雪,也冲刷坡脚。土质边坡的坡脚部位,是边坡的最薄弱环节。 边坡的崩坍。一般分为三类:落石型、滑坡型和流动型。有时在一次崩坍中会同时具有这三种形式。 落石型一般指较陡的岩石边坡,易产生落石的岩层必然是节理,层理或断层影响下裂缝发育,并被裂缝分割成软弱有力方向性的断块。落石和岩石滑动易沿陡的裂面发生。裂缝由于渗水,会反复冻融,产生微小移动,裂缝逐渐扩大,由于裂缝中充满水,产生侧向静水压力作用,造成崩坍。一般裂缝隙发育岩体,更易发生落石现象。崩坍滚落的岩石极易对行车构成威胁,因此此类破坏形式必须严格控制。 滑坡型崩坍,指岩层在外力作用下剪断,沿层问软岩发生顺层滑动,多发生于倾向于路基,层间有软弱夹层的岩体中,另外,当基岩上伏岩屑层、岩堆等松散的堆积物时,堆积物也易沿岩层的层理面、节理面或断层面发生崩坍。 降水多时的崩坍多属于流动型,砂、岩屑、页岩风化土等松散沉积土多会受水的影响而产生流动型,流动型崩坍没有明显的剪切滑动央。 由上面的分析可知在边坡的防护设计中,既要做好坡面防护设计,排水防水设计、控制好水的问题,又要根据地质条件、岩体性质、岩层产状、边坡高度做好边坡坡面设计。 2边坡防护设计与主要防护措施 2.1植物防护:采用植物防护,就是利用植 被对边坡的覆盖作用、植物根系对边坡的加固 作用,保护路基边坡免受大气降水与地表径流 的冲刷。采用植物防护,增加植被面积,减少地 表径流,可从根本上减少路基的水土流失。植物 覆盖对于地表径流和水土冲刷有极大的减缓作 用。 植物防护包括在边坡上种草、植草皮、植 树等。种草一般选取多年生、耐寒、耐旱、根系发 达的草种;植物优选容易成活的树种。在我国温 暖多雨的南方地区,植物防护已较多地用于土 质上下边坡的防护中,既保护了边坡,又美化了 环境。在北方地区,植物防护措施还仅限于下边 坡的防护,上这坡经常干旱缺水,不易养护,且 坡度较陡不利于植物生长。近年来有不少绿化 专家试图在北方陡的上边坡采用三维土工网等 措施搞公路物绿化防护,但没有在公路上大面 积推广。 2.2框格防护:框格防护是用混、浆砌块石 等材料,在边坡上形成骨架,能有效地防止路基 边坡在坡面水冲刷下形成冲沟;同时,提高了边 坡表面地表粗度系数,减缓了水流速度。一般冲 刷仅限于框格内部范围,采用框格防护与种草 防护结合起来的方法,提高了防护效果,同时美 化了环境。 框格防护措施用于土质边坡防护,既增加 路容的美化效果,又可防止边坡出现冲刷,尤其 在互通立交范围内边坡应用中往往采用这种防 护形式。但由于框格在上边坡使用时需嵌槽镶 迸,施工难度大,仅在重要景点经常使用。 2.3护坡:在稳定的边坡上铺砌片石,块石 或混凝土预制块等材料以防止地表径流或坡面 水流对边坡的冲刷称之为护坡。铺砌方式一般 采用浆砌,冲刷轻微时可采用干砌。 位于河滩或滞洪区内的路基,往往处于洪 水的直接威胁之下,因此必须休用护坡防护措 施,防护高度应至少在路基设计洪水位加浪高、 壅刁(高及0.5米安全值以上,另外当路基溪,路 基边坡侵占河道时,也要采取护坡防护措施,在 软土地基上的路堤护坡,无水流冲刷影响时,可 采用干砌片石护坡,以适应地基沉降引起的路 堤边坡变形。 2.4封面:封面包括抹面、捶面、喷浆、喷射 混凝土等防护形式。 2.4.1抹面防护、捶面防护由于其使用年限 较短,各等级公路上使用较少,尤其在高速公路 物边坡上尚未采用过这样防护措施。 2.4.2喷浆防护与喷射混凝土防护:喷浆防 护和喷射混凝土防护适用于边坡易风化、裂隙 和节理发育、坡面不平整的岩石边坡,其主要作 用是封闭边坡岩石裂隙,阻止大气降水及坡面 流水侵入,从而阻止裂隙中侧向水压和冻裂,防 止边坡岩石继续风化,在防护是最好在混凝土 中设置菱形金属网或高强度聚合物土工格栅并 通过锚杆或锚固定于边坡上,增加边坡的整体 性,确保不发生落石崩坍。 2.5护面墙:为了覆盖各软质岩层和较破 碎岩石的挖方边以及坡面易受锓蚀的土质边 坡,免受大气影响而修建的墙,称为护面墙。 护面墙多用于易风化的云母片岩、绿泥片 岩、泥质灰岩、千枚岩及其它风化严重的软质岩层 和较破碎的岩石地段,以防止继续风化。可以有效 地防止边坡冲刷,防止滑动型、流动型及落石型 边坡崩坍,是上边坡最常见的一种防护型式。 护面墙除自重外,不担负其它荷载和墙后 土压力,因此护面墙所防护的挖方边坡坡度应 符合极限稳定边坡的要求。护面墙有实体护面 墙、孔窗式护面墙、拱式护面墙等。实体护面墙 用于一般土质及破碎岩石边坡,孔窗式护面墙 用于坡度缓于1:O.75的边坡,孔窗内可捶面或 干砌片石。拱式护面墙用于边坡下部岩层较完 整而需要防护上部边坡者。用护面墙防护的挖 方边坡不宜陡于1:O.5。 在我国山区高等级公路的防护设施中,护 面墙是上边坡采用较多的防护形式,而且多是 实体护面墙。一般根据边坡的高度,岩石的风化 程度及岩土的工程地质特性采取半防护或全防 护措施。在半防护措施中,有时采用坡脚护面 墙,由于路堑的开挖,改变了空气的流向,在路 堑内形成旋转气流,雨雪天气,该气流携带着雨 雪对坡脚的冲刷破坏能力最大,同时汽车高速 行驶溅起的雨雪水也直接冲刷坡脚,自然降水 自坡顶沿坡面向下流,流至坡脚时,速度最大, 冲刷最严重,因此在坡脚处设置矮墙是最起码 的防护措施。从另一方面计,在坡脚设置护面墙 还起到诱导行车视线的作用。对于土质边坡、技 术、经济条件允许时,还可以搞绿化、种植一些 藤本植物美化环境。责任编辑:魏玉新 (上接67页)度来最大限度地调动人的情感 和积极性的艺术。任何企业要发展都离不开人的 创造力和积极性。因此,企业一定要真正建立起适 应企业特色、时代特点和职工需求且行之有效的 开放性激励机制,使企业在激烈的市场竞争中立 于不败之地。 参考文献 【1】叶国标.中小企业乘风破浪正有时Ul今日上海, 1999& 团吕红兵,漆俊.企业激励机制的方案探讨陬经济 管理,2001,12 【3】郑学益.现代企业经营管理新理念陬北京大学 学报,2005卮 作者简介:李惠芳(19670,女,辽宁阜新人,阜 新矿业(集团)有限责任公司人事部,经济师。 一178—  万方数据

公路边坡稳定性分析及锚固治理措施研究

公路边坡稳定性分析及锚固治理措施研究 发表时间:2018-12-29T09:09:21.477Z 来源:《防护工程》2018年第28期作者:陈进曹杨飞 [导读] 介绍某公路K48+200岩体滑动边坡稳定性分析和预应力锚杆(索)锚固治理的设计过程,为类似工程提供参考和借鉴。 中国铁建港航局集团有限公司 摘要:以道路滑坡为研究对象,介绍某公路K48+200岩体滑动边坡稳定性分析和预应力锚杆(索)锚固治理的设计过程,为类似工程提供参考和借鉴。 关键词:公路边坡;稳定性分析;锚固治理;设计 前言 我国是一个地质灾害频发的国家,随着人类工程活动项目的增多,人为作用引发的地质灾害数量在逐渐增多,造成的损失也愈加严重。地质灾害中尤以滑坡地质灾害最为突出,发生的频率最高,特别是在山区地形中危害最广。本文以劈山开挖形成的岩质边坡为例,介绍岩体滑动边坡稳定性分析和预应力锚杆(索)锚固治理的设计过程。 1 工程概况 某公路是由劈山开挖修筑而成,其K48+200段边坡为岩质边坡,坡长120余米,高20余米,坡向100°,坡度35~47°。该公路建成运营1年后,K48+200段坡体发生滑动变形,边坡混凝土支架部分断裂,坡脚排水沟壁因膨胀开裂,逐步形成破坏性滑坡,严重影响到公路质量与使用。为有效控制公路危害,在公路勘测和稳定性分析的基础上,拟采用预应力锚杆(索)作永久性锚固治理。 2 地质和水文地质条件 坡段为基岩丘陵地貌类型,地形起伏较大。地层为白垩系下统碎屑岩组,主要以泥质粉砂岩夹薄层泥岩为主,岩层为中厚状,产状140°∠12°,坡面岩石风化程度中等偏微风化。岩层发育过程中,形成两组倾斜度大的裂隙,呈张裂状,分布均匀,内有粘性土填充。坡段所处地势较高,其地下水主要来源于大气降水补给,即季节性基岩裂缝水。在雨水充沛的季节,降水部分渗入基岩使裂缝充水,形成季节性地下水体,再通过陡倾斜裂隙逐渐下渗,以季节泉形式在坡脚排泄。 3 边坡滑动特征 3.1 形态特征 通过实地走访和现场调查,发现边坡滑坡形成的主要原因是残坡积土堆积造成的。破段后缘高程421~434米处有多条裂缝,且裂缝大小和长短不一,从平面上来看裂缝呈圆弧状,延展性较好,汇入后整体形成一条长约130m、宽为5~30cm的主裂缝。滑坡边界明显,地表有明显的开裂下陷,且滑坡不同部位也有程度不一的变形,具体如图1、图2所示: 图2 滑坡后缘 从上图可见滑坡平面呈弧型,整体坡面较缓,滑动主方向约为134°,斜长约39米,宽约150米,厚约4.5米,由此可知面积约5850平方米,体积约2.6万立方米,隐患体前沿坡度较陡,约45°左右,切坡高0~8.0m。 3.2 滑坡结构特征及类型 滑坡主要由三部分组成,即滑坡体、滑带(面)及滑床(图3),其结构特征具体如下: ①滑坡体物质组成 滑坡体物质主要为粉质粘土,偶夹巨大块石,其中粉质粘土层较厚,厚度一般多在1.6-8.9米之间。总体来说,滑坡体具有土体结构松散、土石分配不均等特征。

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