岩石路堑边坡稳定性分析
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论公路路基边坡稳定性影响因素及防治措施摘要:路基边坡作为公路组成的重要环节,其失稳现象不仅对道路的正常使用造成影响,同时还会威胁到道路的运行安全,因此分析路基边坡失稳原因,制定有效防护措施,对于现代交通事业的发展而言既重要又紧迫。
关键词:路基边坡;稳定性;影响因素;防治措施1.路基边坡稳定性影响因素作为一个开放、动态的复杂系统,公路路基边坡失稳原因具有一定综合性与复杂性。
通常而言,地质因素与非地质因素为路基边坡失稳的两大主导因素。
1.1地质因素(1)边坡岩土体类型及性质。
砂性土边坡由于其所含砂或砂性土拥有较大的透水性,因此容易在振动作用下因液化破坏而造成边坡失稳;粘土边坡通常在干燥时坚硬但易开裂,遇水后又易膨胀分解,因此对于边坡稳定性维护不利;而软土边坡抗剪强度较低且流变性明显,使得边坡很难趋于稳定。
(2)边坡形态。
通常而言,路基边坡越斗其稳定性越差,边坡越缓稳定性越好;坡高越大边坡越易失稳;凸形(平面形态)边坡相比凹形边坡稳定性较差,即使同为凹形边坡,边坡等高线曲线半径越小则边坡越稳定。
(3)地质条件。
通常情况下,反向倾斜边坡稳定性优于同向倾斜边坡,并在同向倾斜边坡中,结构面倾角越大,边坡稳定性越差;当倾向不利的结构面走向平行于坡面时,边坡稳定性表现最差,反之便越稳定。
(4)水文条件。
由于地下水的富集程度随边坡水文条件的变化而改变,而水体又对岩体、土体、泥化夹层以及软质岩力学性质影响明显,因此路基所处位置的地表水与地下水的富集程度对边坡稳定性存有一定的影响。
1.2非地质因素(1)气候条件。
降雨为气候条件中影响最为严重的因素,其可导致边坡组成材料因含水率过高而出现软化现象,同时对于某些特殊岩体而言,还会使其发生膨胀及其改变物理力学性质,从而造成边坡失稳。
(2)风化作用。
风化作用通常可扩大并增加岩土体裂缝,致使其透水性增强,抗剪性降低,对边坡坡度与形状造成影响;与此同时,地表水因风化裂隙等次生结构面及次生粘土矿物的产生而易于入渗,进而使地下水的动态发生改变。
运用《理正岩土边坡稳定性分析》作定量计算(整理人:朱冬林,2012-2-21)1、我目前手上理正岩土的版本为5.11版,有新版本的请踊跃报名,大家共同进步!2、为什么要用理正岩土边坡稳定性分析?现在山区公路项目地形条件越来越复杂,对于一些斜坡(指一般自然坡)或边坡(指开挖后的坡体)的稳定性评价是不可避免,比如桥位区沿斜坡布线,桥轴线与坡向大角度相交,自然坡度20~40°,覆盖层比较厚,到底是稳定还是不稳定?会不会有隐患和危险?必将困扰每个勘察技术人员,说它稳定吧,又怕将来出问题,说不稳定,目前又没有出现开裂变形滑动迹象,那在报告中如何评价桥址的安全性?再比如,路线从大型堆积体上经过,究竟稳定性如何评价?仅靠钻探或地质调查无法对其稳定性进行合理评价。
这时候,就要辅以定量分析计算来提供证据了。
还有,我们在报告中提路堑边坡的岩土经验参数,常常遭设计诟病,按报告中提的参数,自然坡都垮得一塌糊涂了,更不要说开挖了。
我们在正式报告中提出“问题参数”会大大降低了勘察在设计心目中的光辉(灰)形象。
如果我们事先对自然斜坡的横断面进行过初步计算,提出的参数就不会太离谱,必将给设计留下“很专业”的印象。
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以土质边坡计算为例(最常用)进入土质边坡稳定性分析程序“复杂土层土坡稳定计算”,确定(是不是很复杂?放心,纸老虎而已)点选“增”,第一次用就选“系统默认例题”,后面重复计算就可以选“前一个例题”(其它的大家试一下就了解了)读入dxf图(上面是CAD中作好的图,现在要删掉大部分内容,只保留地层线、边界)(对于上图中无足轻重的小夹层,也可以有选择地去掉,以简化断面图)把简化后的剖面图dxfout存为“***大桥SZK45-SZK55.dxf”,(注意,图中除直线段外不能有任何其它图元,而且各个区域必须封闭,否则将来软件就读不了)“是”,读入“***大桥SZK45-SZK55.dxf”右键点击上面窗口中找到左边角点的编号(为边坡计算的坡面角点)或者上图中较低位置的转角点都可,看你对可能剪出范围的理解(很难用文字表述,大家多试两次就明白了),右键菜单窗口里面的几个功能都要试一下,很有用的。
路堑边坡地质勘察和稳定性分析罗旋;杨威【摘要】Due to continuous rain and adverse geological conditions,High-grade highways Chenzhou to Ningyuan k205 + 800 - k206 + 050 paragraph cutting slope occurredlandslide instability. In order to provide detailed geological information for the design and construction of the landslide control, and to offer a variety of technical services for the entire process of building, Carried out a detailed analysis and e-valuation of the investigation and stability of the landslide, the concluded can reference for similar projects.%因连续不断的雨水及不良地质情况,导致在建的郴州至宁远高等级公路k205+ 800-k206+ 050段路堑边坡发生滑坡失稳、坍塌.为了给该滑坡治理设计和施工提供详细的地质资料,并为全过程建设提供各种技术服务,对该滑坡进行了详细的勘察和稳定行分析评价,得出的结论可供同类工程参考.【期刊名称】《公路工程》【年(卷),期】2013(038)001【总页数】5页(P34-37,53)【关键词】路堑边坡;滑坡;勘察;稳定性分析【作者】罗旋;杨威【作者单位】湖南省郴宁高速公路建设开发有限公司,湖南郴州423000;中南大学地球科学与信息物理学院,湖南长沙410083【正文语种】中文【中图分类】U416.1+41 概述在山区高速公路建设中,边坡工程较多,施工难度大,变形量大,处理不当易引起增加投资、延误工期、造成灾害等不良后果。
岩质路堑土质路堑设计规定
岩质路堑土质路堑设计规定具体内容是什么,下面本店铺为大家解答。
1、岩质路堑边坡形式及坡率应根据工程地质与水文地质条件、边坡高度、施工方法,结合自然稳定边坡和人工边坡的调查综合确定。
必要时可采用稳定分析方法予以检算。
边坡高度不大于30m时,无外倾软弱结构面的边坡按岩体类型,边坡坡率可按表3.4.2确定
注:1)有可靠的资料和经验时,可不受本表限制;
2)Ⅳ类强风化包括各类风化程度的极软岩;
2、对于有外倾软弱结构面的岩质边坡、坡顶边缘附近有较大荷载的边坡、边坡高度超过表3.4.2范围的边坡等,边坡坡率应按有关规定通过稳定性分析计算确定。
3、硬质岩石挖方路基宜采用光面、预裂爆破技术。
4、边坡高度大于20m的软弱松散岩质路堑,宜采用分层开挖、分层防护和坡脚预加固技术。
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路堑高边坡稳定性的勘察评价以及设计浅析作者:朱庆华来源:《房地产导刊》2013年第05期【摘要】本文主要阐述了路堑高边坡地质勘察工作中各期间的重点,并且使用地质力学法、地质类比法、极限平衡法等方法相互结合的手段,对路堑高边坡稳定进行评价和分析。
于此同时对于路堑高边坡稳定程度进行针对性的设计,包括监测工程、排水工程、防护工程、加固工程、坡形坡率等部分。
关键词:稳定性;勘察评价;路堑高边坡;设计方法我国经济不断发展,实力增强,同时国家为发展经济落后地区,保护耕地资源,将高速公路的建设逐渐向边缘地区延伸。
但是在设计施工的过程中,因为地质条件、地形等因素,高速公路在修建期间一定会出现深路堑的现象。
深路堑防护支挡工程费用在高速公路工程造价中占有一定的份额。
因施工设计人员对路堑工程地质认识不够充分、设计不合理、施工方法不具有规范性等等,均会导致在山区高等级公路路堑边坡在施工阶段出现坍塌、变形等现象,对以上问题处理,不仅消耗时间,同时也增加了工程造价,对社会也有一定的负面作用。
本文结合高速公路路堑高边坡的设计实例,分析其稳定性。
1.路堑高边坡地质勘查地质勘查是边坡工程设计中重要的工作内容,其目的是查明边坡工程地质条件,并确定边坡类型及破坏模式,为其稳定性提供必要的参数。
具体包括地质构造、地层结构特征、地貌特征、地震、地下水、边坡岩土体物理力学参数、边坡邻近的建筑物情况等。
边坡勘察工作过程中应该在不同阶段进行不同工作,初期勘察需收集地质资料,并进行工程勘探、测绘和实验工作;分析其变形机制的同时评价边坡稳定性。
后期将勘察初期的不稳定和稳定性较差的边坡、邻近地段进行工程地质勘测、测绘、分析和测试,提出边坡参数后对其稳定性进行评价。
2.路堑高边坡稳定性评价在进行评价前需结合地形地貌条件,按工点对高边坡稳定性进行计算分析,之后便进行稳定性评价。
因边坡岩土地质情况较为复杂,且分析理论有一定局限性,为了充分保证分析出的结果具有可靠性,可结合地质力学法、工程地质类比法、极限平衡法等手段对稳定性进行全面细致的评价。
影响公路边坡稳定性的因素分析及防治措施对公路边坡病害原因的分析,采取边坡的防护措施,坡面防护和冲刷防护,使用条件及施工注意事项,在不同环境和施工条件下采用不同的防护类型。
标签:公路;边坡稳定性的因素;原因分析及防护措施引言:近年来我省许多公路边坡失稳的事例屡见不鲜,由于边坡失稳不仅影响行车安全,掩埋公路中断交通,甚至已建成的公路放弃使用,造成不可估量的经济损失;同时也给人们的生命财产带来重大损失,因此研究公路边坡的防护治理显得非常迫切和必要,通过对丹锡高速公路锦朝段和长深高速公路阜朝段的边坡施工和维护,总结出影响边坡的稳定因素和采取的防护措施,为今后施工提供经验。
1 影响边坡稳定性的因素分析影响边坡稳定性的主要因素分为两类:自然因素和人为因素。
1.1影响边坡稳定性的自然因素(1)地质条件坚硬岩石由于地质构造引起的失稳以崩塌和结构面失稳为主;软弱岩石是由于应力控制性失稳为主。
所谓地质构造影响是指岩石结构面的发育程度、规模、连通性、充填程度及充填物成分和结构面的产出状态对边坡稳定性的影响。
(2)水文地质条件边坡水文地质条件的改变必然导致其地下水富集程度的改变。
由于岩土体的力学性质受水的影响很大,地下水富集程度的提高一方面增大坡体下滑力;另一方面降低软弱夹层和结构面的抗剪强度,导致不少边坡失稳与边坡水文地质条件恶化有关。
(3)气候因素气候类型不同,大气降雨也不同,因此在不同的地区由于大气降雨不同,即使其他条件相同,边坡的稳定性也不同,暴雨或长期降雨及融雪过后往往可以见到边坡失稳增多的现象,大气降雪、融雪的增加提高了地下水的补给量,一方面降低岩体强度,增大孔隙水压力,使边坡滑动面的抗滑能力降低;另一方面降低岩体强度,增大孔隙水压力,使边坡滑动面的抗滑能力降低;同时增大边坡的下滑力,两者结合起来极大地降低了边坡的稳定性。
(4)风化作用它使岩土的抗剪强减弱。
裂隙增加、扩大,影响边坡的形状和坡度;透水性增加,使地面水易于侵入,改变地下水动态等,沿裂隙风化时,可使岩土体脱落或沿斜坡崩塌、堆积、滑移等。
边坡稳定性分析作业及答案(注:复习内容错误在所难免,答案可能不全,请大家结合教材复习)1、边坡、要素、分类。
答:倾斜的地坡面称为坡或斜坡,因斜坡往往构成了工程边界,故又称边坡。
边坡要素:坡顶、坡底、坡面;坡肩、坡脚;坡高、坡面角。
分类:土质边坡和岩质边坡。
2、导致滑坡的因素。
答:①应力过大:破坏了坡体力学平衡;②强度过低:导致滑面抗剪强度不足;③地质缺陷:岩坡主要是地质界面,土坡主要是孔隙;④地下水:弱化地质界面抗剪力强度和土粒粘结力,产生静/动水压力;⑤爆破震动:动力效应的影响;⑥人为破坏:切断了坡脚,降低了抗滑力;⑦不利产状:裂隙等地质缺陷的不利产状导致了滑坡;⑧地下开采:地下开采对疏水稳坡有利,但对岩移失稳不利。
3、边坡稳定性设计思路。
答:①工程地质勘察:包括工程地质和水文地质;②滑塌模式识别:识别潜在滑塌体及其滑塌模式;③稳定性分析:计算潜滑体安全系数;④采取稳坡措施:包括疏干排水、减荷载、降坡角、机械加固等;⑤接受局部滑坡:进行监测、预报并综合计算其危害、损失、影响;⑥最终决策:④、⑤比较,使经济效益、社会效益最优。
4、边坡稳定性安全系数。
"宀、r抗滑力(拒)T M T答:疋乂一:二.定义二:使C、「值降低的系数。
5、节理调查包括哪些内容?答:①测点和测线的位置和坐标;②间断面的产状(走向,倾角,倾向);③间断面的延展长度和开口宽度;④间断面的弯曲程度或平直度;⑤间断面的干湿度(干燥,稍湿,潮湿,滴水,涌水);⑥相邻间断面的间距(密度/频度);⑦间断面两臂间的充填物和粗糙度;⑧间断面两臂的岩性。
6结构面统计方法有哪些?答:主要有两种①如果有路堑式的露头可供选择,则通常采用沿一根固定线逐一观测所有与此线交切的地质间断面并按上面的内容逐一测记每个地质间断的方法。
②场地只有零星小露头而无法布置扫描线的场合也不见少,这时只能采用见露头测露头的散点法,这种方法要求测绘者有较丰富经验,能迅速区分同组的节理,从而;量出它们的间距。
路堑高边坡稳定性评价以及设计摘要:结合雪峰寺北侧路堑高边坡工程实例,采用边坡稳定分析软件对典型路段路堑高边坡的稳定性进行详细分析,并对该高边坡工程进行设计,提出了高边坡防护的设计原则以及设计流程;针对路堑高边坡的稳定性评价与设计,总结一些成功经验,以为同类工程设计提供借鉴。
关键词:路堑高边坡稳定性分析高边坡防护设计1 工程概况本工程位于山坡丘陵地带,依据勘察报告,揭露地层情况如下:粉质粘土(Q4el),厚度 1.30~9.90m,根据岩土工程勘察报告,该地层的质量密度标准值为 1.87g/cm3,粘聚力标准值C=33.9kPa,内摩擦角φ=18.9°;全风化花岗岩,厚度1.5~2.8m,根据岩土工程勘察报告,该地层的质量密度平均1.87g/cm3,粘聚力平均值C=34.5kPa,内摩擦角平均值φ=21.5°;强风化花岗岩,褐黄、褐红、灰白色,主要由石英、长石、云母等矿物成分组成;残余花岗岩结构,原岩结构基本破坏,呈半岩半土状;大部分孔底部呈碎石状,岩芯呈薄饼状、短柱状,破碎,手难捏碎,遇水软化、崩解,干钻进无法进行。
钻探控制厚度2.8~7.4m。
根据岩土工程勘察报告,该地层的质量密度平均 1.8g/cm3,粘聚力平均值C=40.7kPa,内摩擦角平均值φ=25.9°;中风化花岗岩,褐黄、灰白色,主要矿物为石英和长石,块状结构,岩芯呈薄饼状、短柱状,较破碎。
岩土工程勘察报告中无该层土工试验数据,计算中采用强风化岩的测试最大值进行计算,质量密度1.84g/cm3,粘聚力C=47.6kPa,内摩擦角φ=28.9°;边坡坡面主要为强风化岩层及中风化岩,场地地质条件较好。
2 路堑高边坡稳定性分析计算采用北京理正软件设计研究院开发的“理正岩土软件”,岩土体强度参数根据地质资料并结合以往工程经验确定。
根据在该工点上层为土质边坡,下层为石质边坡,稳定性好。
所以只对上层土质边坡进行稳定性分析,其破坏形式属于整体圆弧破坏,本工程正是采用圆弧滑动法进行计算,公式见《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330-2002)规定,即简化bishop法。
岩石路堑边坡稳定性分析
[摘要]本文主要阐述了影响岩石路堑边稳定性的主要因素,并且简要说明了岩石路堑边稳定性的分析方法,最后向大家介绍了,堑边路面稳定性的防治措施。
【关键词】堑边路面稳定性;分析方法;防治措施
1、影响岩石路堑边坡稳定性的主要因素
1.1岩石构造和地质类型
影响边坡稳定性的因素主要有地理因素和工程因素。
地理因素包括岩石的结构密度,地貌特征等等因素。
而工程因素主要包括人为因素,工程损伤和地震等不可预计的事件。
在地理因素之中,岩性对边坡的稳定及其边坡的坡高和坡角起重要的控制作用。
坚硬的岩石如花岗岩、石灰岩等可以形成非常稳定的堑边坡。
而在淤泥集中的路段,由于淤泥的流动性非常强,几乎难以形成坚固的边坡。
不同的岩是层组成的边坡,其变形破坏的程度也有着很大的不同,以黄土地区为例,边坡的变形破坏形式以滑坡为主,而在花岗岩、厚层石灰岩、沙岩地区则以崩塌为主。
在碎屑岩以及松散土层的地区,容易产生碎屑流或者泥石流等自然灾害。
在区域构造比较复杂,褶皱比较强烈,新构造运动比较活动的地区,边坡稳定性差。
断层带岩石破碎,风化严重,又是地下水最丰富和活动的地区极易发生滑坡。
岩层结构的形状对边坡稳定也有很大影响,水平岩层的边坡稳定性较稳定,不过却存在陡倾的节理裂隙,则易形成崩塌和剥落。
同向缓倾的岩质边坡的稳定性比反向倾斜的差。
同向陡倾层状结构的边坡,一般稳定性较好,但由于是由薄层或软硬岩层的岩石组成,可能因蠕变而产生挠曲弯折或倾倒。
比较稳定的山坡上反向倾斜的类型,但垂直层面走向的山坡则易产生切层滑坡[1]。
1.2影响堑边坡稳定性中水的作用
地表水和地下水是影响边坡稳定性的重要因素。
不少滑动都是由于水的流动而引起的。
处于水下的透水边坡将承受水的浮托力的作用,而不透水的边坡,将承受静水压力;充水的张开裂隙将承受裂隙水静水压力的作用;地下水的渗流,将对边坡岩体产生动水压力;水对边坡岩体还产生软化或泥化作用,使岩土体的抗剪强度大为降低;地表水的冲刷,地下水的溶蚀和潜蚀也直接对边坡产生破坏作用。
此外,工程荷载、地震、爆破等因素对边坡稳定性也会产生很大的影响。
2、岩石路堑边的破坏类型及稳定性的分析方法
2.1岩石路堑边的破坏类型
岩坡的破坏类型分为平面滑动和楔形滑动以及旋转滑动三种。
从形态上看来
可分为岩崩和岩滑两种。
岩崩一般在过陡的岩坡上产生,这时大块的岩体与岩坡分离,自由倾倒,岩坡顶岩体因重力作用脱落在岩坡下堆积。
或者起因是由于风化等原因减弱了节理面的凝聚力。
由于雨水进入裂隙产生水压力也能产生同样的结果。
岩石路的破坏也可能由于气温变化、冻融松动岩石的结果。
其它如植物根造成膨胀压力,地震,雷击,山洪海啸等都是造成岩崩现象的原因。
岩滑是指一部分岩体沿着岩体较深处向外的滑动。
岩滑可分为平面滑动、楔形滑动和旋转滑动。
这三种滑动都有着自己的特点,平面滑动是由岩体在重力的作用下向下进行滑动,楔形滑动是岩石多组岩石层同时进行结构层面滑动的结果,旋转滑动一般为弧形,发生在完整没有断层的岩体层之中。
2.2岩石路堑边稳定性的分析方法
2.2.1定性分析方法
主要是分析影响边坡稳定性的主要原因、失稳的力学机制、变形破坏的可能方式及工程的综合功能。
对边坡形成的历史原因进行分析。
以此来推断此边坡未来的发展情况。
这种方法综合的影响边坡稳定性的重要因素,能够快速而准确的推断出影响边坡稳定性的原因。
地质分析法即历史成因分析法是根据边坡的地形地貌形态、地质条件和边坡变形破坏的基本规律,追溯边坡演变的全过程。
[2]预测边坡稳定性发展的总趋势及其破坏方式,进而做出边坡稳定性的评价。
而那些已经产生过滑坡的边坡,就应该判断其能否能够重新建造或转化。
再有就是图解法可以运用一定的几何关系图形老模仿出地质构造的模型来加以利用。
边坡稳定专家系统也是定性研究方法的代表。
工程地质领域最早研制出的专家系统是用于地质勘察的专家系统Propecter,由斯坦福大学在70年代中期率先完成的。
另外在我国有多位专家正在积极研究这项系统。
这种系统是技术人员能够对路面在最短的时间内做出最精确的判断。
因此,专家系统的应用为工程地质的发展提供了一条新思路。
2.2.2定量评价方法
实质上是一种半定量的方法,虽然结果为准确的数值,但最终还是以人的判断为主。
目前,所有定量的计算方法都是基于定性方向之上。
其中就包括极限平衡法,极限平衡法在工程施工方面中应用较为广泛,这个方法以摩尔—库仑抗剪强度理论为基础,将滑坡体划分为若干条块,以数学方程式的方法,求解安全系数。
这个方法,没有与传统的弹、塑性力学那样引入应力-应变关系来求解本质上为静不定的问题,而是直接设定某些未知量,使得方程式的数量和未知数的数量相等,因而使问题变得静定可解。
根据边坡破坏的边界条件,应用物理力学分析的方法,对可能发生的滑动面,在各种荷载作用下进行理论计算和抗滑强度的力学分析。
通过反复的分析和计算,对可能的滑动面给出稳定的系数。
还有一种定量研究的方法是数值分析方法。
主要是利用某种方法求出边坡的应力分布和变形情况,研究岩体中应力和应变的变化过程,求得各点上的局部稳定系数,由此判断边坡的稳定性。
主要有有限单元法,边界单元法和离散元法和块体理论学说。
3、岩石路堑边坡稳定性的防治措施
堑边坡的防治应该根据当地的情况,分析技术可行性,经济性等多方因素,还应该考虑到环境的照应和环境的保护。
根据具体情况来制定具体的整治方案。
防治原则应以防为主,及时治理。
堑边坡的防治措施通常有一下几类第一种就是削弱地表水和地下水的危害,防止地表水的侵入。
然后对滑坡路段进行排水作业。
[3]还有就是改变边坡岩土体的岩石强度,提高边坡的抗滑力、减小浮动以改善边坡岩土体的强度,削坡及减重反压和边坡加固是我国最主要的应用方法。
所有的这些防护措施,应该依据当地的地形结构,具体问题具体分析,配合完成防治,会达到最佳的效果。
参考文献
[1]李刚.路基滑坡及高边坡推力计算探讨[J].高等级公路,2000 -4
[2]杨文渊.实用土木工程手册(第三版)[M].北京人民交通出版社,2001
[3]俞立萍.浅谈路堑边坡设计与边坡防护[J].辽宁交通科技1996-3。