边坡工程

陈文昭

目录

  • 1 边(滑)坡工程概论
    • 1.1 课程简述
    • 1.2 边(滑)坡的概念及类型
    • 1.3 边坡的变形破坏
    • 1.4 边坡的安全等级的划分
    • 1.5 边(滑)坡工程设计基本原则
    • 1.6 边坡工程设计的一般规定
    • 1.7 边坡工程常用处理措施
    • 1.8 边坡工程的地质勘探
    • 1.9 边坡工程施工
    • 1.10 边坡工程质量检验、监测及验收
    • 1.11 边坡工程设计
  • 2 边(滑)坡工程安全性分析评价
    • 2.1 边(滑)坡稳定性分析概述
    • 2.2 单平面滑动边坡稳定性分析
    • 2.3 条分法
    • 2.4 瑞典条分法
    • 2.5 Bishop条分法
    • 2.6 不平衡推力传递法
    • 2.7 Janbu条分法
    • 2.8 最危险滑裂面的确定方法
    • 2.9 土坡稳定分析中的图解法简介
  • 3 支挡结构荷载计算
    • 3.1 边坡支护结构上的侧向岩土压力计算
    • 3.2 滑坡推力计算
  • 4 坡率法与削坡减载设计
    • 4.1 概述
    • 4.2 坡率法的设计
    • 4.3 削坡减载的设计
  • 5 挡土墙设计与计算
    • 5.1 概述
    • 5.2 挡土墙分类及适用范围
    • 5.3 重力式挡土墙的设计
    • 5.4 悬臂式挡土墙的设计
    • 5.5 扶壁式挡土墙的设计
  • 6 抗滑桩的设计与施工
    • 6.1 概述
    • 6.2 抗滑桩设计荷载的确定
    • 6.3 抗滑桩内力分析与变形计算
    • 6.4 抗滑桩结构承载力设计
    • 6.5 抗滑桩的设计
    • 6.6 施工注意事项
  • 7 锚杆(索)设计与施工
    • 7.1 概述
    • 7.2 锚杆(索)的设计与计算
    • 7.3 锚杆(索)的构造设计
    • 7.4 锚杆(索)的施工
    • 7.5 锚杆(索)的试验与检测
  • 8 锚杆(索)挡墙支护
    • 8.1 概述
    • 8.2 锚杆(索)挡土墙设计荷载及内力计算
    • 8.3 土质边坡的静力平衡法和等值梁法
    • 8.4 锚杆挡墙肋柱和挡土板的结构设计
    • 8.5 锚杆挡墙构造设计
  • 9 排水工程设计与施工
    • 9.1 概述
    • 9.2 地表排水设计
    • 9.3 地下排水设计
  • 10 边坡工程读书报告及课程设计
    • 10.1 边坡工程读书报告写作安排
    • 10.2 边坡工程课程设计任务书
坡率法的设计

1、设计的内容与一般规定

坡率法设计边坡主要是在保证边坡稳定的条件下确定边坡的形状和坡度。
设计内容:
确定边坡的形状
确定边坡的坡度
设计坡面防护
边坡稳定性验算。
在进行设计之前必须查明边坡的工程地质条件,包括边坡岩土名称性质、各种软弱结构面的产状、地质构造、岩土风化或密实程度、地下水、地表水、当地地质条件相似的自然极限山坡或人工边坡。


边坡的形式:一般可以分为四种:

直线形(图3.4a):一般适用于均质或薄层互层且高度较小的边坡;
上陡下缓折线形(图3.4b):边坡较高或由多层土组成而上部岩土层的稳定性较下部好;
上缓下陡折线形(图3.4c):上部为覆盖层或稳定性较下部岩土层差;
台阶形(图3.4d):当边坡由多层土组成或边坡高度很大时,可在边坡中部或岩土层界面处设置不小于1.Om宽的平台,形成台阶式边坡。台阶形边坡稳定性较好,但相应的土石方量较大。


边坡坡率的确定

边坡维持稳定的坡率是由边坡的岩性、地质构造、边坡高度、地下水及地表水、荷载条件等多种因素决定的。
设计时,结合实践经验按照工程类比的原则,并参考该地区地质条件相似的已有稳定边坡的坡率综合分析确定。
根据《建筑边坡工程技术规范》,对于土质均匀良好、地下水贫乏、无不良地质现象和地质环境条件简单的土质边坡,可按下表确定;


在整个边坡高度范围,可按相同的坡率进行放坡,也可以根据边坡岩土性质变化情况采用不同的坡率;
边坡高度较大时,可在坡面设置马道,形成台阶式边坡,马道一般宽1-2 m。边坡高度很大时,可设多级马道,一般每10 m 左右可设一级马道,台阶形边坡稳定性较好,但相应土石方量增加;
如果边坡存在局部的不稳定块体或危岩体,应清除或另行加固 ;
对下列边坡的坡率允许值应通过稳定性分析计算确定:
①有外倾软弱结构面的岩质边坡。
②土质较软的边坡。
③坡顶边缘附近有较大荷载的边坡。
④坡高超过上述两表中数值的边坡。


边坡坡面的防护:

采用坡率法仅能保证边坡的整体稳定,对于岩质边坡易发生风化剥落,造成危害。对于泥岩等风化快的软岩,还有可能因岩土体强度降低发生整体失稳;对于土质边坡,易受雨洪冲刷,造成坡面破坏、水土流失。因此,坡率法通常与护坡措施结合使用。
边坡的坡面防护主要有工程防护和植被防护两种形式。工程防护使用较早,是传统的边坡防护方法,以混凝土圬工为主体,包括浆砌片石护坡、拱形截水骨架、素混凝土挂网、喷射砂浆护面等;而植被防护主要是以种植草木、花草为主的生态防护


工程防护有喷护、锚杆挂网喷浆和砌块护坡等

喷护:适用于坡度缓于1 :0.5、易风化但未遭强风化的岩石边坡。采用砂浆防护时,喷浆厚度不宜小于50 mm,强度不低于M10;采用喷射混凝土防护时,厚度宜不小于80 mm,强度不应低于C15,喷护坡面应设置泄水孔和伸缩缝;
锚杆挂网喷浆:适用于坡面为碎裂结构的硬质岩石或层状结构的不连续地层以及坡面岩石与基岩分离并有可能下滑的挖方边坡。锚杆深度应根据岩体性质确定,喷射混凝土厚度不应小于100 mm,亦不应大于250 mm;
砌块护坡:可分为干砌石护坡、桨砌石护坡和混凝土预制块护坡等。干砌石护坡适用于坡率小于1: 1.25的土质边坡,厚度不宜小于250 mm。浆砌块石护坡适用于坡率小于1: 1的易风化的岩石和土质边坡,厚度不宜小于250 mm,砂浆强度不应低于M5,护坡应设置沉降缝和泄水孔。


边坡防水
  

   应因势利导保持畅通,稳定边坡应采取保护措施,防止土体流失、岩层风化及环境恶化造成边坡稳定性降低。
在边坡的坡顶、坡脚和马道设置地表排水沟;
在坡顶外围应设截水沟,减少地表水入渗;
坡脚设置排水沟,防止坡脚冲刷影响边坡稳定;
当边坡有地表积水、地下水渗出或泉眼时,根据实际情况设置排水孔、排水盲沟等。


边坡稳定性验算
   

   对采用坡率法设计的边坡应进行稳定性验算,验算方法应根据边坡性质确定,土质边坡或严重切割成块状岩质边坡可采用圆弧法。具有优势结构面的岩质边坡以结构面为滑动面进行验算,验算时的强度参数应取结构面的参数,根据边坡等级确定验算工况及荷载。分级放坡时应验算边坡整体和各级的稳定性。
坡率法施工
    边坡坡率法施工开挖应自上而下有序进行,并应保持两侧边坡的稳定,保证弃土、弃渣不导致边坡附加变形或破坏现象发生。边坡工程在雨季施工时应做好水的排导和防护工作。