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
边坡工程的地质勘探

基本规定:
一级建筑边坡工程应进行专门的岩土工程勘察;
二、三级建筑边坡工程可与主体建筑勘察一并进行,但应满足边坡勘察的深度和要求。
大型的和地质环境条件复杂的边坡宜分阶段勘察;
地质环境复杂的一级边坡工程尚应进行施工勘察。
建筑边坡的勘探范围应包括不小于岩质边坡高度或不小于 1.5 倍土质边坡高度,以及可能对建(构)筑物有潜在安全影响的区域。
控制性勘探孔的深度应穿过最深潜在滑动面进入稳定层不小于 5m,并应进入坡脚地形剖面最低点和支护结构基底下不小于 3m.


边坡工程勘察应查明的内容:

① 地形地貌特征;
②岩土的类型、成因、性状、覆盖层厚度、基岩面的形态和坡度、岩石风化和完整程度;
③岩、土体的物理力学性能;
④主要结构面(特别是软弱结构面)的类型和等级、产状、发育程度、延伸程度、闭合程度、风化程度、充填状况、充水状况、组合关系、力学属性和与临空面的关
系;
⑤气象、水文和水文地质条件;
⑥不良地质现象的范围和性质;
⑦坡顶邻近(含基坑周边)建(构)筑物的荷载、结构、基础形式和埋深,地下设施的分布和埋深。


边坡工程勘察报告内容:

①在查明边坡工程地质和水文地质条件的基础上,确定边坡类别和可能的破坏形式;
②提供验算边坡稳定性、变形和设计所需的计算参数值;
③评价边坡的稳定性,并提出潜在的不稳定边坡的整治措施和监测方案的建议;
④对需进行抗震设防的边坡应根据区划提供设防烈度或地震动参数;
⑤提出边坡整治设计、施工注意事项的建议;
⑥对所勘察的边坡工程是否存在滑坡(或潜在滑坡)等不良地质现象,以及开挖或构筑的适宜性做出结论;
⑦对安全等级为一、二级的边坡工程尚应提出沿边坡开挖线的地质纵、横剖面图。


边坡工程勘察的主要手段

钻探
坑(井)探
槽探等
必要时可辅以硐探和物探方法。


勘探线应垂直边坡走向布置,详勘的线、点间距可按下表 或地区经验确定,且对每一单独边坡段勘探线不宜少于 2 条,每条勘探线不应少于 2 个勘探孔。

边坡安全等级

勘探线间距(m)

勘探点间距(m)

一级

≦20

≦15

二级

20-30

15-20

三级

30-40

20-25

注:初勘的勘探线、点问距可适当放宽。


主要岩土层和软弱层应采集试样进行物理力学性能试验,土的抗剪强度指标宜采用三轴试验获取。每层岩土主要指标的试样数量:土层不应少于 6 个,岩石抗压强度不应少于 9 个。岩体和结构面的抗剪强度宜采用现场试验确定。
对有特殊要求的岩质边坡宜作岩体流变试验。


气象资料收集、水文调查和水文地质勘察要求:

①收集相关气象资料、最大降雨强度和十年一遇最大降水量,研究降水对边坡稳定性的影响;
②收集历史最高水位资料,调查可能影响边坡水文地质条件的工业和市政管线、江河等水源因素,以及相关水库水位调度方案资料;
③查明对边坡工程产生重大影响的汇水面积、排水坡度、长度和植被等情况;
④查明地下水类型和主要含水层分布情况;
⑤查明岩体和软弱结构面中地下水情况;
⑥调查边坡周围山洪、冲沟和河流冲淤等情况;
⑦论证孔隙水压力变化规律和对边坡应力状态的影响。

建筑边坡勘察应提供必需的水文地质参数,在不影响边坡安全的条件下,可进行抽水试验、渗水试验或压水试验等。
建筑边坡勘察除应进行地下水力学作用和地下水物理、化学作用的评价以外,还宜考虑雨季和暴雨的影响。


边坡力学参数确定
 

1、岩体结构面的抗剪强度指标宜根据现场原位试验确定。试验应符合现行国家标准《工程岩体试验方法标准》GB/T 50266 的规定。当无条件进行试验时,对于二、三级边坡工程可按下表 和反算分析等方法综合确定。

注:
①无经验时取表中的低值;              ②极软岩、软岩取表中较低值;
③岩体结构面连通性差取表中的高值;    ④岩体结构面浸水时取表中较低值;
⑤临时性边坡可取表中高值;            ⑥表中数值已考虑结构面的时问效应。
 
2、岩体结构面的结合程度可按下表确定


3、边坡岩体性能指标标准值可按地区经验确定。对于破坏后果严重的一级边坡应通过试验确定。
4、岩体内摩擦角可由岩块内摩擦角标准值按岩体裂隙发育程度乘以表4. 5. 4所列的折减系数确定。


5、边坡岩体等效内摩擦角按当地经验确定。当无经验时,可按表4. 5. 5取值。



注:
①边坡高度较大时宜取低值,反之取高值;坚硬岩、较硬岩、较软岩和完整性好的岩体取高值,软岩、极软岩和完整性差的岩体取低值;
②临时性边坡取表中高值;
③表中数值已考虑时问效应和工作条件等因素。

6、土质边坡按水土合算原则计算时,地下水位以下的土宜采用土的自重固结不排水抗剪强度指标;按水土分算原则计算时,地下水位以下的土宜采用土的有效抗剪强度指标。