邊坡穩(wěn)定性分析方法綜述_第1頁
邊坡穩(wěn)定性分析方法綜述_第2頁
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天津大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院??飘厴I(yè)論文題目:邊坡穩(wěn)定性分析方法綜述完成期限:2015年8月24學(xué)習(xí)中心:新疆伊犁教學(xué)中心專業(yè)名稱:學(xué)生姓名:學(xué)生學(xué)號:指導(dǎo)教師:曹松榮邊坡穩(wěn)定性分析方法綜述一、引言邊坡包括天然斜坡和人工開挖的邊坡。自然界中的山坡、谷壁、河岸等各種斜坡形成,是地質(zhì)營力作用的結(jié)果。人類工程活動(dòng)也經(jīng)常開挖出大量的人工邊坡,如路塹邊坡,運(yùn)河渠道、船閘、溢洪道邊坡,房屋基坑邊坡和露天礦坑的邊幫等。邊坡的形成,使巖土體內(nèi)部原有應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生變化,出現(xiàn)應(yīng)力重分布,其應(yīng)力狀態(tài)在各種自然營力及工程影響下,隨著邊坡演變而又不斷變化,使邊坡巖土體發(fā)生不同形式的變形與破壞。不穩(wěn)定的天然斜坡和人工邊坡,在巖土體重力、水及震動(dòng)力以及其它因素作用下,常常發(fā)生危害性的變形與破壞,導(dǎo)致交通中斷,江河堵塞,塘庫淤填,甚至釀成巨大災(zāi)害。在工程修建中和建成后,必須保證工程地段的邊坡有足夠的穩(wěn)定性。邊坡的工程地質(zhì)問題,就是邊坡的穩(wěn)定性問題。邊坡穩(wěn)定性分析和邊坡研究的核心,也是一個(gè)十分重要的巖土工程問題。在公路、鐵路等交通設(shè)施的建設(shè)以及露天礦井、水利水電、深基坑開挖等大型的壩體工程中,都會遇到各種各樣的邊坡穩(wěn)定性問題。邊坡失穩(wěn)輕則增加投資,延長工期,重則損毀建筑物,造成人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失等。研究邊坡穩(wěn)定性的目的,在于預(yù)測邊坡失穩(wěn)的破壞時(shí)間、規(guī)模,以及危害程度,事先采取防治措施,減輕地質(zhì)災(zāi)害,使人工邊坡的設(shè)計(jì)達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)的目的。本文從自然因素和人為因素分析了響邊坡穩(wěn)定性的因素,同時(shí)研究了邊坡破壞機(jī)理及類型,并論述了邊坡穩(wěn)定三種方法,分別是定性分析法,定量分析法,不確定分析法。最后,根據(jù)實(shí)際情況分析了邊坡防護(hù)及加固措施。二、影響邊坡穩(wěn)定性的因素邊坡的穩(wěn)定性因素是指在地質(zhì)、水文、地貌、風(fēng)化因素以及人類活動(dòng)等的綜合作用下所發(fā)生的一系列對邊坡的正常運(yùn)行產(chǎn)生影響的病害。造成邊坡裂縫,如不及時(shí)治理裂縫,雨水量沿裂縫下滲,進(jìn)一步造成路基的不均勻沉陷和路基路面對應(yīng)位置裂縫的發(fā)展,進(jìn)而影響到邊坡的穩(wěn)定(如邊坡塌滑、崩裂等)。[1]1、地質(zhì)條件堅(jiān)硬巖石由于地質(zhì)構(gòu)造引起的失穩(wěn)以崩塌和結(jié)構(gòu)面失穩(wěn)為主;軟弱巖石是由于應(yīng)力控制性失穩(wěn)為主。所謂地質(zhì)構(gòu)造影響是指巖石結(jié)構(gòu)面的發(fā)育程度、規(guī)模、連通性、充填程度及充填物成分和結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)出狀態(tài)對邊坡穩(wěn)定性的影響。2、水文條件邊坡水文地質(zhì)條件的改變必然導(dǎo)致其地下水富集程度的改變。由于巖土體的力學(xué)性質(zhì)受水的影響很大,地下水富集程度的提高一方面增大坡體下滑力;另一方面降低軟弱夾層和結(jié)構(gòu)面的抗剪強(qiáng)度,導(dǎo)致不少邊坡失穩(wěn)與邊坡水文地質(zhì)條件惡化有關(guān)。水對邊坡穩(wěn)定的影響可分為兩個(gè)方面,一是水對巖土的軟化、侵蝕,降低巖土力學(xué)性質(zhì);二是水對邊坡的沖刷、沖蝕,直接破壞邊坡。水對巖土的沖蝕、溶濾作用,弱化甚至破壞巖土的結(jié)構(gòu),降低巖土的抗剪強(qiáng)度,還可以引起巖土內(nèi)含水量的增加,容重增大,這都對邊坡有不利影響。水的靜水壓力、動(dòng)水壓力,增大了邊坡不穩(wěn)定巖體的下滑力和對巖石的軟化作用。尤其是粘土質(zhì)巖類遍水易于膨脹和崩解,軟弱結(jié)構(gòu)面在水的作用下,其抗剪強(qiáng)度大為降低。所以,很多邊坡巖體的變形破壞多發(fā)生在降雨的過程中或降雨后不久。降雨對坡面的沖刷、沖蝕,會造成坡面破壞,水流對坡腳的沖刷,是很多邊坡破壞最直接的因素。3、地貌因素不利形態(tài)和規(guī)模的邊坡往往在坡頂產(chǎn)生張應(yīng)力,并引起坡頂出現(xiàn)張裂縫,在坡腳產(chǎn)生強(qiáng)烈的剪應(yīng)力,出現(xiàn)剪切坡壞帶,這些作用極大地降低邊坡的穩(wěn)定性。邊坡面的不利地貌因素與地質(zhì)構(gòu)造的不利組合還會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)面控制性失穩(wěn)。4、風(fēng)化作用風(fēng)化作用使巖土體強(qiáng)度減小,邊坡穩(wěn)定性降低,促進(jìn)邊坡的變形破壞。大量調(diào)查表明,邊坡巖體風(fēng)化愈嚴(yán)重,邊坡穩(wěn)定性愈差,邊坡穩(wěn)定的坡角愈小。在同一地區(qū),不同巖性,其風(fēng)化程度也不一樣,如粘土質(zhì)巖石比硬砂巖易風(fēng)化,因而風(fēng)化層厚度較大,坡角較小,節(jié)理裂隙發(fā)育的巖石比裂隙少的巖石風(fēng)化層深,常形成袋狀深風(fēng)化帶,具有周期性干濕變化地區(qū)的巖石易于風(fēng)化,風(fēng)化速度快,邊坡穩(wěn)定性差。因此,在研究風(fēng)化作用對邊坡穩(wěn)定.性的影響時(shí),必須研究組成邊坡巖體的各種巖石的抗風(fēng)化能力和風(fēng)化條件的差異,從而預(yù)測邊坡的發(fā)展趨勢,以便采取正確的防護(hù)措施。5、人類活動(dòng)因素人類對邊坡的不適當(dāng)開挖、植被的破壞、地表或地下水動(dòng)力條件的人為改變,都可能造成邊坡破壞。影響邊坡穩(wěn)定性的人類工程活動(dòng)因素有以下幾方面。(1)削坡不當(dāng)?shù)南髌峦履_結(jié)構(gòu)面或軟弱夾層的覆蓋層變薄或切穿,減小坡體滑動(dòng)面的抗滑力,而邊坡的下滑力卻沒有相應(yīng)地減小,造成穩(wěn)定性降低。當(dāng)結(jié)構(gòu)面或軟弱夾層的覆蓋層初切穿時(shí),結(jié)構(gòu)面與邊坡面構(gòu)成不利組合,邊坡產(chǎn)生結(jié)構(gòu)面控制型失穩(wěn)。[2](2)坡頂加載最常見的是在坡頂堆放棄(石)土,坡頂增加荷載一方面增加了坡體的下滑力;另一方面加大坡頂張拉力和坡腳剪應(yīng)力的集中程度使邊坡巖土體破壞,降低強(qiáng)度,因而引起邊坡穩(wěn)定性的降低。當(dāng)坡頂棄放物為松散物時(shí),情況更為嚴(yán)重。因?yàn)樗缮⑽餃p少大氣降雨的地表經(jīng)流,增加大氣降雨的入滲量,也會降低邊坡穩(wěn)定性。(3)地下開挖主要包括采礦和開掘鐵路、公路隧道,它引起的地表移動(dòng)和邊坡失穩(wěn)常與下列情況有關(guān):受地下開挖位置影響,地下開挖越接近邊坡面,地表移動(dòng)和邊坡失穩(wěn)越強(qiáng)烈,但其范圍卻顯著減小;近地表的地下采掘往往引起小范圍沉降和塌陷,邊坡的變形和破壞是局部的;當(dāng)?shù)叵麻_挖埋深較大時(shí),地表移動(dòng)和失穩(wěn)的范圍比較大,失穩(wěn)往往是整體的。受地下開挖規(guī)模影響,地下開挖規(guī)模越大,邊坡的應(yīng)力場改變越大,在坡頂和坡腳引起的應(yīng)力集中也越強(qiáng)烈,邊坡的穩(wěn)定性的降低也就越大。受邊坡地質(zhì)條件影響,地下開挖對邊坡的影響程度受邊坡地質(zhì)條件控制,地下采掘工程平行于邊坡走向,開挖活動(dòng)往往切割邊坡的鎖固段,降低了邊坡穩(wěn)定性,甚至使其失穩(wěn)。如果地下工程垂直于邊坡走向,地下開挖對邊坡的影響就要小得多。具有先沉陷、后開裂、再滑動(dòng)的活動(dòng)規(guī)律。地下開挖首先引起地表移動(dòng),當(dāng)?shù)乇硪苿?dòng)到一定程度時(shí),邊坡坡頂附近拉裂、出現(xiàn)拉裂縫,坡腳附近出現(xiàn)剪切帶。當(dāng)邊坡巖土體破壞較嚴(yán)重時(shí),拉裂縫與剪切破壞帶貫通或近于貫通,邊坡滑動(dòng)面的抗滑力下降,邊坡的穩(wěn)定性顯著降低,甚至失穩(wěn)。三、邊坡變形破壞機(jī)理和類型邊坡的變形與破壞是邊坡發(fā)展演化過程中兩個(gè)不同的階段,變形屬量變階段,而破壞則是質(zhì)變階段,它們形成一個(gè)累進(jìn)性變形破壞過程。1、邊坡變形與破壞特征(1)邊坡變形的基本類型卸荷回彈:在成坡過程中,由于荷重不斷減少,邊坡巖體在減荷方向(臨空面)產(chǎn)生伸長變形,即卸荷回彈。天然應(yīng)力越大,向臨空方向的回彈變形量也越大。往往會伴隨產(chǎn)生一系列的張性結(jié)構(gòu)面。蠕變變形:邊坡巖體中的應(yīng)力對于人類工程活動(dòng)的有限時(shí)間來說,可以認(rèn)為是保持不變的。在這種近似不變的應(yīng)力作用下,邊坡巖體的變形也將會隨時(shí)間不斷增加,這種變形稱為蠕變變形。當(dāng)邊坡內(nèi)的應(yīng)力未超過巖體的長期強(qiáng)度時(shí),則這種變形所引起的破壞是局部的。反之,這種變形將導(dǎo)致邊坡巖體的整體失穩(wěn)。這種破裂失穩(wěn)是經(jīng)過局部破裂逐漸產(chǎn)生的,幾乎所有的巖體邊坡失穩(wěn)都要經(jīng)歷這種逐漸變形破壞過程。(2)邊坡破壞的基本類型邊坡形成過程中,邊坡巖土體內(nèi)原始應(yīng)力重新分布,導(dǎo)致巖土體原有平衡狀態(tài)發(fā)生變化。在此條件下,坡體將發(fā)生不同程度的局部或整體的變形,以達(dá)新的平衡。邊坡變形與破壞的發(fā)展過程,可以是漫長的,也可以是短暫的。邊坡變形與破壞的形式和過程是邊坡巖土體內(nèi)部結(jié)構(gòu)、應(yīng)力作用方式、外部條件綜合影響的結(jié)果,因此邊坡變形與破壞的類型是多種多樣的。對邊坡變形與破壞的基本類型的劃分,是邊坡研究的基礎(chǔ)。邊坡破壞的基本類型包括以下幾個(gè)方面:坡面局部破壞坡面局部破壞包括剝落、沖刷和表層滑塌等類型。表層土的松動(dòng)和剝落是這類變形破壞的常見現(xiàn)象。它是由于水的浸潤與蒸發(fā)、凍結(jié)與融化、日光照射等風(fēng)化營力對表層土產(chǎn)生復(fù)雜的物理化學(xué)作用所導(dǎo)致。邊坡沖刷是當(dāng)雨水在邊被面上形成的徑流,因動(dòng)力作用攜帶走邊披上較松散的顆粒,形成條帶狀的沖溝。表層滑塌是由于邊坡上有地下水出露,形成點(diǎn)狀或帶狀濕地,產(chǎn)生的被面表層滑塌現(xiàn)象,這類破壞由雨水浸濕、沖刷也能產(chǎn)生。上述這些變形破壞往往是邊坡更大規(guī)模的變形破壞的前奏。因而,應(yīng)對輕微的變形破壞及時(shí)進(jìn)行整治,以免進(jìn)一步發(fā)展。對于因徑流引起之沖刷,應(yīng)作好地面排水,使邊坡水流量減至最少程度。對已形成之沖溝,應(yīng)在維修中予以嵌補(bǔ),以防繼續(xù)向深處發(fā)展。對因地下水所引起的表層滑塌,應(yīng)作好截?cái)嗟叵滤蚴鑼?dǎo)地下水工程,琉于邊坡,以制止邊坡變形的發(fā)展。邊坡整體性破壞:邊坡整體坍滑和滑坡均屬這類邊坡變形破壞。土質(zhì)邊坡在坡頂或上部出現(xiàn)連續(xù)的拉張裂縫并下沉,或邊坡中、下部出現(xiàn)鼓脹現(xiàn)象,都是邊坡整體性破壞和滑動(dòng)的征兆。一般地區(qū)這類破壞多發(fā)生在雨季或雨季后。對于有軟弱基底的情況,則邊坡破壞常與基底的破壞連同在一起。對于這類破壞,在征兆期應(yīng)加強(qiáng)頸報(bào),以防措手不及,—發(fā)生事故。在處理前必須查明產(chǎn)生破壞的原因,切忌隨意清挖,以免進(jìn)一步坍塌,造成破壞范圍擴(kuò)大。當(dāng)邊坡上層為土,下層為基巖,且層間接觸面的傾向與邊坡方向一致,有時(shí)由于水的下滲使接觸面潤滑,造成上部土質(zhì)邊坡沿接觸面滑走的破壞。因此,在勘測、設(shè)計(jì)過程中必須要對水體在路基中可能起的不良影響充分予以重視?;碌挠嘘P(guān)內(nèi)容已在第章中專門論述,在此不再重復(fù)。崩塌:斜坡巖土體被結(jié)構(gòu)面分割的塊體,突然脫離母體以垂直運(yùn)動(dòng)為主、翻滾跌躍而下的現(xiàn)象與過程?;拢盒逼聨r土體沿著貫通的剪切破壞面(帶),產(chǎn)生以水平運(yùn)動(dòng)為主的現(xiàn)象,稱為滑坡。傾倒破壞:由陡傾或直立板狀巖體組成的斜坡,當(dāng)巖層走向與坡面走向近平行時(shí),在自重應(yīng)力的長期作用下,由前緣開始向臨空方向彎曲、折裂,并逐漸向坡內(nèi)發(fā)展的現(xiàn)象稱為傾倒破壞(彎曲傾倒)。2、邊坡變形破壞的分類邊坡破壞的形式主要有崩落、滑坡、傾倒坍塌和滑動(dòng)等。邊坡巖體的破壞類型按破壞機(jī)理可分為六類。不同結(jié)構(gòu)的巖體,破壞時(shí)破壞機(jī)理不同,破壞類型也不同?;镜钠茐念愋凸灿?種:①張破裂;②剪破壞;③結(jié)構(gòu)體滾動(dòng);④結(jié)構(gòu)體沿結(jié)構(gòu)面滑動(dòng);⑤梁板潰屈和彎折破壞;⑥傾倒失穩(wěn)。完整結(jié)構(gòu)巖體在低應(yīng)力條件下呈脆性張破裂,在高應(yīng)力條件下呈柔性剪破壞或塑性流動(dòng)變形。四、邊坡穩(wěn)定性分析方法邊坡的失穩(wěn),均涉及到邊坡巖、土體在剪切應(yīng)力作用下的破壞。因此,影響剪切應(yīng)力和巖、土體抗剪強(qiáng)度的因素,都影響邊坡的穩(wěn)定性。例如,構(gòu)成邊坡巖、土體的工程地質(zhì)性質(zhì)及其變化;邊坡中斷層、層面、不整合面等不連續(xù)面的產(chǎn)狀與坡面傾向、傾角之間的關(guān)系;邊坡尺寸和形態(tài)的改變;坡腳遭受水的侵蝕或人工開挖;邊坡上天然或人工加載;邊坡巖、土體中地下水位的升降,以及\o"地震"地震和爆破引起的瞬時(shí)振動(dòng)等,均會在一定程度上改變邊坡的穩(wěn)定性。[3]邊坡的穩(wěn)定性通常以滑動(dòng)面上的抗滑力與滑動(dòng)力的比值,即抗滑穩(wěn)定性系數(shù)來表示。這一比值越大,邊坡越穩(wěn)定;反之,邊坡越不穩(wěn)定。評價(jià)邊坡穩(wěn)定性的常用方法有下列三種。1、定性分析法定性分析法主要是通過工程地質(zhì)勘察影響邊坡穩(wěn)定性的主要因素、可能的變形破壞方式及邊坡失穩(wěn)的力學(xué)機(jī)制,調(diào)查已變形邊坡地質(zhì)體的成因及其演化史,從而給出被評價(jià)邊坡的一個(gè)穩(wěn)定性狀況及其可能發(fā)展趨勢的定性說明和解釋。其優(yōu)點(diǎn)是能綜合考慮邊坡穩(wěn)定性的多種影響因素,快速地對邊坡的穩(wěn)定狀況及其發(fā)

展趨勢作出評價(jià);缺點(diǎn)是人為主觀因素太多,不同經(jīng)驗(yàn)水平的人在相同的環(huán)境地質(zhì)等條件下也可能會得出完全不同的結(jié)論。2、定量分析法定量分析方法中運(yùn)用最為廣泛的是極限平衡法。把可能滑動(dòng)的巖、土體假定為剛體,通過分析可能滑動(dòng)面,并把滑動(dòng)面上的應(yīng)力簡化為均勻分布,進(jìn)而計(jì)算出邊坡的穩(wěn)定性系數(shù)。3、不確定分析法隨著各種新型理論的引入及對邊坡認(rèn)識的深入,不確定性分析方法也更多的運(yùn)用到了邊坡的穩(wěn)定性研究當(dāng)中,其中有代表性的研究方法有可靠性評價(jià)法、模糊理論評價(jià)法、灰色系統(tǒng)理論評價(jià)法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評價(jià)法、突變理論評價(jià)法及分形理論評價(jià)法等等。進(jìn)行了滑坡的破壞概率分析,能更準(zhǔn)確、全面地判斷滑坡的穩(wěn)定性。五、邊坡防護(hù)與加固措施當(dāng)自然條件或其它工程需要使邊坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),則需要對邊坡的變形破壞進(jìn)行處治。目前可供采用的邊坡加固措施很多,有削坡減載技術(shù)、排水與截水措施、錨固措施、混凝土抗剪結(jié)構(gòu)措施、支擋措施、壓坡措施以及植物框格護(hù)坡、護(hù)面等,在邊坡處治工程中強(qiáng)調(diào)多措施綜合治理的原則,以加強(qiáng)邊坡的穩(wěn)定性。1、邊坡加固方法(1)混凝土抗滑樁抗滑樁是穿過滑坡體深入穩(wěn)定土層或巖層的柱形構(gòu)件,用以支擋滑體的滑動(dòng)力,一般設(shè)置于滑坡的前緣附近,起穩(wěn)定邊坡的作用,用于正在活動(dòng)的淺層和中層滑坡效果較好。為了能使抗滑樁更有效的防止滑坡,在設(shè)置時(shí)應(yīng)將樁身全長的四分之一埋置于滑坡面以下的完整基巖或穩(wěn)定土層中,并灌漿使樁和周圍巖土體構(gòu)成整體,并設(shè)置于滑體前緣部分.使其能承受相當(dāng)大的壓力。(2)混凝土沉井沉井是一種混凝土框架結(jié)構(gòu),施工中一般可分成數(shù)節(jié)進(jìn)行,其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是根據(jù)沉井的場地布置、受力狀態(tài)及基坑的施工條件等因素決定。在高邊坡工程中,沉井具有抗滑樁的作用和擋土墻的作用。沉井施工包括平整場地、沉井制作、沉井下沉及封底,且其中的沉井下沉和封底是沉井的施工難點(diǎn)。沉井下沉,是沉井的關(guān)鍵工序,其質(zhì)量的好壞將直接影響工程的質(zhì)量和進(jìn)度,在下沉?xí)r,應(yīng)盡量減少土體作用在沉井外壁的摩阻力;應(yīng)在混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%時(shí)方可開始挖土下沉;下沉過程中需控制防偏問題,并做好及時(shí)糾偏措施等。而封底如不成功,將會導(dǎo)致沉井內(nèi)部出現(xiàn)滲漏。嚴(yán)重影響沉井壽命,因此,在封底前,應(yīng)清洗基面;在混凝土強(qiáng)度達(dá)到70%時(shí),應(yīng)澆筑混凝土封底。(3)混凝土擋墻混凝土擋墻是借助自身的重量以支擋滑體的下滑力的一種有效防止滑坡的常用方法,并可與排水等措施聯(lián)合使用。它能有效地從局部改變滑坡體的受力平衡,阻止滑坡體變形的延展,具有結(jié)構(gòu)簡單,能快速起到穩(wěn)定滑坡作用等優(yōu)點(diǎn)。在設(shè)計(jì)混凝土擋墻時(shí)。應(yīng)根據(jù)最低滑動(dòng)面的形狀和位置來設(shè)計(jì)擋墻基礎(chǔ)的砌置深度,并在墻后設(shè)置泄水孔,使其不僅能削弱作用于擋墻上的靜水壓力,還能防止墻后積水浸泡基礎(chǔ)而造成的擋墻滑移。2、錨桿加固巖土錨固技術(shù)是把一種受拉桿件埋入地層中,以提高巖土自身的強(qiáng)度和自穩(wěn)能力的一門工程技術(shù);由于這種技術(shù)大大減輕結(jié)構(gòu)物的自重、節(jié)約工程材料并確保工程的安全和穩(wěn)定,具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益,因而目前在工程中得到極其廣泛的應(yīng)用。巖土錨固的基本原理就是利用錨桿(索)周圍地層巖土的抗剪強(qiáng)度來傳遞結(jié)構(gòu)物的拉力以保持地層開挖面的自身穩(wěn)定(見圖4.1)。由于錨桿錨索的使用,它可以提供作用于結(jié)構(gòu)物上以承受外荷的抗力;可以使錨固地層產(chǎn)生壓應(yīng)力區(qū)并對加固地層起到加筋作用,可以增強(qiáng)地層的強(qiáng)度,改善地層的力學(xué)性能,可以使結(jié)構(gòu)與地層連鎖在一起,形成一種共同工作的符合體,使其能有效地承受拉力和剪力。在巖土錨固中通常將錨桿和錨索統(tǒng)稱為錨桿。圖4.1巖土錨桿采用錨桿加固邊坡,能夠提供足夠的抗滑力,并能提高潛在滑移面上的抗剪強(qiáng)度,有效地阻止坡體位移,這是一般支擋結(jié)構(gòu)所不具備的力學(xué)作用。但當(dāng)錨桿單獨(dú)用于加固松散軟弱巖土體時(shí),錨固力難以發(fā)揮作用,在邊坡加固中通常與其他支擋結(jié)構(gòu)聯(lián)合使用,例如錨桿與鋼筋混凝土樁聯(lián)合使用,構(gòu)成鋼筋混凝土排樁式錨桿擋墻,錨桿與鋼筋混凝土格架聯(lián)合使用形成鋼筋混凝土格架式錨桿擋墻,錨桿與鋼筋混凝土板肋聯(lián)合使用形成鋼筋混凝土板肋式錨桿擋墻,錨桿與鋼筋混凝土板肋、錨定板聯(lián)合使用形成錨定板擋墻,錨桿與鋼筋混凝土面板聯(lián)合使用形成錨板支護(hù)結(jié)構(gòu)等。3、邊坡種草防護(hù)(1)邊坡種草防護(hù)使用條件:種草防護(hù)適用于邊坡穩(wěn)定,坡面沖刷輕微,且宜于草類生長的土質(zhì)路提與路塹邊坡,用以防止表面水土流失,固結(jié)表土,增強(qiáng)路基的穩(wěn)定性。經(jīng)常浸水或長期浸水的路堤邊坡,種草不宜生長,不宜采用種防護(hù)。邊坡上己扎根的種草防護(hù),可容許緩流水短時(shí)沖刷。注意事項(xiàng):選用草籽應(yīng)注意當(dāng)?shù)氐耐寥篮蜌夂驐l件,通常應(yīng)以容易生長、根部發(fā)達(dá)、葉莖低矮、枝葉茂密或有匍匐莖的多年生草種為宜,常用的月白茅草、毛鴨嘴、魚肩草、果圓、雀稗、鼠尾草和小冠。最好采用幾種草籽混合播種,使之生成一個(gè)良好的覆蓋層。種植時(shí)草籽宜摻砂或與土粒拌和,使之播種均勻,播種時(shí)間以氣候溫暖、溫度較大的季節(jié)為宜。(2)鋪草皮防護(hù)使用條件:路基坡面上鋪草防護(hù),其作用與種草防護(hù)相同,前者使用時(shí)要求當(dāng)?shù)赜凶愎┩谌∈褂玫牟萜さ囟?,但在邊坡高陡和坡面沖刷較嚴(yán)重的地方,鋪草皮較種草防護(hù)收效快。塊狀草皮的尺寸,一般為20cm×25

cm、25cm×40

cm及30cm×50cm幾種;帶狀草皮一般寬25cm,長200~300cm;草皮厚度根據(jù)草根的深度而定,一般為6~10cm,干旱和炎熱地方區(qū)可增加到15cm.挖草皮時(shí),草皮兩端斜切(橫切面為平行四邊形),鋪草皮的方法有平鋪草皮、平鋪疊置草皮、方格式草皮、卵(片)石方格草皮。注意事項(xiàng):草皮應(yīng)選用根系發(fā)達(dá)、莖矮葉茅草、假儉草等,干枯、腐朽及喜水草種不宜采用,泥沼地區(qū)的草皮禁用;鋪草皮前應(yīng)將邊坡表面挖松整平,如有地下水露頭,應(yīng)做好排水設(shè)施;鋪草皮前應(yīng)在春季或初夏,干燥地區(qū)在雨季進(jìn)行,不宜在冬季寒冷天氣施工;路塹邊坡鋪草皮,應(yīng)鋪過路塹頂部1m或鋪至截水溝邊。4、邊坡種樹防護(hù)在路基邊坡上合理地植樹,對于加固路基有良好的效果。也可和種草、鋪草皮配合采用,使坡面形成良好的防護(hù)層。植樹適用于土質(zhì)邊坡及嚴(yán)重風(fēng)化的巖石邊坡和裂隙粘土邊坡。但對鹽漬土、經(jīng)常浸水及經(jīng)常干旱的邊坡及粉質(zhì)土邊坡不宜采用。六、工程實(shí)例1、工程概況福建溫州高速公路K111+780-K112+200左幅高邊坡位于寧??h境內(nèi),該路段屬山嶺重丘區(qū),線路在山體中下部經(jīng)過時(shí)都采用路塹形式處理,及對原有山體切削以修建路基,形成了陡坡,破面采用漿砌片石防護(hù).隨著時(shí)間的推移,邊坡巖體表面的漿片石護(hù)面墻在風(fēng)雨等自然因素的侵蝕下逐漸破壞并可能形成碎落塊,對高速公路上的車輛和人員安全構(gòu)成很大的威脅.為尋求合理有效的治理方案,以確保路段的運(yùn)營安全,通過工程專業(yè)技術(shù)人員對該路段地質(zhì)災(zāi)害情況的現(xiàn)場勘測調(diào)查,設(shè)計(jì)并確定了處理方案為采用SNS柔性防護(hù)。邊坡區(qū)地層主要有志留系龍馬溪組(S1l)和第四系(Q)。①志留系(S)。志留系地層分布于北東部和東部,呈南北向延伸,在本區(qū)出露的為羅惹坪組(S1lr)。下部為灰綠色、黃綠色細(xì)粒長石石英砂巖、粘土質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)粘土巖(或頁巖),含生物碎屑泥灰?guī)r;上部為灰綠色、黃綠色粘土質(zhì)粉砂巖夾粉砂質(zhì)粘土巖(或頁巖)。②第四系(Q)。工作區(qū)出露的第四紀(jì)地層有殘坡積層(Qel+dl),崩坡積層(Qcol+dl)、洪積層(Qdl+pl)、滑坡堆積層(Qdel)和人工堆積層(Qml)等類型,其中殘坡積層分布最廣,其巖性為碎石夾(及)土;崩坡積層為塊石夾少量土;滑坡堆積層為碎塊石夾(及)土和滑動(dòng)巖體。除此以外,其他成因的第四系厚度較薄,一般厚度數(shù)十厘米至數(shù)米。高邊坡區(qū)地下水主要有第四系孔隙水及基巖裂隙水。其中孔隙水主要賦存于第四系堆積物中,埋深淺,無承壓,受大氣降水補(bǔ)給,無統(tǒng)一地下水位,季節(jié)變化明顯?;鶐r裂隙水主要賦存在砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖風(fēng)化帶和基巖裂隙中,地下水位埋深相對較大。這些過程的力學(xué)機(jī)制只有用巖石力學(xué)理論才能做出接近實(shí)際的解釋,從而引進(jìn)了巖石力學(xué)的有關(guān)概念及理論來分析研究斜坡巖體的變形破壞,并從實(shí)踐中歸納出了有代表性的變形破壞機(jī)制模式。[5],并將邊坡地質(zhì)體的形成演化機(jī)制與其變形破壞的全過程聯(lián)系起來,使人們對邊坡的穩(wěn)定性研究工作納入了科學(xué)的軌道。在這一時(shí)期,中國科學(xué)院地質(zhì)研究所工程地質(zhì)室提出的巖體結(jié)構(gòu)理論及相應(yīng)的邊坡巖體工程地質(zhì)力學(xué)方法,對邊坡的穩(wěn)定性研究或滑坡分析是一個(gè)具有創(chuàng)見性的重要發(fā)展。該分析方法的本質(zhì)在于以巖體結(jié)構(gòu)理論為基礎(chǔ),強(qiáng)調(diào)巖體中結(jié)構(gòu)面特別是軟弱結(jié)構(gòu)面對邊坡巖體變形及邊坡失穩(wěn)破壞的控制作用,運(yùn)用赤平極射投影及實(shí)體比例投影的作圖方法,確定邊坡潛在不穩(wěn)定塊體可能的幾何形態(tài)或滑移邊界,及與現(xiàn)場滑坡條件相應(yīng)的滑面巖體強(qiáng)度指標(biāo),定量地分析和評價(jià)邊坡的穩(wěn)定狀態(tài)。目前,這種分析方法在我國的邊坡工程設(shè)計(jì)及邊坡穩(wěn)定性分析中已經(jīng)獲得廣泛的應(yīng)用。2、加固措施防護(hù)是在邊坡自身穩(wěn)定的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,首先應(yīng)當(dāng)考慮邊坡的加固,加固的方法很多,較有效的方法有:抗滑墻、抗滑樁、預(yù)應(yīng)力錨索、壓漿錨柱等。這里值得一提的是:“邊防排水”也應(yīng)作為間接加固邊坡的一種方法給予重視,邊坡坍塌幾乎都是在雨季出現(xiàn),所以,其作用是顯而易見的。對防排水系統(tǒng)的設(shè)置為坡頂截水溝按常規(guī)方式設(shè)置,而坡面碎落臺水溝不必每臺都設(shè)置,在第一臺上設(shè)備一道水泥混凝土截水溝即可。以上各臺澆筑坡度1.5%,厚度20CM的水泥混凝土封閉,在邊緣設(shè)置攔水帶,每25m左右設(shè)一道排水溝,將水排入第一臺截水溝就能達(dá)到理想的排水效果,此外所設(shè)豎向排水溝還可以起到對邊坡加肋的作用,取消高邊坡碎落臺上的截水溝可以避免由于施工質(zhì)量不佳而造成的滲漏水現(xiàn)象。另一個(gè)非常值得重視的問題是,在土質(zhì)或強(qiáng)風(fēng)化巖石上邊坡的坡角也就是路基側(cè)溝邊緣,應(yīng)設(shè)置抗滑墻或抗滑樁,以避免牽引式滑坍的產(chǎn)生?!盵1]3、防護(hù)措施以往的邊坡的防護(hù)主要考慮防沖刷,防風(fēng)化即可,現(xiàn)在的邊坡防護(hù)還要考慮美觀利用環(huán)保問題。為減少水對邊坡的危害,就加上防滲水問題,根據(jù)以上幾方面的要求,對邊坡防護(hù)問題提出如下建議:下邊坡?!跋逻吰虏捎昧庑尉W(wǎng)格加植草防護(hù)并加密排水溝。”[2]上邊坡。上邊坡第一臺,根據(jù)不同地質(zhì)情況采用護(hù)面墻,漿砌片石護(hù)坡,窗孔肋式護(hù)坡,六角空心磚護(hù)坡等防護(hù)形式。以上根據(jù)不同地質(zhì)情況,采用菱菜風(fēng)格,窗孔肋式護(hù)坡,噴射混凝土等防護(hù)形式

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