【正文】 計算公式 如圖 :土條高為 hi，寬為 bi， Wi為土條本身的自重力， Ni為土條底部的總法向反力， Ti為土條底部 (滑裂面 )上總的切向阻力；土條底部坡角為 ai；長為 li，坡體容重為 ， R為滑裂面圓弧半徑， AB為滑裂圓弧面， xi為土條中心線到圓心 O的水平距離。Ni、 Ti:分別為土條底的總法向力和切向力 。當 ai為負時，有可能使上式分母趨近于零，從而使趨近于無窮大，亦即 Ni趨近于無窮大，這顯然是不合理的。? ② 分條間的反力 平行于該分條的滑動面，且 作用點 在分隔面的中央。依此計算到第 n塊 (最后一塊 )， 如果該塊土條在原有荷載及推力 Pn1作用下，求得的推力 Pn剛好為零，則所設(shè)的 Fs即為所求的安全系數(shù)。同時，本法只考慮了力的平衡，對力矩平衡沒有考慮，這也存在不足。 Janbu條分法 （ 7/9）根據(jù)單個條塊的力矩平衡關(guān)系，推導(dǎo)條塊間切向力增量略去高階微分微分項整理后得依據(jù) ，通過迭代法求解 Janbu條分法 （ 8/9）令求解步驟Janbu法通常用來校核一些形狀比較特殊的滑裂面，一般不必假定很多滑裂面來計算，上述的迭代計算雖比較復(fù)雜和煩瑣，根據(jù)經(jīng)驗，一般 3～ 4輪迭代計算即可滿足要求。? 用適當?shù)谋壤邩嗽谙鄳?yīng)的圓心點上，并且連接成安全系數(shù) Fs隨圓心位置的變化曲線。? 洛巴索夫 和 泰勒 根據(jù)圓弧等法原理對坡頂水平的簡單均質(zhì)土坡，通過大量計算繪成評價土坡穩(wěn)定的簡單實用圖表。關(guān)于巖石邊坡的分析（一） 《 建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范 》 關(guān)于巖石邊坡的基本規(guī)定邊坡 : 巖質(zhì)邊坡與土質(zhì)邊坡。圓弧形破壞 （ 三 ） 邊坡 巖體結(jié)構(gòu)圖的編制邊坡巖體結(jié)構(gòu)圖的基本內(nèi)容 編制邊坡巖體結(jié)構(gòu)圖的基礎(chǔ)資料編制邊坡巖體結(jié)構(gòu)圖的方法（ 3）統(tǒng)計在邊坡面上出露的巖組界線和結(jié)構(gòu)面跡線邊坡巖體結(jié)構(gòu)圖的應(yīng)用邊坡上有一組接近與邊坡走向平行 (在 177。（ 二 ） 平面 破壞的力學(xué)模型γ為巖石濕重度。十一（ b） 楔 體破壞分析楔體破壞分析可分為赤平投影分析方法。垂直方向： φ0A， φ0B— 結(jié)構(gòu)面 A和 B的摩擦角； — 兩結(jié)構(gòu)面交線的傾角； 關(guān)于巖石邊坡的一些結(jié) 論? 目前對復(fù)雜節(jié)理巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定分析尚沒有好的辦法 ,傳統(tǒng)的極限平衡方法無法得到巖質(zhì)邊坡的滑動面及其穩(wěn)定安全系數(shù)，而各種數(shù)值分析方法只能算出應(yīng)力、位移、塑性區(qū)等 ,無法判斷邊坡的穩(wěn)定安全系數(shù)以及相應(yīng)的滑移面 .利用非線性有限元強度折減系數(shù)法可以由程序自動求得邊坡的危險滑動面以及相應(yīng)的穩(wěn)定安全系數(shù)，通過算例分析表明了此法的可行性，為巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定分析開辟了新的途徑。豎直疏水井井間距主要取決于巖體的滲透性和地質(zhì)構(gòu)造，井深取決于含水層埋藏深度和泵的能力 .井可按線列井排列和環(huán)形井群布置，用來疏干呈單側(cè)或雙側(cè)進入邊坡巖體以及呈圓形補給的地下水。適當設(shè)計使巷道與前期的豎直蔬水井地降低可疑的張裂縫底部或沿潛在破壞二、 坡面防護 抹面防護? 適用于 易風化的軟質(zhì)巖層路塹邊坡 ? 常用的抹面材料有各種石灰混合料灰漿、水泥砂漿等 ? 抹面厚度一般為 3～ 7cm，可使用 6～ 8年 捶面防護? 適用于 易受沖刷的土質(zhì)邊坡或易風化剝落的巖質(zhì)邊坡，且坡度不陡于 1： ? 一般厚度為 10一 15cm，捶面厚度較抹面厚度要大，相應(yīng)強度較高，可抵抗較強的雨水沖刷，使用期限為 8～ 10年 噴砂漿和噴混凝土防護? 適用于 坡面易風化、節(jié)理裂縫發(fā)育、坡面為碎裂結(jié)構(gòu)的巖石坡面 ? 優(yōu)點：重量輕、施工簡單 、防止風化? 缺點：費用高、厚度難控制、易偷工減料、對公路自然景觀破壞大、封面阻水易引起邊坡飽水坍塌滑坡 勾縫 和灌漿? 適用于較堅硬且不易風化的巖石路塹邊坡，節(jié)理裂縫多而細者用勾縫，大而深者用灌漿 護面墻? 用于 風化嚴重或易風化的軟質(zhì)巖，也用于較破碎巖石的挖方邊坡和坡面易受侵蝕或易小型坍塌的土質(zhì)邊坡 ? 護面墻必須建在符合穩(wěn)定邊坡要求的地段，且護面墻的基礎(chǔ)應(yīng)設(shè)置在穩(wěn)定的地基上 ? 優(yōu)點：既提高了挖方邊坡的穩(wěn)定性，又降低了邊坡高度，還減少了邊坡挖方數(shù)量、節(jié)省了工程造價 干 砌片石防護? 適用于 土質(zhì)、軟巖及易風化、破壞較嚴重的填挖方路基邊坡 ? 在不適于植物防護或者有大量開山石料可以利用的地段最為適合單 層石砌護坡示意圖6漿砌片石護坡? 一般 適用于易受水侵蝕的土質(zhì)邊坡、嚴重剝落的軟質(zhì)巖石邊坡、強風化或較破碎巖石邊坡、殘坡積較厚而松散的邊坡 ? 在不適于植物防護或者有大量開山石料可以利用的地段最為適合? 堅固耐用、材料易得、施工工藝簡單、防護效果好 沖刷防護? （ 1）凹岸必防? （ 2）當沖必防? （ 3）軟岸必防? （ 4）局部沖刷的地方8 邊坡植物 防護? 邊坡防護植物選擇的原則 – 護坡功能考慮 – 從氣候土質(zhì)環(huán)境考慮 （ 一）預(yù)應(yīng)力錨桿（索）加固邊坡 錨桿（索）的結(jié)構(gòu)： — 般由錨頭，張拉段和錨固段三部分組成，如圖所示。（ 1）錨桿加固后滑體的安全系數(shù) 式中： β—— 滑動面傾角 ,(0)。式 中： d—— 錨桿直徑， m；[σp]—— 錨桿許用抗拉強度， N／ m2；Rc一水泥砂漿的握固力，一般 Rc=(25～ 40)105視單根錨桿（索）的錨固力及滑體總的下滑力而定。一定的互相壓疊?？够瑯妒锹裨O(shè)于滑動面上、下巖體中阻止滑體移動的樁形結(jié)構(gòu)物。設(shè)樁時通常采用人工或輔以輕便機械開挖小井至滑動面以下一定深度，而后在小井中布設(shè)鋼筋，澆灌混凝土成樁。作用于樁體上的滑坡推力，一部分樁前滑坡推力減小，滑體穩(wěn)定性提高。樁承受最大滑坡推力計算 樁承受最大滑坡推力的計算方法因樁受力破壞狀態(tài)的假設(shè)不同而異。樁體附近滑動面上下的巖體應(yīng)較堅硬完整，滑動面很薄，認為樁體只能被剪壞。（ 2）樁因彎曲而破壞 L值依圍巖和樁的性2023/2/1 149? 研究表明綠色防護不僅是為了美化環(huán)境而且綠色防護具有較好的淺層邊坡加固作用，在邊坡上植草綠化后，植物的根系深入邊坡表面，可以起到很好的加筋作用，提高巖土體的強度，從而起到邊坡加固的作用。 l鋪草皮防護 ? 適用于邊坡坡度較陡，沖刷稍嚴重、需要迅速得到防護或綠化的土質(zhì)邊坡 ? 可以迅速對施工完后的邊坡實施坡面防護 ? 根據(jù)坡面沖刷的情況、邊坡坡度、坡面水流速度的具體條件，分別采用平鋪 (平行于坡面鋪裝 )、水平疊鋪 (平行于水平地面 )、垂直疊鋪 (垂直于坡面 )、斜交疊鋪 (與水平坡面垂直成一小于 90176。 ? 工序：打錨桿 (錨釘 )、掛土工合成網(wǎng)和噴植生基質(zhì) ? 優(yōu)點：成本低，不足國內(nèi)外同類技術(shù)成本的一半，且施工后養(yǎng)護較粗放，維護簡便，只需作適當?shù)臐菜芾? 四、邊坡 綜合防護技術(shù) ? 邊坡加固、邊坡水土保持及生態(tài)恢復(fù)三個方面 ? 綜合防護技術(shù)的種類及特點 – 三維植被網(wǎng)結(jié)合植被護坡技術(shù) – 框格結(jié)構(gòu)結(jié)合植草護坡 ? 綜合防護工程的基本原理 – 邊坡加固原理 – 邊坡水土保持原理 – 生態(tài)恢復(fù)原理 162Unit 2 Overviewl裸露坡面植被恢復(fù)設(shè)計流程裸露坡面植被恢復(fù)設(shè)計流程l三維植被網(wǎng)結(jié)合植被護坡技術(shù) ? 具有施工方便、工期較短、造價低廉、護坡效果好等優(yōu)點，可在短期內(nèi)綠化、美化邊坡，使公路與周圍環(huán)境景觀融為一體，并有利于生態(tài)平衡的恢復(fù)與維持。 ? 植樹品種以根系發(fā)達、枝葉茂盛、生長迅速的低矮灌木為主。綠色防護具有較好的防風化、防沖刷作用，有利于邊坡的長期穩(wěn)定。：（ 3）將樁看成是埋設(shè)在巖體中的彈性地基梁。至滑動面以下巖體中 (如圖所示 )，因而抗滑樁作用原理鋼軌樁在滑坡推力作用下，一般呈彈性樁特點。 （ 1）鉆孔樁就是用露天礦穿孔機從被加固巖體表面穿孔直至滑體以下一定深度，然后將柱體的骨架部分和鋼軌置入鉆孔中，軌面或軌底正對滑坡推力方向，再在鋼軌與孔壁間澆注混凝土，使鋼軌與周圍巖體牢固地結(jié)合在一起。（ 二）抗滑樁加固邊坡C、當滑面為單一不連續(xù)面控制且?guī)r體較完整時，錨桿（索）間距并不重要；（ 2）錨桿位置及間距 錨桿 (索 )布置合理與否直接影響加固效果。在 邊坡加固工程中，實際采用的最小錨固段長常取 l=4～ 5m。在實踐中，考慮到施工方便，一般安裝角 δ常取 60～ 120，向下傾斜。這時所需錨固力為最小。δ—— 錨桿安裝角 ,(0)。 錨桿 (索 )作用原理 ： 錨桿 (索 )插入鉆孔中錨固后，用張拉設(shè)備在孔口給錨桿 (索 )施加預(yù)應(yīng)力，圖 (b)中力 P是由錨桿 (索 )的預(yù)應(yīng)力作用在滑體上的壓力即錨固力，它與預(yù)應(yīng)力張力大小相等方向相反。在堅硬巖石邊坡中，水通常沿不連續(xù)面流動，疏水孔只有和這些不連續(xù)面相交才是有效的，如圖所示。在坡面上鉆鑿水平疏水孔，能有效巷道?？芍蓖ǖ乇砼懦龅乇矸e水，還可通過 ? 如果使有限元計算保持足夠的計算精度，那么有限元法較傳統(tǒng)的方法具有如下優(yōu)點： (a)能夠?qū)哂袕?fù)雜地貌、地質(zhì)的邊坡進行計算 。θij— 為交線 iγ， γw— 巖石和水的重度；考慮結(jié)構(gòu)體的平衡條件， ?i （ 1）繪坡底線 （ 3）巖體結(jié)構(gòu)面力學(xué)性質(zhì)。兩個內(nèi)容：工程地質(zhì)巖組劃分；構(gòu)造結(jié)構(gòu)面分級。（ 1）工程地質(zhì)平面圖。當結(jié)構(gòu)面走向與坡面走向平行或近于平行，結(jié)構(gòu)面傾向與平面傾向一致時，如果結(jié)構(gòu)面跡線在平面出露，則可能產(chǎn)生這種破壞。常見的破壞形式主要有以下四種：確定巖質(zhì)邊坡的巖體類型時，由堅硬程度不同的巖石互層組成且每層厚度小于 5m的巖質(zhì)邊坡宜視為由相對軟弱巖石組成的邊坡。十 土坡穩(wěn)定分析中的圖解法簡介 (1/4)一、洛巴索夫圖表法 如右圖所示 :以坡角 為橫坐標，以穩(wěn)定因數(shù) 為縱坐標，繪制成 關(guān)系曲線，據(jù)此可以求土坡極限坡角和坡高。? 但是真正的最危險滑弧圓心并不一定在 DE線上。 真正代表邊坡穩(wěn)定程度的 應(yīng)該是穩(wěn)定安全系數(shù)中的最小值。所以，該方法還是為廣大工程技術(shù)人員所樂于采用。? 一般可取 3個 Fs同時試算，求出對應(yīng)的 3個 Pn值，作出 Pn～ Fs曲線，從曲線上找出 Pn=0時的 Fs值，該 Fs值即為所求。七 不平衡推力傳遞法 (1/5)穩(wěn)定性計算 : 在滑體中取第 i塊土條，如圖 ， 假定 第 i1塊土條傳來的推力 Pi1的方 向平于第 i1塊土條的底滑面，而第 I 塊土條傳送給第 i+1塊土條的推力 Pi平 行于第 i塊土條的底滑面。 這是因為畢肖普法在計算中略去了 Xi的影響，又要令各土條維持極限平衡，前后并不完全一致，根據(jù)某些學(xué)者的意見，當任一土條的 5時，就會使求出的 Fs值產(chǎn)生較大誤差，此時應(yīng)考慮 Xi的影響或采用別的計算方法。 畢肖普采用了假定各土條之間的切向條間力 Xi和 Xi+1略去不計的方法，即假定條間力的合力為水平力即 ，這樣，上式簡化為 : Bishop條分法 (3/6)穩(wěn)定計算方法? 注意 :在該表達式中， Fs待求，等式右邊的中間參數(shù)中含有 Fs，只能采用試算或迭代計算的方法求出 Fs。， 如果整個滑裂面 AB上的平均安全系數(shù)為 Fs，土條底部的切向阻力 Ti為取土條底部法線方向力的平衡，可得取所有土條對圓心的力矩平衡，有如圖所示，根據(jù)幾何關(guān)系 根據(jù)力矩平衡條件可得： （ 26）計算時土條厚度均取單寬，即 ，因此式（ 26）可寫為 （ 27）式 ()或式 ()就是 瑞典法土坡穩(wěn)定計算公式 ，它也可以從第(3)條假定中直接導(dǎo)出。從工程實用角度看，就是找尋安全系數(shù)解集中最小的安全系數(shù)，這相當于這個解集的一個點，這個點就是邊坡穩(wěn)定安全系數(shù) 。1)重力 Wｉ2)條塊側(cè)面法向力 Ei、 Ei1，其作用點離弧面為 hi、 hi1　3)條塊側(cè)面切向力 Ti、 Ti14)土條底部的法向力 Nｉ 、切向力 Sｉ ， 條塊弧段長為 li3. 土條 i所受的力n個土條， n1個分界面， Ei 、 Ti、 hi共 3(n1)個未知數(shù)； Ni 、 Si共 2n個未知數(shù)； Fs一個未知數(shù)。 (4)隔離體靜力平衡 :可以是滑面上力的平衡或力矩的平衡。 僅有重力作用時? 滑