高邊坡的勘察和設(shè)計(jì)王恭先(編輯修改稿)
2025-02-02 18:52 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 、 欠穩(wěn)定坡和不穩(wěn)定坡 ， 其特征如下表 : 分 類 邊坡穩(wěn)定性分級(jí) 穩(wěn)定系數(shù) 穩(wěn) 定 邊 坡 邊坡的坡形坡率符合巖土體的強(qiáng)度條件，無(wú)傾向臨空面的不利結(jié)構(gòu)面，無(wú)或少有地下水，整體或局部穩(wěn)定系數(shù)均符合要求。 基本穩(wěn)定邊坡 邊坡的坡形坡率符合巖土體的強(qiáng)度條件，無(wú)傾向臨空面的不利結(jié)構(gòu)面，少有地下水，整體和局部均穩(wěn)定，但坡面有沖溝、剝落、落石等。 ～ 欠穩(wěn)定邊 坡 邊坡整體穩(wěn)定，但局部坡陡于巖土穩(wěn)定角，或受地下水影響巖土強(qiáng)度降低，或有不利結(jié)構(gòu)面傾向臨空面，有局部坍、滑變形。 ～ 不穩(wěn)定邊 坡 邊坡坡形坡率不符合巖土強(qiáng)度條件，或在古老滑體上開(kāi)挖、堆載引起古老滑坡復(fù)活，或有發(fā)育的不利結(jié)構(gòu)面傾向臨空面，巖體破碎，地下水發(fā)育，開(kāi)挖后會(huì)產(chǎn)生整體失穩(wěn)。 高邊坡的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法 人們?cè)缫咽煜び昧W(xué)平衡計(jì)算法評(píng)價(jià)邊坡的穩(wěn)定性 ， 它可以得出穩(wěn)定系數(shù)的定量數(shù)據(jù) ， 而且可算出需要加固工程承受力的大小 。 但是對(duì)于復(fù)雜的高邊坡穩(wěn)定性計(jì)算 ， 由于計(jì)算的邊界條件 （ 范圍 ） 和破壞面巖土參數(shù)難以準(zhǔn)確判定 、 試驗(yàn)和選取 ， 使計(jì)算結(jié)果的可信度降低 。 作者認(rèn)為應(yīng)以工程地質(zhì)分析對(duì)比法為基礎(chǔ)輔以力學(xué)計(jì)算兩者結(jié)合較為合理 ， 前者為后者提供變形類型 、范圍和邊界條件 ， 后者則可得出穩(wěn)定系數(shù)和作用力大小 ， 為設(shè)計(jì)提供依據(jù) 。 ① 工程地質(zhì)分析對(duì)比法從以下幾方面分析對(duì)比： a、 從自然極限穩(wěn)定坡的坡形坡率坡高與人工邊坡的平均坡率和坡高對(duì)比中評(píng)價(jià)其穩(wěn)定性； b、 從自然山坡已發(fā)生的變形類型和規(guī)模推斷人工邊坡可能發(fā)生的變形類型和規(guī)模； c、 從坡體結(jié)構(gòu)分析人工邊坡可能發(fā)生的變形類型及產(chǎn)生的部位 （ 整體或局部 ） ； d、 從作用因素及其變化幅度分析 ， 主要是開(kāi)挖引起坡體松弛 、 地表水下滲 、 巖土 （ 特別是軟弱帶 ） 強(qiáng)度降低分析可能發(fā)生的變形類型及規(guī)模； e、 從已發(fā)生的變形分析其發(fā)生機(jī)制并反演出破壞時(shí)的巖土強(qiáng)度參數(shù) 。 ② 力學(xué)計(jì)算法 力學(xué)計(jì)算法有多種 ， 只有選擇與調(diào)查確定的破壞類型及模式相一致的計(jì)算方法才能得出正確的結(jié)果 。 其破壞范圍主要是松弛范圍 ， 除順層滑坡外 ， 可用有限元計(jì)算開(kāi)挖后邊坡的應(yīng)力場(chǎng)和位移場(chǎng)來(lái)確定 。 對(duì)土質(zhì)邊坡和類土質(zhì)邊坡可用傳統(tǒng)的圓弧形破壞面進(jìn)行計(jì)算 ， 但沿土層界面滑動(dòng)者不一定是圓弧 。 巖質(zhì)邊坡 ， 即使是強(qiáng)風(fēng)化巖體 ， 其破壞也要沿不利結(jié)構(gòu)面組合 ， 因此多為折線形 ， 用推力傳遞法比較符合實(shí)際 。 其選用的計(jì)算參數(shù) C、 Φ值也應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況不同而分段選取 。 四 、 高邊坡的設(shè)計(jì) （ 一 ） 高邊坡設(shè)計(jì)的特點(diǎn) 高邊坡設(shè)計(jì)以翔實(shí)的地質(zhì)資料為基礎(chǔ) 。 高邊坡設(shè)計(jì)是預(yù)測(cè)性設(shè)計(jì) 。 高邊坡設(shè)計(jì)是風(fēng)險(xiǎn)性設(shè)計(jì) 。 高邊坡設(shè)計(jì)應(yīng)是動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì) 。 高邊坡設(shè)計(jì)對(duì)施工工藝提出嚴(yán)格要求 。 （ 二 ） 高邊坡設(shè)計(jì)的原則 高邊坡根據(jù)其使用年限和保護(hù)對(duì)象的重要性 ， 應(yīng)是安全可靠的 。 高度 40m以下的邊坡原則上以放穩(wěn)定坡率為主 ， 大于 40m的邊坡 ， 放緩邊坡可能增加大量棄方 、 破壞大量植被 、 增大征地量 ， 于環(huán)保不利 ， 應(yīng)采取較陡的坡率增加支擋加固工程以減小邊坡高度 。 由于坡腳應(yīng)力和地下水集中 ， 加固工程應(yīng)貫徹 “ 固腳強(qiáng)腰 ” 的原則 ， “ 固腳 ” 即加強(qiáng)坡腳 2或 3級(jí)邊坡的支撐力 ， “ 強(qiáng)腰 ” 則是防止高邊坡的局部失穩(wěn) 。 既要保整體穩(wěn)定 ， 也要保局部穩(wěn)定 。 高邊坡設(shè)計(jì)應(yīng)有完善的地表和地下排水系統(tǒng) ， 減少水對(duì)邊坡穩(wěn)定的影響 。 高邊坡設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮環(huán)境保護(hù) ， 美化環(huán)境 。 （ 三 ） 高邊坡的設(shè)計(jì)方法 高邊坡設(shè)計(jì)目前尚無(wú)統(tǒng)一的方法 ， 一般采用三種方法相結(jié)合 ： 工程地質(zhì)比擬法 —— 從自然穩(wěn)定坡的調(diào)查中尋找可供比擬的坡形 、 坡率和坡高 。 力學(xué)計(jì)算法 —— 選擇符合坡體結(jié)構(gòu)和破壞模式的計(jì)算方法對(duì)設(shè)計(jì)的坡形進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算 ， 調(diào)整坡形或增加支擋工程以達(dá)到合理的設(shè)計(jì) 。 既保整體穩(wěn)定 ， 又保局部穩(wěn)定 。 經(jīng)驗(yàn)對(duì)比法 —— 以類似地質(zhì)條件下穩(wěn)定的人工邊坡作參考設(shè)計(jì)新的邊坡 。 坡形坡率的設(shè)計(jì)： 一般采用臺(tái)階狀坡形 。 每級(jí)臺(tái)階的 高度 ： 8～ 10m。 臺(tái)階 （ 卸荷平臺(tái) ） 寬度 ：一般 2～ 3m；高度大于 30m的邊坡 ， 在中部留 4～ 6m的寬平臺(tái) 。 坡率 ：土質(zhì)邊坡： 1:1～ 1:（ 黃土邊坡除外 ） ；類土質(zhì)邊坡： 1:1～ 1:； 強(qiáng)風(fēng)化巖邊坡： 1:～ 1:1；弱風(fēng)化巖邊坡： 1:～ 1:； 微風(fēng)化巖邊坡： 1:～ l:。 對(duì)巖層順傾地段的高邊坡 ， 當(dāng)巖層傾角大于 40176。 時(shí) ， 可采用順層面刷方 。 但當(dāng)傾角較緩時(shí) ， 不宜順層刷方 ， 那樣會(huì)增大邊坡高度 ， 破壞植被 ， 增大征地和棄方 ， 于環(huán)境保護(hù)不利 ， 還可能留下不穩(wěn)定隱患 。 加固工程的設(shè)計(jì)： 對(duì)計(jì)算評(píng)價(jià)不穩(wěn)定和欠穩(wěn)定的邊坡必須設(shè)置一定的加固
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