边坡治理课件.ppt

本章重点本章重点 （1）边坡失稳与滑坡 的定义 （2）边坡形态与分类 （3）边坡工程的地质勘探 边坡治理基础知识边坡治理§1.1　概　述　概　述1.1.11.1.1边坡失稳与滑坡边坡失稳与滑坡 边坡是自然或人工形成的斜坡，是人类工程边坡是自然或人工形成的斜坡，是人类工程活动中最基本的地质环境之一，也是工程建设中最活动中最基本的地质环境之一，也是工程建设中最常见的工程形式作为全球性三大地质灾害常见的工程形式作为全球性三大地质灾害( (地震、地震、洪水、崩塌滑坡泥石流洪水、崩塌滑坡泥石流) )之一的边坡失稳塌滑严重危之一的边坡失稳塌滑严重危及到国家财产和人们的生命安全随着我国基础建及到国家财产和人们的生命安全随着我国基础建设的大力发展，在矿山、水利、交通等部门都涉及设的大力发展，在矿山、水利、交通等部门都涉及到大量的边坡问题，因此对边坡的正确认识，合理到大量的边坡问题，因此对边坡的正确认识，合理地设地设 计、适当的治理，把边坡失稳造成的灾害降低计、适当的治理，把边坡失稳造成的灾害降低到最低限度，是岩土工程界的学者和工程设计人员到最低限度，是岩土工程界的学者和工程设计人员必须考虑的问题必须考虑的问题 。

边坡治理1.1.11.1.1边坡失稳与滑坡边坡失稳与滑坡 边坡是否稳定受多种因数的影响，主要有：边坡是否稳定受多种因数的影响，主要有：(1)(1)岩岩土土性性质质的的影影响响，，包包括括岩岩土土的的坚坚硬硬程程度度、、抗抗风风化化能力、抗软化能力、强度、组成、透水性等；能力、抗软化能力、强度、组成、透水性等；(2)(2)岩岩层层的的构构造造与与结结构构的的影影响响，，表表现现在在节节理理裂裂隙隙的的发发育育程程度度及及其其分分布布规规律律、、结结构构面面的的胶胶结结情情况况、、软软弱弱面面和和破破碎碎带带的的分分布布与与边边坡坡的的关关系系、、下下伏伏岩岩土土界界面面的的形形态以及坡向坡角等；态以及坡向坡角等；(3)(3)水水文文地地质质条条件件的的影影响响，，包包括括地地下下水水的的埋埋藏藏条条件件、、地下水的流动及动态变化等；地下水的流动及动态变化等；边坡治理1.1.11.1.1边坡失稳与滑坡边坡失稳与滑坡(4)(4)地貌因数，如边坡的高度、坡度和形态等；地貌因数，如边坡的高度、坡度和形态等；(5)(5)风风化化作作用用的的影影响响，，主主要要体体现现为为风风化化作作用用将将减减弱弱岩岩土的强度，改变地下水的动态；土的强度，改变地下水的动态；(6)(6)气气候候作作用用的的影影响响，，气气候候引引起起岩岩土土风风化化速速度度、、风风化化厚厚度度以以及及岩岩石石风风化化后后的的机机械械、、化化学学变变化化，，同同时时引引起起地下水地下水( (降水降水) )作用的变化；作用的变化； (7)(7)地地震震作作用用除除了了使使岩岩土土体体增增加加下下滑滑力力外外，，还还常常常常引引起起孔孔隙隙水水压压力力的的增增加加和和岩岩土土体体的的强强度度的的降降低低；；另另外外人人类类活活动动的的开开挖挖、、填填筑筑和和堆堆载载等等人人为为因因数数同同样样可可能能造成边坡的失稳。

造成边坡的失稳边坡治理 边坡在自然与人为因素作用下的破坏形式主要表现为滑坡、滑塌、崩塌和剥落滑坡(slides)是斜坡部分岩土体在重力作用下，沿一定的软弱面，缓慢地整体向下移动，具有蠕动变形、滑动破坏和渐趋稳定三个阶段，有时也具有高速急剧移动现象滑塌(slip—slumps)是因开挖、填筑、堆载引起斜坡的滑动或塌落，一般较突然，粘性土类边坡有时也会出现一个变形发展过程1.1.1边坡失稳与滑坡边坡失稳与滑坡边坡治理 崩崩塌塌(fall(fall——slumps)slumps)是是整整个个岩岩土土体体块块脱脱离离母母体体，，突突然然从从较较陡陡的的斜斜坡坡上上崩崩落落、、翻翻转转、、跳跳跃跃、、堆堆落落在在坡坡脚脚，，规规模模巨巨大大的的称称为为山山崩崩，，规规模模较较小小的的称称为为塌塌方方剥剥落落(falls)(falls)是是斜斜坡坡岩岩土土长长期期遭遭受受风风化化、、侵侵蚀蚀，，在在冲冲刷刷和和重重力力作作用用下下，，岩岩( (土土) )屑屑( (块块) )不不断断沿沿斜斜坡坡滚滚落堆积在坡脚落堆积在坡脚 边边坡坡失失稳稳破破坏坏产产生生的的滑滑坡坡、、滑滑动动、、沉沉陷陷、、泥泥石石流流、、岩岩崩崩，，这这些些在在表表面面上上看看似似斜斜坡坡岩岩土土体体运运动动的的不不同同表表现现形形式式，，但但随随时时都都有有可可能能带带来来严严重重的的破破坏坏，，甚至是灾难。

甚至是灾难 1.1.1边坡失稳与滑坡边坡失稳与滑坡边坡治理§1.1.2边坡形态与分类边坡形态与分类 在实际工程中，为满足不同工程用途的需要，边坡设计形态多种多样，边坡的分类通常有以下几种： (1)按照边坡的成因可分为天然边坡和人工边坡天然边坡是自然形成的山坡和江河湖海的岸坡2)按照构成边坡坡体的岩土性质可分为粘性土类边坡、碎石类边坡、黄土类边坡和岩石类边坡3)按照边坡的稳定性程度可分为稳定性边坡、基本稳定边坡、欠稳定边坡和不稳定边坡这种分类方法一般根据边坡的稳定性系数的大小进行划分，但无严格的规定边坡治理(4)(4)按按照照边边坡坡的的高高度度分分类类，，边边坡坡高高度度大大于于l5ml5m称称为为高高边坡，小于边坡，小于l5ml5m称为一般边坡称为一般边坡5)(5)根根据据边边坡坡的的断断面面形形式式可可分分为为直直立立式式边边坡坡、、倾倾斜斜式式边边坡坡和和台台阶阶形形边边坡坡，，如如图图l.1l.1所所示示根根据据这这三三种种形形式式可可构构成成复复合合形形式式的的边边坡坡，，如如图图l.2l.2所所示示边边坡横断面外形和各部位名称如图坡横断面外形和各部位名称如图1.31.3所示。

所示6)(6)根根据据使使用用年年限限分分为为临临时时性性边边坡坡和和永永久久性性边边坡坡临临时时性性边边坡坡是是指指工工作作年年限限不不超超过过两两年年的的边边坡坡；；永永久久性边坡是指工作年限超过两年的边坡性边坡是指工作年限超过两年的边坡§1.1.2边坡形态与分类边坡形态与分类边坡治理 除了上述分类方法外，边坡还可以根据支护结构形式进行分类在实际工程中，由于设计或施工不当，或因地质条件的特殊复杂性难以预计，边坡中一部分坡体相对于另一部份坡体产生相对位移以至丧失原有稳定性，从而形成滑坡，其滑动形式可用图l.4表示§1.1.2边坡形态与分类边坡形态与分类边坡治理牵引式滑坡主要是由于边坡开挖卸载，坡体内部应力释放，原有平衡状态被打破，在坡顶后缘一定位置处产生拉裂缝，随着边坡开挖深度的增加，裂缝逐渐向后发展，滑动面位置相应由浅部向深部发展推移式滑坡主要是由于整个路堤(或堤坝、土堤等)向下滑动，推动坡体变形或破坏，坡顶出现明显的下沉，并出现拉裂缝，形成台阶；坡脚附近的地面有较大的侧向位移并向上隆起而整体式滑坡则是由于坡体开挖或填筑，破坏了整个古滑坡体的平衡状态，致使整个古滑坡体复活，在整个坡面上均出现大小不同的拉裂缝，坡脚产生明显的向上隆起。

§1.1.2边坡形态与分类边坡形态与分类边坡治理边坡的安全等级的划分是根据边坡破坏后造成的损失的严重性、边坡的类型及坡高等因素确定的，它是边坡工程设计和施工中根据不同的地质环境条件及工程具体情况加以区别对待的重要标准根据《建筑边坡支护技术规范》，边坡的安全等级划分为三级，如表1.1所示边坡治理§1.1.3边坡稳定性研究的发展 边边坡坡研研究究的的基基础础理理论论是是建建立立在在土土力力学学和和岩岩石石力力学学之之上上的的，，所所以以土土力力学学和和岩岩石石力力学学的的成成就就与与发发展展决决定定了了对对边边坡坡研研究究的的完完善善程程度度二二次次世世界界大大战战前前后后，，边边坡坡问问题题的的研研究究尚尚属属土土力力学学的的研研究究范范畴畴，，边边坡坡稳稳定定性性分分析析方方法法主主要要借借鉴鉴土土力力学学的的研研究究成成果果，，例例如如l916l916年年由由PrantlePrantle提提出出，，FelleFelle－－niusnius和和Taylor(1922)Taylor(1922)发发展展的的圆圆弧弧滑滑动动法法、、19551955年年的的BishopBishop条条分分法法、、l954l954年年的的JanbuJanbu条条分分法法和和2020世世纪纪7070年年代代的的王王复复来来分分析析方方法法等等形形成成极极限限平平衡衡理理论论，，是是建建立立在在刚刚塑塑性性体体模模型型基基础础上上的的破破坏坏理理论论，，是是古古典典土土力力学学解解决决土土质质边边坡坡稳稳定定性性的的核核心心。

而而现现代代土土力力学学致致力力于于土土体体真真实实破破坏坏过过程程的的理理论论研研究究，，它它的的建建立立可可能能要要运运用用到到损损伤伤力力学学、、细细观观力力学学和和分分形形理理论论等等现现代代力力学学分分支支，，最最后后要要完完成成对对边边坡坡破坏过程的数学模拟破坏过程的数学模拟边坡治理 进入20世纪90年代，边坡问题的研究将传统的边坡工程地质学、现代岩土力学和现代数学力学相结合，形成了所谓的现代边坡工程学；各种现代科学的新技术，如系统工程论、数量理论、信息理论、模糊数学、灰色理论、现代概率统计理论、耗散论、协同学、突变理论、混池理论、分形理论等不断用于边坡问题研究中，从而给边坡的稳定性研究提供了新理论、新方法§1.1.3边坡稳定性研究的发展边坡治理综上所述，不难发现，目前边坡稳定性研究已有了相当的水平与规模边坡作为一个系统工程，其发展过程可表述为5个阶段，即借助于古典土力学的稳定性分析阶段、50年代偏重于稳定性描述与分析的地质历史分析阶段、60年代考虑时效过程的稳定性分析阶段、80年代后期以数值模拟、模型试验为主的半定量分析阶段和90年代以后的现代边坡工程学阶段。

§1.1.3边坡稳定性研究的发展边坡治理§1.1.4边坡处治技术的发展 边坡治理是一项技术复杂、施工困难的灾害防治工程近年来，随着高速公路建设事业的迅速发展，以及大型重点工程项目的日益增多，边坡治理总是越来越突出 在20世纪90年代，压力注浆加固手段及框架锚固结构越来越多地用于边坡处治，尤其是用于高边坡的处治防护工程中它是一种边坡的深层加固处治技术，能解决边坡的深层加固及稳定性问题，达到根治边坡的目的，因而是一种极具广泛应用前景的高边坡处治技术边坡治理目目前前可可供供采采用用的的边边坡坡加加固固措措施施很很多多，，有有削削坡坡减减载载技技术术、、排排水水与与截截水水措措施施、、锚锚固固措措施施、、混混凝凝土土抗抗剪剪结结构构措措施施、、支支挡挡措措施施、、压压坡坡措措施施以以及及植植物物框框格格护护坡坡、、护护面面等等，，在在边边坡坡治治理理工工程程中中强强调调多多措措施施综综合合治治理理的的原原则则，，以以加加强强边边坡坡的的稳稳定定性性然然而而随随着着工工程程建建设设规规模模的的不不断断增增大大，，边边坡坡高高度度增增高高，，复复杂杂性性增增大大，，对对边边坡坡的的处处治治技技术术要要求求也也越越来来越越高高。

如如采采矿矿边边坡坡可可达达300300～～500m500m，，在在新新西西兰兰已已达达1000m1000m；；举举世世瞩瞩目目的的长长江江三三峡峡工工程程，，其其双双线线连连续续五五级级船船闸闸是是世世界界上上规规模模最最大大的的船船闸闸，，位位于于山山顶顶劈劈岭岭下下切切的的岩岩槽槽中中，，土土石石方方开开挖挖量量达达37003700万万立立方方米米，，形形成成的的花花岗岗岩岩体体高高边边坡坡高高度度达达l70l70多多米米，，且且下下部部为为5050～～60m60m的的直直立立岩岩墙墙，，在在边边坡坡加加固固中中仅仅锚锚杆杆用用量量就就达达1818万万多多根根可可以以预预见见，，随随着着科科学学技技术术的的发发展展，，边边坡坡处处治治技技术术将将得得到到进进一一步步的的发发展展，，并并逐逐步走向完善步走向完善§1.1.4边坡处治技术的发展边坡治理§1.2边坡工程的地质勘探边坡工程的地质勘探 边坡工程的地质勘察主要目的是查明边坡的工程地质条件、确定边坡的类型和破坏模式、为边坡稳定性分析和设计计算提供必备的参数，同时给出不稳定边坡的整治建议措施其具体内容包括地形地貌特征、地层结构特征、地质构造、地下水、地震、边坡岩土体的物理力学参数、边坡的稳定性现状及边坡邻近的建筑物情况。

边坡治理§1.2边坡工程的地质勘探边坡工程的地质勘探 边边坡坡勘勘察察应应根根据据不不同同的的阶阶段段布布置置不不同同的的勘勘察察工工作作；；通通常常在在初初步步勘勘察察阶阶段段要要求求在在收收集集已已有有的的地地质质资资料料的的基基础础上上，，进进行行工工程程地地质质测测绘绘、、勘勘探探和和试试验验工工作作，，通通过过分分析析边边坡坡的的变变形形机机制制，，以以达达到到初初步步评评价价边边坡坡稳稳定定性性的的目目的的而而详详细细勘勘察察则则是是对对经经过过初初勘勘发发现现不不稳稳定定或或稳稳定定性性差差的的边边坡坡及及其其邻邻近近地地段段进进行行工工程程地地质质测测绘绘、、勘勘探探、、测测试试和和分分析析计计算算，，提提出出边边坡坡计计算算参参数数，，作作出出边边坡坡的的稳稳定定性性评评价价施施工工勘勘察察主主要要是是对对前前阶阶段段勘勘察察的的补补充充不不同同阶阶段段勘勘察察中中采采用用的的勘勘察察手手段段所所占占工作量是不同的，应当符合相关规范的要求工作量是不同的，应当符合相关规范的要求边坡治理§1.2.1边坡勘察中的地质测绘边坡勘察中的地质测绘 边边坡坡工工程程地地质质测测绘绘的的主主要要任任务务是是在在图图上上如如实实反反映映出出边边坡坡的的地地形形、、地地貌貌、、地地物物特特征征以以及及结结构构面面的的产状和性质等。

产状和性质等 边边坡坡地地形形复复杂杂，，起起伏伏高高差差大大边边坡坡测测绘绘时时，，应应尽尽量量以以导导线线点点作作测测站站当当导导线线点点作作测测站站测测绘绘范范围围受受到到限限制制时时，，可可根根据据导导线线点点用用视视距距法法或或交交会会法法设设置置独独立立地地形形转转点点在在地地物物、、地地貌貌复复杂杂处处，，可可连连续续设设置置第二个地形转点第二个地形转点 边边坡坡测测绘绘范范围围应应超超出出工工程程处处治治范范围围一一定定距距离离，，一一般般为为20m20m地地形形图图所所用用比比例例尺尺一一般般不不小小于于1 1：：500500边边坡坡横横断断面面地地形形图图测测绘绘通通常常每每隔隔20m20m一一道道当当地地形形复复杂杂变变化化较较大大时时，，在在地地形形变变化化特特征征点点处处应应加加测测横横断断面面地地形形图图横横断断面面地地形形图图所所用用比比例例尺尺通通常常不不小小于于l l：：200200边坡治理§1.2.2边坡工程地质勘探手段边坡工程地质勘探手段 仅通过工程地质测绘是难于查明边坡的工程地质条件的，所以在边坡的工程地质勘察中必须采用地质勘探工作。

边坡工程地质勘探工作的首要任务就是要全面查明边坡的工程地质条件，包括地质构造、地貌特征及其成因、滑动面形状特征以及水文地质条件，其次就是为测定边坡岩土的物理力学性质、地下水运动规律准备条件勘探的主要手段有钻探、探井、探槽和物探等 边坡治理 1)1)钻探钻探 通通过过钻钻探探，，可可揭揭示示边边坡坡各各地地层层的的厚厚度度、、位位置置、、产产状状根根据据钻钻孔孔取取芯芯试试样样的的分分析析，，可可进进一一步步确确定定出出各各地地层层的的物物质质成成分分、、物物理理力力学学性性质质为为鉴鉴别别和和划划分分地地层层，，钻钻孔孔直直径径不不宜宜过过小小，，须须满满足足试试验验对对取取样样尺尺寸寸的的要求 2)2)探井探井 探探井井比比钻钻探探更更直直观观、、更更能能准准确确地地揭揭示示边边坡坡各各地地层层的的厚厚度度、、位位置置、、产产状状、、结结构构组组成成情情况况探探井井的的深深度度受受施施工工难难易易程程度度的的限限制制，，不不及及钻钻探探所所能能达达到到的的深深度度，，成本也比钻探高得多成本也比钻探高得多 3)3)探槽探槽 在在边边坡坡顶顶部部滑滑动动面面边边缘缘附附近近下下部部剪剪出出口口附附近近，，滑滑动动面面位位置置较较浅浅，，可可利利用用槽槽探探手手段段揭揭示示滑滑动动面面在在边边缘缘或剪出口部位处的形态特征及相应地层的情况。

或剪出口部位处的形态特征及相应地层的情况边坡治理 4)4)物探物探 物物探探( (又又称称地地球球物物理理勘勘探探) )应应在在工工程程地地质质测测绘绘和和钻钻探探的的相相互互配配合合下下进进行行，，可可作作为为一一种种辅辅助助性性勘勘探探手手段段物物探探方方法法可可根根据据工工程程要要求求、、探探测测对对象象的的地地球球物物理特性和场地地形地质条件等因素确定理特性和场地地形地质条件等因素确定 选选择择物物探探方方法法时时，，应应充充分分考考虑虑边边坡坡场场地地的的地地形形起起伏伏、、表表土土层层的的均均匀匀性性和和各各向向异异性性、、场场地地附附近近有有无无对对物物探探工工作作造造成成干干扰扰的的因因素素( (如如变变电电设设备备、、高高压压电电线线、、地下金属管道、机械振动地下金属管道、机械振动) )等场地条件的适宜性等场地条件的适宜性边坡治理§1.2.3边坡工程地质试验边坡工程地质试验 测测绘绘、、勘勘探探只只能能查查明明边边坡坡中中土土石石的的结结构构和和地地下下水水位位等等问问题题，，要要定定量量地地测测定定边边坡坡中中土土石石和和地地下下水水各各种种性性能能指指标标，，则则必必须须由由室室内内实实验验和和野野外外试试验验工工作作来来完完成成。

野野外外试试验验工工作作能能在在天天然然条条件件下下测测定定边边坡坡土土石石的的各各种种性性能能，，其其所所得得资资料料比比在在实实验验室室内内用用小小块块土土石石试试样样所所得得资资料料更更符符合合实实际际情情况况，，更更能能反反映映岩岩土土体体由由于于裂裂隙隙、、软软弱弱夹夹层层及及层层理理等等的的切切割割而而造造成成的的非非均均质质性性及及各各向向异异位位，，但但是是这这类类工工作作需需要要较较大大型型设设备备，，费费时时而而且且成成本本高高昂昂，，所所以以一一般般多多在在后后期期勘勘察察阶阶段段中中采采用用，，即即主主要要应应在在详详细细勘勘察察阶阶段段进进行行，，以以便便为为详详细细设设计计计计算算提提供供指指标标初初步步勘勘察察阶阶段段也也要要进进行行相相当当数数量量的的这这类类工工作作，，但但所所得得数数据据主主要要是是用用于于初初步步评评价价边边坡坡的的稳稳定定性性在在补补充充勘勘察察阶阶段段中中，，为为了了补补充充前前一一阶阶段段工作之不足也进行一定量的实验室实验及野外试验工作工作之不足也进行一定量的实验室实验及野外试验工作边坡治理 工工程程地地质质勘勘察察中中常常用用的的野野外外测测试试工工作作大大致致可可分分成成4 4大大类类，，亦亦即即岩岩土土力力学学性性质质的的试试验验、、岩岩体体中中应应力力测测量量、、水水文文地地质质试试验验和和改改善善岩岩石石性性能能的的试试验验等等。

土土石石力力学学性性质质野野外外测测定定包包括括疏疏松松土土和和坚坚硬硬岩岩石石的的强强度度和和变变形形性性能能的的野野外外测测定定岩岩体体中中应应力力测测量量不不仅仅要要测测定定岩岩体体的的原原有有应应力力状状态态，，同同时时还还要要测测定定工工程程活活动动过过程程中中应应力力的的变变化化，，一一般般对对于于大大型型边边坡坡才才进进行行水水文文地地质质试试验验包包括括测测定定地地下下水水的的流流动动途途径径、、渗渗水水、、钻钻孔孔注水、压水、抽水试验测定土石的渗透性等注水、压水、抽水试验测定土石的渗透性等 在在一一般般边边坡坡的的治治理理工工程程中中，，对对于于边边坡坡岩岩土土体体的试验通常仅考虑下列项目的试验的试验通常仅考虑下列项目的试验 §1.2.3边坡工程地质试验边坡工程地质试验边坡治理§1.2.4边坡变形观测边坡变形观测 边坡在坡体自重、震动或地震等外荷载作用下，常会产生开裂、沉降、位移甚至失稳破坏，因此有必要对边坡的变形情况进行观测，以便对边坡的稳定性进行预测及评价 变形观测网的形式，应根据边坡的特征和地形地貌条件确定当边坡的范围不大，其形状窄而长，主轴位置较明显时，可采用十字交叉状观测网；当地形开阔，边坡范围不大，在其四周有小山丘时，可采用放射状观测网；当边坡地形复杂，范围较大时，可采用任意方格观测网。

边坡治理§1.2.4边坡变形观测边坡变形观测 在进行观测点的布置时，主要观测线上的观测点，不得少于5个水准点、置镜点、照准点及其两端的观测点，均应设置在边坡体的稳定地段上观测站桩点的埋设应考虑观测线的通视要求 边坡变形观测的次数，一般每月l～2次，遇降雨或变形速度加快时，应适当增加观测次数每次的观测资料及时整理，当发现异常现象时，应及时分析处理边坡治理§1.2.5边坡滑动面的地质勘探边坡滑动面的地质勘探 边边坡坡滑滑动动面面地地质质勘勘探探的的主主要要目目的的是是查查明明滑滑动动面面的的位位置置、、形形态态、、力力学学特特征征、、滑滑体体结结构构、、各各地地层层面面物物理理力力学学性性质质、、滑滑动动的的成成因因、、稳稳定定程程度度，，并并预预测测其发展趋势其发展趋势 边边坡坡滑滑动动面面勘勘探探点点、、线线的的布布置置应应以以查查明明滑滑动动面面的的位位置置和和形形态态为为原原则则，，除除应应在在滑滑动动主主轴轴线线布布置置勘勘探探线线外外，，在在其其两两侧侧宜宜布布置置一一定定数数量量的的勘勘探探点点、、线线勘勘探探主主轴轴线线上上的的勘勘探探点点间间距距，，一一般般不不大大于于30m30m。

在在支支挡挡构构筑筑物物位位置置处处，，应应布布置置一一条条勘勘探探线线在在勘勘探探点的总数中，宜有适量探井或探槽点的总数中，宜有适量探井或探槽 边坡治理§1.2.5边坡滑动面的地质勘探边坡滑动面的地质勘探 勘探孔的深度应超过最底层的滑动面，并应进入稳定地层一定深度；在抗滑桩位置处的勘探深度，应按其预计锚固深度确定 勘探取样时，应从滑体前、中、后部的滑动带及其上下各主要土层中分别采取土样；当滑动面不明显时，应在预定的滑动带附近连续取样边坡治理§1.3边坡设计的基本资料边坡设计的基本资料§1.3.1设计基本资料 边坡设计开始之前，除了应掌握有关整个边坡的资料，包括工程地质、水文条件、地震烈度受国家颁发的有关设计规范外，应注意相关工程资料的搜集和分析，如公路边坡设计中应搜集路线平、纵、横断面设计资料及路基设计表，水工边坡中应搜集大坝、船闸等相关工程的有关资料此外，还应重视土质调查试验资料，当地同类边坡工程的经验资料的搜集与分析边坡治理§1.3.1设计基本资料1)工程地质勘察报告 这是对边坡进行稳定性分析与评价的主要资料，它包括边坡的地层结构，各地层的产状、构造、岩层的完整及破碎程度、风化程度等，覆盖层厚度及变化情况，可能破裂面(或滑动面)的立置、形态及潜在变化，地形变化及地貌特征等。

2)水文条件 边坡设计时，应掌握边坡地段处地表水及地下水的情况，包括雨季及枯水季节的地下水位情况，设计标准年限内的最大降雨量等资料边坡治理3)3)地震资料地震资料 边边坡坡设设计计时时，，应应查查阅阅国国家家地地震震烈烈度度区区划划图图，，当当地地震震烈烈度度低低于于6 6度度时时，，可可不不考考虑虑地地震震荷荷载载；；当当地地震震烈烈度达到度达到6 6度以上度以上( (含含6 6度度) )时，应计算地震荷载的影响时，应计算地震荷载的影响4)4)土质调查试验报告土质调查试验报告 在在进进行行边边坡坡设设计计时时，，应应掌掌握握土土层层的的类类别别及及物物理理、、力力学学性性质质，，它它是是在在进进行行工工程程地地质质勘勘测测时时通通过过调调查查、、钻钻( (挖挖) )孔孔采采集集各各土土层层( (地地层层) )的的原原状状土土( (岩岩) )样样，，并并以以室室内内或或原原位位试试验验方方法法取取得得的的各各层层土土的的物物理理力力学学性性质质指指标标有有粒粒径径级级配配、、塑塑液液限限、、天天然然含含水水量量、、土土体体天天然然容容重重、、饱饱和和容容重重、、抗抗剪剪强强度度指指标标、、渗渗透透系系数数水水力力坡坡体体、、岩岩石石天天然然状状态态及及饱饱和和状状态态下下的的单单轴轴( (无无侧侧限限) )抗压强度，以及土抗压强度，以及土( (岩岩) )样柱状剖面图等。

样柱状剖面图等 §1.3.1设计基本资料边坡治理5)5)相关工程资料相关工程资料 边边坡坡工工程程的的设设计计应应与与相相关关工工程程相相适适应应，，尽尽量量不不影影响响相相关关工工程程的的使使用用功功能能，，因因此此，，在在设设计计前前应应搜搜集集相相关关工工程程的的总总体体平平面面布布置置图图、、纵纵断断面面及及横横断断面面设设计计图图，，对对于于公公路路边坡工程，还应搜集路基设计表边坡工程，还应搜集路基设计表6)6)同类边坡工程的经验资料同类边坡工程的经验资料 边边坡坡设设计计时时，，在在对对当当地地的的地地质质条条件件及及降降雨雨情情况况缺缺乏乏把把握握的的情情况况下下，，对对当当地地同同类类边边坡坡工工程程的的经经验验资资料料，，包包括括边边坡坡断断面面设设· ·计计形形状状、、坡坡比比、、台台阶阶高高度度、、台台阶阶宽宽度度、、防防护结构形式等进行深入细致的分析研究显得尤为重要护结构形式等进行深入细致的分析研究显得尤为重要7)7)边坡工程环境资料边坡工程环境资料 边边坡坡工工程程设设计计应应考考虑虑边边坡坡工工程程对对周周边边环环境境的的影影响响，，以以保保护护与与美美化化环环境境，，因因此此在在边边坡坡设设计计前前必必须须收收集集与与边边坡坡工程有关的环境资料。

工程有关的环境资料 边坡治理(6)(6)土的粘结力土的粘结力 土土的的粘粘结结力力是是指指土土体体中中颗颗粒粒间间的的连连接接力力，，又又称称内内聚聚力，用力，用c c表示 土土的的抗抗剪剪强强度度主主要要取取决决于于粘粘结结力力c c的的大大小小土土的的粘粘结结力力包包括括原原始始粘粘结结力力和和固固化化粘粘结结力力原原始始粘粘结结力力是是指指由由于于土土粒粒间间水水膜膜与与相相邻邻土土粒粒之之间间的的分分子子引引力力所所形形成成的的粘粘结结力力当当土土体体被被压压缩缩时时，，土土粒粒间间的的距距离离减减小小，，原原始始粘粘结结力力随随之之增增大大当当土土体体的的天天然然结结构构被被破破坏坏时时，，将将丧丧失失原原始始粘粘结结力力的的一一部部分分，，但但会会随随着着时时间间而而恢恢复复其其中中的的一一部部分分固固化化粘粘结结力力是是指指由由于于土土中中化化合合物物的的胶胶结结作作用用而而形形成成的的粘粘结结力力当当土土体体的的天天然然结结构构被被破破坏坏时时，，即即丧丧失失这一部份粘结力，而不能恢复这一部份粘结力，而不能恢复(7)(7)土的内摩擦角土的内摩擦角 土土的的内内摩摩擦擦角角是是反反映映土土体体颗颗粒粒之之间间摩摩擦擦特特性性的的一一个个重重要要指指标标，，用用φφ表表示示。

土土的的粘粘结结力力c c与与内内摩摩擦擦角角φφ可可通过直剪试验或三轴试验测定通过直剪试验或三轴试验测定边坡治理 (5) (5)岩石单轴抗压强度与抗拉强度岩石单轴抗压强度与抗拉强度 岩岩石石单单轴轴抗抗压压强强度度反反映映了了岩岩石石在在无无侧侧限限条条件件( (即即=o)=o)下下承承受受单单向向压压缩缩荷荷载载的的能能力力，，用用RcRc表表示示，，抗抗拉拉强强度度反反映映了了岩岩石石在在无无侧侧限限条条件件( (即即=o)=o)下下承承受受单单向向拉伸荷载的能力，用拉伸荷载的能力，用RtRt表示 (6)(6)岩石的抗剪强度指标岩石的抗剪强度指标 岩岩石石的的抗抗剪剪强强度度指指标标是是指指岩岩石石的的粘粘结结力力C C与与内内摩摩擦擦角角φφ，，它它可可以以通通过过岩岩石石的的直直剪剪试试验验和和三三轴轴试试验验获得获得 边坡治理(7)(7)岩石的变形基本指标岩石的变形基本指标 描描述述岩岩石石变变形形性性的的基基本本指指标标有有岩岩石石的的变变形形模模量量和和泊泊松松比比，，这这两两个个指指标标可可以以根根据据应应力力一一应应变变曲曲线线求求得得。

变变形形模模量量是是指指岩岩石石在在单单轴轴压压缩缩下下轴轴向向压压应应力力与与轴轴向向应应变变之之比比如如果果岩岩石石的的应应力力应应变变曲曲线线是是直直线线，，岩岩石石的的变变形形为为弹弹性性变变形形，，岩岩石石的的变变形形模模量量为为一一常常数数岩岩石石的的泊泊松松比比是是侧侧应应变变与与轴轴应应变变之之间间比比值值，，对对于于弹弹性性体体来来也也是是一一个个常常数数在在实实际际工工程程中中，，常常采采用用应应力力应应变变曲曲线线上上与与应应力力为为极极限限强强度度5050％％的的对对应应点点的的侧侧应应变与轴应变来计算岩石的泊松比变与轴应变来计算岩石的泊松比边坡治理§1.4边坡设计的基本原则边坡设计的基本原则 §1.4.1§1.4.1边坡处治的常用措施边坡处治的常用措施 1)1)放缓边坡放缓边坡 放放缓缓边边坡坡是是边边坡坡处处治治的的常常用用措措施施之之一一，，通通常常为为首首选选措施它的优点是施工简便、经济、安全可靠它的优点是施工简便、经济、安全可靠 边边坡坡失失稳稳破破坏坏通通常常是是由由于于边边坡坡过过高高、、坡坡度度太太陡陡所所致致。

通通过过削削坡坡，，削削掉掉一一部部份份边边坡坡不不稳稳定定岩岩土土体体，，使使边边坡坡坡坡度放缓，稳定性提高度放缓，稳定性提高 2)2)支挡支挡 支支挡挡( (挡挡墙墙、、抗抗滑滑桩桩等等) )是是边边坡坡处处治治的的基基本本措措施施对对于于不不稳稳定定的的边边坡坡岩岩土土体体，，使使用用支支挡挡结结构构( (挡挡墙墙、、抗抗滑滑桩桩等等) )对对其其进进行行支支挡挡，，是是一一种种较较为为可可靠靠的的处处治治手手段段它它的的优优点点是是可可从从根根本本上上解解决决边边坡坡的的稳稳定定性性问问题题，，达达到到根根治治的目的的目的 边坡治理 3) 3)加固加固 (1)(1)注浆加固注浆加固 当当边边坡坡坡坡体体较较破破碎碎、、节节理理裂裂隙隙较较发发育育时时，，可可采采用用压压力力注注浆浆这这一一手手段段，，对对边边坡坡坡坡体体进进行行加加固固灌灌浆浆液液在在压压力力的的作作用用下下，，通通过过钻钻孔孔壁壁周周围围切切割割的的节节理理裂裂隙隙向向四四周周渗渗透透，，对对破破碎碎边边坡坡岩岩土土体体起起到到胶胶结结作作用用，，形形成成整整体体；；此此外外，，砂砂浆浆柱柱对对破破碎碎边边坡坡岩岩土土体体起起到到螺螺栓连接作用，达到提高坡体整体性及稳定性的目的。

栓连接作用，达到提高坡体整体性及稳定性的目的注浆加固可对边坡进行深层加固注浆加固可对边坡进行深层加固 (2)(2)锚杆加固锚杆加固 当当边边坡坡坡坡体体破破碎碎，，或或边边坡坡地地层层软软弱弱时时，，可可打打入入一一定定数数量量的的锚锚杆杆，，对对边边坡坡进进行行加加固固锚锚杆杆加加固固边边坡坡的的机理相当于螺栓的作用机理相当于螺栓的作用 锚杆加固为一种中浅层加固手段锚杆加固为一种中浅层加固手段边坡治理 (3)(3)土钉加固土钉加固 对对于于软软质质岩岩石石边边坡坡或或土土质质边边坡坡，，可可向向坡坡体体内内打打入入足足够够数数量量的的土土钉钉，，对对边边坡坡起起到到加加固固作作用用土土钉钉加加固固边坡的机理类似于群锚的作用边坡的机理类似于群锚的作用 与与锚锚杆杆相相比比，，土土钉钉加加固固具具有有“ “短短” ”而而“ “密密” ”的的特特点点，，是是一一种种浅浅层层边边坡坡加加固固技技术术两两者者在在设设计计计计算算理理论上有所不同，但在施工工艺上是相似的论上有所不同，但在施工工艺上是相似的 (4)(4)预应力锚索加固预应力锚索加固 当当边边坡坡较较高高、、坡坡体体可可能能的的潜潜在在破破裂裂面面位位置置较较深深时时，，预预应应力力锚锚索索不不失失为为一一种种较较好好的的深深层层加加固固手手段段。

目目前前，，在在高高边边坡坡的的加加固固工工程程中中，，正正逐逐渐渐发发展展成成为为一一种种趋趋势势，，被越来越多的人接受被越来越多的人接受边坡治理在高边坡加固工程中，与其他加固措施相比，预应力锚索具有： ①受力主动、可靠； ②作用力可均匀分布于需加固的边坡上，对地形、地质条件适应力强，施工条件易满足； ③勿需放炮开挖，对坡体不产生扰动和破坏，能维持坡体本身的力学性能不变； ④施工速度快等优点边坡治理4)防护 边坡防护包括植物防护和工程防护 (1)植物防护植物防护是在坡面上栽种树木、植被、草皮等植物，通过植物根系发育，起到固土，防止水土流失的一种防护措施这种防护措施一般适用于边坡不高、坡角不大的稳定边坡 边坡治理(2)工程防护 ①砌体封闭防护 当边坡坡度较陡、坡面土体松散、自稳性差时，可采用圬工砌体封闭防护措施砌体封闭防护包括浆砌片石、浆砌块石、浆砌条石、浆砌预制块、浆砌混凝土空心砖等 ②喷射素混凝土防护 对于稳定性较好的岩质边坡，可在其表面喷射一层素混凝土，防止岩石继续风化、剥落，达到稳定边坡的目的这是一种表层防护处治措施 边坡治理(2)工程防护 ③挂网锚喷防护 对于软质岩石边坡或石质坚硬但稳定性较差的岩质边坡，可采用挂网锚喷防护。

挂网锚喷是在边坡坡面上铺设钢筋网或土工塑料网等，向坡体内打入锚杆(或锚钉)将网钩牢，向网上喷射一定厚度的素混凝土，对边坡进行封闭防护边坡治理 5)排水 (1)截水沟 为防止边坡以外的水流进入坡体，对坡面进行冲刷，影响边坡稳定性，通常在边坡外缘设置截水沟，以拦截坡外水流 (2)坡内排水沟 除在边坡外缘设置截水沟外，在边坡坡体内应设置必要的排水沟，使大气降雨能尽快排出坡体，避免对边坡稳定产生不利影响边坡治理§1.4.2边坡工程设计的基本原则边坡工程设计的基本原则 1)边坡工程中的极限状态设计原则 边坡设计要解决的根本问题是在边坡的稳定与经济之间选择一种合理的平衡，力求以最经济的途径使工程建筑物的边坡满足稳定性和可靠性的要求边坡工程的可靠性是指边坡及其支护结构在规定的时间内，在规定的条件下，保持自身整体稳定的能力，它是边坡安全性、适用性和耐久性的总称边坡治理1)边坡工程中的极限状态设计原则 ①安全性边坡及其支护结构在正常施工和正常使用时能承受可能出现的各种荷载作用，以及在偶然时间发生时及发生后应能保持必须的整体稳定性 ②适用性边坡及其支护结构在正常使用时能满足预定的使用要求，如作为建筑物环境的边坡能保证主题建筑物的正常使用。

③耐久性边坡及其支护结构在正常维护下，随着时间的变化，仍能保持自身整体稳定，同时不会因边坡的变形而引起主体建筑物的正常使用边坡治理2)边坡设计中的荷载效应原则根根据据结结构构设设计计原原理理有有永永久久荷荷载载、、可可变变荷荷载载和和偶偶然然荷荷载载各各种种荷荷载载的的取取值值应应根根据据不不同同极极限限状状态态的的设设计计要要求求取取不不同同的的代代表表值值，，永永久久荷荷载载一一般般以以其其标标准准值值作作为为代代表表值值，，可可变变荷荷载载一一般般以以其其标标准准值值、、组组合合值值、、准永久值作为代表值准永久值作为代表值可可变变荷荷载载的的准准永永久久值值是是按按照照正正常常使使用用极极限限状状态态长长期期效效应应组组合合设设计计时时采采用用的的荷荷载载代代表表值值，，准准永永久久值值主主要要依依据据荷荷载载出出现现的的累累计计持持续续时时间间而而定定，，即即按按照照设设计计基基准准期期内内荷荷载载超超过过该该值值的的总总持持续续时时间间与与整整个个设设计计基基准准期期的的比比值值确确定定可可变变荷荷载载的的组组合合值值是是当当结结构构承承受受两两种种或或两两种种以以上上的的可可变变荷荷载载时时，，按按承承载载能能力力极极限限状状态态基基本本组组合合及及正正常常使使用用极极限限状状态态短短期期组组合合设设计计时采用的荷载代表值。

时采用的荷载代表值 边坡治理各种荷载效应组合应根据有关国家现行规范，按照最不利原则进行边坡工程设计中采用的荷载效应按照最不利原则进行组合通常在下列情况下采用荷载效应组合应采用承载能力极限状态基本组合：2)边坡设计中的荷载效应原则边坡治理 ①计算边坡与支挡结构的稳定性及滑坡推力时，其荷载分项系数应取l.0； ②在确定锚杆、支护结构立柱、挡板、挡地墙截面尺寸、内力与配筋及相应的基底反力时，并用相应的荷载分项系数 在计算锚杆变形和支护结构水平位移与垂直位移时，荷载效应组合应为正常使用极限状态准永久组合，但不计人风荷载和地震荷载作用 2)边坡设计中的荷载效应原则边坡治理3)3)边坡工程设计中的设计计算原则边坡工程设计中的设计计算原则在边坡工程设计中必须进行下列验算：在边坡工程设计中必须进行下列验算： ①①支支护护结结构构强强度度计计算算，，包包括括锚锚杆杆抗抗拉拉，，立立柱柱、、挡挡板板、、挡挡墙墙及及其其基基础础的的抗抗压压、、抗抗弯弯、、抗抗剪剪及及局局部部抗抗压承载力均应满足要求压承载力均应满足要求 ②②在在锚锚杆杆挡挡墙墙设设计计中中，，必必须须锚锚杆杆抗抗拔拔承承载载力力和和立柱与挡墙基础的地基承载力验算。

立柱与挡墙基础的地基承载力验算 ③③当当边边坡坡位位于于滑滑坡坡地地段段或或边边坡坡的的滑滑踏踏可可能能影影响响道道周周围围的的建建筑筑物物时时，，应应对对边边坡坡工工程程进进行行支支护护结结构构整整体或局部稳定性验算体或局部稳定性验算 ④④如如果果对对边边坡坡的的变变形形有有较较高高的的要要求求时时，，应应对对边边坡坡进进行行变变形形分分析析，，并并根根据据分分析析结结果果采采取取有有效效的的措措施施控制变形量，使之满足规定要求控制变形量，使之满足规定要求 边坡治理 4) 4)边坡工程设计中的信息化设计原则边坡工程设计中的信息化设计原则 由由于于边边坡坡岩岩土土介介质质的的复复杂杂性性、、可可变变性性和和不不确确定定性性，，地地质质勘勘察察参参数数难难以以准准确确确确定定，，加加之之设设计计理理论论和和设设计计方方法法带带有有经经验验性性和和类类比比性性因因此此边边坡坡工工程程的的设设计计往往往往难难以以一一次次定定型型，，需需要要根根据据施施工工中中反反馈馈的的信信息息和和监监控控资资料料不不断断效效核核、、补补充充和和完完善善设设计计，，这这是是目目前前边边坡坡工工程程处处治治设设计计中中较较为为科科学学的的动动态态设设计计方方法法，，这这种种设设计计法法要要求求提提出出特特殊殊的的施施工工方方案案和和监监控控方方案案，，以以保保证证在在施施工工过过程程中中能能获获取取对对原原设设计计进进行行效效核核、、补补充充和和完完善的有效资料和数据。

善的有效资料和数据 5)5)边坡工程设计中的综合治理原则边坡工程设计中的综合治理原则 厂厂在在边边坡坡工工程程设设计计，，应应根根据据边边坡坡的的具具体体情情况况，，结结合合主主体体工工程程建建筑筑物物实实施施多多措措施施综综合合治治理理原原则则在在保保证证边边坡坡自自身身整整体体稳稳定定的的前前提提下下，，综综合合考考虑虑主主体体建建筑筑物物、、周周边边建建筑筑物物、、周周边边环环境境以以及及整整体体美美观观、、适适用用、、经济等特点进行优化设计经济等特点进行优化设计边坡治理§1.4.3边坡处治方案比选及优化边坡处治方案比选及优化 边坡处治方案主要取决于地层的工程性质、水文地质条件、荷载的特性、使用要求、原材料供应及施工技术条件等因素方案选择的原则是：力争作到使用上安全可靠、施工技术上简便可行、经济上合理因此，一般应作几个不同方案的比较，从中得出较为适宜而又合理的设计方案与施工方案边坡治理 对于高边坡，由于其稳定性较差，在边坡顶部常常产生平行于坡面的张性拉裂缝，表现为边坡中上部极易失稳破坏高边坡一旦失稳，造成的后果是比较严重的因此，在高边坡治理时，对于中上部应加大削坡减载的力度，放缓边坡，并采取必要的加固处理措施，确保一次根治，不留后患。

§1.4.3边坡处治方案比选及优化边坡处治方案比选及优化边坡治理 对对于于滑滑坡坡，，由由于于是是在在一一定定的的地地形形地地质质条条件件下下，，受受地地下下水水活活动动、、河河流流冲冲刷刷、、人人工工切切坡坡、、人人工工填填筑筑、、地地震震活活动动等等因因素素的的影影响响，，使使斜斜坡坡上上的的大大量量土土体体或或岩岩体体在在重重力力作作用用下下，，沿沿地地层层中中的的某某一一软软弱弱面面( (或或带带) )作作整整体体的的、、缓缓慢慢的的、、间间歇歇性性的的滑滑动动其其对对工工程程建建设设的的危危害害是是很很大大，，在在以以往往的的工工程程实实践践中中，，有有的的由由于于缺缺乏乏经经验验，，对对自自然然界界中中暂暂时时处处于于稳稳定定状状态态的的滑滑坡坡认认识识不不足足，，工工程程建建设设开开始始后后不不久久或或建建成成以以后后发发生生了了滑滑坡坡，，有有的的已已建建成成工工程程被被滑滑坡坡摧摧毁毁，，有有的的被被迫迫迁迁移移或或改改线线，，有有的的则则耗耗费费大大量量的的整整治治费费用用所所以以，，在在山山区区土土木木工工程程建建设设中中，，注注意意识识别别和和防防治治滑滑坡坡，，其其治治理理原原则则要要求求方方案案可可行行、、安安全全可可靠靠、、经经济济合合理理、、一一次次根根治治、、不不留后患。

留后患 §1.4.3边坡处治方案比选及优化边坡处治方案比选及优化边坡治理 §1.4.4边坡处治设计的程序边坡工程处治设计是在地质勘察分析资料的基础上，通过对边坡稳定性进行分析计算后，给出控制不稳定边坡的具体方案和措施的技术工作设计内容包括边坡稳定性分析、边坡荷载效应分析或推力计算、治理方案的设计与优化、支护结构的设计与计算、施工设计图纸文件编制、施工方案、施工监测及长期监测方案的设计与制定等其设计程序如下步骤：边坡治理 §1.4.4边坡处治设计的程序 (1)现场考察并分析边坡工程地质勘察资料这是边坡设计人员熟悉现场和边坡性状的必不可少的重要步骤 (2)在考察现场分析地勘资料的基础上，初步判断边坡的稳定状态，并根据边坡服务的工程情况和相关规范规定，确定边坡的稳定性系数边坡治理 (3)参照试验资料，对边坡的稳定性进行详细分析计算，对于大型复杂的边坡，往往还要辅以必要的数值分析；分析过程中可以采用反分析法对滑动面及滑动面参数进行分析计算，同时研究边坡稳定性对各影响参数的敏感性 (4)分析边坡稳定性满足规定要求时的各种荷载效应，为支护结构的计算作好准备 (5)按照边坡设计基本原则，拟定边坡处治方案，并进性各种方案的对比，选择最优方案。

§1.4.4边坡处治设计的程序边坡治理 (6)进行支护结构的设计计算 (7)对边坡及支护结构进行局部和整体稳定性验算 (8)编制并出版设计图纸文件 (9)结合边坡设计制定施工、监测方案 (10)在施工过程中，根据施工及监测的反馈信息不断对设计进行补充、优化和完善 §1.4.4边坡处治设计的程序边坡治理。