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边坡稳定性分析与评价方法

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卖家[上传人]：桔****

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1、边坡稳定性分析与评价方法摘要：公路边坡工程是基层建设中重要组成部分，对于边坡稳定分析的理论众多。基于浙江某公路工程的现场边坡勘测，采用了工程地质类比法、极射赤平投影法和SMR法相结合的综合评价方法对该段边坡工程进行了稳定性分析与评价。一、引言边坡工程稳定性分析与评价的基本方法有很多，基于某公路沿线低山丘陵区高速公路路堑边坡的工程特点，采用了工程地质类比法、极射赤平投影法和SMR 法相结合的综合评价方法。工程地质类比法是基于边坡场地的地形地貌特点、工程地质与水文地质条件、坡体结构状态，结合边坡坡形、坡率设计基础、坡体潜在的变形破坏模式、以及防护加固工程情况，类比同类或近似边坡工程的稳定条件或相关工程经验，综合分析和评价有关边坡稳定性状态、等级及其发展趋势。极射赤平投影法是采用极射投影原理，将线、面的方位，及其相互之间的角距关系和运动轨迹，把物体三维空间的几何要素(面、线)投影到平面上来进行研究种简便、直观、形象的综合图解方法。在工程地质上，用来表示优势结构面或某些重要结构面的产状及其空间组合关系；在分析岩体稳定性时，还可利用其表示临空面、边坡面、工程作用力、岩体阻

2、抗力及岩体变形滑移方向等。RMR(Rock Mass Rating)法是众多岩体工程质量分类方法中的一种，由于该方法综合考虑了岩石强度、岩芯质量(RQD)、节理间距、节理条件、地下水条件等诸多地质因素的影响，是一种发展较快、应用较广、且比较完善的工程岩体分类方法。 SMR(Slope Mass Rating) 法是建立在RMR法的基础上，通过引进不连续面一一边坡面产状关系、边坡破坏模式、边坡开挖方法等几个参数所形成的边坡岩体质量评价方法。近年来， SMR 法得到不断地完善和发展，日趋成熟。同时经过时间与实践的检验，该方法已应用于许多边坡工程中，取得了良好的成果，证明了该法的可行性与应用的简便。二、边坡现状概述本次调查的公路沿线边坡地貌以低山丘陵地形为主，大多数高度在18m 40m 之间，第一级边坡均设有坡脚仰斜式挡土墙。地质构造均为岩质路堑边坡，风化程度不等。边坡堑顶截水沟欠缺，边坡稳定性受降水影响较大。边坡现有防护体系局部针对性不强，并且存在较为普遍防护体系病害。三、SMR 法SMR法是建立在RMR法基础上，通过引进不连续面一一边坡面产状关系、边坡破坏模式、边坡开挖方法

3、等几个参数所形成的边坡岩体质量评价方法。近年来 SMR 法应用于许多边坡工程中并取得了良好的成果。因此，本次边坡稳定性分析与评价主要采用 SMR 法为主，以工程地质类比法、极射赤平投影法为辅进行开展同时有必要对 SMR 法进行相应的阐述，具体如下：SMR 评分的数学表达式为：SMR=RMR-(F1xF2xF3)+F4(1)其中，RMR为Bieniawski Z T提出的岩体质量评分。F1指边坡不连续面倾向与边坡倾向间关系调整值，可由经验公式F1= (1-sinA) 2求得，A指不连续面倾向与边坡倾向间的夹角大小。 F2 指不连续面倾角大小调整值，经验公式 F2=tan2Bj求得，Bj指不连续面倾角。F3指不连续面与坡面倾角间关系调整值。 F4 是通过工程实践经验获得的边坡开挖调整参数。将RMR值与F1、F2、F3和F4经式(1)组合起来即可以得到其SMR值。SMR 最大值为 100，最小值为 0，以 20 分为间隔，将边坡稳定性划分成 5 个级别，分别为稳定性很好、好、一般、坏以及很坏。SMR 法主要根据所研究边坡的风化卸荷与岩体结构，选取起控制作用的结构面（包括层面）代表

4、该边坡参与计算，计算得出 SMR 值进行边坡分类及稳定性评价。本次边坡评定主要基于工程地质类比法以及极射赤平投影法基础上，采用 SMR 法对裸坡稳定性进行分析，其中边坡稳定性分析之前用对裸坡进行地质分区，通过不同的地质分区来确定边坡稳定性，同时需要说明的是，采用 SMR 法时主要是针对岩质边坡区域，而对于土质边坡区域则主要通过其他方法进行。四、赤平投影法赤平投影主要用来表示线、面的方向、相互间的角距关系及其运动轨迹。在岩质边坡工程中，岩质边坡的失稳和破坏主要是受岩体中各种结构面所控制，赤平投影法可以直观地判断各结构面的组合和切割关系，既可以确定边坡上可能不稳定楔形结构体的几何形态、规模大小以及它们的空间位置和分布，又可以确定不稳定结构体的可能变形位移方向，直观做出边坡稳定性状态评价，是岩质边坡稳定性分析的一个重要方法。因此采用赤平投影方法，选取具有典型结构面的二类边坡进行相应的稳定性分析，以 K4+390-K4+450 左侧边坡为例，如图 1 所示，岩层倾角小于边坡坡角，岩层倾向坡面交角较大，对边坡稳定性影响不大。 235Z 65； 160Z 30； 250Z 55。从图中看出，本次边坡稳定性评价主要分成三个步骤进行：（1）裸坡稳定性分析；（2）工程防护适应性分析；（3）防护工程的质量缺陷评定。其中（1）和（2）由具有工程经验的专业人员进行评定，而（ 3）防护工程的质量缺陷则可由非专业人员进行相应培训后开展。五、总结裸坡稳定性分析是基于地质分区稳定性分析基础上所进行的，通过结合工程地质类比法、极射赤平投影法等，采用SMR法对地质分区的边坡稳定性进行相应评级；工程防护适应性分析可将防护工程分为适用性强、适用性一般以及不适应等三类；最后，对边坡的防护工程的质量缺陷进行评定，同时综合考虑裸坡稳定性以及工程防护适应性分析的结果，最终将整个边坡的稳定性按照评定标准进行评定。其中，一类（稳定）边坡只需要将相应的轻微病害进行修复，即小修；二类（基本稳定）边坡则需要对病害以及损坏的防护措施进行修复，即大修；三类（局部欠稳定）和四类（不稳定）边坡则需要对边坡进行加固整治处理，即大修。

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