《道路边坡工程》PPT课件.ppt

道路边边坡工程 土木与建筑工程学院 葛 琪 边边坡工程是岩土工程的重要组组成部分。边边坡的 工作状况直接或间间接地影响工程建筑物的稳稳定和 安全，尤其是道路边边坡，直接危及道路运营营的车车 辆辆和人员员安全性。 边边坡是指地表面一切具有倾倾向临临空面的地质质体 ，是广泛分布于地表的一种地貌景观观。峰峦峦起伏 的山川大地，有千变变万化的边边坡所显现显现 ；蜿蜒曲 折的河流湖泊，有水上和水下的边边坡所约约束。 边边坡工程广泛地存在于道路工程中，常常作为为 附属结结构，起到维护维护 道路正常运营营的目的。 边边坡工程研究的理论论基础础需要多种学科的相互 结结合、相互渗透，不仅仅包括工程数学、工程力学 、工程地质质学、岩土力学，还应结还应结 合计计算机仿真 技术术、岩土工程测试测试 技术术等手段。经过经过 100多年 的研究和发发展，从边边坡的规规律性分析，到边边坡的 变变形破坏机制的研究，以及边边坡稳稳定性评评价和预预 测预报测预报 ，均取得了令人瞩目的成果，已初步形成 边边坡工程独立的学科体系。这这一体系应应包括四大 部分： 边边坡（或滑坡）的区域分布规规律性研究； 边边坡的变变形破坏机制研究； 边边坡的稳稳定性评评价和预测预报预测预报 ； 边边坡工程治理。 课课程 学习习目标标 B B C C D D A A 了解公路边边坡工 程的分类类、基本 结结构和发发展历历史 提高道桥专业桥专业 基本技能 边边坡工程专业专业 性 的知识储备识储备 边边坡工程稳稳定 性分析和初步 设计设计 课课程的学程的学习习目目标标 课课程的结结构： 第一章 边边坡工程概述 第二章 边边坡工程的变变形破坏 第三章 影响边边坡稳稳定性的主要因素 第四章 边边坡结结构稳稳定分析的通用条分法 第五章 边边坡结结构稳稳定分析的简简化方法 第六章 滑带带土的抗剪强度 第七章 边边坡工程设计设计 课课程的结结构： 第八章 滑坡的防治工程设计设计 第九章 边边坡加固稳稳定性分析 第十章 有限元法在边边坡稳稳定分析中的应应用 第十一章 边边坡工程的坡面防护护 第十二章 边边坡工程的监测监测 第十三章 边边坡破坏的预报预报 课程成绩的考核： 课课课课程成程成绩绩绩绩课课堂考勤 30% 作业题业题 30% 表现现 10% 思考题题 30% 第一章 边坡工程概述 一、边边坡工程研究内容概述 边边坡工程概述 1 边边坡与滑坡的区别别 2 滑坡的危害 3 研究内容概述 同样样，这这种定义义也没有涉及边边坡与滑面是如何形 成的，而这这些与边边坡工程防治休戚相关，因而这这一 定义义也不适用于工程防治。 由于边边坡与滑坡成因、滑面形成、失稳稳机理、稳稳 定分析方法及其防治措施等不同而形成了两种不同 的防治工程，可称为为边边坡工程与滑坡工程。边边坡是 指由于工程行为为而人工开挖或填筑的斜坡，坡体中 滑面是新形成的，开挖与填筑前没有变变形与滑动动迹 象。而滑坡多数指山于自然因素而引起坡体变变形或 滑动动的自然斜坡，坡体中的滑面是自然存在的，坡 体正处处于蠕动变动变 形或滑动阶动阶 段，坡体有变变形或滑动动 迹象，少数滑坡指工程开挖形成的斜坡。 2.边边坡与滑坡？ 通常，边边坡与滑坡没有非常严严格的区别标别标 准， 通常可按下述特征来进进行综综合区别别: (1)边边坡指由工程原因开挖或填筑的人工斜坡;而 滑坡指由于自然原因正在蠕动动滑动动的自然斜坡； (2)边边坡在工程开挖与填筑前坡体内不存在滑面， 但可以存在未曾滑动动的构造面。开挖前坡体无蠕动动或 滑动动迹象；滑坡在坡体内存在天然的滑面，坡体已有 蠕动动或滑动动迹象。 (3)当人工斜坡内存在天然的滑面或引发发古老滑坡 滑面复活时时，称为为工程滑坡。反之，当天然斜坡危及 工程安全而需治理时则时则 称为为自然边边坡。 因此，边边坡与滑坡的区别别在于： （1）边边坡是涉及工程建设设中的人工斜坡，即使 是自然边边坡也必须须与工程建设设有关； 而滑坡通常是由自然原因引发发的自然斜坡，只有 工程滑坡才与工程建设设有关； （2）边边坡坡体的滑动动面是由于人工开挖与填筑 后才形成的，原先并不存在，且坡体无蠕动动与滑动动的 迹象； 而滑坡具有自然的滑面，且坡体有蠕动动与滑动动等 现现象。 3. 滑坡的危害 滑坡是一种重要的地质质灾害，对对人类类的生命则则 产带产带 来重大威胁胁。例如滑坡可导导致交通中断，河 道堵塞，厂矿矿城镇镇被掩埋，工程建设设受阻。 我国日前正处处于经济经济 建设设高速发发展的时时期。滑 坡给给水利、铁铁路、公路、矿矿山建设带设带 来巨大损损失 。 滑坡可以发发生在土质边质边 坡，也可能发发生在岩质边质边 坡。发发生于土质边质边 坡的形态态通常比较单较单 一，基本 上以剪切破坏为为主，滑裂面为圆为圆 弧型或圆圆弧与夹夹 泥层层的组组合型。 人类类与滑坡灾害作斗争的努力始终终没有中断过过 。这这一努力表现现在认识认识 滑坡机理、完善边边坡稳稳定 分析理论论和方法、开发发滑坡治理技术术和滑坡预报预报 等方面。对对滑坡灾害认识认识 的不断深化是建立在地 理、地质质和岩石力学、土力学等一系列科学分支的 形成、发发展和完善的基础础上的。滑坡预报预报 和治理 又是围绕围绕 着确保人身安全和经济经济 建设顺设顺 利开展而 进进行。 只有在诸诸多领领域内共同开展深入的研究，人类类 才有可能在防治滑坡方面取得重大进进展。 二、 边边坡工程的分类类 1. 边边坡的组组成 关于边边坡的分类类，在国内至今还还没有一个公认认 的统统一分类类方法，一般情况下有以下几种分类类方 式: 边边坡分类类 B B E E C C D D A A 按岩性不同 地质环质环 境与人工改造的程度 按边边坡高度 按变变形情况 按边边坡坡度 1. 按岩性不同分类类 根据岩性不同，边边坡可分为为岩质边质边 坡和土质边质边 坡 。 2. 按地质环质环 境与人工改造的程度分类类 可以分为为自然边边坡和人工边边坡。 3. 按边边坡高度不同分类类 按边边坡高低可分为为超高边边坡、高边边坡、中边边坡 和低边边坡4类类。 4. 按边边坡坡度不同分类类 按边边坡坡度可分为为微斜边边坡、平缓边缓边 坡、陡坡 、急坡、悬悬坡、倒坡6种类类型。 5. 按变变形情况不同分类类 未变变形边边坡：边边坡岩体未发发生位移变变形。 变变形边边坡：边边坡岩体曾发发生位移变变形。 三、边边坡破坏的特征 （1）破坏形式 崩塌落石 坍塌 滑塌 错错落 倾倾倒 破坏形式 崩塌，是陡坡上的巨大岩体或土体，在重力和 其他外力作用下，突然向下崩落的现现象。崩塌过过 程中岩体(或土体)猛烈地翻滚滚、跳跃跃、互相撞击击， 最后堆于坡脚，原岩体(或土体)结结构遭到严严承破坏 。 崩塌形成条件: 1. 地形450 2. 脆性岩石或上硬下软 3. 高陡裂隙 崩塌形成机理示意图 坍塌，是上层层、堆积层积层 或风风化破碎岩层层斜坡 ，由于土壤中水和裂隙水的作用、河流冲刷或人工 开挖坡陡于岩体自身强度所能保持的坡度而产产生逐 层层塌落的变变形现现象。这这是一种非常普遍的现现象， 一直塌到岩土体自身的稳稳定角时时方可自行稳稳定。 滑塌，是斜坡上的岩体或土体，在重力和其他 外力作用下，沿坡体内新形成的滑面整体向下以水 平滑移为为主的现现象。它与坡体滑坡十分类类似，滑 坡是沿坡体内一定的软软弱面（或带带)整体向下滑动动 。 GZ40陕陕西省勉县县宁强高速公路K31+300高边边坡在施工中发发生滑塌 倾倾倒，是陡倾倾的岩体山于卸荷回弹弹和其他外 力作用，绕绕其底部某点向临临空方向倾倾倒的现现象， 它可以转转化为为崩塌或滑塌，也可停止在倾倾倒变变形 阶阶段。 错错落，是被陡倾倾的构造面与后部完整岩体分 开的较较破碎土体，因坡脚受冲刷或人工开挖和震 动动影响，下伏软软弱层层不足以承受上部岩体压压力而 被压缩压缩 ，引起坡体以垂直下错为错为 主的变变形现现象。 落石，是指破碎且节节理裂隙发发育硬质质岩斜坡 ，软软、硬岩土层层和断层层破碎影响带带岩块块逐渐渐松动动 、坠坠落现现象，及大型危岩倒塌、坠坠落，