道路边坡工程第1章.ppt

道路边坡工程 土木与建筑工程学院葛琪geqibest 边坡工程是岩土工程的重要组成部分 边坡的工作状况直接或间接地影响工程建筑物的稳定和安全 尤其是道路边坡 直接危及道路运营的车辆和人员安全性 边坡是指地表面一切具有倾向临空面的地质体 是广泛分布于地表的一种地貌景观 峰峦起伏的山川大地 有千变万化的边坡所显现 蜿蜒曲折的河流湖泊 有水上和水下的边坡所约束 边坡工程广泛地存在于道路工程中 常常作为附属结构 起到维护道路正常运营的目的 边坡工程研究的理论基础需要多种学科的相互结合 相互渗透 不仅包括工程数学 工程力学 工程地质学 岩土力学 还应结合计算机仿真技术 岩土工程测试技术等手段 经过100多年的研究和发展 从边坡的规律性分析 到边坡的变形破坏机制的研究 以及边坡稳定性评价和预测预报 均取得了令人瞩目的成果 已初步形成边坡工程独立的学科体系 这一体系应包括四大部分 边坡 或滑坡 的区域分布规律性研究 边坡的变形破坏机制研究 边坡的稳定性评价和预测预报 边坡工程治理 了解公路边坡工程的分类 基本结构和发展历史 提高道桥专业基本技能 边坡工程专业性的知识储备 边坡工程稳定性分析和初步设计 课程的学习目标 课程的结构 第一章边坡工程概述第二章边坡工程的变形破坏第三章影响边坡稳定性的主要因素第四章边坡结构稳定分析的通用条分法第五章边坡结构稳定分析的简化方法第六章滑带土的抗剪强度第七章边坡工程设计 课程的结构 第八章滑坡的防治工程设计第九章边坡加固稳定性分析第十章有限元法在边坡稳定分析中的应用第十一章边坡工程的坡面防护第十二章边坡工程的监测第十三章边坡破坏的预报 课程成绩的考核 课程成绩 课堂考勤30 表现10 思考题30 第一章边坡工程概述一 边坡工程研究内容概述 研究内容概述 同样 这种定义也没有涉及边坡与滑面是如何形成的 而这些与边坡工程防治休戚相关 因而这一定义也不适用于工程防治 由于边坡与滑坡成因 滑面形成 失稳机理 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 可称为边坡工程与滑坡工程 边坡是指由于工程行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形与滑动迹象 而滑坡多数指山于自然因素而引起坡体变形或滑动的自然斜坡 坡体中的滑面是自然存在的 坡体正处于蠕动变形或滑动阶段 坡体有变形或滑动迹象 少数滑坡指工程开挖形成的斜坡 2 边坡与滑坡 通常 边坡与滑坡没有非常严格的区别标准 通常可按下述特征来进行综合区别 1 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滑动的自然斜坡 2 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的构造面 开挖前坡体无蠕动或滑动迹象 滑坡在坡体内存在天然的滑面 坡体已有蠕动或滑动迹象 3 当人工斜坡内存在天然的滑面或引发古老滑坡滑面复活时 称为工程滑坡 反之 当天然斜坡危及工程安全而需治理时则称为自然边坡 因此 边坡与滑坡的区别在于 1 边坡是涉及工程建设中的人工斜坡 即使是自然边坡也必须与工程建设有关 而滑坡通常是由自然原因引发的自然斜坡 只有工程滑坡才与工程建设有关 2 边坡坡体的滑动面是由于人工开挖与填筑后才形成的 原先并不存在 且坡体无蠕动与滑动的迹象 而滑坡具有自然的滑面 且坡体有蠕动与滑动等现象 3 滑坡的危害滑坡是一种重要的地质灾害 对人类的生命则产带来重大威胁 例如滑坡可导致交通中断 河道堵塞 厂矿城镇被掩埋 工程建设受阻 我国日前正处于经济建设高速发展的时期 滑坡给水利 铁路 公路 矿山建设带来巨大损失 滑坡可以发生在土质边坡 也可能发生在岩质边坡 发生于土质边坡的形态通常比较单一 基本上以剪切破坏为主 滑裂面为圆弧型或圆弧与夹泥层的组合型 人类与滑坡灾害作斗争的努力始终没有中断过 这一努力表现在认识滑坡机理 完善边坡稳定分析理论和方法 开发滑坡治理技术和滑坡预报等方面 对滑坡灾害认识的不断深化是建立在地理 地质和岩石力学 土力学等一系列科学分支的形成 发展和完善的基础上的 滑坡预报和治理又是围绕着确保人身安全和经济建设顺利开展而进行 只有在诸多领域内共同开展深入的研究 人类才有可能在防治滑坡方面取得重大进展 二 边坡工程的分类1 边坡的组成 关于边坡的分类 在国内至今还没有一个公认的统一分类方法 一般情况下有以下几种分类方式 边坡分类 按岩性不同 地质环境与人工改造的程度 按边坡高度 按变形情况 按边坡坡度 1 按岩性不同分类根据岩性不同 边坡可分为岩质边坡和土质边坡 2 按地质环境与人工改造的程度分类可以分为自然边坡和人工边坡 3 按边坡高度不同分类按边坡高低可分为超高边坡 高边坡 中边坡和低边坡4类 4 按边坡坡度不同分类按边坡坡度可分为微斜边坡 平缓边坡 陡坡 急坡 悬坡 倒坡6种类型 5 按变形情况不同分类未变形边坡 边坡岩体未发生位移变形 变形边坡 边坡岩体曾发生位移变形 三 边坡破坏的特征 1 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 突然向下崩落的现象 崩塌过程中岩体 或土体 猛烈地翻滚 跳跃 互相撞击 最后堆于坡脚 原岩体 或土体 结构遭到严承破坏 崩塌形成条件 地形 450脆性岩石或上硬下软高陡裂隙 崩塌形成机理示意图 坍塌 是上层 堆积层或风化破碎岩层斜坡 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生逐层塌落的变形现象 这是一种非常普遍的现象 一直塌到岩土体自身的稳定角时方可自行稳定 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主的现象 它与坡体滑坡十分类似 滑坡是沿坡体内一定的软弱面 或带 整体向下滑动 GZ40陕西省勉县 宁强高速公路K31 300高边坡在施工中发生滑塌 倾倒 是陡倾的岩体山于卸荷回弹和其他外力作用 绕其底部某点向临空方向倾倒的现象 它可以转化为崩塌或滑塌 也可停止在倾倒变形阶段 错落 是被陡倾的构造面与后部完整岩体分开的较破碎土体 因坡脚受冲刷或人