边坡工程复习资料

1 露天边坡跟普通边坡的区别露天边坡跟普通边坡的区别 答 露天边坡动态性大 而普通边坡一旦建立一般不会发生变动 露天边坡一般比普通边 坡要高 露天边坡会有爆破振动而普通边坡一般没有 露天边坡可能会发生并段 即两个 边坡并为一个边坡 第一章 边坡基础知识第一章 边坡基础知识 1 边坡的安全等级 边坡的安全等级 三级 根据边坡的介质类型 岩土体类型 高度 破坏后果 2 边坡的分类 边坡的分类 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 4 按照边坡的高度分类 边坡高度大于 l5m 称为高边坡 小于 l5m 称为一般边坡 5 根据边坡的断面形式 可分为直立式边坡 倾斜式边坡和台阶形边坡 根据这三种 形式可构成复合形式的边坡 6 根据使用年限 分为临时性边坡和永久性边坡 临时性边坡是指工作年限不超过两 年的边坡 永久性边坡是指工作年限超过两年的边坡 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 3 边坡的失稳类型 边坡的失稳类型 a 边坡的变形 一般指坡体只产生局部的位移和微破裂 岩块只出现微量的角度变化 没 有显著的剪切位移或滚动 因而不致引起边坡整体失稳 边坡变形的类型 松动 松弛张裂 蠕动 b 边坡的破坏 指坡体以一定的速度出现较大的位移 边坡岩体 土体产生整体滑动 滚 动或转动 崩塌 平动 转动 流滑 c 滑坡 指边坡一部分岩土体以一定的加速度沿某一滑动面发生剪切滑动的现象 按滑坡物质组成成分 堆积层滑坡 黄土滑坡 粘性土滑坡 岩层滑坡 按滑动而通过各岩层的情况分 同类土滑坡 顺层滑坡 切层滑坡 按滑动体厚度分 浅层 中层 深层滑坡 6 20 按引起滑坡的力学性质分 推移式 整体式 牵引式滑坡 按成因 工程滑坡 自然滑坡 按发生后的活动性 活动滑坡 死滑坡 按滑体体积分 小型 中型 大型 巨型滑坡 4 影响边坡稳定性的因素 影响边坡稳定性的因素 内部因素 岩石和土的性质 是决定边坡抗滑力的根本因素 1 岩浆岩 稳定性好 但 原生节理发育 有崩塌 滑坡 2 沉积岩 层理 层理面有控制斜坡稳定的作用 尤 其是软弱的层理面 3 变质岩 稳定性比沉积岩好 尤其是深变质的岩体 但片岩片理发 育 稳定性较差 4 砂土 坡角 内摩擦角 5 粘土类边坡 决定于密度 塑性 抗剪强 度 地下水 6 黄土 决定于密实程度 结构特征 地质结构 结构面与结构体与边坡方向的组合关系 外在因素 地震 外载荷 水的作用 1 软化后 强度降低 2 水的冲刷 使滑动面接触临空 面 失去底部支撑 产生滑动 3 地下水的静水压力 4 地下水的动水压力 5 边坡的处治 边坡的处治 削坡减载 截排水 支挡 加固 第二章 边坡工程勘察第二章 边坡工程勘察 1 岩土工程的勘察等级岩土工程的勘察等级 是由工程安全等级 场地和地基复杂程度三项因素决定的 场地复杂程度是由建筑抗震稳定性 不良地质现象发育情况 地质环境破坏程度和地形地 貌条件四个条件衡量的 也划分为三个等级 地基复杂程度划分为三级 一级地基 a 岩土种类多 性质变化大 地下水对工程影响大 且需特殊处理 b 多年冻土及湿陷 膨胀 盐渍 污染严重的特殊性岩土 对工程影响大 需 专门处理的 变化复杂 同一场地上存在多种或强烈程度不同的特殊性岩土 二级地基 a 岩土种类较多 性质变化较大 地下水对工程有不利影响 b 除上述规定之外的特殊性岩土 三级地基 a 岩土种类单一 性质变化较大 地下水对工程无影响 b 无特殊性岩土 2 岩土工程的勘察方法岩土工程的勘察方法 a 工程地质测绘 b 岩土工程勘探与取样 钻探坑探以及物探 c 原位测试与室内试验 d 现场 检验与监测 第三章 边坡稳定性分析 1 分析方法 分析方法 定性和定量 定性 地质分析法 历史成因分析 过程机制分析 工程地质 类比法 图解法 可以根据图形判断边坡的稳定性 边坡稳定专家系统 定量 极限平衡 数值分析 2 边坡稳定性分析边坡稳定性分析 无粘性土稳定性 有渗流 粘性土坡的稳定性 整体条分法 对圆心取力矩 抗滑力矩与下滑力矩之比 1 2取 值 4 5H 瑞典条分法 圆弧滑裂面 条块间无作用力 力矩平衡 偏安全 简化的 bishop 法 条块间只有水平力 力矩平衡 得到的安全系数比瑞典条分法略高一点 詹布 法 假定了条间作用力作用点的位置 2 岩质边坡稳定性分析 岩质边坡稳定性分析 主要为单平面分析 基本假设 1 滑体沿滑动面做刚体下滑 2 滑块不发生刚体转动 3 假定作用在滑块上的所有力都通过质心 4 滑动面上的所有点都处于临界破坏状态 5 滑面上力的分布是均匀的 6 沿着整个破坏面的岩体强度是相等的 7 滑块侧面的阻力可以忽略不计 第四章 边坡处治第四章 边坡处治 1 边坡设计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 安全性 适用性 耐久性 放缓边坡 简便经济安全可靠 支挡 挡墙 抗滑桩 根本上解决边坡稳定性问题 加固 1 注浆加固 2 锚杆加固 3 土钉加固 4 预应力锚索加固 防护 植物防护 工程防护 挂网锚喷防护 排水 1 截水沟 2 坡内排水沟 2 坡率法坡率法 坡率法设计边坡主要是在保证边坡稳定的条件下确定边坡的形状和坡度 其设 计内容包括确定边坡的形状 确定边坡的坡度 设计坡面防护和边坡稳定性验算 3 挡土墙挡土墙 分类分类 按断面的几何形状及受力特点 重力式 重力 衡重 半重力 悬臂式 扶壁式 锚杆式 竖向预应力锚杆 锚定板式 加筋土式 板桩式 地下连续墙 土钉式挡土墙 朗肯静止朗肯静止 自重应力作用下 半无限土体内各点的应力从弹性平衡状态发展为极限应力平衡 状态的情况 三种校核稳定性三种校核稳定性 水平基底挡土墙的抗滑稳定性验算 Kc 抗滑力 滑动力 水平基底挡土墙的抗倾覆稳定性验算 Ko 稳定力系对墙趾总力矩 倾覆力系对墙趾总力 矩 倾斜基底挡土墙的抗倾覆稳定性验算 抗滑桩抗滑桩分类 1 施工方式 打入桩 转孔桩 挖孔桩 2 刚度 刚性桩 弹性桩 3 截面形态 圆形桩 矩形状 管形桩 4 结构形式 排式单桩 承台式桩 排架桩 5 材料 钢桩 木桩 钢筋混凝土桩 6 尺寸 常规桩 微桩 刚性桩刚性桩 桩的位置发生了偏离 但桩轴线仍保持原有线型 变形是由于桩周土的变形所致 弹性桩弹性桩 桩的位置和桩轴线同时发生改变 即桩轴线和桩周土同时发生变形 埋设原则埋设原则 布置在滑体下部 滑动面平缓 滑体厚度较小 锚固段地质条件较好的地方 间距一般为 6 10m 当 2 3 排时 排间距可为桩截面宽度的 2 3 倍 计算宽度计算宽度 将桩宽 b 换算成相当于实际工作条件下的矩形桩宽度 Bp 称为桩的计算宽度 矩形 Bp 1 b 圆形 Bp 0 9 1 d 锚固作用锚固作用 1 调用岩土自身强度 达到提高其自稳能力的目的 2 岩土体成为工程结构的 一部分 3 大大减轻加固结构物自重 节约工程材料 4 属主动防治措施 效果明显 锚固原理锚固原理 岩土锚固的基本原理就是依靠锚杆周围稳定地层的抗剪强度来传递结构物 被加 固物 的拉力 以稳定被加固体或保持地层开挖面自身的稳定 悬吊作用原理 组合梁作用 原理 挤压加固作用原理 永久锚固永久锚固 1 有机质土层作为永久锚固的锚固地层 会引起锚固体的腐蚀破坏 2 液限 WL 大于 50 的土层 由于其高塑性会引起明显蠕变 不能长久的保持恒定的锚固力 3 相对 密度 Dr 0 3 的松散地层 锚固体单位面积上的粘结力极低 以上三种未经处理地层不得作 为永久锚杆锚固地层 锚杆布置要求锚杆布置要求 1 锚杆上覆地层厚不应小于 4m 反复荷载的影响 不致由于较高注浆压力 而使上覆岩体隆起 2 锚杆的水平和垂直间距一般不宜大于 4m 以避免压力集中 也不得 小于 1 5m 以免 群锚效应 而降低锚固力 3 锚杆的安设角度 以 15 35 度宜 锚固长度原则锚固长度原则 锚固段的砂浆对于钢拉杆的握裹力需能承受极限应力 锚固段的地层对于 砂浆的粘结力 摩阻力 需能承受极限应力 整体应在一定范围内保持稳定 根据锚杆锚固 体与地层粘结强度确定 一般锚杆自由段长度一般锚杆自由段长度不宜小于 5m 以防止由于锚具的缺陷或位移使施加的预应力出现显 著的衰减 自由段一般应超过破裂面自由段一般应超过破裂面 1m 以利于被锚固地层的稳定性和锚固的可靠性 锚杆锁定荷载的原则锚杆锁定荷载的原则 按锚杆设计轴向拉力值作为预应力值加以锁定 但是具体工程中锁 定的载荷应视锚杆的使用目的和地层性状而加以调整 结构物背面地层为松散土质 一般锁定荷载为设计拉力值的 0 6 0 8 允许变形的结构物 的锚固 可取设计拉力值的 0 5 0 7 倍作为锁定荷载 预计地层有明显的徐变情况 可先将 锚杆张拉到设计拉力值的 1 2 1 3 倍 然后再退到设计拉力值锁定 锚杆安全系数锚杆安全系数考虑作用于边坡上的加固力 T 边坡安全系数边坡安全系数不考虑所施加的加固力 T 假设滑体处于极限平衡状态 5 排水排水 地表排水 截水沟 排水沟 坡面整平工程 坡面水体处理 地下排水 排水平硐 排水孔 集水井 第五章 监测第五章 监测 1 监测工作的主要内容监测工作的主要内容 边坡处治监测包括施工安全监测施工安全监测 处治效果监测处治效果监测和动态长期监测动态长期监测 一般以施工安全监测和 处治效果监测为主 3 边坡兼职的主要项目以及相对应的监测元器件边坡兼职的主