高边坡工程勘察设计珍贵图片

高边坡的勘察和设计主要内容

一、高边坡问题的提出二、高边坡的种类和变形类型三、高边坡的勘察和稳定性评价四、高边坡的设计一、高边坡问题的提出

（一）高边坡的界定——何为高边坡

（二）高边坡的变形、破坏及其造成的损失

（三）高边坡的特征

（一）高边坡的界定

一般认为边坡高度大于20m的土质边坡，或高度大于30m的岩质边坡。

（二）高边坡的变形、破坏及其造成的损失

高边坡早已存在，也曾造成过变形和损失。近年来，高边坡数量越来越多，高度越来越高。变形量大，增加投资、延误工期、造成灾害。

举例：云南澜沧江小湾电站边坡高达500m

云南元江－磨黑高速公路K259高110m的砂泥岩高边坡深圳－汕头高速公路K101滑坡推倒桩板墙深圳－汕头高速公路K102滑坡，抗滑桩与明洞处理花费8000余万元同江－三亚高速公路闽北八尺门互通区设在2个古滑坡上，治理费5000余万元云南元江－磨黑高速公路三菁公隧道进口高边坡发生滑坡，高130m，推倒中隔墙山西长治治－晋城城高速公公路K31砂泥岩顺顺层滑坡坡，体积积达25万m3北京－珠珠海高速速公路粤粤北段K108高边坡滑坡，三三次变更更设计，，治理费费用2000余万元重庆万州州－梁平平高速公公路K42砂泥岩顺顺层滑坡坡西安秦岭岭某试验验基地花花岗岩高高边坡滑滑坡花岗岩中长100多m、宽80cm的张裂缝(三)高边坡的特征1、高边坡是将地质质体的一部分改造造成人为工程设施施，因此其稳定性性取决于自然山坡坡的稳定状况(稳定、不稳定、极极限平衡)、地质条件(地层岩性、地质构构造、坡体结构、、岩体结构、水文文地质条件、风化化程度等)和人为改造的程度度(开挖深度、坡形、、坡率等)。2、由不同的地层、、岩性、风化程度度的岩土体构成的的自然山坡，受地地质构造影响程度度不同，水文地质质条件不同，在自自然营力作用下形形成了各种形态的的斜坡，如直线坡坡、凸形坡、凹形形坡、阶梯状坡，，且具有不同的稳稳定状态，这是在在漫长的地质历史史时期形成的，是是动态的、变化的的。自然斜坡是人人工边坡的基础。。3、人工边坡是对自自然斜坡的改造，，它也有直线坡、、凸形坡、凹形坡坡，更多的是阶梯梯状边坡。人工边边坡改变了自然山山坡的应力状态和和地下水的渗流条条件，而且是在短短短几个月内改造造完成的。自然山山坡的应力调整有有一个过程，强度度低的软弱岩层调调整较快，常在施施工期就发生变形形；强度高的坚硬硬岩层调整较慢，，或可自身稳定，，或在1～3年后发生变形。只只有当人工边坡顺顺应自然，对其改改变不大时，才可可保持稳定，否则则就会发生失稳，，甚至引起自然山山坡的破坏。4、自然山坡和人工工边坡都处在各种种自然营力的作用用之下，如阳光照照射、降雨冲刷和和下渗、风化和地地震等。但人工边边坡所造成的自然然状态的改变使这这种作用更强烈，，如开挖暴露风化化加剧、破坏植被被地表水容易下渗渗、坡体松弛、爆爆破震动等都使边边坡更容易发生变变形。5、自然条件千差万万别，所以高边坡坡设计也变得十分分复杂，每个工点点都需单独分析和和计算，这也许就就是目前高边坡设设计尚无规范可循循的原因。二、高边坡的种类类和变形类型（一）高边坡的种种类（二）高边坡的变变形类型（三）高边坡变形形的条件和原因分分析分类指标边坡类型1、按工程类别分1、道路边坡：堑坡、堤坡、洞口边坡等2、水利边坡：坝肩边坡、渠道边坡等3、露天矿边坡：采场边坡、弃碴场边坡等4、城建边坡：堑坡与深基坑边坡等2、按使用年限分1、临时边坡2、短期边坡（30年以内）3、永久边坡（>30年）3、按边坡岩土构成分1、土质边坡2、类土质边坡（全风化呈砂土状）3、岩质边坡4、二元结构边坡4、按边坡岩体结构分1、类均质土结构边坡2、近水平层状结构边坡3、顺倾层状结构边坡4、反倾层状结构边坡5、斜交层状结构边坡6、碎裂状结构边坡7、块状结构边坡（一）高边坡的种种类高边坡分类表（二）高边坡的变变形类型1、按变形性质分（1）坡面冲刷；（（2）表层溜坍；（3）危岩、落石、崩崩塌；（4）坍塌；（5）滑坡；（6）倾倒；（7）错落。2、按变形深度分（1）坡面变形（深1～2m）；（2）边坡变形（深<10m），变形在边坡范范围内；（3）坡体变形（深≥≥10m），变形超越边坡坡范围。3、按变形范围分（1）整体变形——整个边坡变形；（2）局部变形——部分边坡变形。4、按变形新老分（1）古老滑坡复活；；（2）新发生的变形。。边坡变形示意图：：坡面冲刷堆积层坍塌强风化岩坍塌黄土滑坡破碎岩体滑坡强风化砂泥岩局部部顺层滑坡砂泥岩顺层滑坡砂泥岩切层滑坡砂泥岩老滑坡与新新滑坡石灰岩的倾倒变形形老滑坡因开挖而复复活危岩体花岗岩顺缓倾节理理面滑落错落落（三）高边坡变形形的条件和原因分分析从已经发生的大量量高边坡变形来分分析有以下几方面面原因：1、选线、选厂、选选址时对地质工作作重视不够，没有有贯彻“地质选线线”的原则，对已已经存在的古老滑滑坡和潜在滑坡（（如岩堆地段、顺顺层地段）没有认认识或认识不足，，将线路布设在这这些地段，甚至大大填、大挖，造成成老滑坡复活或新新生滑坡。2、高边坡变形最主主要的原因是对高高边坡的地质决定定性认识不足，道道路工程中重桥隧隧、轻路基的指导导思想没有彻底改改变，对高边坡没没有专门地质调查查和勘探，只能凭凭经验盲目设计，，这就难免不发生生问题。3、由于对高边坡重重视不够，过分强强调节约工程投资资，本来可以作隧隧道或外移作桥或或半路半桥的，为为节省投资而大挖挖方，结果造成高高边坡变形，有时时其治理费用比桥桥、隧还多。4、高边坡本应该作作个别设计的，因因工作量大、工期期紧、资料少，也也只能作一般边坡坡对待，设计缺乏乏依据，或坡形坡坡率设计不符合当当地岩土条件，或或没有排水与加固固工程，或工程不不足以保证稳定。。5、不科学的施工方方法也是造成边坡坡失稳变形的重要要原因，如雨季大大开挖大量雨水渗渗入坡体，软化坡坡体岩土；大爆破破施工破坏岩体完完整性；开挖后长长期暴露而不防护护和加固，甚至一一挖到底不加固等等。这里强调坡体结构构对高边坡变形的的控制作用。所谓坡体结构是指指构成坡体的不同同岩层及构造结构构面（包括接触分分界面）的产状、、性质、厚度、含含水状况，在边坡坡上的分布位置及及其与开挖面之间间的关系。它控制制了边坡可能发生生变形的类型、位位置和规模。我们们将之分为以下六六种：坡体结构类型特征1、类均质体结构各种类均质土坡体，多发生崩塌及沿弧形面的滑动。2、近水平层状结构倾角小于10°的土层和岩层坡体，多发生差异风化形成的崩塌、错落型滑坡、顺层滑坡。3、顺倾层状结构层面倾向开挖面，倾角大于10°，多发生顺层滑坡，倾角由下向上变陡者滑坡规模大，也有顺层～切层滑动。4、反倾层状结构层面倾向坡内，倾角大于10°，多发生切层滑坡、倾倒和倾倒型滑坡。5、碎裂状结构构造或风化破碎岩体，多发生坍塌及沿弧形面和构造面的滑坡。6、块状结构厚层块状岩体，一般稳定性好，当构造面倾向开挖面、倾角较陡时，易发生崩塌和滑坡。三、高边坡的勘察察（一）基础资料的的收集（二）高边坡的地地面调查（三）高边坡的勘勘探（四）高边坡的稳稳定性评价（一）基础资料的的收集勘察之前应充分收收集边坡所在地段段的地层、岩性、、地质构造、降雨雨、地震及线路平平、纵、横断面初初步设计资料。（二）高边坡的地地面调查地面地质调查是最最重要也是最基础础的工作，它包括括以下一些内容：：1、边坡所在山坡的的走向、坡向、坡坡高，各分段的坡坡形、坡率、坡高高；有无剥蚀平台台；植被状况；河河流、沟谷发育程程度、分布密度、、切割深度、走向向、沟形、沟岸稳稳定状况；自然山山坡上有无变形现现象，其类型、规规模和产生的部位位。2、线路在山坡上的的位置、走向，欲欲开挖边坡的高度度和形式。3、当地同类地层中中已有人工边坡的的形式和稳定状况况。4、山坡和边坡上地地下水出露位置、、高程、流量变化化。5、边坡地段的地层层、岩性、产状、、风化程度、强度度特征，不同地层层在边坡上的分布布位置，有无软弱弱夹层或接触面，，其产状与边坡开开挖面的关系。6、地质构造（主要要是小构造）的分分布位置、产状、、发育程度、延伸伸长度、充填物、、含水状况，及其其与开挖面的关系系。7、坡体结构类型：：类均质体结构、、近水平层状结构构、顺倾层状结构构、反倾层状结构构、碎裂状结构和和块状结构。8、已开挖边坡的施施工方法，包括施施工季节、开挖顺顺序和开挖方式（（如爆破等）。9、边坡变形历史过过程、变形类型、、发生时间、部位位、裂缝分布、发发展过程，及其与与施工和降雨等的的关系。(三)高边坡的勘探对地面地质调查不不能查清的内容，，如地层分界面、、风化界面、软弱弱地层或夹层、地地下水的分布、层层数和水量等，应应布置必要的勘探探。一般每段高边边坡至少应有一个个代表性勘探断面面，最好是每30～50m布设一个断面。若若有不良地质（如如滑坡）存在时，，不良地质体上应应有主轴代表性断断面。每一断面上上应不少于3个勘探点，勘探点点以钻孔为主，适适当配合坑槽探和和物探，用综合勘勘探手段查清地下下情况。有条件时时，对高度大、失失稳危险性大的边边坡，应布置地面面和深孔位移监测测，以掌握边坡变变形动态。在勘探的同时，应应取代表性岩、土土、水样进行试验验，为设计提供参参数。（四）高边坡的稳稳定性评价1、稳定等级的划分分一般分为稳定坡、、基本稳定坡、欠欠稳定坡和不稳定定坡，其特征如下下表:分类边坡稳定性分级稳定系数稳定边坡边坡的坡形坡率符合岩土体的强度条件，无倾向临空面的不利结构面，无或少有地下水，整体或局部稳定系数均符合要求。>1.2基本稳定边坡边坡的坡形坡率符合岩土体的强度条件，无倾向临空面的不利结构面，少有地下水，整体和局部均稳定，但坡面有冲沟、剥落、落石等。1.1～1.2欠稳定边坡边坡整体稳定，但局部坡陡于岩土稳定角，或受地下水影响岩土强度降低，或有不利结构面倾向临空面，有局部坍、滑变形。1.0～1.1不稳定边坡边坡坡形坡率不符合岩土强度条件，或在古老滑体上开挖、堆载引起古老滑坡复活，或有发育的不利结构面倾向临空面，岩体破碎，地下水发育，开挖后会产生整体失稳。<1.02、高边坡的稳定性性评价方法人们早已熟悉用力力学平衡计算法评评价边坡的稳定性性，它可以得出稳稳定系数的定量数数据，而且可算出出需要加固工程承承受力的大小。但但是对于复杂的高高边坡稳定性计算算，由于计算的边边界条件（范围））和破坏面岩土参参数难以准确判定定、试验和选取，，使计算结果的可可信度降低。作者者认为应以工程地地质分析对比法为为基础辅以力学计计算两者结合较为为合理，前者为后后者提供变形类型型、范围和边界条条件，后者则可得得出稳定系数和作作用力大小，为设设计提供依据。①工程地质分析对对比法从以下几方方面分析对比：a、从自然极限稳定定坡的坡形坡率坡坡高与人工边坡的的平均坡率和坡高高对比中评价其稳稳定性；b、从自然山坡已发发生的变形类型和和规模推断人工边边坡可能发生的变变形类型和规模；；c、从坡体结构分析析人工边坡可能发发生的变形类型及及产生的部位（整整体或局部）；d、从作用因素及其其变化幅度分析，，主要是开挖引起起坡体松弛、地表表水下渗、岩土（（特别是软弱带））强度降低分析可可能发生的变形类类型及规模；e、从已发生的变形形分析其发生机制制并反演出破坏时时的岩土强度参数数。②力学计算法力学计算法有多种种，只有选择与调调查确定的破坏类类型及模式相一致致的计算方法才能能得出正确的结果果。其破坏范围主主要是松弛范围，，除顺层滑坡外，，可用有限元计算算开挖后边坡的应应力场和位移场来来确定。对土质边坡和类土土质边坡可用传统统的圆弧形破坏面面进行计算，但沿沿土层界面滑动者者不一定是圆弧。。岩质边坡，即使使是强风化岩体，，其破坏也要沿不不利结构面组合，，因此多为折线形形，用推力传递法法比较符合实际。。其选用的计算参参数C、Φ值也应根据地质情情况不同而分段选选取。四、高边坡的设计计（一）高边坡设计计的特点1、高边坡设计以翔翔实的地质资料为为基础。2、高边坡设计是预预测性设计。3、高边坡设计是风风险性设计。4、高边坡设计应是是动态设计。5、高边坡设计对施施工工艺提出严格格要求。（二）高边坡设计计的原则1、高边坡根据其使使用年限和保护对对象的重要性，应应是安全可靠的。。2、高度40m以下的边坡原则上上以放稳定坡率为为主，大于40m的边坡，放缓边坡坡可能增加大量弃弃方、破坏大量植植被、增大征地量量，于环保不利，，应采取较陡的坡坡率增加支挡加固固工程以减小边坡坡高度。3、由于坡脚应力和和地下水集中，加加固工程应贯彻““固脚强腰”的原原则，“固脚”即即加强坡脚1、2或3级边坡的支撑力，，“强腰”则是防防止高边坡的局部部失稳。既要保整整体稳定，也要保保局部稳定。4、高边坡设计应有有完善的地表和地地下排水系统，减减少水对边坡稳定定的影响。5、高边坡设计应充充分考虑环境保护护，美化环境。（三）高边坡的设设计方法高边坡设计目前尚尚无统一的方法，，一般采用三种方方法相结合：1、工程地质比拟法法——从自然稳定坡的调调查中寻找可供比比拟的坡形、坡率率和坡高。2、力学计算法——选择符合坡体结构构和破坏模式的计计算方法对设计的的坡形进行稳定性性计算，调整坡形形或增加支挡工程程以达到合理的设设计。既保整体稳稳定，又保局部稳稳定。3、经验对比法——以类似地质条件下下稳定的人工边坡坡作参考设计新的的边坡。4、坡形坡率的设计计：一般采用台阶状坡坡形。每级台阶的高度：8～10m。台阶（卸荷平台））宽度