边坡工程课件

邊坡工程

第一部分邊坡工程概述1、邊坡的分類2、影響邊坡穩定的因素3、邊坡工程研究的意義1、邊坡形態與分類（1）成因自然邊坡和人工邊坡（2）岩性岩質邊坡（由岩石構成，又分為順層邊坡、切層邊坡和逆向坡）土質邊坡（3）坡高超高邊坡：岩質邊坡坡高大於30m，土質邊坡坡高大於15m

高邊坡：岩質邊坡坡高15~30m，土質邊坡坡高10~15m

中高邊坡：岩質邊坡坡高8~15m，土質邊坡坡高5~10m

低邊坡：岩質邊坡坡高小於8m，土質邊坡坡高小於5m（4）坡度緩坡：坡度小於15

中等坡：坡度15~30

陡坡：坡度30~60

急坡：坡度大於60至垂直

倒坡：坡度大於90（5）安全性穩定坡：穩定條件好；不穩定坡：穩定條件差或已發生局部破壞，須處理才能穩定；已失穩坡：已發生明顯的破壞2、影響邊坡穩定的因素2.1、邊坡形態：坡高與坡角公路邊坡的坡高與坡角對於邊坡的安全性有很大影響。坡高越低，坡角越緩，邊坡越穩定；而公路邊坡越高、越陡，因受重力作用和臨空傾斜的影響，邊坡易變形和失穩。2.2、岩石類型不同岩石類型的力學性質和變形習性存在很大差別。則由它們組成的邊坡安全性亦不一樣。一般來說，堅硬岩石可以構成高邊坡，整體安全性較好，不易發生大規模滑坡災害；而軟弱岩石不易形成高邊坡，即使能形成高邊坡，其安全性也較差，泥岩、葉岩、砂岩等層狀構造岩體，容易產生順層滑動。2.3、風化程度風化程度是影響邊坡變形與失穩的又一因素。根據野外觀察和室內試驗的結果，影響風化速度的因素主要有如下兩個：

(1)邊坡坡向與地層傾向：邊坡坡向與地層傾向不同，其風化的速度亦不一樣，當邊坡坡向與地層傾向相同時，大氣降雨趨於順地層層面流失，雨水下滲量少，因此邊坡整體風化程度偏低；反之，邊坡整體風化程度較高。

(2)岩性：風化速度受岩性控制。不同岩石的風化速度不同，它們的風化程度亦不一樣。加上其他各種因素的相互影響和共同作用，邊坡變形破壞明顯增加，說明岩石風化速度對邊坡安全性的影響較顯著。尤其是軟質岩類岩石邊坡與硬質岩類岩石邊坡相比，發生邊坡變形破壞的可能性較大，速度較快，即岩石以軟岩為主的邊坡，邊坡比較容易失穩；反之，邊坡的安全性較好。2.4、岩層產狀岩層產狀與邊坡的空間幾何關係對於邊坡的安全性影響也十分顯著：當岩層傾向與邊坡坡向相反時，邊坡相對較為穩定;當岩層傾向與邊坡坡向一致或接近一致時，邊坡安全性較差，一般不穩定，岩體易順層垮塌和滑動，岩層層面構成了控制垮塌和滑坡的主要結構面（圖1），此時若地層傾角較大，岩性較堅硬時，邊坡不穩定的破壞方式多表現為大塊崩落和垮塌，當岩性鬆軟時，邊坡不穩定的破壞方式則多表現為小塊散落；若地層傾角較緩，岩石力學性質較弱時，邊坡多易發生整體滑坡，對公路工程造成極大的危害，工程治理難度大。圖1順層邊坡示意圖

當邊坡的岩層傾向與邊坡坡向相反或接近相反時(此時岩層走向與邊坡走向一致或近於一致)，雖然局部受節理切割影響易造成零星垮落，但邊坡的整體安全性較好，不易發生大規模的滑坡(圖2)圖2切層邊坡示意圖

另外當邊坡的岩層傾向與邊坡坡向斜交時，邊坡的安全性介於上述兩種情況之間。邊坡以岩層傾向與邊坡坡向相同為主，故邊坡容易失穩。岩層傾向與邊坡坡向一致，邊坡安全性差，岩層傾向與邊坡坡向相反，邊坡安全性好。2.5、地質構造2.5.1節理節理是各種岩體中發育頻度最高的一種地質構造，特別是當多組節理頻繁交錯時，岩體往往被切割的支離破碎，岩體工程地質節理的類型按成因可分為三種：岩漿岩中的原生節理、地表的風化節理和岩體中的構造節理。公路沿線的發育的節理主要為構造節理、風化節理。

風化節理分佈在岩體淺部，一般對邊坡的整體安全性直接影響較小，但易造成岩體的風化破碎、散落和大氣降水的大量入滲。風化節理受地形和原有結構面的控制，分佈上往往呈不連續狀或透鏡體狀，延續性差，一般為泥質充填，對邊坡有一定危害。構造節理是地殼應力釋放的直接結果，現場調查顯示，當邊坡中有發育好、延伸長、切割深的大型構造節理時，邊坡的安全性不好。節理產狀與邊坡的幾何關係對邊坡安全性的影響比較複雜。

當節理傾向與邊坡坡向一致時，若節理傾角較大，邊坡岩體容易順節理面崩塌或塌滑；若節理傾角較小，節理沿平剖面延伸較長時，則極易產生大型滑坡災害，從而造成邊坡整體失穩。當節理傾向與邊坡坡向正好相反時，節理對邊坡整體安全性的影響驟然降低。節理傾向與邊坡坡向一致且節理傾角較大，岩體易順節理面塌滑。2.5.2斷層斷裂構造對邊坡的安全性影響較大，特別是斷層傾向與坡向一致或小角度相交時，極易發生順層滑坡。2.6、水文地質條件水文地質條件對公路邊坡安全性的影響很大，主要表現為降水量、降雨強度、地下水入滲量、地下水運動方式和地表水等對邊坡安全性的影響。歷時長的小降雨能有效的提高地下水入滲量，增加邊坡的負荷，促使邊坡岩層進一步風化以及降低岩體的抗剪強度；而歷時短的強降雨往往是各類滑坡、泥石流和岩石崩塌發生的誘導因素。降雨後，雨水順坡面鬆散的風化層迅速下滲到下伏基岩接觸面附近，部分地下水繼續下滲進入基岩層間裂隙中，容易引發邊坡滑動。大氣降水是崩塌滑坡產生的重要誘發因素。

水對邊坡岩體安全性的影響程度與組成邊坡岩體的岩性有關，硬質岩由於它的力學性質較強，故岩體完整性比較好，水一般沿著岩層面流動，主要是通過減少岩層間的摩擦係數和內粘聚力來破壞邊坡的安全性.而對於軟弱岩體，由於岩體的力學性質較差，當岩體受水侵蝕時，岩體容易軟化，岩體力學性質迅速降低，故在降雨時軟弱岩體邊坡的安全性較差。地下水對邊坡的破壞機理：失穩破壞邊坡岩土體內地下水的破壞作用表現在三個方而：①降低滑面的正應力，減小摩阻力，進而降低了滑坡體抗滑力；②動水壓力沿邊坡臨空面產生的分量增大了坡體下滑力；

③孔隙水壓力產生的“水楔作用”推動了坡體上裂隙的擴展進程。進而破壞岩體，使邊坡發生漸進性破壞。破壞邊坡滑塌體後緣及其以上岩土體泄水不暢，或者邊坡頂部岩土體發育有張裂隙時，由於地表水的入滲使地下水位急劇上升，坡體內孔隙水壓力快速增加，這在邊坡變形過程中起著十分重要的作用。2.7、植被植被類型和植被覆蓋率對於邊坡的安全性具有一定影響。坡面植被覆蓋率越高，特別是植被類型是以根系發育較深的喬木為主時，越有利於表層風化層土壤的固定，越有效地抑制了坡面泥石流的發生，這樣的自然邊坡工程安全性較好;

反之，若坡面植被覆蓋率越低，植被類型又是以根系發育較淺的草本或灌木為主時，鬆軟的表土層在降雨時越易發生坡面泥石流，公路邊坡的工程安全性越差。直接裸露的邊坡相對有植被覆蓋的邊坡安全性要差。2.8、地震2.9、其他人為因素如邊坡堆載加荷、坡腳開挖等。坡頂荷載增加下滑力，使邊坡安全性降低。3、公路邊坡工程研究的意義公路路基邊坡包括填方路堤邊坡和挖方路塹邊坡。是公路的重要組成部分。

隨著我國公路建設的飛速發展，高等級公路數量日益增多，並且逐步向山區延伸，跨越不同的地質地貌單元，將不可避免地出現大量的高填路堤和深挖路塹。一方面引起岩土體移動、變形、增加邊坡的不穩定性。誘發邊坡失穩；另一方面，由於植被和表土損失，易引起坡面土壤侵蝕，水土流失，山體坍滑，河流阻塞，水污染等人為災害。據典型調查分析，長江中下游由於公路建設每年新增加水土流失5000萬噸以上，同時在營運期間因邊坡坍塌、滑移，不僅帶來交通中斷，維護困難，投資增加，也使汽車運行速度下降到設計速度的70%~90%。嚴重影響公路的運行效率。

第二部分高切坡工程1、公路高切坡分類公路高切坡(High-cuttingslopealongHighway)是指在公路工程活動中形成的高度大於15m(岩質)或10m(土質)並易於失穩致災的陡高邊坡。高切坡自形成之日起，在重力、風化、地震力和其他地質營力作用下，不斷地發生變化，應力重新分佈，並隨著高切坡的演變，坡內岩土體發生不同形式的變形與位移。坡體在自重、水、震動力及其它因素作用下，常常失穩而發生滑坡或崩塌，並可進一步造成地質災害。高切坡未防護或簡單護面典型公路高切坡

當前對高切坡的分類沒有一個統一的標準，依據岩性可分為土質高切坡、岩質高切坡以及土石混合高切坡；依據坡度不同可分為平緩邊坡(<15°)、陡坡邊坡(15°～35°)、急坡邊坡(35°～55°)及懸坡(55°～90°)，還有依據高度、變形破壞形式、甚至依據變形發育階段等進行劃分。重慶交通大學的陳洪凱教授根據岩體結構面的控制性及現場易識性原則把公路高切坡分成三大類九小類：土體高切坡(散體型高切坡、破碎型高切坡)；岩體高切坡(順層型高切坡、反傾型高切坡、順層切割型高切坡、反傾切割型高切坡、塊體砌築型高切坡)和岩土複合型高切坡(順層岩土複合型高切坡、切層岩土複合型高切坡)。2、公路高切坡變形與破壞公路高切坡的安全狀態在空間上可分為整體穩定性和局部穩定性，在時間上可分為短期穩定性和長期穩定性，其穩定性並將不是一成不變。高切坡破壞是變形的繼續，失穩是破壞的發展。高切坡的變形主要表現為卸荷回彈、蠕變及表層變形三種方式。1)卸荷回彈：卸荷作用可引起卸荷面附近岩體內部應力重分佈，造成局部應力集中效應，並且在卸荷回彈變形過程中，還會因差異回彈而在岩體中形成一個被約束的殘餘應力體系，使岩體產生不同程度變形。高切坡開挖是產生卸荷回彈的主要原因，這種變形往往具有迅速、短時間內很快發展至破壞的特點。2)蠕變：是在坡體應力(以自重應力為主)長期作用下發生的一種緩慢而持續的變形，這種變形包含某些局部破裂，並產生一些新的表生破裂面。坡體隨蠕變的發展而不斷鬆弛，高切坡發生滑動、崩塌破壞前，都可能經歷過蠕變。3)表層變形：是指高切坡表部土層或強風化岩層出現自然破裂解體而剝落的現象，影響範圍不深，一般數釐米至數十釐米。在重慶地區某些硬質粘土由於濕效應可引起表層剝落，泥岩由於風化作用等也有剝落現象。經剝落後的高切坡將表層剝落物質消除後，剝落又繼續向深部逐層發展。

高切坡的破壞形式很多，如崩塌、滑坡、傾倒、剝落、泥石流等，其中滑坡是高切坡破壞的主要形式，並且破壞性最大。3、公路高切坡破壞影響因素高切坡的穩定受自然營力和人工活動的影響，其影響因素是多方面的，各因素的影響程度也是很複雜，主要有如下幾個方面：1)岩體結構因素：在岩體強度及穩定性分析中，結構面被認為是特別重要的因素，結構面強度比岩體本身的強度低很多。由於軟弱結構面的存在，岩體的整體強度大大降低，這增大了岩體的變形性能和流變性質以及加深了岩體的不均勻性、各向異性和非連續性等。

大量的邊坡工程失穩證明，一個或多個結構面組合邊界的剪切滑移、張拉破裂和錯動變形是造成邊坡岩體失穩的主要原因。從公路高切坡穩定性考慮，應特別研究岩體結構面的成因類型、規模、連續性及間距、起伏度及粗糙度、表面結合狀態及充填物、產狀及其與高切坡臨空面的關係等。2)結構面的抗剪強度：結構面的抗剪強度是影響和計算邊坡穩定的重要參數。對它的測定和選用應仔細研究，並考慮其與潛在破壞條件相協調。3)地下水：水對高切坡岩體的穩定性的影響不僅是多方面的，而且是非常活躍的，大多數高切坡岩體的破壞和滑動都與水的活動有關。水作為自然界極其常見的流體，常常影響岩石的變形過程，在很多情況下會加速甚至誘發岩石的變形與破壞。水在岩石的作用與岩石的結構特徵有很大關系，主要表現在兩個方面，一是水的物理化學作用，其往往改變岩石的物質成分或結構，二是水的力學效應，這兩種作用往往相互耦合，對岩石的受力過程產生複雜的影響。4)爆破震動：公路高切坡岩體在爆破震動的暫態衝擊作用下，由於爆破衝擊波向四周擴散，當壓縮波到達邊坡自由面後，開始產生拉伸波，使岩體受到拉伸作用，可使原裂隙張開、擴展或產生新的裂隙，使岩體產生變形和破壞。5)其他因素：高切坡的幾何形狀、後期的風化作用等因素。4、高切坡破壞模式分類4．1土體高切坡(1)散體型高切坡

散體型高切坡由殘積物、坡積物等第四紀鬆散物質組成，均勻介質，粒徑變化較大，吸水性及滲透性強。由於路塹的開挖，破壞了坡面的均衡，使坡面淺層土體較為鬆散，此種高切坡在降雨等因素作用下易形成坡面徑流、發生表層沖蝕，當坡度較緩時，以片蝕為主，坡度較陡時以溝蝕為主；此種高切坡易發的另一主要破壞模式是大規模整體滑動破壞，滑動面通常為圓弧形，這是因為土體力學參數(C、)由於地下水等原因降低或不合理的開挖等因素的誘發下，從而導致坡體內應力超過滑面的抗剪強度。(2)破碎型高切坡

破碎型高切坡由強風化及四組以上岩體結構面切割的破碎岩體構成，近似均勻介質，無明顯控制性結構面，滲流特性較顯著。此類高切坡類似散體高切坡，破壞通常為圓弧形滑動破壞，但其中有部分高切坡，雖強風化但其原有的岩體結構面仍對其破壞形式影響較大，其破壞以平面滑動、崩塌形式為主。4.2岩體高切坡(1)順層型高切坡

順層型高切坡發育典型的一組岩體結構面，為岩層層面，走向與邊坡走向之間的交角0°～90°，傾向臨空，傾角0°～90°。結構面滲流顯著。此種高切坡的破壞模式依據層理面的間距、走向、傾角等不同而各異。在層面走向與高切坡走向夾角30°時，高切坡穩定性較好，走向與高切坡走向夾角<30°時易發生破壞(兩走向相互平行時對高切坡的穩定性最為不利)

(2)反傾型高切坡反傾型高切坡發育典型的一組岩體結構面，為岩層層面，走向與邊坡走向之間的交角0°～90°，傾向山體，裂隙水滲流較顯著。在層面走向與高切坡走向夾角30°時，高切坡穩定性較好，結構面走向與坡面走向夾角<30°時易發生破壞(3)順層切割型高切坡

順層切割型高切坡發育兩組典型的岩體結構面，其一為層面，其二為卸荷結構面。岩層走向與邊坡走向之間的交角0°～90°，傾向臨空，傾角0°～90°；卸荷結構面與邊坡走向近於平行，傾向臨空，傾角大於45°。裂隙網路滲流顯著。兩組結構面相互切割。(4)反傾切割型高切坡反傾切割型高切坡發育兩組典型的岩體結構面，其一為層面，其二為卸荷結構面。岩層走向與坡面走向之間的交角0°～90°，傾向山體；卸荷結構面與邊坡走向近於平行，傾向臨空，傾角大於45°。裂隙網路滲流顯著。兩組結構面相互切割。(5)塊體砌築型高切坡

此種高切坡發育三組典型的岩體結構面，其一為岩層層面，另兩組為卸荷結構面。岩層走向與邊坡走向交角0°～90°，傾向山體或臨空，傾角0°～45°；卸荷結構面與邊坡走向近於平行，傾向臨空，傾角大於45°。裂隙網路滲流顯著。三組結構面交割，易發生楔形體破壞。4.3岩土複合型高切坡(1)順層岩土複合型高切坡

順層岩土複合型高切坡上部為第四紀鬆散物質或破碎岩體，均勻介質，下部為岩體。岩層走向與邊坡走向之間的交角0°～90°，傾向臨空，傾角0°～70°。岩土介面富水性強。(2)切層岩土複合型高切坡切層岩土複合型高切坡上部為第四紀鬆散物質或破碎岩體，均勻介質，下部為岩體。岩層走向與坡面走向之間的交角0°～90°，傾向山體，基岩頂面臨空，傾角0°～70°。岩土介面富水性強。

第三部分路堤邊坡在一些已建成的山區高等級公路中，高填方路基的沉降和大邊坡變形引起公路病害，影響了道路的正常使用。高填方路基一般占地範圍較寬，壓實不易均勻；支擋構造物體積大，施工時間長，造價高。基於山區高等級公路建設過程中存在的上述問題，尋找一些既減少占地和拆遷，又能減少圬工體積、降低造價的輕型支擋結構十分必要。

公路高路堤的支擋形式1、重力式擋土牆重力式擋土牆是各國較早採用的一種剛性擋土結構。其斷面尺寸通常較大，主要依靠牆身的自重來保證牆體的穩定性以抵抗牆後土體的側向土壓力作用引起的牆身滑移和傾覆。我國多用漿砌片(塊)石砌築，在缺乏石料地區可用混凝土，當地基承載力低時，可在牆底設鋼筋混凝土板，以減薄牆身。由於重力式擋土牆依靠自身重量維持平衡，牆身截面大，圬工數量較大，因此對地基承載力要求高，不適於在軟弱地基上修建。

目前國外多以鋼筋混凝土材料為主，採用工廠預製成塊體，並輔助以特殊杆件現場拼裝成為牆體，因而極大的提高了施工速度，且造型美觀同時具有明顯的經濟效益。但當牆體過高，耗材過多，因此牆體高度一般在6m以下。由於它便於就地取材，施工簡便，經濟效果好，所以在公路工程中得到廣泛的使用。2、薄壁式擋土牆薄壁式擋土牆是由鋼筋混凝土材料構成的輕型擋土牆，包含懸臂式和扶壁式兩種型式。它是依靠牆身的重量及底板以上的填土(含表面超載)的重量來維持其平衡。懸臂式擋土牆由立臂、牆趾板、牆踵板組成;扶壁式擋土牆由板面、牆腳趾板、牆踵板、扶壁組成。所設的牆趾板增大了抗傾覆穩定性，減小了基底應力。

其主要特點是厚度小，自重輕，可充分發揮鋼筋混凝土材料的強度性能，擋土高度可以很高，而且經濟指標也比較好，牆身高度在6m以內多採用懸臂式，6m以上採用扶壁式。其適用於填方路段，多應用於承載力較低的地基上或有抗震要求的地區。近年來，懸臂式、扶壁式擋土牆在國內已開始大量應用。3、錨杆擋土牆錨杆擋土牆是由鋼筋混凝土面板及錨杆組成的支擋結構物，由肋柱、擋土板、錨杆組成。錨杆技術是一種把受拉杆件埋入穩定地層從而對結構物進行加固的技術，按其錨固機理可分為粘結型、摩擦型、端頭錨固型和混合型等。

錨杆擋土牆靠錨固在穩定土層中的錨杆所提供的拉力來保證擋土牆的穩定，其通過錨杆的錨固作用充分調用和提高了岩土的自身強度和自穩能力，大大減輕了結構物的自重，起到了節約工程材料、確保施工安全與工程穩定的作用，有著顯著的經濟效益和社會效益。錨杆擋土牆應用範圍多為存在有穩定的岩石地層的地區，對於土層錨固則要求土層有較高穩定性，可作為山邊的支擋結構物，適用於擋土牆高大於12m的結構。在牆較高時，它可以自上而下分級施工，避免坑壁及填土的坍塌。目前我國常見的錨杆式擋土牆有兩種主要型式:柱板式和板壁式。

柱板式擋土牆是錨杆連接在肋柱上，肋柱間加擋土板;而板壁式是由鋼筋混凝土面板和錨杆組成。其在我國己得到廣泛應用，在國外應用很早而且廣泛。然而由於錨杆的錨固作用受到很多因素影響，加之，我國在此方面的設計，施工經驗還比較少。到目前為止，我國尚未有完善的分析方法及有關的規範。但隨著我國鑽孔機具的改進，對各種因素的試驗、研究，特別是它本身具有的優點，一定會使其在我國得到迅速發展。4、錨定板式擋土牆錨定板式擋土牆是我國鐵道部門首創的一種新型的支擋結構形式，發展於70年代初期，目前也在公路支擋工程中得到應用。錨定板擋土牆是一種適用於填方路段的輕型支擋結構，該結構由牆面系、鋼拉杆、錨定板和填土共同組成，鋼拉杆的一端與工程構造物聯結，另一端埋置於路基中，承受由土壓力所產生的拉力。錨定板技術可視為錨杆技術的一個衍變型式，其抗拔力來源於錨定板前填土的被動土壓力，因此對牆後填料及埋設錨定板後的土方壓實要求較高，且在填土壓即時，鋼拉杆易彎曲，產生次應力。

錨定板擋土牆中構件多為預製構件，現場安裝，但施工中面板、肋柱安裝較嚴格，接縫較多容易導致大氣降水入滲而影響牆後填料的穩定性。設計單級牆高一般為6m左右，多級擋土牆應採用階梯形進行佈置。錨定板擋土牆主要有兩種類型:肋柱式和壁板式兩種。肋柱式錨定板擋土牆的牆面系由肋柱和擋土板組成。一般為雙層拉杆，錨定板的面積較大，拉杆較長，擋土牆變形較小。壁板式錨定板擋土牆系由鋼筋混凝土面板做成。外觀美觀、整齊，施工簡便，多用於城市交通支檔結構物工程。5、加筋土擋土牆加筋土擋土牆技術發展於60年代，是一種在土中加入高模量筋材的複合材料的土體加固技術。其由牆面板、拉筋及填土組成。1965年首次應用加筋土理論在法國修建了第一座加筋土擋土牆。其工作原理是依靠填料與拉筋之間的摩擦力來平衡牆面所承受的水準土壓力，並以拉筋、填料的複合結構抵抗拉筋尾部填料所產生的土壓力，從而保證擋土牆的穩定。加筋土擋土牆一般為條帶式擋土牆，多應用於地形平坦且有充足布筋空間的填方路段，在公路支擋結構中應用較多，但對於八度以上地區和具有強烈腐蝕環境中不宜使用，對於浸水條件下應慎重應用。

加筋土式擋土牆優點是牆體可以做得很高。它對地基承載力要求低，適合於在軟弱地基上建造。加筋土擋土牆施工簡便，且可保證品質，施工速度快，造價低，有例可證明減少汙工90%以上，節省投資20%～65％，少占地，外形也美觀。該技術發展迅速，現己被許多國家所採用。６、加筋土邊坡以往公路高路堤地段，多採用壩式路堤，但這種結構邊坡很緩，填方量大，施工範圍廣，壓實不均勻，工後沉降也難控制，更重要的是在雨季邊坡容易坍滑，嚴重影響行車安全。

如果採用加筋路堤，即在堤身每隔一定厚度鋪設一層土工積物，則可以減小路堤斷面，降低工程造價。隨著土工加筋技術的興起，高路堤越來越多採用加筋技術。

6.1、加筋土工作原理加筋路堤是在路堤或地基的適當位置鋪設具有抗拉能力的土工合成材料而組成的土工結構。作為一種新型的土工合成材料，土工格柵具有高強度、低延伸率和高穩定性等特點而被廣泛應用於加筋路堤結構中。而且由於格柵的加筋效應極大提高了路堤的強度和穩定性。然而，目前有關格柵加筋路堤的作用機理及具體效果的研究尚不多見。

加筋的原理大致可歸納為兩大類:摩擦加筋原理和准粘聚力原理(或似粘聚力原理)。摩擦加筋原理認為：土的水準推力被筋—土之間的摩擦力所克服，微元體保持穩定，反之則不能保持穩定。該原理在加筋土擋牆中廣泛應用，但有不足之處，在於它忽略了筋帶在力的作用下的變形，也未考慮土是非連續介質、具有各向異性的特點.而准粘聚力原理認為：加筋土結構可看作是各向異性的複合材料，加筋土的強度與土的抗剪強度、土和拉筋間的摩擦係數、拉筋的抗拉強度、拉筋數量等有關，即認為加筋的作用是增大了側向約束力，從而提高了土體的抗壓強度和抗剪強度。

基於對不同加筋情況下路堤邊坡結構的室內模型試驗，比較分析可以得出如下結論:(1)與不加筋邊坡相比，土工格柵加筋路堤邊坡大大提高邊坡的穩定性和承載能力。

(2)加筋邊坡的結構性能與土工格柵的抗拉強度、加筋層數密切相關，土工格柵加筋邊坡的沉降和側向位移隨土工格柵的抗拉強度增加、加筋層數增多及邊坡變緩而相應的變小。

(3)有限元模擬的邊坡沉降結果與試驗值吻合較好;而有限元模擬的側向位移比試驗值所得結果要小，這可能是由於在有限元計算中邊界條件的設定與試驗實際情況的差異所引起。6.2、加筋土邊坡的穩定性分析加筋土邊坡的穩定性分析包括局部穩定性分析和整體穩定性分析，其中局部穩定性分析包括3個方面:①加筋帶的斷裂破壞、②加筋帶的拔出破壞、③加筋帶的過分拉長。（側向過量變形）對破壞模式預測工作，因尚難以找到切實反映複雜的筋土介面實際工作狀態的本構關係而存在一定的困難，邊坡穩定性研究的成果可分為兩大類，一類認為邊坡失穩與否的界限是突變的。另一類則認為邊坡是否失穩的界限是漸變的或模糊的。

在過去的20多年裏，研究人員探究加筋土坡的行為與穩定性的思路主要有兩種：一種是將加筋土看成由土與筋材兩種不同性質的材料組成，二者通過介面相互影響與作用；另一種是把加筋土看成宏觀上均勻的複合材料(這種複合材料一般是各向異性的)，研究方法主要有試驗研究、數值計算及近似分析。試驗研究方面，Porbaha等曾對均勻加筋土坡的臨界高度進行過離心機模型試驗。同時，有許多學者用有限元等數值方法對加筋土坡進行了研究，數值方法的難點主要在於對筋材以及筋—土介面的處理上。

6.2.1有限元分析目前加筋土的有限元分析模式有兩類:一類是將土體和筋材分別考慮，一般對土體採用現有的本構模型，而將筋材視為一維杆單元，從而採用不同的模型參數來計算;另一類是把加筋土作為複合材料，通過試驗或工程類比法等得到複合土的強度參數。有限元法既考慮了材料的應變特性，又服從了材料的破壞準則。對加筋土體的有限元模擬來說，一般採用現有的土的本構關係再補充加筋材料本身和土與加筋材料相互作用的應力應變關係後就可以按常規的有限元方法進行計算。

計算中，土體單元可用三角形或四邊形單元，為模擬加筋材料及其與土相互作用需補充兩種單元即模擬加筋材料的線性單元和模擬加筋材料與土相互作用的彈簧單元。有限元法無疑是計算加筋土體穩定的一種較精確的方法。問題是對無加筋土體的數學模型就必須有若干參數需要通過試驗測定，在加筋土中.需要測定的參數就更多了.因此計算結果不一定就能很好地反映實際情況。

6.2.2極限平衡法在歷屆國際土工織物會議上，多傾向採用極限平衡法進行加筋土體的穩定性分析。

極限平衡法的最大缺點就是在計算中不能考慮加筋帶的變形（也就是土體的變形）。筆者認為，儘管極限平衡法不能直接考慮加筋帶的變形影響，但是，可以在極限平衡方法中通過調整土體的抗剪強度指標C和Φ來間接反映加筋帶變形的影響。其理論依據是：一方面，加筋帶不僅能承受來自土體的壓力，而且可反過來給土體施加壓力，使加筋土體處於三向應力狀態，從而改善土體的受力性能，使土體的強度得以提高；另一方面，加筋帶可加固土層中的軟弱面，從而阻止土體強度的削弱。6.3加筋土邊坡的沉降分析加筋能夠有效地提高邊坡的穩定性多年來已在工程界取得了共識。但對於加筋能否減少加筋土體的沉降，工程界尚存在兩種不同的觀點:一種是認為加筋能有效地減少地基的沉降量；另一種是認為加筋對減少沉降不明顯.這兩種觀點都有其實測數據或有限元計算結果支持，而且目前尚無取得一致意見的跡象。有學者在研究後認為:在垂自荷載作用下，儘管加筋帶受到的是土體的壓力作用，但實際上加筋帶表現出拉力，

這是由於在垂直荷載作用下，加筋土體產生沉降，發生側向位移，但由於加筋材料和土體間存在摩擦力，迫使加筋帶發揮抗拉作用加筋帶的抗拉作用約束著土體的側向位移，加筋帶的抗拉作用越大，則產生的側向約束力也就越大，並迫使土體中的垂直應力重分佈，改變加筋體系的應力場，使土體的豎向變形減少。其次，由於加筋層的擴散作用，均化了填土荷載的壓力，從而可以減少不均勻沉降。因此，只要充分發揮加筋材料的抗拉作用，就能有效地減少加筋土體的不均勻沉降和總沉降量。6.4、加筋土邊坡研究存在的問題6.4.1、設計理論存在的問題

①有限元法目前在常規設計中應用較少，其主要原因是計算中需要幾種關於土體、筋材和它們二者之間相互作用的本構關係和相應參數等不易準確確定，以及按算得的應力場和應變場如何去判定土體的整體穩定還缺少公認的可行方法。

②用圓弧法分析時，先由未加筋土坡尋找確定最危險滑弧圓心與圓弧；加筋後，即按該已定圓弧估算加筋邊坡的安全係數。事實上，加筋後，土坡的最危險滑弧圓心與圓弧可能隨筋材佈置方案而改變。③迄今為止，圓弧滑動法仍是目前應用最多的方法。加筋土邊坡設計計算一般需考慮兩種可能產生的破壞形式:外部破壞和內部破壞。目前對於良好地基上的結構整體穩定計算分歧不大，而對其內部的潛在破壞面，尤其是土工合成材料加筋土陡邊坡的破壞面尚有不同的看法。6.4.2設計參數的不確定性傳統的加筋邊坡穩定性分析方法是一種定值分析方法，以安全係數作為邊坡工程穩定性評價指標。然而安全係數只是一種由確定的方法得到的一個定值。

事實上，這種分析方法所涉及的基本變數，建立的數學模型，預測結果的方法都帶有某種不確定性，這些不確定性主要表現在以下幾的方面:①土體是一種非均質的各向異性，各點間的性質往往有較大的差異，由於試驗樣品不足等其他各種因素的影響，其變化程度也表現出隨機性，同樣筋材的力學性能由於各生產廠家的生產工藝技術對筋材的各種控制指標的不確定，因而也造成筋材力學性能的不確定性。

②在加筋邊坡分析中，參數的確定也是靠多次試驗所測定的數據進行樣品採集並進行統計估計得到。樣本和樣本容量不同，估計的參數也不同。

③傳統的加筋邊坡分析是以安全係數來描述其安全程度。加筋邊坡的安全係數是許多岩土和筋材參數的函數，既然這些參數具有不確定性，那麼把安全係數作為確定值來判斷加筋邊坡工程的安全程度顯然是不夠合理。

④加筋邊坡穩定性的定值分析中，物理力學模型的建立，是以對大量實際工程的長期分析和觀察為依據，由於工程狀況的複雜性和人們分析判斷能力的局限性，造成模型與原型之間的差異，必然導致結果的不確定性。同時，為了使量化計算能夠實現，人們不得不對複雜的邊坡破壞機理、模式及其環境條件等作某些簡化和假設，給出一些確切的函數關係，以此作為一切計算、分析和評價的基礎。實際上，在簡化和假設的過程中，已經引入了不確定性，計算模型因而也不完全精確。

近年來的理論研究和工程應用表明：土本身的力學性能複雜多變，再加上加筋材料的特殊性，它具有明顯的蠕變性和時溫效應，埋在土體中的應力應變關係迥異於無側限條件下的性狀，此外還需要考慮筋材與土介面的相互作用等，而它與土的相互作用機理到目前為止還未完全弄清楚。加筋土理論體系還存在著許多問題有待解決。

第四部分邊坡穩定性分析方法從現有資料來看，邊坡穩定分析方法在不斷發展，由定性逐步走向定量。定性方法主要包括自然歷史分析法、工程類比法及圖解法。定性分析方法主要是通過工程地質助察.對影響邊坡穩定性的主要因素、可能的變形破壞方式及失穩的力學機制、己變形地質體的成因及其演化史等進行分析.給出被評價邊坡一個穩定性狀況及其可能發展趨勢的定性說明和解釋。定量計算方法根據不同邊坡類型，穩定分析目的及精度要求對應不同的方法，主要包括剛體極限平衡分析法及數值分析方法。

1、定性評價定性評價方法有工程地質類比法、變形跡象判斷法、坡率允許值法和極射赤平投影法四種。1.1工程地質類比法在將邊坡與己知穩定性的類似邊坡進行對比的基礎上，根據類似邊坡的穩定性分析該邊坡的穩定性。該方法既適用於既有邊坡，也適用於擬建邊坡。採用該方法時，要求類似邊坡與所研究的邊坡在坡高、坡形和內部地質特徵（主要是岩體完整性、結構面產狀、結構面結合程度、岩石堅硬程度和地下水活動情況)上有較強的可比性，應注意二者在空間形態和坡頂荷載等方面的差異。1.2變形跡象判斷法根據已經出現的邊坡變形破壞跡象判斷邊坡的穩定性。該方法適用於判斷既有邊坡在現有不利工況下的穩定性，由於岩石脆性較大，破壞前徵兆不特別突顯，對完整性較好的岩質邊坡應慎用。邊坡無明顯變形時，可判斷該邊坡在現有不利工況下穩定或基本穩定；邊坡變形明顯時，可判斷該邊坡在現有不利工況下基本穩定或欠穩定;邊坡變形強烈時可判斷該邊坡在現有不利工況下欠穩定或不穩定。

1.3坡率允許值法通過將邊坡坡率與相應坡率允許值進行比較判斷邊坡的穩定性。該方法適用於無貫通性較好的外傾結構面、坡頂近於水準、坡面近於平面的邊坡。當坡率明顯小於相應坡率允許值時，可判斷該邊坡穩定;當坡率等於或略小於相應坡率允許值時，可判斷該邊坡基本穩定;當坡率略大於相應坡率允許值時，可判斷該邊坡欠穩定;當坡率明顯大於相應坡率允許值時，可判斷該邊坡不穩定。

1.4極射赤平投影法通過借助極射赤平投影圖分析結構面之間及結構而與坡面之間的組合關係判斷邊坡的抗滑穩定性。該方法要用於岩質邊坡中局部塊體的穩定性分析，也可用於穩定性完全取決於結構面、岩體完整性較好、岩石強度較高的邊坡救體穩定性分析。當無外傾結構面（或結構而組合交線)時，可判斷該邊坡穩定;當有外傾結構面（或結構面組合交線）但其傾角大於坡角時，可判斷該邊坡穩定或基本穩定;當有外傾結構面（或結構面組合交線)且其傾角小於坡角時，如結構面傾角小於其內摩擦角，可判斷該邊坡基本穩定或欠穩定，如結構面傾角大於其內摩擦角，可判斷該邊坡欠穩定或不穩定。分析時應考慮結構面的貫通程度和結合程度、側向切割情祝。

從現有資料來看，邊坡穩定分析方法在不斷發展，由定性逐步走向定量。定性分析方法主要是通過工程地質勘察，對影響邊坡穩定性的主要因素、可能的變形破壞方式及失穩的力學機制、己變形地質體的成因及其演化史等進行分析.給出被評價邊坡一個穩定性狀況及其可能發展趨勢的定性說明和解釋。定量計算方法根據不同邊坡類型，穩定分析目的及精度要求對應不同的方法，主要包括剛體極限平衡分析法及數值分析方法。2、定量分析方法2.1極限平衡法極限平衡法是邊坡穩定分析中最常用的方法。它是通過分析在臨近破壞狀況下，土體外力與內部強度所提供抗力之間的平衡，計算土體在自身和外荷作用下的土坡穩定性程度。通常以邊坡穩定係數表示。(解析法和條分法）2.1.1解析法土質邊坡的滑動面一般為曲線，但在某些情況下可假設為直線。如計算庫侖土壓力時，岩質邊坡的滑動面一般為直線或折線。這種情況下常可用解析法求邊坡穩定係數或安全係數。因而解析法是一種有效的實用方法。對於常見的單階豎直邊坡.己有許多計算公式。鄭穎人等推導了單階斜坡與多階斜坡的解析式。2.1.2條分法條分法有多種計算方法，因為條分法都需要做假設，由於假設不同而形成不同方法。非嚴格條分法中要假定條間力的作用方向，即β角才能求得穩定係數。嚴格條分法既要保證整體平衡，又要保證條塊的力矩平衡，因而多了一個平衡方程，但同時也多了一個未知數，即條間力作用點的位置，所以仍要作出假設。假設條間力作用點位置的方法就是Janbu法;假設條間力的作用方向是Morgenstern-Price法。假設角β為常數是Spencer法。對於非嚴格條分法只要假定β值，問題就變成靜定。當β=α時是瑞典園弧法(其值與Fellenius法相同)，當β=0時為簡化Bishop法，即考慮條間的水準力，由於水準力起主要作用。因而簡化Bishop法有較高計算精度，且計算方便。

極限平衡法對滑坡的邊界條件大大地進行了簡化，計算中選用的各種參數往往是確定的或線性變化的。由於沒有考慮土體本身的應力—應變關係和實際工作狀態。對複雜現象進行這樣的簡單處理方法，在具體的工程實例中雖然也起到了一定的作用，然而並不是客觀實際的真實反映。實際上，不僅滑坡體的各種計算參數是不確定的和隨機的．而且邊坡系統本身就是一個不平衡、不穩定、充滿複雜性的複雜系統．其與外界環境有著不斷的物質、能量、資訊的交換。為了更真實地反映實際工程體的力學行為，人們進行了各種嘗試。首先，在數值計算方法上．以電腦技術為基礎，發展了一系列的新方法。2.2、邊坡穩定數值分析方法2.2.1、有限單元法(簡稱FEM法)

有限單元法(簡稱FEM法)部分地考慮了邊坡岩體非均質和不連續性，可以給出岩土體的應力、應變大小和分佈，能近似地從岩土體的本構關係去分析邊坡的變形破壞機制，分析最先和最容易發生屈服破壞的部位和需要首先進行加固部位等。有限元法還可以進一步考慮層狀介質邊坡體的流變效應、滲流效應、孔隙水壓力與土體顆粒之間的相互作用、滑動面上的壓、剪應力隨時間的增減變化過程、塑性屈服過程、加工硬化與膨脹軟化過程等力學性態，但對於大變形求解、岩體中不連續面、無限域和應力集中等問題的求解還不理想。2.2.2、離散單元法(簡稱DFM法)

離散單元法(簡稱DFM法)1970年由Cundall首次提出，是將所研究的區域劃分成一個個分離的多邊形塊體單元.塊與塊之間沒有變形協調的約束.但需滿足平衡方程。塊體的運動不是自由的.它會遇到鄰接塊體的阻力。本構方程可以是線性的.也可以是非線性的。這種方法用於解決非連續介質大變形問題.分析被結構面切割的岩質邊坡的變形和破壞過程是非常實用的。2.2.3、塊體系統連續變形分析方法(簡稱DDA)

塊體系統連續變形分析方法(簡稱DDA)是基於岩體介質非連續性發展起來的一種嶄新的數值分析方法。DDA法可以模擬出岩石塊體的移動、轉動、張開、閉合等全部過程。據此.可以判定出岩體的破壞程度、破壞範圍，從而對岩體的整體和局部的穩定性作出正確的評價。當然，DDA方法在岩體參數的選取、計算時步的大小、邊坡滲流及解決大變形問題等方而有一定的局限性，但它作為一種新型的岩土數值計算方法，有著廣闊的應用前景。2.2.4快速拉格朗日法

FLAC是FastLagrangianAnalysisofCode的縮寫，可譯為連續介質快速拉格朗日分析。它由美國I-TASCA諮詢集團於1986年研製推出。FLAC是一種顯式有限差分程式，它提供了各向同性和橫觀各向同性材料線彈性模型、Mohr一Coulomb和Drucker-Prager

模型、應變軟化和雙屈服模型以及修正的Cam一clay模型等等，能較好地解決非線性大變形問題。2.2.5、流形元法(Manifoldelement.簡稱NMM法)

流形元法(Manifoldelement.簡稱NMM法)20世紀90年代初由石根華、林德璋等人提出.對解決有如動、靜交叉以及連續與非連續介質藕合問題等是一種新的數值分析方法。數值流形法以拓撲流形學為基礎.應用有限覆蓋技術.包融並吸收了FEM和DDA兩者的優點.通過在分析域各物理覆蓋上建立通用的覆蓋函數和以加權求和形成總體位移函數.從而把上述的連續和非連續變形學問題統一到這種方法之中.因此該法具有更為通用的特色。2.2.6、有限元強度折減法邊坡穩定的極限分析有限元法——有限元強度折減法通過不斷降低岩土體強度使邊坡達到極限破壞狀態，從而可以直接計算得到邊坡的破壞滑動面和強度儲備安全係數，十分貼近工程設計。該方法不需要對滑動面形狀和位置作假定，可以由程式自動計算得到複雜岩（土）質邊坡的所有潛在滑動面（圓弧形和非圓弧形），使邊坡穩定分析進入了一個新的時代。3、不確定性方法由於邊坡工程是一個複雜的開放系統，影響因素多，並且帶有相當的隨機性、模糊性和不確定性，沿用傳統力學方法進行計算分析，存在許多問題和不足，有時甚至是無能為力。近年來，邊坡穩定分析理論研究在吸收了現代科學理論中的耗散理論、協同學理論、混沌理論、隨機理論、模糊理論、灰色系統理論、突變理論等理論的基礎上創立和發展了一批非確定性分析方法。主要研究方法有:邊坡穩定可靠性分析方法、隨機過程方法、模糊數學法、灰色系統預測滑坡失穩分析方法、人工智慧和人工神經網路方法。

各種不確定性方法在對邊坡進行穩定性分析時，不同程度地考慮了邊坡岩體和邊坡工程本身的不確定性，對邊坡工程複雜性和非線性性質的認識是傳統的確定性方法所不能比擬的．這也決定了不確定性方法在邊坡工程應用中的普遍性和廣闊前景．但同時也應該注意到，在對邊坡穩定性評價時，沒有將定性分析與定量分析結合起來．提供的評判結果比較單一．它們沒有意識到邊坡破壞是一個漸進的過程，對邊坡動態穩定性演變不能進行分析。

其中，人工智慧當前的進展主要反映在如何使用電腦來模擬人們(專家)那種基於直覺經驗的推理過程，使智能技術在專家的直覺經驗的基礎上再與電腦所賦子的邏輯推理相結合，以求更進一步地模擬與代替專家的智能。人工神經網路是模擬人腦的結構與工作原理，利用數學方法和電腦技術發展起來的一門新興分支科學。它具有許多引人注目的特點：大規模複雜系統，具有很強的自適應、自學習、自組織能力和高度非線性動態處理能力。這種能力可以代替複雜的耗時的傳統演算法，使資訊處理過程更接近於人的大腦思維活動。人工智慧和人工神經網路的研究是當今世界關注的高科技熱點之一。

總的說來，將極限平衡法與數值分析方法相結合，無疑是現今邊坡穩定性計算的一大特點，但是由於邊坡破壞影響因素的複雜性和不確定性，採用概率論、模糊理論和人工智慧技術，使多種理論相互結合、相互補充的綜合分析方法，仍然是當前和今後的發展熱點與方向。4、離心模型試驗離心模型試驗是採用較小比例的模型.通過離心機產生的離心力來模擬土工結構物所受到的自重應力.使模型的應力水準與原型相同.從而達到分析原型結構物特性的目的。

最早提出離心模型試驗思想的是法國工程師Phillip。他從彈性體系的平衡微分方程的角度.推導了一些必要的相似比例關係.並提出了一系列的離心機設計原則。20世紀80年代，我國開始進行土工離心模擬技術的研究。並相繼在南京水利科學研究院、長江水利水電科學研究院、北京水利水電科學研究院、上海鐵道大學、四川大學、西南交通大學等建設了專用的土工離心機試驗室.並進行了大量的試驗研究.推動了土工離心模型試驗技術的發展。

在早期的離心模型實驗中，邊坡穩定性的研究佔有明顯的優勢。這主要是因為邊坡的破壞大都是由於坡體的自重以及與自重有關的其他因素引起的。而離心模型試驗由於能再現自重應力場以及與自重有關的變形過程而具有獨特的優點，從而在邊坡工程中得到越來越廣泛的應用。而後來的模型實驗則主要研究邊坡的形狀、材料的初始性質、加載方式等因素對邊坡穩定性的影響以及滑坡發生的機理,並與當時的其他分析方法做了比較.以便互相驗證,並對離心模型試驗的準確性進行檢驗.同時大大推動了離心模型試驗技術的發展。

第五部分边坡工程防护技术及加固处理方法1、工程防護1.1漿砌片石護坡漿砌片石護坡是工程中坡面防護應用最多的方法，主要有片石護坡和片石護面牆兩種方式。通過漿砌片石防護坡面，可防止雨水對坡面的沖刷，同時對坡體也具有一定的穩定作用。1.2土釘支護土釘支護是以土釘作為主要受力構件的邊坡支護技術，它由密集的土釘群、被加固的原位土體、噴混凝土面層和必要的防水系統組成。1.3、框架預應力錨杆加固技術框架預應力錨杆是近幾年隨著支擋結構的發展而被提出的一種新型支擋結構，其利用鋼筋混凝土框架、錨杆和土體的共同作用來提高邊坡土體力學性能，增加邊坡的整體穩定性，並可結合綠化措施，對保證公路、鐵路和建築物的使用安全，防止滑坡發生，保護周邊環境具有現實意義。框架預應力錨杆支擋結構由框架、擋土板、錨杆和牆後土體組成，屬於輕型擋土結構。框架部分為立柱、橫樑及擋土板，三者連接形成類似樓蓋的豎向梁板結構體系，錨杆錨頭與框架在立柱與橫樑交叉處連接。1.4、注漿加固壓密作用、提高錨杆的承載力和土釘的粘結力作用、提高岩土體的粘聚力作用、提高岩土體內摩擦角作用、提高岩土體的應力作用。“樹根樁+化學灌漿”是樹根樁與化學灌漿兩種邊坡加固技術的有機結合。樹根樁通常由多根(一般3~5根)直徑不大(20cm左右)的直樁或斜樁組成，在空間按一定方式佈設，能為土體提供強有力的支撐腎架。對邊坡土體產生抗滑和錨固作用；而化學灌漿能加速土體固結。封堵土體裂縫，提高土體密實度.漿液固結後的立體網狀漿脈將鬆散的上體連接成整體.有效提高被加固上體的抗剪強度.達到穩定邊坡的作用。

1.5、掛網噴射混凝土支護掛網噴射混凝土支護是靠錨杆、鋼筋網(鐵絲網)和混凝土層共同工作來提高邊坡岩土的結構強度和抗變形剛度，減小岩(土)體側向變形，增強邊坡的整體穩定性。主要適用於岩性較差、強度較低、易於風化的岩石邊坡;或雖為堅硬岩層，但風化嚴重、節理發育、易受自然營力影響、導致大面積碎落，以及局部小型崩塌、落石的岩質邊坡;或岩質邊坡因爆破施工，造成大量超爆、破壞範圍深人邊坡內部，路塹邊坡岩石破碎鬆散、極易發生落石、崩塌的邊坡防護。1.6、錨索框架加固預應力錨索的作用機理是將岩土層對錨索錨固段的摩阻力，通過自由段傳遞到邊坡結構物(地梁)，以維持其受力平衡，改善岩體應力狀態，提高岩體穩定性。其組成分為三部分:內錨頭、外錨頭和錨索體。內錨頭置於穩定岩體中，受力後通過水泥砂漿與岩體聯接而提供錨固力，錨索體由鋼絞線組成，而外錨頭主要由錨具與夾具組成，通過外錨頭以實現對岩體施加預應力。一方面由於預應力的作用，使岩體處於壓密狀態，另一方面，錨索的加固預應力直接改變了滑動面的抗滑力，使邊坡得以加固，穩定。1.7、抗滑樁加固

60年代後期，我國開始使用抗滑樁治理滑坡，由於抗滑樁具有比擋土牆開挖面小、圬工體積小、施工速度快等優點，很快在全國推廣應用。但隨著需要治理的滑坡規模的增大，人們便逐漸認識到其結構的缺陷:抗滑樁是大懸臂受力，主要靠滑動面以下的樁身所受的地基反力來平衡滑坡推力，受力機制不合理，需要的樁長截面大，材料消耗多，工程造價昂貴。為了改善抗滑樁的這種受力狀況，減小樁身截面，縮短懸臂長度，增大抵抗力矩，工程人員不斷研究新的抗滑結構，預應力錨索抗滑樁便逐漸在滑坡治理中得到應用。2、植物防護國際上一般把植物防護定義為:“用活的植物，單獨用植物或者植物與土木工程和非生命的植物材料相結合，以減輕坡面的不穩定性和侵蝕”。其途徑與手段是利用植被進行坡面保護和侵蝕控制。因此，植物防護被譽為有“生命”防護。一般來說，邊坡生態防護就是將工程防護和植物防護結合，在邊坡基本穩定的基礎上，主要是靠植物根莖與土壤間的附著力以及根莖間的互相纏繞來達到加固坡面、提高坡面抗沖刷的能力。2.1植被護坡的功能2.1.1防護功能（1）深根的錨固作用（2）淺根的加筋作用（3）降低坡體孔隙水壓力：植物通過吸收和蒸騰坡體內水分，降低土體的孔隙水壓力，提高土體的抗剪強度，有利於邊坡體的穩定。（4）降雨截留，削弱濺蝕（5）控制土粒流失2.1.2改善環境功能（1）恢復被破壞的生態環境（2）降低雜訊、光污染，保證行車安全（3）促進有機污染物的降解、淨化大氣、調節大氣候2.1.3景觀功能2.2、公路邊坡常見植物防護形式（1）種草：適用於草類生長的土質路塹和路堤邊坡，一般要求邊坡緩於1：1.25，坡高在6m以內。由於草籽易被雨水沖走，種草成活率低等原因，往往達不到滿意的邊坡防護效果．而造成坡面沖溝，表土流失等邊坡病害，導致大量的邊坡病害整治、修復工程，使得該技術近年應用較少。（2）鋪草皮可用於較高較陡的土坡上，亦可鋪在嚴重風化的岩層和成岩作用差的軟岩層邊坡上。特別是雨量較集中的地區，種草的成活率低，但當附近草皮來源較易，鋪草皮更適宜。（3）液壓噴播植草護坡液壓噴播植草護坡是把優選出來的綠化草種、肥料、黏著劑、保水劑、纖維覆蓋物、著色劑等與水按一定比例混合成噴漿，通過液壓噴播機直接噴射到待綠化區域上的一種植草方法。（4）框格防護（骨架植被防護）框格防護是用混凝土、漿砌塊(片)石等材料，在邊坡上形成骨架，能有效地防止路基邊坡在坡面水沖刷下形成沖溝，同時，提高了邊坡表面地表粗度係數，減緩了水流速度。採用框格防護與種草防護結合起來的方法，提高了防護效果，同時美化了環境。（5）植生帶植草護坡植生帶是採用專門的設備和特定的工藝將草種、肥料、保水劑等按一定的比例定植在可自然降解的無紡布或其他材料上。施工時將其固定在邊坡上。

（6）栽藤護坡栽藤就是在採用護面牆、抗滑樁擋土牆等人工構築物地段，栽植攀緣性藤蔓類植物，遮蔽與環境不協調的人造景觀，達到美化環境的效果。另外，藤蔓類植物的覆蓋性很強，在防止降雨對坡面的擊濺作用方面也能起到一定的效果，所以在岩質或土石質等不適合植草種樹的低矮邊坡也可以使用栽藤的方式降低降雨對邊坡的破壞程度。（7）三維網植草護坡三維網植草護坡技術是依靠三維塑膠網良好的固土能力，在剛開挖的坡面上堆填一層適合植物生長的耕植土，在填土上種植護坡植物的一種技術。（8）噴混植生植物護坡噴混植生植物護坡，是在穩定岩質邊坡上施工短錨杆、鋪掛鍍鋅鐵絲網後，採用專用噴射機，將拌和均勻的種植基材噴射到坡面上，植物依靠“基材”生長發育，形成植物護坡的施工技術，具有防護邊坡、恢復植被雙重作用。（9）客土噴播技術客土噴播技術是用高次糰粒劑使客土形成密實結構，植物纖維在其中起到類似植物根莖的網路作用，造就具有耐降雨侵蝕、牢固且透氣、與自然表土相近的生長基礎。

(10)行栽香根草護坡香根草是近十多年才被人們“重新發現”的一種禾本科植物，具有長勢挺立，在3~4月內可長成茂密的活籬笆;根系發達、粗壯，1年內一般可深人地下2m-3m;根系抗拉強度大，達75MPa,耐旱、抗澇、耐火、耐貧瘠、抗病蟲、適應能力極強等特點。行栽香根草護坡就是在土質邊坡上行栽香根草進行邊坡防護的一種工程措施，該技術充分利用了香根草的優良特徵，具有顯著增強邊坡穩定性和理想的固土護坡功能，大有取代傳統片石護坡之趨勢。目前國內應用較少，還有待於公路、鐵路、堤壩、城市建設等邊坡防護工程中進一步試驗推廣。（11）OH液植草護坡該項技術是國外近十多年新開發的一項邊坡化學植草防護措施。它是通過專用機械，將新型化工產品OH液用水按一定比例稀釋後和草籽一起噴灑於坡面，使之在極短時間內硬化，而將邊坡表土固結成彈性固體薄膜，達到植草初期邊坡防護目的，3-6個月後其彈性固體薄膜開始逐漸分解，此時草種已發牙、生長成熱，根深葉茂的植物已能獨立起到邊坡防護、綠化雙重效果，具有施工簡單、迅速，不需後期養護，邊坡防護、綠化效果好等特點。儘管OH液植草護坡具有理想的邊坡防護、綠化效果，但由於該技術所用的這種OH液還沒能實現國產化，使得其工程造價較高，故目前還無法推廣應用，只是在京九鐵路等個別下點進行了嘗試性試驗。

2.3、綜合防護方式生態防護可以與工程防護有機的結合起來應用，對穩定性差而且有大面積鬆動岩塊的邊坡可以根據實際情況，先打入錨杆，再採用混凝土(鋼筋混凝土)骨架防護，然後在骨架框內回填客土後直接種植植物。（1）漿砌片石（混凝土）骨架植物防護（2）多邊形混凝土預製空心塊植物防護（3）錨杆混凝土框架植草防護

（1）漿砌片石(混凝土)骨架植物防護漿砌片石(混凝土)骨架植物防護適用於緩於1：0.75的土質和強風化的岩石邊坡，防止邊坡受雨水侵蝕，避免土質坡面上產生溝槽，加強對風化層土體的支撐穩固作用，其形式主要有拱形骨架、菱形(方格)骨架、人字形骨架等。實際上是將長大坡面分割成有若干骨架支撐的小塊土坡，進行分而治之的有效措施。它具有規則的幾何形狀，造型美觀，當骨架中間的草長起來後，綠白相間，具有較好的視覺效果。骨架的作用在於支撐和分割坡面，消除坡面較大範圍內的相互漸變、牽引的影響。

（2）多邊形混凝土預製空心塊植物防護多邊形混凝土預製空心塊植物防護適用於緩於1：0.75的土質邊坡和全風化、強風化的岩石路塹邊坡。其形式多樣，目前較多的採用六邊形空心塊。六邊形混凝土預製空心塊植物防護實際上同拱形骨架植草防護一樣，也是將邊坡坡面分割成由若干骨架支撐的小塊邊坡;但由於其較後者分割的面積要小，而且每個六邊形的六個邊同周圍的六個六邊形相互嵌擠,因此，其穩定性和抗雨水侵蝕能力要比拱形骨架強得多。

（3）錨杆混凝土框架植草防護錨杆混凝土框架植草防護是近年來在總結錨杆掛網噴漿(混凝土)防護的經驗教訓後發展起來的，它既保留了錨杆對風化破碎岩石邊坡主動加固作用，防止岩石邊坡經開挖卸荷和爆破鬆動而產生的局部楔形破壞，又吸收了漿砌片石(混凝土)骨架植草防護的造型美觀、便於綠化的優點。適用於土質邊坡和坡