PPT边坡工程防护技术

边坡工程程防护技技术提纲纲1认识边坡坡2边坡稳定定性分析析3边坡病害害的防治治4边坡处治治设计的的程序提纲纲1认识边坡坡2边坡稳定定性分析析3边坡病害害的防治治4边坡处治治设计的的程序1认识边坡坡什么是边边坡边坡是自自然或人人工形成成的斜坡坡，是人人类工程程活动中中最基本本的地质质环境之之一，也也是工程程建设中中最常见见的工程程形式边坡的构构成要素素边坡形态态边坡分类类(1)按成因：：天然边边坡、人人工边坡坡(2)按构成岩岩土性质质：粘性性土类边边坡、碎碎石类边边坡、黄黄土类边边坡和岩岩石类边边坡。(3)按高度：：大于l5m称为高边边坡，小小于l5m称为一般般边坡。。(4)根据使用用年限：：临时性性边坡、、永久性性边坡结构面:岩体中具具有一定定方向、、力学强强度相对对较低，，两向延延伸（或或具有有一定厚厚度）的的各种地地质界面面（或带带）。包包括物质质分界面、、岩层层层面、软软弱夹层层和溶蚀蚀面等，规模大者者如断层带，小者者如节理。由于这种种界面中中断了岩岩体的连连续性性，故又又称不连连续面。。结构体:是由不同同产状的的结构面面组合起起来，将将岩体切切割成各各种形状状的单元元块体。。认识岩质质边坡整体与块状结构层状结构构坡体结构构·层状结构坡体结构构·碎裂结构构类受构造结结构面（（断裂面面、节理理面、劈理面））控制坡体结构构·碎裂结构构类受受构造结结构面（（断裂面面、节理理面、劈劈理面））控制散体状结结构提纲纲1认识边坡坡2边坡稳定定性分析析3边坡病害害的防治治4边坡处治治设计的的程序2边坡稳定定性分析析2.1边坡变形形特征边坡变形形规模边坡变形形类型滑坡—是斜坡部部分岩土土体在重重力作用用下，沿沿一定的的软弱面面，缓慢慢地整体体向下移移动，具具有蠕动动变形、、滑动破破坏和渐渐趋稳定定三个阶阶段，有有时也具具有高速速急剧移移动现象象。滑塌—是因开挖挖、填筑筑、堆载载引起斜斜坡的滑滑动或塌塌落，一一般较突突然，粘粘性土类类边坡有有时也会会出现一一个变形形发展过过程。崩塌—是整个岩岩土体块块脱离母母体，突突然从较较陡的斜斜坡上崩崩落、翻翻转、跳跳跃、堆堆落在坡坡脚，规规模巨大大的称为为山崩，，规模较较小的称称为塌方方。剥落—是斜坡岩岩土长期期遭受风风化、侵侵蚀，在在冲刷和和重力作作用下，，岩(土)屑(块)不断沿沿斜坡坡滚落落堆积积在坡坡脚。。万梁高高速公公路张张家坪坪滑坡坡5.12地震宝宝成线线109隧道崩崩塌现现场边坡表表层剥剥落边坡稳稳定性性概念念边坡一一般是是指具具有倾倾斜坡坡面的的土体体或岩岩体，，由于于坡表表面倾倾斜，，在坡坡体本本身重重力及及其他他外力力作用用下，，整个个坡体体有从从高处处向低低处滑滑动的的趋势势，同同时，，由于于坡体体土(岩)自身具具有一一定的的强度度和人人为的的工程程措施施，它它会产产生阻阻止坡坡体下下滑的的抵抗抗力。。一般般来说说，如如果边边坡土土(岩)体内部部某一一个面面上的的滑动动力超超过了了土(岩)体抵抗抗滑动动的能能力，，边坡坡将产产生滑滑动，，即失失去稳稳定；；如果果滑动动力小小于抵抵抗力力，则则认为为边坡坡是稳稳定的的。2.2边坡稳稳定性性土坡稳稳定安安全系系数式中：：——沿整个个滑裂裂面上上的平平均抗抗剪强强度；；——沿整个个滑裂裂面上上的平平均剪剪应力力；——边坡稳稳定安安全系系数。。按照上上述边边坡稳稳定性性概念念，显显然，，Fs>1，土坡坡稳定定；Fs<1，土坡坡失稳稳；Fs=1，土坡坡处于于临界界状态态。边坡稳稳定性性影响响因素素(1)边坡体体自身身材料料的物物理力力学性性质边坡体体材料料一般般为土土体、、岩体体、岩岩土及及其他他材料料混合合堆积积或混混合填填筑体体(如工业业废渣渣、废废料等等)，其本本身的的物理理力学学性质质对边边坡的的稳定定性影影响很很大，，如抗抗剪强强度(内摩擦擦角，，凝聚聚力)、容重重(包括天天然容容重和和饱和和容重重等)。(2)边坡的的形状状和尺尺寸这里指指边坡坡的断断面形形状、、边坡坡坡度度、边边坡总总高度度等。。一般般来说说，边边坡越越陡，，边坡坡越容容易失失稳，，坡度度越缓缓，边边坡越越稳定定；高高度越越大，，边坡坡越容容易失失稳，，高度度越小小，边边坡越越稳定定。(3)边坡的的工作作条件件边坡的的工件件条件件主要要是指指边坡坡的外外部荷荷载，，包括括边坡坡和边边坡顶顶上的的荷载载、边边坡后后传递递的荷荷载，，如公公路路路堤边边坡顶顶上的的汽车车荷载载、人人行荷荷载等等，储储灰场场后方方堆灰灰传递递的荷荷载，，水坝坝后方方水压压力等等。边坡体体后方方的水水流及及边坡坡体中中水位位变化化情况况是影影响边边坡稳稳定的的一个个重要要因素素，它它除自自身对对边坡坡产生生作用用外，，还影影响边边坡体体材料料的物物理力力学指指标。。(4)边坡的的加固固措施施边坡的的加固固是采采取人人工措措施将将边坡坡的滑滑动传传送或或转移移到另另一部部分稳稳定体体中，，使整整个边边坡达达到一一种新新的稳稳定平平衡状状态，，加固固措施施的种种类不不同，，对边边坡稳稳定的的影响响和作作用也也不相相同，，但都都应保保证边边坡的的稳定定。2.3边坡稳稳定性性分析析基本本理论论定性分分析法法(工程地地质类类比法法)定量分分析法法(以极限限平衡衡理论论为基基础的的条分分法和和以弹弹塑性性理论论为基基础的的数值值计算算方法法)条分法法[由瑞典典人彼彼得森森(K.E.Petterson)在1916年提出出]对比分分析—工程地地质类类比法法将已有有的天天然边边坡或或人工工边坡坡的研研究经经验（（包括括稳定定的或或破坏坏的）），用用于新新研究究边坡坡的稳稳定性性分析析，如如坡角角或计计算参参数的的取值值、边边坡的的处理理措施施等。。选取的的经验验值（（如坡坡角、、计算算参数数等））仅能能用于于地质质条件件简单单的中中、小小型边边坡特点：：经验验性和和地区区性岩体稳稳定的的结构构分析析—赤平极极射投投影图图法岩体稳稳定的的结构构分析析的基基本内内容和和实质质通过对对岩体体结构构要素素结构构面和和结构构体分分析，，明确确岩体体滑移移的边边界条条件是是否具具备，，就可可以对对岩体体的稳稳定性性作出出判断断。分析步步骤（1)对岩体体结构构面的的类型型、产产状及及其特特征进进行调调查、、统计计、研研究。。(2)对各种种结构构面及及其空空间组组合关关系以以及结结构体体的立立体形形式进进行图图解分分析。。初步判判断边边坡的的稳定定性：：(1)当结构构面或或结构构面交交线的的倾向向与坡坡面倾倾向相相反时时，边边坡为为稳定定结构构；(2)当结构构面或或结构构面交交线的的倾向向与坡坡面倾倾向基基本一一致但但其倾倾角大大于坡坡角时时，边边坡为为基本本稳定定结构构；(3)当结构构面或或结构构面交交线的的倾向向与坡坡面倾倾向之之间夹夹角小小于45°°且倾角角小于于坡角角时，，边坡坡为不不稳定定结构构。假设边边坡上上的变变形岩岩体为为单一一的层层状结结构，，如图图所示示，岩岩体在在自重重作用用下的的稳定定性系系数为为式中：：W———变形岩岩体的的重力力；h————滑动动面面上上变变形形岩岩体体的的高高度度；；α————滑动动面面的的倾倾角角；；L————滑动动面面的的长长度度；；γ————岩体体的的容容重重；；c、φ———滑动动面面的的内内摩摩擦擦角角和和粘粘聚聚力力。。岩质质边边坡坡平平面面破破坏坏当楔楔形形岩岩体体由由两两个个结结构构面面所所构构成成，，两两个个结结构构面面为为预预测测的的滑滑动动面面，，边边坡坡为为直直立立平平顶顶的的边边坡坡时时，，可可得得：：楔形形体体的的体体积积：：楔形形体体的的重重力力：：两个个结结构构面面的的面面积积：：岩质质边边坡坡楔楔形形破破坏坏的的仿仿平平面面处处理理又令令BD=L，设两两结结构构面面的的值值相相等等，，cl和c2分别别为为两两结结构构面面的的单单位位粘粘聚聚力力，，且且断断面面是是三三角角形形，，按按““仿仿平平面面””问问题题来来处处理理，，则则岩岩体体的的稳稳定定系系数数为为土坡坡条条分分法法条分分法法实实际际上上是是一一种种刚刚体体极极限限平平衡衡分分析析法法。。其其基基本本思思路路是是：：假假定定边边坡坡的的岩岩土土体体坡坡坏坏是是由由于于边边坡坡内内产产生生了了滑滑动动面面，，部部分分坡坡体体沿沿滑滑动动面面而而滑滑动动造造成成的的。。滑滑动动面面上上的的坡坡体体服服从从破破坏坏条条件件。。假假设设滑滑动动面面已已知知，，通通过过考考虑虑滑滑动动面面形形成成的的隔隔离离体体的的静静力力平平衡衡，，确确定定沿沿滑滑面面发发生生滑滑动动时时的的破破坏坏荷荷载载，，或或者者说说判判断断滑滑动动面面上上的的滑滑体体的的稳稳定定状状态态或或稳稳定定程程度度。。该该滑滑动动面面是是人人为为确确定定的的，，其其形形状状可可以以是是平平面面、、圆圆弧弧面面、、对对数数螺螺旋旋面面或或其其他他不不规规则则曲曲面面。。隔隔离离体体的的静静力力平平衡衡可可以以是是滑滑面面上上力力的的平平衡衡或或力力矩矩的的平平衡衡。。隔隔离离体体可可以以是是一一个个整整体体，，也也可可由由若若干干人人为为分分隔隔的的竖竖向向土土条条组组成成。。由由于于滑滑动动面面是是人人为为假假定定的的，，我我们们只只有有通通过过系系统统地地求求出出一一系系列列滑滑面面发发生生滑滑动动时时的的破破坏坏荷荷载载，，其其中中最最小小的的破破坏坏荷荷载载要要求求的的极极限限荷荷载载与与之之相相应应的的滑滑动动面面就就是是可可能能存存在在的的最最危危险险滑滑动动面面。。条分法的的基本假假定如下下：把滑动土土体竖向向分为n个土条，，在其中中任取1条记为i，如图2.1所示，在在该土条条上作用用的已知知力有：：土条本本身重力力Wi，水平作用用力Qi(如地震产产生的水水平惯性性力等)，作用于于土条两两侧的孔孔隙水压压力Ui及Ui+1，作用于土土条底部部的孔隙隙水压力力Udi。土条上的的力矢多多边形如如图2.2所示。当当滑面形形状确定定后，土土条的有有关几何何尺寸也也可确定定，如底底部坡角角ai，底弧长li，滑面上的的土体强强度，也也已确定定。要使使整个土土体达到到力的平平衡，其其未知力力还有：：每一土土条底部部的有效效法向反反力，共共n个；两相相邻土条条分界面面上的法法向条间间力Ei，共n-1个，切向向条间力力Xi，共n-1个；两相相邻土条条间力Xi及Ei合力作用用点位置置Zi，共n-1个；每一一土条底底部切力力Ti及法向力力Ni的合力作作用点位位置ai，共n个。另外外，滑体体的安全全系数Fs，l个。综合上述述分析，，我们得得到共计计有5n-2个未知量量，我们们能得到到的只有有各土条条水平向向及垂直直向力的的平衡以以及土条条的力矩矩平衡共共计3n个方程。。因此，，边坡的的稳定分分析实际际上是一一个求解解高次超超静定问问题。如如果土条条比较薄薄(bi较小)，Ti与Ni的合力作用点点可近似认为为在土条底部部的中点，ai变为已知，未未知量变为4n-2个。与已有的的方程数相比比，还有n-2个未知量无法法求出，要使使问题有唯一一解就必须建建立新的条件件方程。解决决的途径有两两个：一个是是利用变形协协调条件，引引进土体的应应力～应变关关系，另一个个是作出各种种简化假定以以减少未知量量或增加方程程数。前者会会使问题变得得异常复杂，，工程界基本本上不采用，，后者采用不不同的假定和和简化，而导导出不同的方方法。假定n-1个Xi值，更简单地地假定所有Xi=0，这就是常用的的毕肖普方法法。假定Xi与Ei的交角或条间间力合力的方方向，而有斯斯宾塞(Spencer.E)法，摩根斯坦坦－普赖斯法法(Morgenstem—N.R，Price.V.E)、沙尔玛法(Sarma.S.K.)以及不平衡推推力传递法。。假定条间力合合力的作用点点位置，简布布(N.Janbu)提出普遍条分分法。考虑土条间力力的作用，可可以使稳定安安全系数得到到提高，但有有两点必须注注意：一是在在土条分界面面上不能违反反土体破坏准准则，即切向向条间力得出出的平均剪应应力应小于分分界面土体的的平均抗剪强强度；二是不不允许土条间间出现拉应力力，如果这两两点不能满足足，就必须修修改原来的假假定，或采用用别的计算办办法。提纲纲1认识边坡2边坡稳定性分分析3边坡病害的防防治4边坡处治设计计的程序3.1边坡整治的原原则以防为主，辅辅以治理坚持以工程地地质条件为依依据安全性技术经济合理理性实施的可能性性重视社会人文文因素重视环保绿化化3.2边坡整治边坡工程防护护技术坡面防护抹面防护捶面防护喷砂浆和喷混混凝土防护勾缝和灌浆做护面墙干砌片石防护护浆砌片石护坡坡抹面防护适用于易风化化的软质岩层层路堑边坡常用的抹面材材料有各种石石灰混合料灰灰浆、水泥砂砂浆等抹面厚度一般般为3～7cm，可使用6～8年捶面防护适用于易受冲冲刷的土质边边坡或易风化化剥落的岩质质边坡，且坡坡度不陡于1：0.5一般厚度为10一15cm，捶面厚度较较抹面厚度要要大，相应强强度较高，可可抵抗较强的的雨水冲刷，，使用期限为为8～10年喷砂浆和喷混混凝土防护适用于坡面易易风化、节理理裂缝发育、、坡面为碎裂裂结构的岩石石坡面优点：重量轻轻、施工简单单、防止风风化缺点：费用高高、厚度难控控制、易偷工工减料、对公公路自然景观观破坏大、封封面阻水易引引起边坡饱水水坍塌滑坡勾缝和灌浆适用于较坚硬硬且不易风化化的岩石路堑堑边坡，节理理裂缝多而细细者用勾缝，，大而深者用用灌浆做护面墙用于风化严重重或易风化的的软质岩，也也用于较破碎碎岩石的挖方方边坡和坡面面易受侵蚀或或易小型坍塌塌的土质边坡坡护面墙必须建建在符合稳定定边坡要求的的地段，且护护面墙的基础础应设置在稳稳定的地基上上优点：既提高高了挖方边坡坡的稳定性，，又降低了边边坡高度，还还减少了边坡坡挖方数量、、节省了工程程造价干砌片石防护护适用于土质、、软岩及易风风化、破坏较较严重的填挖挖方路基边坡坡在不适于植物物防护或者有有大量开山石石料可以利用用的地段最为为适合图13-3单层石砌护坡坡示意图浆砌片石护坡坡一般适用于易易受水侵蚀的的土质边坡、、严重剥落的的软质岩石边边坡、强风化化或较破碎岩岩石边坡、残残坡积较厚而而松散的边坡坡在不适于植物物防护或者有有大量开山石石料可以利用用的地段最为为适合坚固耐用、材材料易得、施施工工艺简单单、防护效果果好锚杆加固防护护高边坡防护锚锚杆施作抗滑挡土墙抗滑桩3.3边坡植物防护护技术边坡防护植物物选择的原则则护坡功能考考虑从气候土质质环境考虑虑植物物防防护护技技术术的的种种类类及及特特点点种草草防防护护铺草草皮皮防防护护种树树防防护护土工工网网植植草草防防护护行栽栽香香根根草草防防护护蜂巢巢式式网网格格植植草草防防护客客土土植植生生(客土土喷喷播播)植物物防防护护喷混混植植生生植植物物防防护护植生生基基质质喷喷射射防防护护种草草防防护护适用用于于边边坡坡稳稳定定、、坡坡面面冲冲刷刷较较微微且且边边坡坡高高度度不不高高、、坡坡度度不不陡陡于于1：1.25、适适宜宜种种草草的的土土质质边边坡坡或或经经改改良良的的边边坡坡；；一一般般要要求求边边坡坡高高度度不不高高(<6m)、不不浸浸水水或或短短期期浸浸水水，，边边坡坡上上已已扎扎根根的的种种草草坡坡面面防防护护可可容容许许缓缓慢慢流流水水的的短短期期冲冲刷刷。。一般般不不适适于于岩岩石石边边坡坡防防护护，，若若要要在在岩岩石石边边坡坡中中适适用用，，需需使使用用针针对对岩岩石石边边坡坡研研发发的的生生物物防防护护技技术术优点点：：施施工工简简单单方方便便、、成成本本低低、、劳劳动动强强度度小小、、施施工工进进度度快快、、美美化化路路容容与与保保护护环环境境，，具具有有较较好好的的经经济济效效益益与与社社会会效效益益种草草常常用用的的几几种种播播种种方方法法：：①撒撒播播；；是是最最简简单单易易行行的的方方法法，，适适用用于于比比较较松松软软的的土土质质边边坡坡。。②沟播；适用用于土质比较较坚硬的边坡坡上，须对沟沟内土体进行行换土处理，，使草籽易于于发芽生长。。③喷播；适用用于人员作业业不便，或因因边坡土质过过于贫瘠、或或是岩石边坡坡上。④植生带；在在暴雨强度较较大的地区，，可在坡面上上铺设草坪植植生带进行种种草。铺草皮防护适用于边坡坡坡度较陡，冲冲刷稍严重、、需要迅速得得到防护或绿绿化的土质边边坡可以迅速对施施工完后的边边坡实施坡面面防护根据坡面冲刷刷的情况、边边坡坡度、坡坡面水流速度度的具体条件件，分别采用用平铺(平行于坡面铺铺装)、水平叠铺(平行于水平地地面)、垂直叠铺(垂直于坡面)、斜交叠铺(与水平坡面垂垂直成一小于于90°的角)等形式种树防护植树应在1：1.5或更缓的边坡坡上，或在边边坡以外河岸岸及漫滩处主要作用是加加固边坡、防防止和减缓水水流的冲刷。。植树品种以根根系发达、枝枝叶茂盛、生生长迅速的低低矮灌木为主主。土工网植草防防护不仅具有加固固边坡的功能能，在播种初初期还起到防防止冲刷、保保持土壤以利利草籽发芽、、生长的作用用。土工网植草护护坡能承受4m／s以上流速的水水流冲刷，在在一定条件下下可替代浆(干)砌片石护坡。。行栽香根草防防护具有显著增强强边坡稳定性性和理想的固固土护坡功能能香根草是近十十多年才被人人们“重新发发现”的一种种禾本科植物物，长势挺立立，根系发达达、粗壮，耐耐旱、耐涝、、耐火、耐贫贫瘠、抗病虫虫、适应能力力极强蜂巢式网格植植草防护类似于干砌片片石护坡在修整好的边边坡坡面上拼拼铺正六边形形混凝土框砖砖形成蜂巢式式网格后，在在网格内铺填填种植土，再再在砖框内栽栽草或种草的的一项边坡防防护施工简单，外外观齐整，造造型美观大方方，具有边坡坡防护、绿化化双重效果，，工程造价适适中，略高于于浆砌片石骨骨架护坡，多多用于填方边边坡的防护。。客土植生(客土喷播)植物防护在边坡坡面上上挂网机械喷喷填(或人工铺设)一定厚度、适适宜植物生长长的土壤或基基质(客土)，并喷播种子子的边坡植物物防护措施多用于普通条条件下无法绿绿化或绿化效效果差的边坡坡施工工序为：：清理坡面、、钻孔打锚杆杆、挂网、喷喷射客土喷混植生植物物防护类似于客土喷喷播的一项生生态防护技术术在稳定岩质边边坡上施工短短锚杆、铺挂挂镀锌铁丝网网后，采用专专用喷射机，，将拌和均匀匀的种植基材材喷射到坡面面上，植物依依靠“基材””生长发育，，形成植物护护坡的施工技技术，具有防防护边坡、恢恢复植被双重重作用缺点：保水、、保肥效果较较差，植物演演替及隔热性性能较低。植生基基质喷喷射防防护可应用用于坡坡度小小于1：0.5的软岩岩、硬硬岩边边坡及及酸性性、强强酸性性土质质边坡坡。工序：：打锚锚杆(锚钉)、挂土土工合合成网网和喷喷植生生基质质优点：：成本本低，，不足足国内内外同同类技技术成成本的的一半半，且且施工工后养养护较较粗放放，维维护简简便，，只需需作适适当的的浇水水管理理3.4边坡综综合防防护技技术边坡加加固、、边坡坡水土土保持持及生生态恢恢复三三个方方面综合防防护技技术的的种类类及特特点三维植植被网网结合合植被被护坡坡技术术框格结结构结结合植植草护护坡综合防防护工工程的的基本本原理理边坡加加固原原理边坡水水土保保持原原理生态恢恢复原原理裸露坡63Unit2-Overview三维植植被网网结合合植被被护坡坡技术术具有施施工方方便、、工期期较短短、造造价低低廉、、护坡坡效果果好等等优点点，可可在短短期内内绿化化、美美化边边坡，，使公公路与与周围围环境境景观观融为为一体体，并并有利利于生生态平平衡的的恢复复与维维持。。三维植植被网网框格格的优优点：：工工程造造价低低；；社会会效益益好；；工工程效效果好好盖无纺纺布排水设设施回填客客土土工格格室喷播施施工挂三维维网前期养养护坡面植植被恢恢复施工工技术术坡面清清理三维网网坡面面植被被恢复复施工工流程程高陡岩岩石坡坡面三三维网网施工工裸露坡坡面喷播覆覆盖植被恢恢复高陡岩岩石坡坡面植植被恢恢复前前后对对比67Unit1-Introduction主动防防护网网加三三维植植被网网种植植框格结结构结结合植植草护护坡采用混混凝土土、浆浆砌片片块石石、卵卵(砾)石等材材料做做骨架架，框框格内内宜采采用植植物防防护或或其他他辅助助防护护措施施适用于土土质或风风化岩石石边坡防防护砌石护坡坡与植被被护坡