13边坡防护综述重点

第十三讲

边坡防护综述边坡防护技术讲义§绪论本章内容本章主要讲述了以下一些内容：1.边坡失稳及其根本原因。2.边坡稳定的影响因素。3.边坡防护的概念。4.边坡防护设计步骤及具体内容。边坡失稳——边坡失去原有稳定状态，产生塌滑变形的现象。边坡失稳的根本原因:边坡中土体内部某个面上的剪应力达到了它的抗剪强度。边坡失稳的具体原因：(1)滑面上的剪应力增加：如填土作用使边坡的坡高增加、渗流作用使下滑力产生渗透力、降雨使土体饱和，容重增加、地震作用等；(2)滑面上的抗剪强度减小：如浸水作用使土体软化、含水量减小使土体干裂，抗滑面面积减小、地下水位上升使有效应力减小等。§绪论本章理论一.边坡失稳及其原因边坡稳定影响因素主要有：1〕岩土性质；2〕岩层的构造与结构；3〕水文地质条件；4〕地形地貌；5〕风化作用；6〕气候作用；7〕地震作用；8〕人类活动。一个边坡的失稳往往是多种因素共同作用的结果，这些因素可以归为两类。外因——外界力〔开挖、超载、地震、渗流水等〕的作用破坏了岩土体原来的应力平衡状态。内因——岩土体抗剪强度降低〔如持续降雨等〕而导致原有应力平衡状态的破坏。二.边坡稳定的影响因素§绪论本章理论其中Ⅰ类为不稳定边坡，易失稳；Ⅱ类为欠稳定边坡，长时间降雨时会失稳；Ⅲ类为基本稳定边坡，在长期风化营力作用下，遇到超长降雨，会失稳；Ⅳ类为稳定边坡，一般不会失稳。表中，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类边坡需要加固处理，Ⅳ类边坡不需加固，只需要继续坡面防护。三.边坡稳定性分类安全系数<11~1.11.1~1.251.25类别不稳定Ⅰ欠稳定Ⅱ基本稳定Ⅲ稳定Ⅳ表边坡稳定性分类表求出势能产生的下滑趋势力与坡体土〔岩〕自身强度产生的阻止坡体下滑的下滑抵抗力之比，并取之作为安全系数，以对边坡的稳定性进行分类。§绪论本章理论边坡防护——对不稳定或欠稳定〔Ⅰ、Ⅱ类〕边坡进行坡体加固，以保证边坡的稳定和安全。边坡之所以会发生失稳破坏，是由于势能产生的下滑趋势力大于坡体土〔岩〕自身强度产生的阻止坡体下滑的下滑抵抗力。因此可以采取一些措施，以减小下滑趋势力或增大下滑抵抗力，从而使边坡重新达到应力平衡状态。这些措施就是边坡防护技术，亦称边坡处治技术。常用边坡防护技术为：1)改变边坡形态；2)加强边坡排水；3)设置支挡结构；4)设置加固结构。四.边坡防护方法§绪论本章理论分析地质资料确定支护方案边坡稳定分析支护结构计算出图、施工、监测§绪论本章理论五.边坡防护步骤具体步骤是1.分析地质资料：边坡工程处治就是根据地质勘察资料，对边坡的稳定性进行计算分析，判断其稳定性，并对不稳定的边坡进行支护结构设计。因此，边坡工程支护设计首先就必须充分收集和了解有关边坡的资料，并对资料进行分析，以充分熟悉和了解整个边坡。

需要了解和分析的边坡的资料一般有以下内容：地质测绘资料；地质勘察报告；水文条件；地震资料；边坡的相关资料。§绪论本章理论2.进行边坡稳定性分析边坡稳定性分析就是对由势能产生的下滑趋势力(以后称下滑推力)与坡体自身强度产生的阻止坡体下滑的下滑抵抗力之比(以后称阻滑力)进行比较。工程中采用边坡稳定安全系数K(或FS)来衡量。见表所示。K(或FS)由公式计算。式中为整个滑动面上的平均抗剪强度(阻滑力)；式中为整个滑动面上的平均剪应力(下滑推力)。§绪论本章理论3.确定边坡支护方案应该根据边坡的地层的工程性质、水文地质条件、荷载特性、使用要求、原材料供应、施工技术条件等因素，来确定边坡的支护方案。

§绪论本章理论4.进行支护结构设计计算边坡支护设计，就是考虑如何“减小下滑推力(刷方减重、排水)增大阻滑力(支护、注浆、排水)〞，以及增大或减小多少的问题。具体需要作的设计计算工作主要有：1)整体稳定性分析：将加固措施作用于不稳定边坡，与边坡一起重新进行稳定性分析(支护结构提供额外的阻滑力)，以保证支护结构可以提供足够的阻滑力，从而保证边坡的安全。据此确定加固结构的最小尺寸及埋深。2)局部稳定性分析：将稳定性分析中得到的不稳定边坡的剩余下滑推力作用于支护结构上，验算支护结构的稳定性(如挡土墙抗滑移、抗倾覆)。§绪论本章理论3)支护结构作用效应：计算支护结构的作用效应，并按照验算内容计算出各种作用效应组合。4)支护结构截面设计：根据支护结构的作用效应组合，进行截面尺寸和配筋设计，以满足承载能力极限状态和正常使用极限状态的要求。§绪论本章理论5.出设计文件及施工和监测方案将计算结果，用图纸及文件的形式表达出来，并制定施工和监测方案。第一章结束§绪论本章内容本章主要讲述了以下一些内容：1.边坡稳定性的判断。2.边坡稳定性分析方法。3.非粘性土边坡稳定性分析。4.无张节理平面滑动岩质边坡稳定性分析。5.有张节理平面滑动岩质边坡稳定性分析。6.圆弧滑动土质边坡条分法稳定性分析。7.折线滑动土质边坡不平衡推力传递系数法稳定性分析。§边坡稳定性分析本章理论采用分析边坡的安全系数的方法，分析其稳定性。表建筑波安全系数规定值一级边坡二级边坡三级边坡平面滑动法折线滑动法1.351.301.25圆弧滑动法1.301.251.20计算方法安全系数K边坡安全等级

上表中的安全等级根据边坡破坏的后果而定：一级边坡为破坏后果很严重的边坡；二级边坡为破坏后果严重的边坡；三级边坡为破坏后果不严重的边坡。§边坡稳定性分析一.边坡稳定性分析边坡稳定性分析的方法较多，总体可以分为三大类。一是定性分析方法。包括：1)根据边坡工程地质条件定性分析方法；2)经验类比方法；3)赤平投影方法等。二是将边坡视为刚体的极限平衡理论法。包括：1)平面滑动或楔形滑动静力分析法；2)条分法；3)不平衡推力传递系数法等。三是以弹塑性理论为基础的数值计算方法。包括：1)有限元法；2)有限差分法；3)边界元法等。§边坡稳定性分析本章理论二.边坡稳定性分析方法非粘性土的抗剪强度，仅有内摩擦角，没有粘聚力。边坡上土单元自重为：下滑力：抗滑力：安全系数：当时，干砂天然休止角=内摩擦角，所以当坡角小于土的内摩擦角时边坡稳定。1z§边坡稳定性分析本章理论三.非粘性土边坡稳定性分析如下图，岩质边坡一般是因为软弱夹层或风化开裂等原因而产生的单一滑动面，其抗剪强度即有内摩擦角，也有粘聚力，有时还有静水压力存在。边坡下滑力：边坡抗滑力：安全系数：§边坡稳定性分析本章理论四.无张节理平面滑动岩质边坡稳定性分析边坡有张节理时，在降雨情况下，由于底部排水不畅，张节理会临时充水达到一定高度，沿张节理滑动面会产生静水压力，从而使滑动力突然增大，这也就是暴雨过后容易产生滑动的重要原因。§边坡稳定性分析本章理论五.有张节理平面滑动岩质边坡稳定性分析U-水压力在滑动面上产生的浮力V-张性断裂面上的水压力边坡有张节理时，计算也不复杂。即将静水压力产生的效果(沿坡面切向分力会增大下滑力，沿坡面法向分力会减小阻滑力)考虑进去，重新计算安全系数即可。§边坡稳定性分析本章理论后缘裂缝静水压力V：沿滑动面静水压力U：计算时作如下假定：1)张节理是直立的；2)降水沿张节理的底部进入滑动面，在大气压下沿滑动面底部流出。那么此时降水引起的静水压力为：那么此时稳定系数K：§边坡稳定性分析本章理论滑体中取一任意土条i，不考虑土条间的作用力，那么土条上仅有重力、阻滑力和重力法向分力，其中对圆心O点的力矩为零，那么稳定安全系数K就是所有重力对O点的力矩之和与阻滑力对O点的力矩之和之比。重力对O点的力矩为：阻滑力对O点的力矩为：;引入那么有：此时边坡的安全系数K为：§边坡稳定性分析本章理论六.圆弧滑动土质边坡条分法稳定性分析继续推导：又有：那么安全系数：由于：那么有：最终：§边坡稳定性分析本章理论划分土条，选定[K]值。然后从边坡顶部第1块土条开始，对每一块土条用下式计算其不平衡推力(剩余下滑力)P1，即为第1和第2土条间的剩余推力；再计算第2块土条在原有荷载和P1共同作用下的不平衡推力(剩余下滑力)P2；直至算到最后一块。那么此时的剩余下滑力即为边坡在安全系数为[K]值时的边坡下滑力。式中注：利用上式计算时，当得出的某一土条Pi<0时，需取其为零继续计算。§边坡稳定性分析本章理论七.折线滑动土质边坡不平衡推力传递系数法稳定性分析非粘性土质平面滑面有张节理岩质边坡瑞典圆弧法边坡不平衡推力传递系数法无张节理岩质边坡式中§边坡稳定性分析本章公式§边坡稳定性分析第二章结束本章内容本章主要讲述了以下一些内容：1.坡率法与刷方减重的概念。2.坡率法与刷方减重的区别。3.坡率法的设计内容及考虑因素。4.土质边坡坡面破坏的破坏形式及防护措施。5.岩质边坡坡面破坏的破坏形式及防护措施。6.刷方减重的设计内容及本卷须知。§坡率法及刷方减重本章理论1.坡率法仅通过控制边坡的高度和坡度(不做其他支护)而使边坡稳定的边坡设计方法，即为坡率法。

坡率法是边坡设计方法，常用于挖方工程中。是边坡设计工作。通过设计，合理控制边坡的高度和坡度，从而保证施工后的边坡的稳定性。2.刷方减重刷方减重是将不稳定边坡致滑段的滑体超重部分挖除，以减小滑体的下滑力，而使边坡稳定的方法。

刷方减重是针对不稳定边坡的，其目的是对不稳定边坡进行处置，这一点与坡率法不同。§坡率法及刷方减重一.坡率法与刷方减重概念与区别§坡率法及刷方减重本章理论坡率法设计就是要在保证边坡的稳定的条件下，确定边坡的形状和坡度。因此，坡率法的设计内容是：1)确定边坡的形状；2)确定边坡的坡度(即边坡坡率)；3)边坡稳定性验算；4)设计坡面防护；5)边坡坡面水系设计。§坡率法及刷方减重二.坡率法设计内容及考虑因素本章理论§坡率法的设计1.土质边坡坡面破坏形式土质边坡坡面破坏形式主要是冲刷破坏。冲刷破坏会导致水土流失，严重的会发生泥石流。2.土质边坡坡面防护方法土质边坡可以采用如下方法防护坡面：1)坡面植被；2)设置骨架，并在骨架内植草；3)边坡挂网生物防护；4)圬工护坡。三.土质边坡坡面破坏形式及防护措施本章理论§坡率法的设计1.软质岩软质岩是指新鲜岩块的饱和单轴抗压强度小于30M的岩石。2.软质岩边坡坡面破坏形式软质岩边坡的坡面破坏形式主要是继续风化。3.软质岩边坡坡面防护方法

软质岩边坡坡面防护主要工作就是防止边坡坡面继续风化。具体方法同前面土质边坡的防止方法一样，另外还有喷砂浆或喷混凝土罩面。主要还是植物防护和骨架植物防护。四.岩质边坡坡面破坏形式及防护措施本章理论§坡率法的设计4.硬质岩软质岩是指新鲜岩块的饱和单轴抗压强度大于30M的岩石。5.硬质岩边坡坡面破坏形式硬质岩边坡的坡面破坏形式主要是继续风化和岩石崩塌破坏。6.硬质岩边坡坡面防护方法

软硬质岩边坡坡面防护主要工作就是防止边坡坡面继续风化及崩塌落石破坏。做法是罩面、设置柔性防护网、灌浆、设置遮挡建筑物(如明洞)等。本章理论四.岩质边坡坡面破坏形式及防护措施§刷方减重设计1)设计前必须弄清滑坡的成因和性质，查明滑动面的位置、形状及可能发展的范围，根据要求进行设计计算，以确定减重范围。2)刷方减重的弃土，不能堆置在滑坡的阻滑地段，应尽量堆置与滑坡前缘，以便增大阻滑力，起到堆载阻滑的作用。3)牵引式滑坡或滑坡带的土具有卸载膨胀性质的滑坡，不宜采用刷方减重的方法。4)刷方减重后，应检验滑面从残存滑体的薄弱部分剪出的可能性。5)刷方减重后，必须做坡面防护。五.刷方减重的设计内容本章理论§刷方减重设计

滑坡超重计算是刷方减重设计的重要依据。一个滑坡应在上面部位减重，减重多少完全取决于滑坡超重计算的结果。超重计算在主滑动面上进行，对于大面积的滑坡应取多个纵断面计算(如第二章最后的工程实例)。计算方法采用不平衡推力传递系数法。并根据计算的每个土条的下滑力和剩余下滑力，最终确定减重位置和数量。需要注意的是，一定要确定好减重的位置。不能把阻滑段的土减掉，这样反而更加不安全。本章理论六.刷方减重设计本卷须知第三章结束§坡率法及刷方减重本章内容本章主要讲述了以下一些内容：1.抗滑挡土墙的作用及应用范围。2.抗滑挡土墙上的基本力系。3.抗滑挡土墙上基本力系的计算方法。4.抗滑挡土墙上的附加力系及相应计算方法。5.抗滑挡土墙合理高度的概念及确定方法。6.抗滑挡土墙的稳定性验算。7.抗滑挡土墙的强度验算。§抗滑挡土墙§抗滑挡土墙1.抗滑挡土墙是一种能够抵抗侧向土压力，防止墙后土体坍塌和增加其稳定性的建筑物。2.抗滑挡土墙作用

抗滑挡土墙是目前边坡支护和处治中小型边坡中应用最为广泛而且较为有效的措施之一。抗滑挡土墙的主要作用就是稳定边坡，适用于牵引式滑坡(因挖去山坡坡脚失去支撑而引起的滑坡)。在交通工程中，抗滑挡土墙可用以支撑路堤或路堑边坡、隧道洞口，同时防止水流冲刷路基，同时也常用于处理路基边坡滑坡崩塌等路基病害。尤其广泛应用于山区边坡。本章理论一.抗滑挡土墙的作用及适用范围基本力系基本力系是指由滑坡体和抗滑挡土墙本身的下滑力和阻滑力，它与滑体的大小、重量、滑动面形状和滑面的抗剪强度指标c、φ有关。作用在抗滑挡土墙上的基本力系，一是挡土墙提供的阻滑力，二是挡土墙上的侧压力。挡土墙上的侧压力为主动土压力或滑坡推力，二者在力的大小、方向、分布和合力作用点等方面都不一样，挡土墙设计时，需要依实际情况选择。§抗滑挡土墙本章理论二.抗滑挡土墙上的基本力系作用在普通挡土墙上的土压力，是按库伦理论或朗金理论来计算，其破裂面与土压力的大小均随墙高和墙背形状的变化而变化。作用在抗滑挡土墙上的滑坡推力那么在滑动面(如直线、折线或圆弧滑动面等)的情况下按剩余下滑力法来计算。采用平面滑动法、瑞典圆弧法、不平衡推力传递系数法等方法。一般情况下，滑坡推力远大于挡土墙上的主动土压力。而且此其合力作用点比普通土压力的合力作用点高，一般位于滑面以上l／2墙高处，且推力的方向与滑移面层平行。§抗滑挡土墙本章理论三.抗滑挡土墙上的基本力系计算方法当滑坡推力小于主动土压力时，理论上应把主动土压力作为设计推力进行设计。但一般滑坡推力的合力作用点位置却较主动土压力的作用点高，因此二者产生的倾覆力矩就不一定哪个大了。即挡土墙的抗倾覆稳定性应该取其力矩较大者进行验算。亦即，当滑坡推力小于主动土压力时，挡土墙抗滑移验算应取主动土压力；而挡土墙抗倾覆稳定性验算时，却需要计算并比较哪个的倾覆力矩更大些。§抗滑挡土墙本章理论四.抗滑挡土墙上基本力系的选择1)滑坡体上有外荷载Q(建筑物自重、汽车荷载)时，应将Q加在相应的滑块自重W之中。2)对于水库岸坡等地带的滑坡，滑体有水，且与滑带水连通时，应考虑动水压力。3)滑坡体内有贯通至滑动面的裂隙，滑动时裂隙充水，那么就考虑裂隙水对滑坡体的静水压力J，作用于裂隙底以上hi／3高度处，水平指向下滑方向，大小为：。4)设防烈度大于6度时，需考虑地震作用，按照抗震规范计算。§抗滑挡土墙本章理论五.抗滑挡土墙上的附加力系抗滑挡土墙的高度如果不合理的话，尽管它使滑坡体原来的出口受阻，但滑坡体可能沿新的滑动面发生越过抗滑挡土墙的滑动。因此，抗滑挡土墙的合理墙高应保证滑坡体不发生越过墙顶的滑动。合理墙高可采用试算的方法确定(如下页图4．10所示)。先假定一适当的墙高，过墙顶A点作与水平线成夹角的直线，交滑动面于a点，以Sa、Aa为最后滑动面，计算滑坡体的剩余下滑力。然后，再自a点向两侧每隔5°作出Ab、Ac…和Ab′、Ac′、…等虚拟滑动面进行计算，直至出现剩余下滑力的负值低峰为止。假设计算结果为剩余下滑力为正值时，那么说明墙高不足，应予增高；当剩余下滑力为过大的负值时，那么说明墙身过高，应予降低。§抗滑挡土墙本章理论六.抗滑挡土墙的合理高度的概念§抗滑挡土墙本章理论抗滑挡土墙的稳定性验算与普通重力式挡土墙的稳定性验算相同，仅是将主动土压力改为设计推力和主动土压力之间的较大值。验算内容包括：抗滑稳定性验算和抗倾覆稳定性验算。1.抗滑移稳定性验算上式中的计算参数与普通挡土墙的基本一样，仅挡土墙承受的水平推力H不一样，需要在主动土压力和剩余滑坡推力间取较大值。§抗滑挡土墙本章理论七.抗滑挡土墙的稳定性验算2.抗倾覆稳定性验算上式中的计算参数与普通挡土墙的基本一样，仅倾覆力标准值对O点的倾覆力矩MO不一样。如前所述，此时需要计算并比较主动土压力和剩余滑坡推力哪个产生的倾覆力矩MO更大些，并取其较大值进行验算。§抗滑挡土墙本章理论 设计时要求基底最大应力应小于地基承载力，即§抗滑挡土墙本章理论八.抗滑挡土墙的强度验算1.墙下地基强度验算2.墙身强度验算

为保证墙身的安全可靠，要求挡土墙墙身应有足够的强度。抗滑挡土墙的截面强度验算与普通重力式挡土墙的完全相同。验算的内容包括：偏心受压承载力验算、弯曲承载力验算和抗剪承载力验算。一般可取一、二个控制截面进行强度验算。

第四章结束§抗滑挡土墙本章内容本章主要讲述了以下一些内容：1.抗滑桩的作用原理及适用范围。2.地基反力系数的概念，m、k、c的概念及其适用土质。3.抗滑桩的计算宽度的概念及计算方法。4.刚性桩和弹性桩的概念及临界埋深。5.刚性桩和弹性桩的判断。§抗滑桩

抗滑桩依靠桩与桩周岩土体的相互嵌制作用把桩后侧土压力或滑坡推力传递到稳定地层中，利用稳定地层的锚固作用和被动土压力，使坡体或滑坡得到稳定。通过桩身将上部承受的坡体推力传给桩下部的侧向土体或岩体，依靠桩下部岩土体的侧向阻力来承担边坡的下推力，而使边坡稳定。

抗滑桩适用于除流塑性滑坡以外的各种类型滑坡。§抗滑桩本章理论一.抗滑桩的作用原理及适用范围

桩侧岩(土)的弹性抗力系数简称地基反力系数，是地基承受的侧压力与桩在该处产生的侧向位移的比值。亦即单位土体或单位岩体在弹性限度内产生单位压缩变形时所需施加于其单位面积上的力。其计算符合胡克定律。桩背后土压力为被动土压力，但实际受力不同于传统土压力理论，桩类似于弹性地基梁，桩背后土压力类似于基底压力，因此用地基反力系数计算。二.地基反力系数§抗滑桩本章理论二.地基反力系数1.“K〞法——地基反力系数是常数，不随深度而变化，以“K〞表示，相应的计算方法称为“K〞法，可用于地基较为完整硬质岩层或性质相近的半岩质地层。2.“m〞法——地基反力系数随深度按直线比例变化，即在地基内深度为y处的水平地基系数为K=m·y或K=K0+my，相应这一假定的计算方法称为“m〞法，一般用于非岩地基(土类)及风化破碎成土状的软质岩层以及重度随深度增加的地层。3.“C〞法——地基反力系数沿深度按凸抛物线增大的方法称为“C〞法。§抗滑桩本章理论三.地基反力系数的分力及其适用土层抗滑桩受滑坡推力的作用产生位移，那么桩侧岩土体对桩将产生抗力。当岩(土)变形处于弹性变形阶段时，桩受到岩(土)的弹性抗力作用。岩(土)对桩的弹性抗力及其分布与桩的作用范围有关。为了将空间的受力简化为平面受力，并考虑桩截面形状的影响，将桩的设计宽度(或直径)换算成相当于实际工作条件下的矩形桩宽BP，此BP称为桩的计算宽度。试验说明，桩在水平荷载作用下，不仅桩身范围内的桩侧岩土体受挤压，由于桩土共同作用，桩身宽度以外一定范围内的土体也受到影响，呈现出空间受力状态。§抗滑桩本章理论四.抗滑桩计算的宽度的概念为了简化计算，可将空间受力状态简化为平面问题，可考虑将桩的宽度或直径换算成相当于实际各种条件下的矩形桩，桩的宽度表现为BP，其取值可根据试验确定。具体做法是引入形状换算系数，以考虑桩的形状影响；引入受力换算系数(或称空间换算系数)以考虑桩身范围外的土的影响。试验说明，对不同尺寸的圆形桩和矩形桩施加水平荷载时，直径为d的圆形桩与正面边长为的矩形桩，在其两侧土体开始被挤出的极限状态下，其临界水平荷载值相等。所以，矩形桩的形状换算系数为Kf=1，而圆形桩的形状换算系数为Kf。§抗滑桩本章理论同时，由于将空间受力状态简化成为平面受力状态，在决定桩的计算宽度时，应将实际宽度乘以受力换算系数(或空间换算系数)KB。由试验资料可知，对于正面边长b大于或等于1m的矩形桩受力换算系数KB为(1+1/b)，对于直径d大于或等于1m的圆形桩受力换算系数KB为(1+1/d)。故桩的计算宽度应为：矩形桩：

圆形桩： 在计算桩侧弹性抗力时，采用桩的正面计算宽度。计算桩底反力及桩身强度时，仍用桩的实际宽度。

§抗滑桩本章理论抗滑桩受到滑坡推力后，将产生一定的变形。根据桩和桩周岩(土)的性质和桩的几何性质，其变形可有两种情况。1.桩的位置虽发生了偏离，但是桩轴仍保持原有的线型(即仍为直线)；它之所以变形是由于桩周的岩(土)变形所致——此时桩可认为刚度很大，犹如刚体一样，那么桩称为刚性桩。2.桩的位置和桩轴线型(此时为曲直线)同时发生改变，即桩轴和桩周岩(土)同时发生变形——此时桩就称为弹性桩。两种桩的变形见以下图。§抗滑桩本章理论五.抗滑刚性桩和弹性桩的概念ff刚性桩弹性桩§抗滑桩本章理论试验研究说明，当桩埋入稳定地层(即滑动面以下)内的计算深度(桩的锚固深度h2与桩的变形系数α或β的乘积)为某一临界值时，不管按刚性桩或按弹性桩计算，其水平承载力及传递到地层的压力图形均比较接近。因此，目前将这个临界值作为判别刚性桩或弹性桩的标准(锚固深度h2为滑面根部到桩底部的距离)。当埋深在这个临界值以内时，可认为桩下部几乎没有锚固，那么此时桩是刚性桩；当埋深超过这个临界值时，可视为桩下部得到锚固桩的变形就不是线性的了，此时桩是弹性桩。§抗滑桩本章理论六.抗滑桩的临界埋深1.按K法计算(滑床为岩质)时： 当l2β时，抗滑桩属刚性桩； 当l2β时，抗滑桩属弹性桩。 其中：为桩的变形系数，以m-1计，可按下式计算：式中： K——地基系数(kN/m3)； BP——桩的正面计算宽度(m)； E——桩的弹性模量(kPa)；

I——桩的截面惯性矩(m4)。§抗滑桩本章理论七.刚性桩和弹性桩的判别2.按m法计算(滑床为土质)时： 当l2时，抗滑桩属刚性桩； 当l2时，抗滑桩属弹性桩。其中：为桩的变形系数，以m-1计，可按下式计算：式中：m——水平方向地基系数随深度而变化的比例系数(kN/m4)。其余参数(BP、E、I)的意义同前。§抗滑桩本章理论滑床为岩质时按K法计算滑床为土质时按m法计算当l2β时，抗滑桩属刚性桩；当l2β时，抗滑桩属弹性桩。当l2时，抗滑桩属刚性桩；当l2时，抗滑桩属弹性桩。矩形桩圆形桩一.桩的计算宽度BP二.弹性桩刚性桩判别§抗滑桩本章公式第五章结束§抗滑桩本章内容本章主要讲述了以下一些内容：1.岩土锚固技术概念、原理及作用。2.锚杆(索)的组成。3.锚杆(索)的布置原那么。4.锚杆(索)的锚固力的概念及分类。5.锚杆(索)的锚固力的计算。6.锚杆(索)的破坏形式。7.锚杆(索)的设计。8.锚杆(索)的试验。9.土钉墙的原理及其与锚杆(索)结构的异同。§岩土锚固技术岩土锚固技术是一种把受拉杆件埋入地层中，以提高岩土自身强度和自稳能力的工程技术。具体做法是，在天然地层中钻孔直至稳定地层中，插入钢筋或钢绞线，然后在孔中灌注水泥砂浆，形成拉杆。这种拉杆一般称为锚杆或锚索，其中置于稳定地层中的锚杆(或锚索)部分称为锚杆(索)的锚固段。锚杆或锚索的划分主要根据所用材料，采用螺纹钢等硬性材料的拉杆称为锚杆，采用钢绞线等索状柔性材料的拉杆称为锚索。§岩土锚固技术本章理论一.岩土锚固技术概念

岩土锚固的基本原理，就是利用锚杆或锚索周围岩土的抗剪强度来传递结构物的拉力，将下滑推力传递给地层深处的稳定岩土体，以保持边坡的稳定。具体说，就是利用锚杆或锚索的锚固段的抗拔能力，通过锚杆(索)的钢筋或钢绞线，将不稳定边坡的下滑推力传递给稳定地层，将边坡、锚杆(索)以及稳定地层构成一个结构体系，达到维持土体或岩体的边坡(或地基)稳定的目的。§岩土锚固技术本章理论二.岩土加固边坡的原理

锚杆是一种受拉杆件，它的一端与支护结构等联结，另一端锚固在岩土体中，将支挡结构和其他结构所承受的荷载(侧向土压力、水压力以及上浮力、倾覆力、拉拔力等)通过拉杆传递到稳定岩土层中的锚固体上，在由锚固体将传来的荷载分散到周围稳定的岩土层中去。

当锚杆锚固段受力时，首先通过拉杆与周边水泥沙浆(水泥浆)固结体之间的握裹力传到固结体中，然后通过固结体传到周围岩土体。

§岩土锚固技术本章理论1.结构作用——用锚杆(索)加固边坡后，可使锚杆骨架和边坡岩体连锁在一起，形成一个共同工作的复合结构。2.抗剪作用——当边坡滑动时，锚杆(索)在滑面位置受剪，起到抗剪作用。3.锚固作用——靠深入滑面以下的锚固段起作用，可提供边坡承受外荷载的抗力。4.加固作用——可以增强地层的强度，改善地层的力学性能。5.加强作用——可以使锚固地层产生压应力，并可对加固地层起到加筋作用。§岩土锚固技术本章理论三.锚杆(索)加固边坡的具体作用锚杆(索)一般由锚头、自由段和锚固段组成。锚杆(索)钢筋的总长就等于锚头预留长度+自由段长度+锚固段长度。锚头自由段锚固段§岩土锚固技术本章理论四.

锚杆(索)的组成锚杆(索)锚固设计时，应充分研究锚固工程的安全性、经济性和施工的可行性。

永久性锚杆的锚固段不应设置在有机质土、液限大于50或相对密度小于的土层中。这是因为机质土会引起锚杆的腐蚀破坏；液限大于50%的土具高塑性，会引起明显的徐变而导致锚固力不能长期保持恒定；相对密度小于的土较松散不能提供足够锚固力。设计的锚杆必须达到所设计的锚固力要求，防止边坡滑动剪断锚杆。锚杆的钢筋必须符合有关国家标准，且应有效防腐。§岩土锚固技术本章理论五.锚杆(索)的布置原那么1.锚杆上覆地层厚度应不小于，以避开车辆反复荷载的影响，也避免采用高压注浆使上覆土层隆起。2.锚杆水平与垂直间距不得小于，以避免群锚效应发生而降低锚固力；宜大于，避免应力集中。3.一般锚杆的安设角度不小于150，不大于450。4.预应力锚索间距宜大于4m。§岩土锚固技术本章理论采用锚杆(索)加固边坡，需要锚杆(索)能够提供足够的抗滑力，以有效地阻止坡体滑移。锚杆(索)提供的抗滑力，就是锚杆(索)的锚固力。此锚固力是拉杆的轴向拉力，方向沿锚杆(索)的轴线方向，大小可按计算确定。其计算方法是，将锚杆(索)结构和滑坡体以及其他支挡结构一起，组成完整的结构体系。然后根据力及力矩的平衡条件，最终确定各个锚杆的锚固力。针对锚杆处于岩体内或土体内，采取相应方法计算锚固力。§岩土锚固技术本章理论六.锚杆(索)锚固力的概念1.设计锚固力Pt通过边坡的稳定性分析，根据滑坡体推力和安全系数，计算出锚杆(索)需要提供的拉力，这个需要的拉力就是锚杆(索)的设计锚固力，亦称为锚固力标准值。2.容许锚固力Pa

容许锚固力是锚杆(索)设计时，进行拉杆钢筋和锚固段长度验算时采用的拉杆拉力值。为设计锚固力的倍，其取值即为设计锚固力乘以的安全系数K，亦称为锚固力设计值。§岩土锚固技术本章理论七.锚杆(索)锚固力的分类3.极限锚固力Pu

极限锚固力是锚索沿握裹砂浆或砂浆固结体沿孔壁滑移破坏的临界拉拔力，亦称为锚固力极限值

。极限锚固力可以通过破坏性拉拔试验得到，即取破坏性试验时，锚杆(索)的最大拉力值。4.容许锚固力Pa与极限锚固力Pu如前所述，容许锚固力Pa为设计锚固力Pt乘以安全系数K得到，其值不能小于极限锚固力Pu除以相应的安全系数，此安全系数通常取为。即应有：§岩土锚固技术本章理论1.平面滑动时，公式如下所示。§岩土锚固技术本章理论八.锚杆(索)锚固力的计算2.不平衡推力传递系数法计算时，仅考虑锚索沿滑面施加的抗滑力，不考虑垂直滑面产生的法向阻滑力，所需锚固力为：3.条分法计算在土层中，边坡安设锚杆(索)后，锚杆(索)会提供沿拉杆轴向的拉力。此拉力可从两个方面作用于滑坡体，一是沿滑面法向的分力PN，作用于滑面，会增大滑面的摩阻力；二是沿滑面切向的分力PT，会直接产生阻滑力。可根据力的平衡，采用条分法进行计算，可以得到边坡加固后的安全系数。§岩土锚固技术本章理论当锚杆锚固段受力时，首先通过拉杆与周边水泥沙浆(水泥浆)固结体之间的握裹力传到固结体中，然后通过固结体传到周围岩土体。传递过程随着荷载的增加，拉杆与固结体之间的握裹力发挥到最大时，锚固体与岩土体之间就会发生相对位移，产生土与锚固体之间的摩阻力，直到极限摩阻力。锚杆(索)的作用就是要提供足够的锚固力，因此锚杆(索)的验算目的就是要求其受力大于其设计锚固力前不会破坏。因此，可以从锚杆的破坏形式入手，了解锚杆(索)的验算内容。§岩土锚固技术本章理论九.锚杆(索)的破坏形式及验算内容锚杆(索)的破坏形式通常有4种：

1.锚拉杆钢筋被拉断；2.拉筋(锚拉杆)从筋浆界面处脱出；3.锚固体从浆土界面处脱出；4.连锚带岩土一起拔出。前3种指的是单根锚杆的抗拔力(即承载力)问题，属于锚杆的强度破坏问题；第4种即破坏面在土体内部的破坏形式，属于锚杆与土总体稳定性破坏问题。因此锚杆(索)的验算内容主要就是：

1.拉杆钢筋(钢绞线)面积验算；2.锚固段长度验算。§岩土锚固技术本章理论为了避免出现前面的第一种破坏形式，要求拉杆的钢筋不会被拉断，需要验算锚杆(索)达到设计荷载N所需的最小钢筋截面。§岩土锚固技术本章理论为了避免出现前面的第二、第三种破坏形式，即避免拉筋从筋浆界面处脱出或避免锚固体从浆土界面处脱出，要求锚杆(索)的锚固段要有足够的长度，以便于锚固力可以传递到稳定地层中。因此锚杆(索)的锚固段长度的确定，就应该包括两方面内容：1.握裹长度——锚固段足够长，足以保证锚杆(索)钢筋(钢绞线)间的握裹力不小于极限锚固力。2.粘结长度——锚固段足够长，足以保证锚杆(索)刚体与岩土体间的粘结力不小于极限锚固力。1.锚杆(索)钢筋截面验算。§岩土锚固技术本章理论十.锚杆(索)的验算2.锚固段握裹长度验算：3.锚固段粘结长度验算：5.拉杆总长度验算：4.锚固段长度验算：1.锚杆(索)的性能试验——亦称破坏性试验或基本试验，是在工程开工前为了检验锚杆(索)的设计正确性而进行的锚杆(索)破坏性抗拔试验。2.锚杆(索)性能试验的目的——确定所设计的锚杆在设计位置的极限承载力，了解锚杆抵抗破坏时和承受荷载后的力学性状，为锚固工程设计提供可靠的依据。3.试验要求——基本试验数量不应少于3根，其锚杆参数、材料、施工工艺、地质条件和拟设计的锚杆相同。

张拉过程采用逐级循环加载。§岩土锚固技术本章理论十一.锚杆(索)的性能试验1.锚杆(索)的验收试验——在工程完工后为了检验施工质量而进行的检验性抗拔试验。2.锚杆(索)验收试验的目的——检验所施工的锚杆(索)是否达到设计要求，及时发现锚杆设计施工中的缺陷，并判定工程锚杆是否符合设计要求。3.试验要求——验收试验锚杆的数量应取锚杆总数的5%，且不得少于最初施做的3根。验收试验的最大试验荷载，对于永久性锚杆，取为设计轴向拉力值的倍；对于临时性锚杆，取为设计轴向拉力值的倍。张拉过程同样采用逐级循环加载。§岩土锚固技术本章理论十二.锚杆(索)的验收试验当锚杆不够长，达不到滑动面时，加锚的岩体如图一个虚拟的重力挡土墙一样，对边坡起到支撑作用，同时在坡面挂钢筋网并喷射混凝土层，构成土钉墙支护。结构其主要作用是增加滑动面的抗滑摩阻力。土钉支护结构的受力特点与锚杆(索)不同，土钉墙中，土钉群是共同受力、以整体作用考虑的，采用另外计算公式计算。§岩土锚固技术本章理论十三.土钉墙结构的概念2.岩质边坡有静水压力3.瑞典圆弧法4.不平衡推力传递系数法1.岩质边坡无静水压力§岩土锚固技术本章计算一.确定锚杆锚固力二.容许锚固力4.三者之间的关系1.锚固力标准值(计算锚固力)——为按照前面公式计算出的，为保持边坡稳定所需要的锚杆提供的拉力值。2.锚固力设计值(容许锚固力)——为锚固力标准值乘以安全系数K而得到的，进行拉杆钢筋面积验算以及粘结长度验算采用的锚杆拉力值。3.锚固力极限值(极限锚固力)——一般由破坏性试验获得，为锚杆(索)所能提供的最大拉力值。§岩土锚固技术本章计算三.拉杆截面积及长度2.拉杆与砂浆间握裹长度3.砂浆与岩土体间粘结长度4.锚固段长度1.拉杆截面所需总面积5.锚杆(索)总长§岩土锚固技术本章计算§岩土锚固技术第六章结束本章内容本章主要讲述了以下一些内容：1.格构加固边坡概念。2.格构加固边坡原理及注意机理。§格构加固边坡

格构加固技术是在传统格构技术的基础上，更进一步的应用。

其做法是利用浆砌块石、现浇钢筋混凝土或预制预应力混凝土建成网格状框格结构进行边坡坡面防护，同时在格构节点处设置锚杆(索)，并利用锚杆或锚索对边坡加以固定的一种边坡加固技术。格构技术一般与公路环境美化相结合，利用框格护坡，同时在框格之内种植花草可以达到极其美观的效果。这种技术山区高速公路中高陡边坡加固中被广泛采用，其护坡达到既美观又安全的良好效果。§格构加固边坡本章理论一.格构加固技术概念当直接应用预应力锚索加固边坡时，锚索的外锚头处位置常处于高应力状态区，在外锚头附近的浅层岩土表面出现应力受拉区，岩土容易破坏。为了分散其高应力状态，避免浅层局部岩土的压缩变形过大，进而引起预应力的损失，或避免此浅层岩土体破坏，而采用“格构+加固〞的“格构边坡加固技术〞或称“预应力锚索地梁加固〞技术，来解决这个问题。格构作为锚索和坡体的连接体，可起到锚索外锚头的作用，同时还能加强各锚索间的作用联系，保证锚索在抗滑中的均匀性、连续性和整体性，从而达到稳固边坡的目的。§格构加固边坡本章理论格构加固边坡的主要原理是，利用格构是将边坡坡体的剩余下滑力或土压力、岩石压力收集在一起，并分配给格构结点处的锚杆或锚索，然后通过锚索传递给稳定地层，从而使边坡坡体在由锚杆或锚索提供的锚固力的作用下处于稳定状态。因此就格构本身来讲仅仅是一种传力结构，而加固的抗滑力主要由格构结点处的锚杆或锚索提供。一般提到的格构加固技术是一种广义术语，它包含了格构本身和锚杆(索)两部分，即“格构+加固〞两部分。本课程主要讨论的就是“格构+加固〞形成的格构加固技术，有时亦称“预应力锚索地梁加固〞技术。§格构加固边坡本章理论二.格构加固技术原理

格构加固边坡结构中，锚索与格构共同作用。锚索通过强大的预应力对坡体起到预加固的作用，坡体在预应力的作用下，物理力学性能得到了一定程度的改善，增强了坡体的稳定性；其次滑体垂直于滑面方向的压力有较大的增加，增大了滑面上的摩阻力，从而减小了下滑力。格构起着承受并传递锚固力的作用，同时加强了结构的整体性能。从前面的格构加固边坡的作用机理可知，格构加固边坡结构是一种主动支挡加固结构，提前对坡体进行加固，以防止坡体出现失稳或稳定性继续恶化的情况。§格构加固边坡本章理论第七章结束§格构加固边坡本章内容本章主要讲述了以下一些内容：1.加筋土结构的概念及应用。2.加筋土结构的特点。3.加筋土结构的摩擦加筋原理。4.加筋土结构的摩擦加筋原理的适用条件。5.加筋土结构的准粘聚力原理及其适用条件。6.加筋材料的指标。7.加筋土挡墙的概念及计算内容。§加筋土边坡1.加筋土

加筋土——在土中加入加筋材料形成的复合土。2.加筋的作用在土中加入加筋材料可以提高土的强度，增强土体的稳定性。3.加筋土的应用加筋土的应用——加筋土仅应用于填方工程。4.加筋土的组成

加筋土结构一般由基础、面板、加筋材料、土体填料等部分组成。§加筋土边坡本章理论一.加筋土结构的概念1.结构新颖、造型美观2.技术简单、施工方便3.要求较低、节省材料4.施工速度快、工期较短5.造价较低、经济效益好6.适应性强、应用广泛§加筋土边坡本章理论二.加筋土结构的特点加筋土埋设于松散颗粒中，拉筋与颗粒紧密相贴在一起，当拉筋受力发生与颗粒有相对位移时，由于拉筋承受有法向应力，那么会在土粒和拉筋之间产生摩擦力。如果加筋土挡墙受土体的推力而产生破坏，根据郎肯理论，沿破裂面可将墙体分为主动破坏区和稳定区。由于摩阻力的存在，使土体与拉筋形成一种新的复合土体，其中主动破坏区的拉筋会随着土体一起向外移动，从而会对埋深在稳定区的拉筋产生拉力。而稳定区的土体与拉筋的摩阻力会阻止拉筋被拔出。§加筋土边坡本章理论三.加筋土的摩擦加筋原理按照前面的摩擦加筋受力的分析，发现拉筋的作用相当于通过筋带将结构锚固在稳定土体中。因此才要求拉筋材料要保证表面粗糙，同时还要保证足够的强度和模量。如果每一层的拉筋与土体的摩阻力均能抵抗本层拉筋承受的土推力，那么整个结构就会是稳定的结构。这就是加筋土的摩擦加筋原理。§加筋土边坡本章理论§加筋土边坡本章理论前面的分析主要基于一点，就是土颗粒和拉筋间的摩阻力，其作用一是保证下滑土体能够将下滑力传给拉筋(主动滑动区)；二是将拉筋锚固在稳定土层中(稳定区)。为保证土颗粒和拉筋间有足够的摩阻力，另外还要保证拉筋不被拉断，拉筋材料要保证两点：1.表面粗糙，能使筋-土间产生足够的摩阻力(满足前面的要求)；2.同时还要有足够的强度(在筋-土间产生错动前不被拉断)和模量(保证拉筋的变形与土体的变形大致相同)。§加筋土边坡本章理论四.摩擦加筋原理的应用

摩擦加筋原理忽略了筋带在力作用下的变形，同时也未考虑土是非连续性的、各向异性的材料。因此：

摩擦加筋原理对于高模量的加筋材料(主要是金属类材料)比较适用；一般仅适用于砂土类加筋。对于变形较大的合成材料(比如塑料等)只是近似。§加筋土边坡本章理论从工程实际得知，填土中加入了拉筋后，可以明显地增加填土的抗剪能力。因此可以像前面所述，从微观上考虑土加筋后的受力特征，即筋-土是如何共同工作的。也可以抛开其微观受力分析，直接从宏观上探讨加筋效果，即只考虑加筋后，复合的筋-土材料的抗剪强度增加了多少，而不考虑是如何增加的。从宏观上考虑效果的受力特征的原理，就是准粘聚力原理。其方法就是抛开筋-土材料的抗剪强度是如何增加的，只需要知道增加效果即可。即直接通过试验确定增加到多少，增加后的抗剪强度是多少。§加筋土边坡本章理论五.加筋土的准粘聚力原理砂土在竖向压力下受到压密，土会发生侧向应变。如果在土中布置拉筋，由于拉筋对土体的摩擦阻力，当土体受到垂直应力作用时，在拉筋中将产生一个沿拉筋方向的轴向力，可以起限制土体侧向变形的作用，相当于在土中增加了一个对侧压力的反力，使土的抗剪强度提高了。根据未加筋土与加筋土的三轴对比试验结果，发现加筋砂土与未加筋砂土相比，其强度曲线很相似，斜率相同，但是强度增加了，相当于增加了一个截距c。§加筋土边坡本章理论因此，可以说加筋砂土力学性能的改善是由于新的复合土增加了一个截距c，这个c类似于粘聚力，它是砂土没有的，纯粹是砂土加筋的结果。此“粘聚力〞不是实际意义上的粘聚力，而是加筋土抗剪强度的增量，只是从宏观上看，类似于粘聚力的效果，因此称为“准粘聚力〞或“似粘聚力〞。把加筋后土的强度的增加，看成是增加了一个粘聚力的理论，就是“准粘聚力〞原理。准粘聚力原理不仅适用于砂土，还适用于粘性土。§加筋土边坡本章理论加筋材料应该具有较高的强度，较高的模量(受力后变形小)，表面粗糙(能与填料产生足够的摩阻力)，抗腐蚀性好，加工、接长方便，与面板的连接简单可靠。加筋材料的设计取值，主要是两个指标，一是强度，二是变形。对合成类材料，还要考虑其老化问题。§加筋土边坡本章理论六.加筋材料的指标要求加筋土挡墙由基础、加筋材料、加筋体填料、面板、排水设施，以及栏杆等其他设施等构成。加筋土挡墙(以及加筋土边坡)的设计计算内容一般包括：1)内部稳定计算——加筋材料抗拉强度计算和抗拔稳定性计算；2)外部稳定计算——加筋体倾覆稳定、滑移稳定、整体稳定、基底应力和地基承载力验算等；3)构件强度和配筋计算——包括面板强度计算、钢筋混凝土加筋带强度计算、地基强度计算等；4)其他计算——如沉降变形计算等。§加筋土边坡本章理论七.加筋土挡墙的组成和计算§加筋土边坡第八章结束本章内容本章主要讲述了以下一些内容：1.注浆加固边坡的概念、作用、特点和适用范围。2.浆液材料分类及要求。3.边坡注浆考虑因素。4.渗入式注浆理论及其适用。5.劈裂性注浆理论及其适用。6.注浆加固的设计内容。7.注浆加固效果评价的内容和方法。§注浆加固边坡注浆加固技术是指用液压、气压或电化学方法，把某些能够很好地与岩土固结的浆液注入到岩石的裂隙或土体的孔隙中。待浆液凝固后，对周围松散破碎的岩土体起粘结和加固作用，使岩土体成为强度高、抗渗性好及稳定性高的新结构体，从而使岩层和土体的强度大大提高，并改变岩土的力学性能，达到改善岩土体的物理力学性质，增加边坡的稳定性的目的。注浆加固工程中，地质特征是灌浆取得成功的前提，注浆材料和压浆技术是注浆加固的关键。一.注浆加固技术概念§注浆加固边坡本章理论注浆加固技术在边坡处理中的应用一般有两个方面：1.是对于由崩滑堆积体、岩溶角砾岩堆积体、以及松动岩体构成的极易滑动的边坡，对坡体注入水泥砂浆，以固结坡体并提高坡体强度，避免不均匀沉降，防止出现滑裂面。2.是对于正处于滑动的边坡、存在潜在滑面的边坡或者不稳定的滑坡，运用注浆技术对滑带压力注浆，从而提高滑面抗剪强度，提高滑体稳定性。综上可知，边坡注浆加固一般适用于以岩石为主的滑坡、崩塌堆积体、岩溶角砾岩堆积体，以及松动岩体边坡。参见以下图。§注浆加固边坡本章理论一.注浆加固技术应用注浆加固边坡具有以下一些特点：1)施工设备简单；2)规模小、耗资少；3)占地面积小、施工灵活方便；4)工期短、见效快；5)施工噪声和震动小；6)加固深度可深可浅，易于控制；7)应用领域广泛。§注浆加固边坡本章理论三.注浆加固技术特点浆液一般都是由主剂(即主要的原材料，简称浆材，如水泥、砂、粘土、粉煤灰、水玻璃等)、溶剂(水或其他溶剂)以及各种外加剂(如催化剂、固化剂、凝胶剂、缓凝剂等)按照一定的比例配成的混合液体。目前可供使用的浆材总体上可以分为粒状浆材和化学类浆材两大类。

粒状浆材是指水泥、粘土、砂、粘土、粉煤灰等颗粒状材料，配制成浆液后不发生化学反应，又称非化学浆材。而化学浆材是指配成浆液后要发生化学反应的材料，主要有水玻璃类浆材和有机高分子类浆材。§注浆加固边坡本章理论四.浆液材料分类1.渗入性——指浆液渗入岩土孔隙的能力；影响浆液的扩散距离。2.稳定性——指浆液的化学稳定性，即浆液是否会发生强烈的化学反应，以致影响浆液的基本力学性质。3.结石率——指浆液的最初体积与凝固后结石体积之比，一般以百分数表示；结石率越高，加固效果就越好。4.强度特性——强度越高，加固效果就越好。5.耐久性——在灌浆加固的岩土体中，可能使浆液灌注后力学强度降低、灌浆效果降低甚至无效。§注浆加固边坡本章理论五.浆液材料要求

边坡注浆的关键问题是结构面和孔隙。1.结构面：包括断裂构造，层间滑动，原生软弱夹层，填筑边坡原始坡面线，岩土界线等。2.孔隙：除结构面以外，影响边坡岩土体力学性质另一重要因素是孔隙，孔隙的多少及分布规律影响注浆工程中注浆参数取值范围及注浆方法种类、加固前后边坡岩土体物理性质及力学强度对于孔隙，当其尺寸大于注浆材料颗粒时可注，小于浆材粒径时不可注。强度低的土层中，可用压密变形方法减少孔隙大小及数量。§注浆加固边坡本章理论六.边坡注浆考虑因素为了加固边坡，必须用注浆法方法加固岩土体，注浆参数又必须满足边坡特殊工程地质条件，否那么不但加固目的难以达到，而且还可能导致新的工程灾害。注浆理论是论研究浆液在岩土裂缝中的流动规律，揭示地质条件、浆液性质和注浆工艺之间的相互关系，为注浆设计和现场施工提供科学的依据。

注浆理论分为渗入性注浆理论和水力劈裂注浆理论。§注浆加固边坡本章理论七.注浆加固技术理论

渗入式注浆是指采用普通注浆压力(一般为一个大气压)注浆，不破坏岩土的原有结构，由浆液渗入岩土空隙并填充、结石，从而加固边坡的方法。

渗入式注浆存在尺寸效应和流变效应的制约，一般在大孔隙介质中容易实施，对于小缝隙、低渗透性岩土不适用。

渗入式注浆一般适用于碎裂岩石、砂等边坡，对土质边坡效果不好。§注浆加固边坡本章理论八.渗入式注浆理论

尺寸效应是指由于渗入性注浆是在注浆压力较小、地层结构不受破坏的条件下使浆液渗入裂缝，因而要完全实现渗入性注浆，就必须使浆材的颗粒尺寸小于裂缝的尺寸。流变效应是指浆液在裂缝中流动时，浆液内部、浆液与孔壁之间将产生摩擦阻力，从而影响渗入性灌浆的可灌性。渗入性灌浆由于存在尺寸效应和流变效应的制约，一般在大空隙介质中容易实施。§注浆加固边坡本章理论八.渗入式注浆理论

劈裂式注浆是通过增大注浆压力，使细小裂缝产生水力劈裂，使细小裂缝产生水利劈裂而变成较大裂缝，从而提高浆液的可注性，使浆液可以注入原先难以到达的缝隙处填充、结石，从而加固边坡的方法。

劈裂式注浆的特点是加大注浆压力，以产生水利劈裂。因此劈裂注浆的理论主要解决的问题就是确定能够产生水力劈裂的最小注浆压力。对于不同地层在注浆过程中要产生水利劈裂所须的最小注浆压力可通过劈裂注浆理论公式进行计算。劈裂式注浆适用于大多数岩土体边坡。§注浆加固边坡本章理论九.劈裂式注浆理论对边坡进行注浆加固设计，主要内容包括：边坡工程地质调查、注浆方案选择、注浆标准的确定、边坡注浆位置的确定、浆液的配方设计、钻孔的布置与注浆压力的确定以及注浆后边坡的稳定性验算等。具体内容如下：1.首先运用注浆理论公式或通过现场注浆试验确定浆液扩散半径；2.确定浆液扩散半径后，在边坡上确定的注浆范围内进行注浆孔的平面布置；3.确定注浆压力以提高可灌性。注意，当灌浆压力超过地层压重和强度时，将有可能导致地层破坏。因此一般以不使地层结构破坏或仅发生局部少量破坏作为确定注浆压力的基本原那么。§注浆加固边坡本章理论十.注浆加固的设计边坡注浆加固后，需要对加固效果进行评价，看是否达到设计要求和预期效果。评价主要是对注浆区域岩土介质的物理力学性能进行分析，同时对注浆后的边坡进行稳定性分析验算。注浆效果的评价方法可以采用静态力学检验法、动力测试评价法、电探法、化学分析等方法。测试可以在边坡表面进行，也可以钻孔后在孔内进行。边坡注浆加固后的稳定性验算，仍然采用条分法进行，只是需要采用注浆后的岩土体静力学试验测得的物理力学参数进行。注浆加固后边坡的稳定性验算，除了验算原滑动面的稳定性外，还需验算注浆后可能引起的新的滑动面或破裂面的稳定性。§注浆加固边坡本章理论十一.注浆加固效果评价第九章结束§注浆加固边坡本章内容本章主要讲述了以下一些内容：1.边坡中水对其稳定性的影响。2.边坡排水的作用和处治原那么。3.边坡地表排水的目的和方法。4.边坡地表排水的设计步骤。5.边坡地下排水的目的和方法。6.边坡地下排水的设计步骤。7.边坡地下排水的具体措施。§边坡排水工程水对边坡的直接影响主要有两方面：一是对边坡表面的冲刷会造成泥石流灾害；二是渗入土体的孔隙或岩石的裂隙而改变其物理力学性质，并增加孔隙水压力。其中地表水冲刷的影响比较简单，主要破坏形式就是泥石流，一般在暴雨情况下发生，而且一般在特殊的地形地貌下发生。降雨、融雪形成的地表水渗入土体的孔隙或岩石的裂隙后，对边坡的稳定性就有较大影响。§边坡排水工程一.水对边坡稳定性的影响本章理论1.增加岩土体重度，加大滑坡体的重量，增大下滑力；2.降低岩土体抗剪强度(c、φ等)，减小阻滑力。3.补充到地下水中，使地下水位上升，增大静水压力。4.渗透到地下的渗透水，以一定的流速流过透水层进入到不透水的面层(此层与上层的结合层一般就是滑动面或滑动带)上滞留，这样就形成了一个具有很大孔隙水压的含水层，即增大孔隙水压力。这种较大的水压力，一方面在透水层中引起流砂或砂层剪切破坏；另一方面在不透水层上的结合层(如前所述，往往为滑动面或滑动带)中，引起土颗粒的塑性破坏。§边坡排水工程本章理论地表水经过孔隙渗入滑坡体，并到达滑动面，造成滑动面岩土强度的降低，促使和加剧滑坡的形成和滑动。因此，要防止岩土体的抗剪强度的降低，就必须控制地表水和地下水。排水工程是治理滑坡中一项重要的措施，一切滑坡地区的防治措施，都必须修建排除地表水的工程或排出地下水的工程。

排水工程可以使地表水不渗入或滞留在滑坡体内，也可以排出和疏干滑坡体内已有的水，从而增加滑坡的稳定性，达到治理滑坡的目的。§边坡排水工程本章理论二.边坡排水的作用排水工程的修建原那么是“截、排、引〞。排水工程从排水对象上可以分为两种，地表排水工程和地下排水工程。地表水排水的方法是“排除〞，即不让地表水进入边坡。一般采用“截水沟、排水沟、急流槽〞来拦截和排除地表水。地下水排水的方法是“排出〞，即将边坡已有的地下水排出出边坡。一般采用“截水渗沟、盲沟、支撑渗水沟、汇水隧洞、砂井-平孔、平孔排水〞等排水措施，来疏干和排引地下水。§边坡排水工程本章理论三.边坡排水的原那么排除地表水的目的有两个：1.拦截、引离滑坡范围以外的地表水，使其不进入滑坡体。2.将降落或出露在滑坡范围内的雨水尽速排除，使其不渗入滑坡体。根据以上两个目的，地表水的排水设施可以分为滑坡体内和滑坡体外的两种。

滑坡体外的设施的主要作用是拦截。

滑坡体内的设施的主要作用是及时将滑坡范围的水排除，重点是及时。§边坡排水工程本章理论四.边坡地表排水目的地表排水工程的目的是“拦截、引离滑坡范围外的地表水〞和“快速排除降落或出露在滑坡范围的雨水或泉水〞。因此地表排水的方法就是1.在滑坡体外修筑截水沟、排水沟等，以使别处地表水不进入边坡；2.在滑坡体内修筑树叉状及网状排水系统，以迅速引走坡面雨水。地表排水工程设计的内容和步骤是：1.确定地表水汇流量以合理确定排水工程的有效断面。2.根据滑坡区域地形地貌，充分利用自然沟谷，在滑坡体内外设计地表排水体系。§边坡排水工程本章理论五.地表排水的方法和设计步骤由于水会降低岩土的抗剪强度，而如果将边坡岩土中的地下水排出滑坡体，那么边坡的岩土体会干燥，即岩土体的抗剪强度会增加，同时降低岩土的重度，以提高滑坡体的稳定性。因此排出地下水，消除地下水的影响，往往是治理滑坡的根本措施。排出地下水的原那么是“可疏不可堵〞。应根据水文地质条件，滑面水分布类型，补给来源及方式，合理采用拦截、疏干、排引等排水措施。达到“追踪寻源，截断水流，降低水位，晾干土体，提高岩土抗剪强度，稳定滑坡〞的目的。§边坡排水工程本章理论六.边坡地下排水目的与原那么1.确定地下水渗透流量；2.设计地下排水体系；3.设计地下排水体系构件常用的排除地下水的措施有：1.拦截地下水的设施截水明沟、槽沟、排水隧洞、截水渗沟。2.疏干地下水的设施边坡渗沟、支撑盲沟、疏干排水隧洞、渗水暗沟、渗井、渗管、平孔排水、垂直钻孔排水等。3.降低地下水的设施槽沟、纵向渗沟、横向渗沟、排水隧洞、带渗井及渗管的隧洞等。§边坡排水工程本章理论七.地下排水的方法和设计步骤地下排水的主要构件是渗沟

渗沟具有疏干表层土体，增加坡面稳定性；截断并引排地下水、降低地下水位，防止土壤细粒间的冲移和浸蚀作用；在边坡的下部，还要防止开挖暗沟会使土体丧失稳定性的情况。常用渗沟形式有：1.截水渗沟——当滑坡范围外有丰富的地下水进入滑坡体时，需要在垂直于地下水流方向上设置截水渗沟，以使地下水在流入滑坡体前就被引离排出。2.边坡渗沟——边坡渗沟的作用是用以引排边坡上局部出露的泉水或上层滞水，疏干潮湿的边坡，并支撑边坡，减轻坡面冲刷。§边坡排水工程本章理论八.地下排水主要构件3.支撑渗沟——支撑渗沟主要起到支撑不稳定的土体，兼具引排土中水，疏干土体的作用。4.排水隧洞——对于滑面以上的其他含水层，可在排水隧洞上设置假设干渗井或渗管将水引进洞内排出；对于滑面以下的承压含水层，可在排水隧洞底部设置渗水孔将水引入洞内排出。5.平孔排水——在边坡中水平钻进成孔，再用材料加固，就形成了平孔，可以用以排除地下水。这种方法就是平孔排水。§边坡排水工程本章理论§边坡排水工程第十章结束本章内容本章主要讲述了以下一些内容：1.边坡防护技术实质。2.边坡工程监测意义。3.边坡工程监测任务和作用。4.边坡工程监测内容。5.边坡工程监测种类。6.边坡工程变形监测概念、内容和作用。7.边坡工程应力监测概念、内容和作用。8.边坡地下水监测概念、内容和作用。§边坡工程监测边坡处治的实质有二：

一是修建一种结构，通过该结构人为给不稳定的边坡土体施加一个外力作用(如挡土墙、抗滑桩、锚杆、锚索、格构等)；

二是通过人为改善原有边坡的环境(如刷方减重、注浆、排水等)。最终使其达到处治后的新的力学平衡状态。§边坡工程监测本章理论一.边坡防护的实质由于边坡内部岩土力学作用的复杂性，从地质勘查到边坡处治设计、施工，均不能完全考虑边坡内部的真实力学实际。因此需要对边坡工程的防治进行监测，以便于从宏观层面对边坡稳定及加固效果进行评价。

边坡工程监测的意义，就是为了反映边坡岩土真实力学效应，检验边坡设计和施工的可靠性，检验处治后的边坡的稳定状态，§边坡工程监测本章理论二.边坡工程监测意义边坡处治工程监测的主要任务是：检验边坡工程的设计和施工效果，确保边坡的安全。通过监测数据的反演分析边坡的内部力学作用，同时积累资料作为其他边坡设计和施工的参考资料。§边坡工程监测本章理论三