l边坡工程 坡率法与减重

第三章坡率法与减重第一节设计基本知识

第二节坡率法的设计第三节滑坡减重堆载的设计第一节设计基本知识

一、滑坡防治工程级别划分根据受灾对象、受灾程度、施工难度与工程投资等因素，按表2-1对滑坡防治工程进行分级。表2-1一般滑坡防治工程分级表二、安全系数的确定1.抗滑安全系数设计：自重，Ks=1.2-1.5

自重+库水位，Ks=1.1-1.4校核：自重+暴雨+库水位，Ks=1.05-1.15

自重+地震+库水位，Ks=1.05-1.152.抗倾安全系数（崩滑体防治工程设计）设计：自重，Ks=1.5-2.0

自重+库水位，Ks=1.3-1.7校核：自重+暴雨+库水位，Ks=1.10-1.50

自重+地震+库水位，Ks=1.10-1.503.抗剪断安全系数（注浆或微型群桩加固滑带）设计：自重，Ks=2.0-2.5

自重+库水位，Ks=1.7-2.2校核：自重+暴雨+库水位，Ks=1.2-1.5

自重+地震+库水位Ks=1.2-1.5

说明：1.滑坡防治工程设计，应根据其工程级别进行，即I级防治工程的安全系数取高值，Ⅲ级防治工程的安全系数取低值。

2.滑坡防治工程设计，可采用分级方法进行，即主体防治工程安全系数可取高值，附属或临时防治工程安全系数可相应降低。

3.坡防治工程设计安全系数取值，推荐如下(表2-2)。表2-2滑坡防治工程设计安全系数推荐表一、坡率法与减重堆载的概念

坡率法：在边坡设计中，如果通过控制边坡的高度和坡度而无须对边坡进行整体加固就能使边坡达到自身稳定的边坡设计方法。

减重与堆载：针对滑坡而言，其实质是减小下滑力和增大抗滑力。第二节坡率法的设计二、适用范围

坡率法：公路边坡与填方边坡岩层、塑性黏土与良好的沙土中地下水位低有足够的场地减重：推移式滑坡

堆载：牵引式滑坡坡率法适用于岩层、塑性粘土和良好的砂性土中，并要求地下水位较低，放坡开挖时有足够的场地。坡率法可分别与砂袋堆码、锚钉边坡、锚板支护等方法联合应用，形成组合边坡。例如当不具备全高放坡时，上段可采用坡率法，下段可采用土钉墙、喷锚、挡土墙等方法以稳定边坡。图表层覆土较薄时可能的潜在滑动面减重的概念是针对滑坡处治而提出的，它是减轻滑坡致滑段的滑体超重部分，以减小滑体的下落力，使滑坡趋于稳定，显然它与坡率法有着本质的区别，不同于一般的边坡削坡，因为减重的目的是使滑坡稳定，被减去的土体位于滑坡的致滑段(一般在、滑坡的上部)，如图3.2所示，如果误将滑坡下部的阻滑部分削去，将进一步加剧滑坡的发展。在滑坡处治技术中，与减载相对应的另一种技术是堆载阻滑技术，它是通过在滑坡的阻滑段(一般在滑坡的下部)堆载来提高滑坡的阻滑力以使滑坡处于稳定的方法，如图3.3所示。这两种方法都是公路滑坡处理中最直接、最有效的方法，在公路滑坡处治中被广泛采用。堆载阻滑技术主要适用于牵引式滑坡，同时应注意堆载不要引起次一级的滑面。在一般情况下，滑坡减重和堆载阻滑都只能减小滑体的下滑力或增大阻滑力，不能改变其下滑的趋势，因此它们常与其他整治措施配合使用。减重适用于推动式滑坡或由塌落形成的滑坡，并且滑床上陡下缓，滑坡后缘及两侧的地层稳定，不致因刷方而引起滑坡向后或向两侧发展。三、设计的内容与一般规定（1）确定边坡形状直线型折线型（上陡下缓型、下陡上缓型）台阶型（2）确定边坡高度土层性质岩体结构（3）设计坡面防护风化剥落与岩体破碎（4）边坡稳定性验算边坡形状一般可以分为四种：直线形(图3.4a)、上陡下缓折线形(图3.4b)、上缓下陡折线形(图3.4c)和台阶形(图3.4d)。直线形边坡一般适用于均质或薄层互层且高度较小的边坡；如果边坡较高或由多层土组成而上部岩土层的稳定性较下部好时，可采用上陡下缓的折线形边坡；若上部为覆盖层或稳定性较下部岩土层差时，宜采用上缓下陡的折线形边坡；当边坡由多层土组成或边坡高度很大时，可在边坡中部或岩土层界面处设置不小于1.Om宽的平台，形成台阶式边坡。台阶形边坡稳定性较好，但相应的土石方量较大。

边坡坡度的确定可以根据岩石性质、工程地质和水文地质条件、施工方法、边坡高度等因素，对照当地自然极限边坡或人工边坡的坡度确定；对于土质均匀的边坡，可采用力学检验法或稳定性验算法进行确定。

边坡防护主要是针对容易风化剥落或破碎程度较为严重的坡面，应当考虑坡面的防护措施，以防止各种自然应力对边坡的破坏作用，以保证边坡的稳定性。设计中应注意边坡的防护与边坡环境美化相结合。

边坡水系应因势利导保持畅通，稳定边坡应采取保护措施，防止土体流失、岩层风化及环境恶化造成边坡稳定性降低。对于土质边坡或易软化的岩质边坡，坡顶应作成向外倾斜的不渗水地面，坡底应做不漏水的排水沟和集水井。受外倾软弱结构面影响、稳定性较差的岩块应加锚杆处理；永久性边坡坡面应采用锚喷、锚钉等构造措施。四、岩质边坡的消坡坡率对于岩质边坡，在坡体整体稳定的前提下，要选择合理的允许坡率，应根据岩性、地质构造、岩石风化破碎程度、边坡高度、地下水及地表水等因素，结合实际经验按照工程类比的原则，并参考该地区已有的稳定边坡的坡率综合分析确定。当边坡所在地层具有明显的外倾结构面（层面、节理面、断层面与其他软弱面）时，须计算其稳定性。当无外倾结构面时，按照下表确定：五、土质边坡的坡率法对于土质边坡，在确定坡率时应根据边坡的高度、土的湿度、密实程度、地下水、地面水的情况、土的成因类型及生成时代等因素，并参考同类土的稳定坡率进行确定。

1.一般土质边坡

2.土石混合堆积体边坡

3.膨胀土边坡

4.黄土边坡

1.一般土质边坡对于一般较好的均质土可参考表3.5进行设计。如果边坡高度大于8m、或土层中地下水发育且不易排除、或土层为软质土、或有堆积荷载时，应通过边坡稳定计算来确定土坡率。2.土石混合堆积体边坡

对于土石混合堆积体边坡，一般采用与天然安息角相应的边坡坡率(如表3.6所示)；对于已稳定的堆积体可根据其胶结和密实程度采用较陡的边坡坡度。如果边坡中出现松散夹层，应进行适当的防护。边坡高度超过20m，应分台阶进行放坡。在堆积体中开挖后形成的边坡应特别注意剩余土体的稳定性，必要时可放缓边坡或清除全部剩余土体。因挖方破坏了原堆积体的平衡条件，堆积体可能沿接触面滑动。3.膨胀宅土边糠坡实践容证明滋，膨柴胀土需边坡桂坡度者的确案定，嘉是一周个比桃较复裁杂的分工程轨地质猎问题锯，对邮于这化类边球坡的师设计亭，目前耻尚无划成熟梦的理丢论与袜方法。现场锤调查鞋表明自，无肾论公伐路、登铁路汁或渠塑道膨叨胀土絮边坡既，坡度多在1：2～l：3的边汗坡，窑仍表除现出懂普遍择不稳茎定性，甚滩至有绞的铁必路路仅堑及次渠道菜膨胀撇土边尚坡，坡度旨缓至1：5～1：8，也涝不一使定完看全稳洲定。婶特别蒜是在丘边坡县土体柱结构针与环格境地列质条铅件比障较复期杂的飞地区麦，或滋分布俊有软霸弱夹桌层(如灰播白色谊、灰躁绿色绕强膨部胀土)，边况坡稳健定问谣题更桑为复杠杂。狡膨胀缸土边店坡的士破坏掠，有刘位于腰坡脚锯的，喂也有宰位于迟坡腰支与堑火顶的婆，与倍一般尾粘性羞土边洞坡的秒破坏超完全完不同蕉。因返此，州在膨体胀土烂路堑楚边坡珠设计毁中，群目前仍然滚以工馅程地零质类千比法勉为主哨，必贴要时霉再进抽行力桶学分怀析检芹算边陡坡稳厉定性。4.黄土赚边坡黄土溉是第捡四纪墙的一模种特糖殊堆僚积物遍。主搜要特巡寿征是稠颜色优以黄侧色为卫主，朴有灰夕黄、丹褐黄修等色敬，含词有大地量粉疲粒，号一般优在55％以衫上，同孔隙慰比在1左右选，垂杯直节磁理发语育，具有谣湿陷敬性、溪溶蚀而性、惧易冲油刷和冶各向忙异性充等工弦程特酿性。广因泛分删布于抽我国艺北纬34º～45º之间墙的干锁旱和蒜半干梢旱地途区。号目前煌黄土肺边坡拔的设抵计主火要以工石程地难质比施拟法形为主来，力革学分贸析验仙算为求辅。表3.台8为各氏类黄鱼土边肿坡设矩计参催考值遵。注：制①当承边坡古高度>2静0m时，召宜考椒虑进筹行力北学验充算；②本虏表所偏替供溪的参绵考值爪，系敲指一鸟般均玻质土转，并递无不盈良水还文地侦质及共工程协地质新现象议时的急坡度宋值。六、半滑坡浩的稳阀定性塞计算对于减较均辛一的怪土质蕉边坡绘，根它据土推层的生物理谈力学吗参数华与水较环境顷条件郊，采未用第鼓二讲坡的圆侮弧整降体稳侵定性覆分析俗方法键或条闪分法偿进行棒稳定伶性验册算。第三饥节螺滑哲坡减起重堆倦载的诞设计一、背一般救规定1.查明邮滑坡灶特点哈，确弹定减煮重堆俯载范终围；2.弃土务的堆悼放宜荒置于牙前缘辽；3.牵引协式滑趟坡不蒜宜采锹用减狐重法扁，推位移式错滑坡溉不宜杆采用赖堆载怀法；4.演算镰滑坡佳减重题后，泰从滑祖坡后长缘剪街出的老可能有性，酒堆载谋后应愤考虑挑是否削引发示新的桥滑移仿面的谨可能莫性；5.减重牧堆载歉后的恢坡面作必须份注意雨整平套、排抄水与垮防渗泽处理膏。二、点滑坡尤超重酱计算滑坡功超重鲜计算州是滑推坡减手重设熔计的广重要辣依据兴，一运个滑羊坡应例在什榨么部何位减浩重，残减重边多少碧完全炊取决稠于滑阻坡超汽重计像算的嚼结果册。超面重计证算在园主滑加断面于上进羡行，股对于亦大面病积的边滑坡然应取判多个奋纵断摇面计运算。刮计算盒方法香采用架不平左衡推托力传尚递系跪数法历。计木算步踪蝶骤如拒下：1)确定团潜在婚滑动欺面及色滑体壤、滑程面的仇物理叨力学广参数插，地胳下水蔑位；2)确定业安全磁系数任；3)对滑喷体分钢条并皆用传艘递系呜数法碑计算横每个补土条碗的下狱滑力取、剩旋余下则滑力君；4)根据3)的计笑算结报果确留定减光重的占部位倍和数赴量。三、风滑坡喇稳定脾性验通算在滑混坡超促重计惜算后略，便那可按照照计弊算获仙得的冒减重元部位厅和数员量对格滑坡档进行欧削坡岗设计缩慧，设猫计中低应注熟意控健制滑顺坡从洪残存合滑体坛的薄悉弱部烟分剪洁出。鹊为了胃检验群设计贷是否码满足隆边坡附稳定尿的要东求，摩需要亮对减催重后底的滑裤坡进活行稳黑定性旁验算寸。验驳算所些用的皆力学住参数毁、安专全系护数、巴主滑但断面员、计颜算方框法均侮与超战重计芹算完备全相杠同；嚷验算矛时除烂了验福算原猴滑动应面外凶，还庄要对雕滑坡抄从残版存滑起体的惹薄弱僵部分悉剪出养的可进能的宜潜在层滑动示面进虑行验栗算。键当所饮有验灿算均皇满足户要求直时，香可认点为滑勿坡的窄减重丈设计秧可行洋；否基则须边重新外修改哪设计右或采隶用其叨他方嫁案。在进般行滑犯坡稳垦定性奇验算势时，寄滑带夕岩土挖抗剪脸强度突指标蔬的选哨取除恒采用旋试验砌方法或外，牢还应演用反溪分析招法和溪经验闲数据音法加懒以验蜻证。四、码削方粱减载六工程芦设计援注意该事项1.削方满减载铜一般堪包括雀滑坡暮后缘边减载罪、表召层滑和体或直变形晴体的斜清除喇、削甘坡降套低坡投度以继及设酬置马聚道等焰。削限方减颤载对面于滑披坡稳眼定系脑数的突提高闷值可渔以作志为设刻计依棋据。2.当开部挖高咽度大笼时，热宜沿逐滑坡宏倾向朝设置颈多级始马道业，沿润马道笑应设团横向腊排水哗沟。疗边坡付开挖怪设计库时，铜应确券定纵剧向排励水沟扛位置视，并香且与皇城市盯或公板路排主水系慌统衔泰接。3.削方凝减载贴后形城成的委边坡亲高度驴大于8m时，另开挖不必须汁采用祸分段武开挖龙，边嚷开挖局边护东坡，俘护坡锦之后榴才允倚许开陶挖至家下一建个工王作平召台，享严禁链一次匹开挖信到底浆。根买据岩萌土体旋实际估情况须，分暮段工闻作高咱度宜3-控8m。4.边坡聋高度屈大于8m，宜疫采用苦喷锚竿网、惊钢筋明砼格兼构等离护坡猪。如军果高停边坡杏设有杯马道湾，坡杂顶开由口线虽与马斯道之柱间，劫马道棉与坡架脚之菌间，缸也可细采用愈格构狮护坡督。5.边坡遍高度挺小于8m，可绘以一狼次开装挖到搂底，种采用泻浆砌各块石皇挡墙遗等护芬坡。6.当堆唱积体填或土阅质边断坡高星度超逗过10凝m时，码须设捆马道恨放坡斑，马有道宽2.查0-做3.奖0m。当表岩质岭边坡坏高度铸超过20亭m时，桐须设启马道崇放坡欧，马梢道宽1.亲5-轧3.哥Om。7.为了父减少意超挖俩及对主边坡瓣的扰惹动，犹机械深开挖野必须怠预留0.俊5-勤1.舰0保护总层，蚕人工佳开挖脏至设笼计位柔置。8.采用侍爆破榴方法据对后渗缘滑魄体或侄危岩封体进净行削互方减双载，赠必须劲专门翼对周馒围环骑境进觉行调雀查，钳对爆袖破振本动对床整体缎稳定店性的艳影响序和爆卡破飞米石对法周围绑环境虚的危笨害作路出评崖估。9.在清朗除表它层危肢岩体捞和确莲保施显工安勾全的蒸情况袭下，袖尽可劝能采之用导惭爆索蓝进行迎光面押爆破尼或预舟裂爆螺破。杏凿岩太一般3-贝4m，由狸上至色下一揪次成扁型。辨以机滴械浅扬孔台参阶爆猎破为害主，皇并对眠超欠耳挖部滴分进谅行修讲整成恳型。10骆.块石脱爆破径采用援岩体蝴内浅筋孔爆或破与障块体哀表面惩聚能敬爆破中相结毯合的庸方主蠢对于滋块体养厚度拒大于1.愉5m，而错易于丈凿岩斜的块斗石，劲以块五体内止浅孔患爆破蒸为主件；厚尊度小杀于1.号5m没;凿岩煌施工嘉条件叶极差歼的块他石，裕以表乘面聚午能爆溉破为禽主；雄厚度塞在1.伙5m左右遍，宽徒厚比萌近于1的块亩石，涝可以像两种