公路边坡破坏模式与加固方法

公路边坡破坏模式与加固方法——公路边坡加固技术推广与应用示范项目介绍崔建恒中交第一公路勘察设计研究院一、项目概况项目定位：研究与试验发展成果应用主要任务：整合既有技术并进行二次开发，总结适合公路特点的边坡稳定性评价和加固方法，并以示范工程为载体进行了推广和应用一、项目概况技术路线一、项目概况公路边坡加固技术体系岩土结构类型加固方案设计机制分析稳定分析稳定计算边坡评价预测技术边坡加固设计技术地质类比变形破坏类型荷载计算加固工程设计加固工程施工边坡安全评估技术养护补强加固动态监测技术检测二、边坡工程特点二、边坡工程特点边坡应力场影响因素临空面条件——坡顶张应力区，坡脚剪应力集中区边坡高度增加不改变应力图形，但应力值增加坡度增减既改变应力图形，也导致应力值增减结构面——造成应力集中和主力迹线的改变

水的影响——孔隙水压力（正孔隙压力、负孔隙压力）二、边坡工程特点边坡破坏机制（1）蠕变——岩土体向临空方向蠕变自坡面向深部发展的拉裂受最大剪应力面控制的剪切蠕变滑移——沿结构面或软弱带的滑移平缓顺向结构面上的滑移—压裂破坏倾角接近内摩擦角的结构面滑移—拉裂破坏顺层边坡的滑移—弯曲（溃屈）破坏二、边坡工程特点边坡破坏机制（2）弯曲——倾倒旁溃——岩土体在上覆压力下发生向临空面膨出的塑性变形或脆性破坏，引发上覆岩土体的失稳破坏

复合模式——组合与转化三、边坡破坏分类—以工程加固为目的分类目的选择适当的稳定计算模型选择适当的加固措施，制定加固方案分类原则分类的依据和标志相对固定可操作性强，适合勘察设计阶段性设计工程师的职责不是去进行精确的计算，而是进行正确的判断。

——E.Hoek

三、边坡破坏分类—以工程加固为目的大类二级分类破坏特征工程措施表层破坏碎落剥落岩石块体、碎屑脱落嵌补、挂网、封闭或清理坡面冲蚀即“土壤侵蚀”坡面截水、三维网植草稳固坡面碎屑泥流过饱和土、松散碎屑蠕动和流动骨架或格栅结合植草稳固坡面深层破坏崩塌倒塌、翻滚、坠落截排水，嵌补支撑及锚固约束或清除危岩坍塌坡顶边缘向上逐渐产生拉裂缝，依次坍落截排水、支挡、锚固，或放缓坡率滑动沿滑动面的剪切破坏，整体滑动截排地表地下水、减重，或抗滑、锚固四、坍塌研究初步坍塌研究的必要性坍塌破坏占到边坡破坏总数的一半以上现有斜坡稳定分析模型，无法评价坍塌破坏Mohr—Coulomb准则，不能用来分析张剪性破坏坍塌的特点从堑顶自上而下、由外向内依次坍落每次坍塌均产生新破坏面、形成新的松弛带发生在土质和类似散体的破碎岩石边坡四、坍塌研究初步坍塌的特点四、坍塌研究初步坍塌破坏机制坍塌破坏面上部较陡，下部近于直线、略向下凹的弧形，具有拉裂破坏的特征斜坡松弛带内的岩土体向临空面的蠕变自上而下递减，拉裂破坏从坡顶开始被拉张裂缝分割的岩土体的重力超过下部岩土体的强度，导致溃错或剪切破坏四、坍塌研究初步Mohr—Coulomb准则的局限四、坍塌研究初步坍塌分析模型由culmann临界高度公式导出：五、边坡安全标准和设计工况边坡安全等级边坡破坏的后果：损坏相关工程和影响交通安全等级涉及工程类型Ⅰ级直接危及修复困难的重点工程的边坡Ⅱ级高速公路和一级公路上的一般边坡Ⅲ级二级以下公路上的一般边坡五、边坡安全标准和设计工况设计工况设计工况工作条件设计作用组合持久状态正常使用工况——工后实际条件岩土作用+结构自重+正常孔隙压力+结构约束短暂状态施工期开挖、加固工程不全及工后部分加固工程失效、短期非正常条件岩土作用+结构自重+非正常孔隙压力（+结构约束）偶然状态主要是地震条件岩土作用+结构自重+孔隙压力+结构约束+地震作用五、边概坡安全选标准和面设计工崖况边坡靠设计押安全誓系数安全等级持久状况短暂状况偶然状况Ⅰ级≥1.301.25～1.151.15～1.10Ⅱ级1.30～1.201.20～1.151.10～1.05Ⅲ级1.15～1.101.10～1.051.05～1.00综合约坡率——坡顶至翠坡脚的则总体坡耽度按抗滑省动确定绘制剪座切角曲啊线，在件曲线截指取与坡座高对应舌的稳定郊坡率：六、英边坡摩几何慢设计六、边邪坡几何鼠设计综合蝇坡率——坡顶剧至坡登脚的锡总体残坡度六、趟边坡固几何娇设计综合纤坡率——坡顶宫至坡抢脚的螺总体芒坡度边坡胜几何歌设计多级联边坡单级营坡率暖按防羞坍塌馋确定单级坡殿高不大棚于拉应狮力区高续度的2倍七、盆加固峡工程目适宜药性适宜性絮评价标俩准对不利性因素的依抑制作抗用抵抗岩馅土作用材力的能鞭力施工技顺术可行碑性环境绩效果工程声造价七、加故固工程肺适宜性适宜倍性评画价等歉级适宜基本艺适宜不适制宜禁止豆使用八、边菠坡安全劝评估评估项诊目加固亏工程洞适宜什性、饥完好轻性、会承载俩能力岩土作在用变化骂及边坡衬变形情倒况是否黑经过抽恶劣港环境浩条件玩考验设计荷欠载是否诵满足既角定要求安全系挺数检算八、破边坡危安全国评估安全性然等级安全——正常统养护基本安梢全——加强养笑护、重谱点监测不安悲全——维修戒加固围、动农态监袭测危险——补强加贯固九、示垒范工程目的以示范晋工程为暂载体，穿推广边芽坡加固努技术；在示各范过昂程中场验证负、完而善边参坡加稠固技霞术。示范烫工程袍概况依托“干线公统路灾害抖防治工嘉程”，在鸽六个床省区舒实施科了10处示鹅范工浓程依托在缝建高速虎公路项铺目，实净施了9处典酒型边构坡加战固示雪范工菌程结语