高速公路岩质高边坡的稳定性评价
岩质边坡稳定性分析计算
岩质边坡稳定性分析计算引言：岩质边坡是指由岩石构成的边坡体，它的稳定性分析是地质工程中的一项重要内容。
本文将围绕岩质边坡的稳定性分析进行详细讨论，包括边坡的力学特性、稳定性分析的方法和计算步骤。
一、岩质边坡力学特性：岩质边坡的力学特性主要包括边坡坡度、岩性、结构构造、地质构造、坡面覆盖物、地下水等。
这些因素对边坡的稳定性有着重要影响。
1.边坡坡度：边坡坡度是指地面或水平面与边坡倾斜线的夹角，是影响边坡稳定性的重要因素。
坡度越大，边坡的稳定性越差。
2.岩性：岩石的强度、粘聚力、内摩擦角等岩性参数对边坡稳定性有着重要影响。
一般来说，岩性较强的边坡稳定性较好。
3.结构构造：边坡中的断层、节理、褶皱等结构构造对边坡的稳定性有着重要影响。
结构面的发育程度和倾角越大，边坡的稳定性越差。
4.地质构造：地质构造包括岩层倾角、层面、节理等，对边坡的稳定性具有重要影响。
地质构造的研究可以帮助我们了解边坡的受力特点和变形规律。
5.坡面覆盖物：坡面覆盖物通常包括土壤、草地、水层等，这些覆盖物的分布情况和特性对边坡的稳定性有着显著影响。
6.地下水：地下水的存在对边坡的稳定性具有重要影响。
当地下水位上升时，边坡会受到水的浸润，导致边坡强度降低，从而增加边坡失稳的可能性。
二、岩质边坡稳定性分析方法：岩质边坡的稳定性分析方法主要有极限平衡法和有限元法两种，下面将对这两种方法进行介绍。
1.极限平衡法：极限平衡法是一种经典的岩质边坡稳定性分析方法，它基于边坡体在其稳定状态下的力学平衡原理进行计算。
这种方法通常将边坡分割为无限小的切割体，并假设切割体沿着内摩擦边界面滑动，从而得到边坡的稳定状态。
2.有限元法：有限元法是一种基于有限元理论进行边坡稳定性分析的方法。
这种方法将边坡体离散为有限数量的单元，通过求解单元之间的位移和应力，得到边坡的稳定状态。
有限元法能够模拟较为复杂的边坡几何形状和边界条件，但计算复杂度较大。
三、岩质边坡稳定性计算步骤：进行岩质边坡稳定性分析计算时，通常需要进行以下步骤：1.边坡参数确定：根据实地调查和实验数据，确定边坡的坡度、坡高、岩石强度参数、结构面参数等。
高速公路岩质高边坡的稳定性评价
编 号 天 然 状 态
Ｋ１ ５＋８ Ｏ ６
Ｋ２ ＋ ４ ０ ６ ２ Ｋ５ Ｉ ４ ３－ ６ ９ －
安 全 系 数 天 然 ＋地震
１３ ．４
１１ ． ０ ７ ７
１３ ．９
１ １ ．５ ０ ８ ．１
３２ Ｌ Ｃ法计算结果分 析 态 ；． ｂ 天然 ＋地震 （ ） 对不 能满足稳定 性要求 的 ， 用锚杆 加 ３． ． Ｆ Ａ ７级 ； 采 边 坡稳定性安全系数 的计算结果见表 ３ 。 固方 案 对 边 坡 进 行 防 护 的还 要 验 算 ； ． 杆 ＋天 然 ； ． 杆 ＋地 Ｃ锚 ｄ锚
高 速 公 路 岩 质 高 边 坡 的 稳 定 性 评 价
杨 中方
摘
杨 绪祥
要： 以工程地质调查成果 为基 础， 合理 选取 计算参 数 ， 采用 Ｂｓｏ ｉ ｐ法 对某高速 公路 郧西段 内分布 的坡 高在 ３ ｈ ０ｍ～
５ ０ｍ之 间的岩质 边坡 进行 了稳定性研 究， 并对边坡 的稳定 性进行 了对 比分析 ， 所得 结论 为设计 院进 一步 完善设 计工作 提供 了科 学依 据， 并为后 期施 工奠定 了基础。 关键词 ： 高速公路 ， 岩质边坡 ， 稳定 性评 价 ， 地震荷 载， 强度折减 法 中图 分 类 号 ： ４ ７ １ Ｕ １ ． 文 献标 识 码 ： Ａ
下 。 的残坡 积物 ， 开挖后 的边坡坡角 多在 ４ 。 右。地下水 资料 ， ５左 共有 三 处 边 坡 为 例 ， 同 ）
表 １ 计算参数取值 表
边坡编号
￣ ｋ ｍ一３ ， Ｎ・ ／
Ｋ１ ５＋ ８ ０ ６ ２ ２
１
／。 （）
２ ０
２
Ｃ巾加） 矗
０ １ ．
公路边坡稳定性评价方法及滑坡防治措施
公路边坡稳定性评价方法及滑坡防治措施引言近年来，随着国民经济的飞速发展，“村村通公路”工程的进一步实施，在地形困难路段修建的公路越来越多。
受各种条件的限制，大填、大挖方路段频繁出现，相伴而来出现了较多的路堤边坡失稳，边坡及路堑边坡坍塌等地质灾难现象，给公路建设、运营带来巨大的经济损失。
因此在公路建设中需要选用合理的方法评价其边坡稳定性，根据评价结果确定合理的边坡治理措施进而做到既保证公路运营的安全，又节约投资。
由此看来，稳定性评价的方法显得至关重要。
本文对边坡稳定性评价方法和滑坡防治措施进行研究，为二程技术人员在实际工程中选用合理的评价方法和防治措施提供参考。
1、公路边坡病害的分类边坡病害可分为以下3类。
1、1滑坡滑坡是路基山坡土体或岩体由于长期受地下水、地表水活动的影响使其结构逐渐失去支撑力，在自重的作用下，整体沿着一定软弱面向下滑动。
滑坡按其引起滑动的力学特性来区分，可分为牵引式和推移式滑坡。
牵引式滑坡是下部先滑动，使上部失去支撑而变形滑动，一般速度较慢，可延续相当长时间，横向张性裂隙发育，表面多呈阶梯状或陡坎状。
推移式滑坡是上部岩土挤压下部岩土体产生变形，滑动速度较快，滑体表面波状起伏，多见于有堆积分布的斜坡地段。
1．2崩塌所谓崩塌是整体岩土块脱离母体，忽然从较陡的斜坡上崩落下来，并顺斜坡猛烈翻转、跳跃，最后堆落在山脚。
其具有突发性，危害较大，与滑坡的区别是崩塌发生急促，破坏体散开，并有倾倒、翻滚现象。
而滑坡体一般总是沿着固定滑动面整体、缓慢地向下滑动。
1．3剥落所谓剥落是指边坡表层受风化，在冲刷和重力作用下，不断沿斜坡滚落。
2边坡稳定性评价依据在对边坡进行稳定性评价之前，需要搜集工程地质环境资料，这既是选取边坡稳定性评价方法的依据，也是边坡稳定性评价的基础性资料。
它包括自然地理条件、地层岩性、地质构造及地震、水文地质条件等，可以通过查阅历史资料、调查访问及地质勘探获得”。
2边坡稳定性分析边坡稳定性分析主要采用定性与定量相结合的评价方法，根据2种方法的评价结果，得出统一结论，确定该边坡的治理措施。
岩质高陡边坡稳定性分析
Ｖｏ． ９， ． １ ２ Ｎｏ ３
西 华 大 学 学 报 （自 然 科 学 版 ）
Ｊ ｕｎ ｌ ｆ ｈ ａＵｎｖ ｒｉ ・ Ｎ ｔｒｌＳ ｉｎ ｅ ｏ ｒａ ｕ ｉｅｓｔ ｏ Ｘｉ ｙ ａｕａ ｃｅ ｃ
２１ ０ ０年 ５月
Ｍａ ． ０１ ｙ２ ０
文章编号 ：６ ３１９ ２ １ ）３０ ５ － １７ — Ｘ（ ００ ０ －０４０ ５ ２
（ ｃｏｌｆＡｃｉｃ ｒ ａｄ Ｃｖ ｎｉｅｒ ｇ Ｘｈａ Ｕ ｉ ｒｔ， ｈｎ ｄ １０ ９Ｃ ｉ ） Ｓｈｏ ｏ ｒ ｔ ｔ ｅ ｎ ｉｌ ｇｎｅｉ ，ｉｕ ｎ ｅ ｉ Ｃ ｅｇ ｕ６０ ３ ｈｎ ｈｅ ｕ ｉＥ ｎ ｖ ｓｙ ａ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅ ｓａ ｉ ｔ ｎ ｌｓｓｏ ｉｈ ａ ｄ ｓｅ ｐ ｒ ｃ ｌｐ ｓ ａ ｃ ｍｐ ｅ ｙ ｔｍ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｓ ｕ ．Ｔ ｅ ｐ ｏ ｌｍ ａ ｓｓ ｅ ｓｒ ｃ ： ｈ ｔ ｂｌ ｙ ａ ａｙ ｉ ｆｈ ｇ ｎ ｔ ｅ ｏ ｋ ｓｏ ｅ ｉ ｏ ｌ ｘ ｓ ｓ ｉ ｅ ｅ ｇｎ ｅｉ ｇ ｉ ｅ ｓ ｈ ｒ ｂｅ ａ ｌ ｉ ，ｒ — ｎ ｙ ｓａｃ ｅ ｒ ｈ，ｅ ａｕ ｔ ｎ ａ ｄ ｄ ｓｇ ｒ ｎ ｏ ｖ ｄ ｉ ｔ ｅ ｔ ｓ ｖ ｌ ａｉ ｅ ｉｎ ａ ｅ ｉｖ ｌ ｅ ｍａｈ ｍａｉ ，ｍｅ ｈ ｎ ｃ ，ｇ ｏｏ ｉａ ａ ｋ ｒｕ ｄ ａ ｄ ｅ ｖｒ ｎ ｎ ａ ｏ ｄ ｔ ｎ ．Ａ ｏ ｏ ｎ ｎ ｃ ｃ ａ ｉｓ ｅ ｌｇｃ ｌｂ ｃ ｇ ｏ ｎ ｎ ｎ ｉ ｍｅ ｔ ｌｃ ｎ ｉ ｏ ｓ ｏ ｉ ｃ ｍ－ ｐ ｅ ｅ ｓｖ ，ｉ ｔ ｇａｅ ｐ ｒ ａ ｈ ｉ ｏ ｅ ａ ｎ ｈ ａｙ ｉ ａ ｄ ｓ ｌ ｔ ｎ ｔ ｈ ｒ ｂ ｅ ｒ ｈ ｎ ｉｅ ｎ ｅ ｒ ｔｄ ａ ｐ ｏ ｃ ｓ ｔ ｘ ｍｉ ｅ ｔｅ ａ ｌ ｓ ｎ ｏｕｉ ｏ ｔ ｅ ｐ ｏ ｌｍ． Ｓ ｏ ｅ ｓａ ｉ ｔ ｎ ｌｓｓ ｕ ｉ ｇ ａｅ Ｓ ｄ ｎ ｎ ｓ ｏ ｌ ｐ ｔｂ ｌ ｙ ａ ａｙ ｉ ｓｎ ｒ ｗｅ ｅ ， ｉ
公路高边坡设计要点与稳定性评价方法
106YAN JIUJIAN SHE体分割成有限个小单元，这些小单元在节点上连接，即将连续体通过这些小单元的集合体来进行替代。
将连续体上的作用力等效的转移到单元之间的节点上，通过针对每个节点建立节点力与节点位移的关系函数，将连续体受到的力用节点位移为变量的函数进行表示，从而对节点位移进行计算。
（3）离散单元法离散单元法是将介质假设为离散块体组合而成，每个块体的变形是不同的，但是要满足平衡方程，而块体的运动则会受到相邻块体的阻力。
在进行计算时以所有的块体上的力与力矩均出现平衡为结束标志。
（4）FLAC 法快速拉格朗日分析（FLAC）的基本原理与离散单元法类似，但是它可以像有限元法一样对非规则区域的连续问题进行求解，但是在计算过程中又采取离散元的动态松弛法进行求解，不需要对大型联立方程组刚度矩阵进行求解。
而且，与以往所使用的差分分析相比，FLAC 法在以下方面进行较大的改进与发展：不仅可以处理一般的大变形问题，而且还能对岩体沿某一弱结构面发生滑动变形进行模拟；可针对不同的材料特性，采用相应的本构方程来对材料的动态行为进行真实的模拟；此外，FLAC 法还可对锚杆、挡土墙等支护结构与围岩的相互作用进行计算。
3.边坡破坏的分类高边坡的破坏形式有很多种，如崩塌、滑坡、倾倒与塌滑等，在工程中常见的有崩塌与滑坡两种形式。
崩塌是由于坡面表层岩体失稳导致的，崩塌发生时的具体表现为坡面表层岩土体突然发生脱落并迅速堆积在坡脚，这种破坏的发生具有突发性，破坏力极大。
滑坡是边坡的一部分土体沿着坡体中某一特定的滑面发生滑移的现象，是主要的一种边坡失稳破坏形式。
按照发生的原因可分为牵引式滑坡与推移式滑坡两种，其中牵引式滑坡是坡脚的岩土体先发生剪切变形，进而导致坡顶的岩土体底部失稳而出现整体滑动；推移式滑坡则是坡顶的岩土体先发生变形，坡底的岩土体受到来自坡顶的推力而出现破坏，最终导致整体滑动的产生。
二、公路高边坡的设计要点1.高边坡设计原则在进行高边坡设计时，要遵循以下原则：①安全稳定原则。
公路工程岩质边坡稳定性分析方法探讨
公路工程岩质边坡稳定性分析方法探讨摘要：本文通过对不平衡推力法和Sarma法这两种岩质边坡稳定性计算方法的对比，分析了二者的优劣。
不平衡推力法是现行《公路路基设计规范》推荐的折线形滑面稳定性分析方法，该法的优点概念清晰，计算简便，使用方便，但计算结果偏于不安全。
Sarma法提出对滑体进行斜条分的极限平衡条分法，并假定条块倾斜界面之间也达到了极限平衡，是一个分析岩质边坡稳定较合理的方法。
对现有可采用Sarma法分析边坡稳定性的软件进行了研究，并对一处道路岩质边坡进行了稳定性分析，计算方便，结果符合实际。
关键词：公路岩质边坡；稳定性分析；Sarma法1岩质边坡稳定性分析方法概述岩质边坡与土质边坡相比，有很多重要的不同之处。
在现有的边坡稳定性分析理论中，土质边坡常常被看做连续、均质、各向同性的材料，其滑动面一般假定为圆弧状。
岩质边坡由于坡体内存在许多不规则的结构面，因此，岩体是非连续、非均质、各向异性的介质，其破坏模式较为复杂。
岩质边坡的稳定性很大程度取决于岩体内的节理面和层理面等结构面的性质。
目前边坡稳定性分析与评价的方法多样，总体可分为定性分析和定量分析两类。
定性分析法主要是通过专业人员现场勘察，研究影响边坡安全的主要因素、已变形体的成因及演化史，分析可能的失稳模式，并最终给出定性的结论和预测，如：工程地质类比法、赤平投影法等。
定量分析法能够更加准确地评价边坡的稳定状态。
目前，工程上常用的有刚体极限平衡法和数值模拟法，其中尤以刚体极限平衡法在工程中应用较为广泛。
折线形滑动破坏是岩质边坡常见的破坏形式，目前工程上常用的刚体极限平衡法主要有不平衡推力法和Sarma法两种。
目前，现行《公路路基设计规范》（JTG D30-2015）对折线形破坏的边坡推荐的稳定性分析方法为不平衡推力法。
2 不平衡推力法和Sarma法比较不平衡推力法亦称传递系数法或剩余推力法，它是我国工程技术人员创造的一种实用滑坡稳定分析方法。
公路高边坡稳定性多点位移计监测分析
3.2 施工对监测结果影响分析 结 合 分 析 结 果， 说 明 路 基 边 坡 开 挖 和 支 护 对
多 点 位 移 计 的 监 测 结 果 影 响 较 大， 为 确 定 最 大 影 响因素，对各施工阶段路基边坡的变形情况进行全 面分析。对比分析图 2 各阶段路基边坡变形情况， 各 阶 段 边 坡 变 形 量 和 变 形 速 率 均 存 在 较 大 差 异。
4 结语
（1）对各施工阶段多点位移计监测结果，得出 完工后路基边坡变形基本趋于稳定，稳定性良好。 （2）通过对各阶段施工和支护影响因素进行分析， 确定路基边坡开挖对边坡变形影响最大。（3）分析 不同深度路基边坡变形情况，确定 15 ～ 28 m 变形 位移差最大，可确定滑动面位移这个深度范围内。
图 3 不同时间位移 - 孔深关系曲线 分析图 3 曲线变化趋势，可以得出路基边坡表
- 55 -
冯向伟：公路高边坡稳定性多点位移计监测分析
（1）第一阶段变形量和变形速率最大，该阶段进行 了路基边坡开挖施工和第一批锚索张拉，而张拉后 边坡变形量和变形速率有一定幅度的下降，说明该阶 段路基开挖是造成边坡变形量增加的主要影响因素。 （2）第三阶段变形量和变形速率增加也是由于该阶 段路基边坡开挖造成的。（3）而第二、第四阶段路 基边坡没有进行开挖施工，这两个阶段变形量和变 形速率均较小，说明路基边坡开挖施工是影响边坡 变形的主要因素。 3.3 确定边坡滑动面位置
考虑到施工对多点位移计监测结果的影响， 分 别 在 各 个 施 工 阶 段 对 监 测 情 况 进 行 分 析。 M69-1 号 4 点式位移计在对边坡变形情况监测的 全过程中，边坡正处于施工阶段，具体可划分为 四个阶段：第一阶段是路基三级边坡开挖、第一 批锚索张拉；第二阶段路基开挖基本完成，开始 分批张拉锚索；第三阶段路基二级边坡开挖；第 四阶段路基开挖完成，二级平台抗滑桩完工。收 集四个阶段多点位移计监测结果，绘制位移 - 时 间曲线见图 2。可以看出，在各个施工阶段路基边 坡的位移变化存在较大差异，其中在第一阶段所产生
高速公路边坡稳定性分析
摘要：重庆至长沙高速公路边坡在施工中出现了变形，距坡顶8～13m处发生大量的拉张裂缝，为了防止边坡的变形破坏，要针对不同的边坡采取不同的计算分析和加固措施。
做到既经济，又达到加固目的。
本文就重庆至长沙高速公路边坡分为四种边坡并进行分析，得到施工边坡顶部土质边坡欠稳定需要综合治理并提出治理方案。
关键词：边坡；分类；稳定性；计算分析1 概述重庆至长沙高速公路上官桥至酉阳段G3合同段K53+400～K53+540段施工边坡位于重庆市酉阳县江丰镇井岗村、邱家岩下斜坡中部山嘴。
2006年8月按1：1.00～1：0.75分阶放坡，坡高最高达56.95m，共设7级边坡，每级边坡高度7.50～8.50m，分阶平台宽2～3m。
2006年8月施工边坡开挖后至2008年3月，距坡顶8～13m处发生大量的拉张裂缝，裂缝宽100～260mm，变形范围明显。
如果这些边坡变形破坏将威胁施工安全，影响施工进度，需要对这些边坡的稳定性进行分析和治理加固。
2 边坡的分类及稳定性分析施工边坡上部土体边坡在大气连降雨(大雨或暴雨)的条件下，地表水通过土体孔隙大量渗入，强风化岩体和土体重度增大，下部的粘土与基岩强风化接触处及强风化岩体与弱风化岩体接触面不断软化、泥化，降低了抗剪强度指标，在动水压力增大的条件下，其抗滑力迅速减小，前缘边坡已开挖临空，为坡体提供了较好的临空条件，在饱水状态下，加大了土体重量，降低了土体抗剪强度，边坡前缘开挖临空，施工边坡应力调整，于施工边坡顶部形成拉张裂缝，首先是施工边坡顶部前缘部分呈牵引式滑移失稳，形成新的临空面，稳定性降低，在降雨的作用下进一步呈牵引式滑移变形失稳，逐渐向土体斜坡的中部、后缘扩展，引起前缘至中部，由浅到深、由外到内变形产生牵引式失稳。
牵引式失稳将导致目前基本稳定或稳定性较高的土体中部地段演变为稳定性较差的前缘地段，最终影响和威胁土体的整体稳定性，直至土体整体失稳滑移。
施工边坡下部岩质边坡，目前整体处于相对稳定状态。
岩质边坡稳定性分析
03
边坡稳定性评价方法：采用何种方法进行稳定性评价， 如极限平衡法、数值模拟法等
04
边坡稳定性分析结果：根据评价方法得出的边坡稳定 性等级，以及可能的失稳模式等
05
边坡治理措施：针对边坡稳定性问题，提出相应的治 理措施，如支护加固、排水措施等
06
边坡监测与预警：建立边坡监测系统，实时监测边坡 稳定性，及时发现并预警可能的边坡失稳风险。
04
综合评价方法：结合多种分析方法，对边坡稳定性进行综合评价
地质条件
01
岩石类型：不同岩石的力学性质和抗风化能力不同
02
地质构造：断层、褶皱等地质构造对边坡稳定性产生影响
03
地下水：地下水位变化、地下水渗流对边坡稳定性产生影响
04
气候条件：降雨、温度等气候条件对边坡稳定性产生影响
水文条件
1
地下水位：地下 水位的升降会影 响边坡的稳定性
目录
01. 边坡稳定性分析的重要性 02. 岩质边坡稳定性分析方法 03. 岩质边坡稳定性影响因素 04. 岩质边坡稳定性分析案例
保障工程安全
边坡稳定性分析是工程设计的重要环
01
节，关系到工程的安全性和稳定性。 边坡稳定性分析可以预测边坡的变形
02
和破坏，为工程设计提供依据。 边坡稳定性分析可以指导工程设计和
数值模拟法： 利用计算机 模拟边坡变 形和破坏过 程
概率分析法： 通过概率统 计方法评估 边坡稳定性
模糊数学法： 利用模糊数 学理论对边 坡地质力学分析：分析边坡的地质构造、岩石力学性质等
02
数值模拟分析：利用计算机模拟边坡的变形、破坏过程
03
现场监测分析：通过现场监测获取边坡的变形、应力等数据
山区高速公路路堑高边坡稳定性分析评价
沿 地 形 向低洼 处 渗 流 排泄 ，局 部 断裂 裂 隙 带 富水 ，
２２地层岩 性 ＿
多属Ｈ Ｏ一 ａ Ｃ ３ ａ 型水 ， Ｃ 、Ｈ Ｏ一 ． Ｃ Ｃ Ｍｇ 无腐蚀性。
项 目区 属扬 子 地 层 区 ，以七 都 断裂 为界 ，西北
属下 扬 子 地层 分 区 ，东南 属 江南 地层 分 区 。 区 内主
３边坡稳定性评价
边坡稳定受 内部结构及外部因素影响控制 ，而 边坡 岩 体 工 程 地质 特 征 是判 定 边 坡稳 定 与 否 的主 要 内因。其 中地层岩性是构成高边坡 的物质基础 ，决 定 岩 石 的 强 度 、抗 风 化 能 力 、岩 体 结 构 及 所 能 保
持稳 定 边 坡 的坡 度 及 高度 ；地 质 构造 决 定 岩层 的产
区高速公路路堑高速坡稳定性分析评价
刘 长 平
（ 安徽省交通规划设计研究 院，安徽 合肥 ２ ０ ８ ） ３ ０ ８ 摘 要 ：山区地形地质 条件 复杂 ，深路堑 高边坡 多，切坡 引发 工程 滑坡对公路 工程 的安全稳 定影 响 巨大。结合铜 汤路工程 实践 ，阐述 山区高速公路 高边坡稳定性勘察评价方 法，并建议采取综合 防护措施 ，特 别是 以植物 防护 为
２工程地质条件
２ １地形地 貌 ．
２４地 下水 ．
区 内各 类 地层 出露 较 为 齐 全 ，由于 构造 、风 化
等 作用 ，基 岩 裂 隙发 育 ，根 据 含 水介 质 的储 水 性 能 项 目区 西部 及 南 部 多 山 ，为 九 华 山及 黄 山 山脉 和地 下 水 的水 力 性 质 ，将 区 内地 下水 类 型划 分 为 侵
由于受 区域构造应力的作用 ， 岩层（ 产生了一 体）
通平高速公路路堑高边坡稳定性综合评价
第３ ４ 卷第 １ 期
２ ０ １ ４年 Ｏ ２月
矿 冶 工 程
ＭＩ ＮＩ ＮＧ ＡＮＤ Ｍ ＥＴＡＬＬＵＲＧＩ ＣＡＬ ＥＮＧ眦 Ｅｂ ｒ ｕ ａ ｒ ｙ ２ ０ １ ４
通 平 高 速公 路 路 堑 高 边坡 稳定 性 综 合 评 价①
中图分类号 ： Ｕ ４ １ ６ 文 献标 识码 ： Ａ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． ０ ２ ５ ３ — ６ ０ ９ ９ ． ２ ０ １ ４ ． Ｏ １ ． ０ ０ ２
文章编号 ： ０ ２ ５ ３ — ６ ０ ９ ９ （ ２ ０ １ ４ ） ０ １ — ０ ０ ０ ６ — ０ ３
Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｓ ｈ ａ ４ １ ０ ０ ０ ４ ， Ｈ ｕ ｎ ａ ｎ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ａ ｃ ｏ ｍｐ ｒ ｅ ｈ ｅ ｎ ｓ ｉ ｖ ｅ ｅ ｖ ａ ｌ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗａ ｓ ｍａ ｄ ｅ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ａ ｒ ｏ ｃ ｋ ｓ ｌ ｏ ｐ ｅ ｉ ｎ Ｔ ｏ ｎ ｇ Ｐ ｉ ｎ ｇ ｈ ｉ ｇ ｈ ｗａ ｙ ｂ ｙ ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ａ ｎ ｄ
岩质边坡稳定性分析
✓ 数值模拟法：利用计算机 模拟边坡的变形和破坏过 程，预测边坡的稳定性
12 34
✓ 模糊数学法：利用模糊数 学的方法，对边坡的稳定 性进行评价和预测
综合分析方法
定性分析：根据经验、知识、现场调查等对 边坡稳定性进行评估
定量分析：利用数学模型、计算机模拟等方 法对边坡稳定性进行定量计算
综合分析：结合定性和定量分析方法，对边 坡稳定性进行全面评估
边坡稳定性得到显著提高，保障
了高速公路的安全运营
某水电站边坡稳定性分析
01
水电站概况：介绍水电站的地理 位置、规模、结构等基本信息
03
边坡稳定性分析方法：介绍采用 的边坡稳定性分析方法，如极限 平衡法、有限元法等
05
边坡治理措施：根据边坡稳定性 分析结果，提出相应的边坡治理 措施，如锚杆加固、排水措施等
监测与预警：通过实时监测边坡变形、应力 等参数，对边坡稳定性进行动态评估和预警
岩质边坡稳定性分析的影响 因素
地质条件
岩石类型：不 同岩石类型的 力学性质和抗 风化能力不同
01
地下水：地下 水的存在和分Leabharlann 布对边坡稳定 性产生影响03
02
地质构造：断层、 褶皱等地质构造 对边坡稳定性产 生影响
04
岩体结构：岩 体的结构特征 对边坡稳定性 产生影响
02
边坡地质条件：分析边坡的地质 条件，如岩石类型、结构、地下 水等
04
边坡稳定性分析结果：展示边坡 稳定性分析的结果，如安全系数、 破坏模式等
06
结论：总结边坡稳定性分析的结 论，如边坡稳定性是否满足要求， 是否需要采取治理措施等
某矿山边坡稳定性分析
矿山概况：地理位置、 开采方式、地质条件 等
岩质路堑高边坡稳定性综合评价及合理坡角优化研究
９ ４ ・
路 基 工 程 Ｓ ｕ ｂ ｇ ｒ ａ ｄ ｅ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
２ ０ １ ３年第 ５期 （ 总第 １ ７ ０期 ）
岩质路 堑高边坡 稳定 性综 合评 价及合 理坡 角优 化研 究
胡松 山 ，童 申家。 ，刘斌 清 ，
（ １ ．广西交通科学研究院 ，南宁 ５ ３ ０ ０ ０ ７ ；２ ．广西道路结构与材料重点实验室培育基地 ，南 宁 ３ ．西安建筑科技大学 ，西安 ７ １ ０ ０ ５ ５ ） ５ ３ ０ ０ ０ ７ ；
齐古组 （ Ｊ ， ）和侏 罗 系上 统 喀拉 扎 组 （ Ｊ ｓ ）组成。 强风 化 层 厚 度 １ ． ０～２ ． ０ ｍ，承 载 力 基 本 容 许 值
胡松 山 ，等 ：岩质路堑高边坡稳 定性综合评价及合理坡角优化研究
・ ９ ５・
。
］ 为３ ０ ０ ｋ Ｐ ａ ，土石 工程等 级为 Ⅲ级 ；以下 为 中风
０ 引 言
１ 工程 背景
近年 来 我 国 广 修 高 速公 路 ，由 于路 面宽 度 大 ，
线路标 准高 ，在 山 区 出现 大量 高 堑坡 病 害 ，其 主要 原 因多是未吃 透组 成坡 体 的地 质 条件 ，未 能从 组 成 坡体 岩土 的地 形 地貌 、地 层岩 性 、结构 构 造 和地 下 水及 其变化等 方 面 ，综 合 评价 坡 体 、斜 坡 及坡 面 的 安全 ，因而路堑 岩质 高 边坡 稳定 性 的评 价 分 析成 为
风化层厚度 １ ． ０～ ２ ． ０ ｍ，承载 力基本 容许 值 ［ 。 ］＝
ｇ 、 遛 ８ ０ ０ ｋ Ｐ ａ ，土石 工程 等级为 Ｖ级 。工 程纵 断面见 图 ２ 。 ３ ０ ０ ｋ Ｐ ａ ，土石 工 程 等级 为 Ⅲ级 ；以下 为 中 风化 层 ，
某公路路基岩质高陡边坡开挖的稳定性分析
ｃ ） 开挖后最大主应力
ｏ ｒ １ ＝ ＝
＋ ｊ （ ａ ｘ 一 ｖ ） ＋
（ ３ ）
２ ． 工 程 实例
本文 以某高 速公路隧道 进 口段 高边坡为研 究对象 ， 高边坡 主要 由 片麻岩组 成 ， 沿线开挖有 十二个 高陡边 坡 ， 对公路 的正常运 营产生极大 的影 响。本文以其 中一段高边 坡为例利用有限元对其稳定性 进行了分
进 行 了评 价 分析 。
［ 关键词 ］ 高边坡
０ ． 前 言
有限元
稳 定性 分析 ３ ２ 。 ， 泊 松 比 ＝ Ｏ ＿ ３ ， 土的饱和重度 为 ： ２ ３ ． ０ ｋ Ｎ ／ ｍ ， 变 形 模 量 标 准 值 ２ ３ Ｍ Ｐ ａ 。对基本模 型划分网格 ， 总共划分 ２ ６ ３ ７ 个节 点 ， ２ ５ ９ ４ 个单 元。 ２ ． ４ 应力位移变 化 由模拟结果， 可得边坡在开挖过程 中的开挖面应力变化 睛 况， 见图２ 。
析。 ２ ． １ 边坡特征及工 程概 况
边坡 区原始 地形为一 近南北走 向的山脊 ， 天然坡度 ３ ５ 。 ， 路线位 于 ｄ ） 开挖后最小主应力 ｅ ） 开挖后最大剪应力 山脊东 侧坡 面上 。在坡 区前 方为小 沟特大 桥 桥台 。本 段为 深挖方 路 图２应力变化 段， 挖 方边坡 设计 坡率第 一 、 二 级为 １ ： ０ ． ５ ， 第三 至八级 为 １ ： Ｏ ． ７ ５ ， 第 九 ３ ． 结 果 分 析 级为 １ ： １ ， 形成九级边坡 、 八 级平 台、 平 台宽度 ２ ． ０ ｍ的高边坡 ， 边坡 长度 边坡在 开挖后 ， 在坡 顶应力增 大 ， 在坡 面应力变化 较快 ， 岩体边 坡 ２ ２ ２ ｍ， 最大高度 ８ ６ ｍ， 坡面倾 向６ Ｏ 。 。 坡面出现 了张力 带， 拉应力一般在 ０ ． ０ ４～ ０ ． ３ ６ Ｍ Ｐ ａ 之 间， 并且坡 面拉应力 ２ ． ２有限元模型 的建立 值较大。 本文在 数值模拟 过程 中 ， 采用有 限元计算程序 Ｎ ｃ Ａ Ｐ ～ ２ Ｄ 计算 ， 对岩体边坡 的稳定性起控 制作 用的主要是岩体下伏 软弱岩 层在 上 计算时不 考虑边坡 防护措施 的作用， 只考虑边坡 的分 步开挖时 ， 开挖 面 覆硬质岩 层的压实作 用下产生蠕 变， 从而影 响了边坡 的应力分布， 并 在 内各点的位移 和应力 变化情况 ， 认为计算 范围底 部固定 ， 其水平 和垂直 边 坡顶部 产生较 大拉应力 。这是 导致岩体 边坡稳 定性较差 ， 经常发 生 方 向均被 约束 ， 两侧土体水 平方 向被约束 ， 但 垂直方 向可以移动， 这样 就 崩塌 、 落石 的主要 原因 。因此， 该地 段的高陡岩体边 坡必须采取工程措 可模拟出边坡 的变形过程 。 施， 进 行有效防治。 由于本文讨论 的是人工开挖 的工程边坡 ， 计算 中地应力 的影 响 ， 按 ４． 结 论 与 建 议 自重应力来考虑 。 根 据该段 高边坡 尚未 开挖及坡 区岩体的工 程地质特性 ， 建议对该 段 高边坡采用 如下防护措施 。方案 １ ： 维持原 设计坡率 不变 ， 施工时逐 级注浆加 固 ， 并对坡面采 用拱 型护面墙 防护 ； 方案 ２ ： 底部三级 １ ： ０ ． ５ 坡 率， 采用坡 面框架锚索加 固 ， 中部 三级 １ ： Ｏ ． ７ ５ 坡率， 采用坡 面框架锚杆 加 固， 顶部一 级 １ ： １ 坡率， 采用 拱型护面墙防护。 参考 文献 ［ １ ］ 钱 家欢 ， 殷 宗泽． 土 工原理 与计算［ Ｍ］ ． 北京 ： 中国水利水 电出版
简论高边坡稳定性评价方法
简论高边坡稳定性评价方法一、高边坡稳定性的评价分析第一、影响高边坡稳定性的因素。
1.土质边坡的稳定性主要与以下因素有关，例如：土坡所受的作用力，由于受到来自外界力量的震动会使原来的牢固性受到影响；静水力的作用，当大坝或者基坑中流动的地下水带来的渗透力也是影响边坡失去平衡的一个因素。
2岩质边坡主要的稳定性主要和下面的因素有关：例如：地形因素以及地层岩性以及地质构造因素。
如：石灰岩性质，不仅是含有夹层顺向坡能够出现滑移性失稳，而是甚至会发生塌陷，或者岩石破碎等现象，例如：重庆市武隆县铁矿乡鸡尾山崩滑体大概在800万立方米：如：砂岩层坡体，主要变现为：岩石的风化，侵蚀后形成覆砂岩滑落，不同的风化程度导致了“岩腔”的出现，在岩腔上面表面覆盖一层岩石，实际上里面是空心结构，很容易出现塌陷，形成危岩，例如：重庆市渝中地区的虎头危岩。
除了这些边坡岩制本身的特性以外，还会受到其他外界因素的影响，例如：气候因素以及地下水以及一些地质灾害，例如：地震、火山等要素的影响。
也会受到人为要素的破坏，例如：一些人工不合理的开挖以及堆截等等。
第二、高边坡的稳定标准一般来说，分为四个稳定等级：稳定边坡：边坡的形状以及倾斜度都适合岩土的强度，没有临近的空洞结构，坡体没有地下水，无论从全局还是从部分来看，稳定性都相对合理，稳定系数要比工程安全等级系数更高。
基本稳定边坡：这一稳定等级下，在基本达到上述稳定边坡的标准后，在一些坡体中有冲沟或者碎石陨落的现象。
欠稳定边坡：从大的方向看，处于稳定状态，然而一些部分地区比较陡峭，要比岩土稳定角更加陡峭，由于受到不利因素影响，岩质不具备很高的强度，有临空结构，部分地区有坍塌现象。
不稳定边坡：边坡的形状或者倾斜度没有达到标准的强度要求，有时在一些旧的滑坡上挖土，堆载中导致坡体复活，出现明显的临空结构，岩体有严重的损坏现象，在挖土过程中从整体上看已经失去了平衡，而且稳定系数小于1.00.第三、需要稳定评价的边坡在现实中，一些处于特殊地理位置的边坡需要稳定性测量，例如：被选定用作建筑建设的地方的自然斜坡；在开挖以及注土过程中出现的，必须要对其稳定程度加以计算的边坡；在施工过程中一些对工程建设十分不利的边坡。
岩质边坡稳定性的简易评价
进 行 调 查 和 分 析 ， 们 依 然 可 以 大 致 了 我 解该 区域 边坡 的稳定 性状 况 。 岩 层 产 状 和 线 路 走 向 的 关 系是 影 响 公 路 、铁 路 高 边 坡 稳 定 的 一 个 重 要 因 素 。很 显 然 如 桑 岩 层 倾 向 和 线 路 走 向 平 行 或 者 逆 向 ｆ 层 倾 向和 线 路 走 向 夹 岩 角 为 钝 角 ）． 体 即使 被 开 挖 其 稳 定 性 坡
１到 １ ０之 间 ． 认 为 １分 为 稳 定 性 最 差 ． １ 分 为 最 好 ．如 下 表 所 示 ．对 ７ ０ ０个 相
■璺 ３ 双线性插蕊
向 ．高 约 １ ０米 。 如 图 ４所 示 ．高 边 坡 ５ 按 １ ０级 设 计 ．第 一 二 级 各 １ ０米 ．采 用 预 应 力 锚 索 框 架 ． 四级 高 边 坡 采 用 三 预 应 力 锚 索 加 固 坡 体 ．以 上 台 阶 采 用 轻 型 骨 架 及 浆 砌 片 石 护 坡 。由 于 该 区 域 多 为全强风 化花 岗岩 ． 层 出露部 分相对 岩 较 少 ．坡 体 中 部 顶 端 局 部 岩 层 出 露 ，岩
坡 危 害 比 较 严 重 的 国 家 之 一 。 别 是 上 特
个世 纪 ８ ０年 代 以 后 ，由 于 公 路 、 路 等 铁 交 通设 施 的建设 和 矿 山等 资源 的开发
边 坡 稳 定 的 影 响 因 素
边 坡 稳 定 性 评 价 是 一 个 比较 复 杂 的
过 程 ． 此 过 程 中 要 考 虑 多 个 因 素 的 影 在
出 现 了越 来 越 多 的 人 工 边 坡 ， 坡 灾 害 边 也 成 为 仅 次 于 地 震 的一 种 严 重 的 地 质 灾 害 由 于 边 坡 稳 定 性 评 价 结 果 的 正 确 与 否 ． 接 关 系 到 国 家 和 人 民群 众 的 生 命 直
岩质高边坡稳定性评价方法的综述
岩质高边坡稳定性评价法的综述〇边坡分类《公路路基设计规》中提出,土质路堑边坡坡高大于20m,岩质或土混合路塑边坡坡高大于30m为高边坡,路堤边坡坡高大于20m为高边坡,坡度超过1:2.5都为斜坡路堤;一、边坡安全性评价法研究现状二十世纪60年代以前,自然灾害研究主要限于灾害机理及预测研究,针对边坡工程的研究多是基于边坡失稳的机理分析,所以在这一时期发展起的边坡安全性评价法主要是着眼于边坡失稳机理的稳定性评价法。
70年代以后,随着自然灾害破坏损失的加剧,促使人们拓宽了灾害研究领域,在继续深入研究灾害发生机理的同时,开始了滑坡灾害风险分析与安全性评价工作。
在我国80年代以后,随着地质灾害领域相关理论的发展,地质灾害的安全性评价(又称危险性评价或风险评价)才起步,并应用于我国地质灾害评价中。
由于边坡系统与围环境密切相关,是一个庞大的、复杂的系统工程,在其分析过程中存在大量的主观和客观上的不确定性。
并且,对边坡失稳机理至今还没有一个统一的认识,所以如充分利用具有可变性、多样性、不确定性(模糊性、随机性)和不完全性特征的多源信息,实现对边坡安全稳定性的科学分析与评价,是一个急待解决的问题,这些显然是传统的基于失稳机理的边坡稳定性评价法无法实现的。
因此,近年来在边坡工程中,基于一些新理论和新法(如模糊理论、神经网络、灰色理论等)的边坡安全性评价法得到了快速的发展,这些法的共同点都是通过综合考虑影响边坡稳定的各种确定和不确定性因素,对边坡工程进行整体安全性的综合评价,对边坡工程安全性评价研究起到了极大的推动作用。
综上,人类对于边坡安全性评价的研究工作基本上经历了由表及里,由浅入深、由经验到理论、由定性到定量、由单一指标评价到综合指标评价、由传统理论法到新理论、新技术的发展过程。
在这一发展过程中各种边坡安全性评价法应运而生。
目前工程界对边坡安全性评价法大致可分为定性分析法、定量分析法和不确定性分析法。
1.1 定性分析法边坡安全稳定的定性分析法主要是通过工程地质勘察,分析边坡稳定的主要影响因素及可能的破坏形式和失稳的力学机制等。
某高速公路路堑边坡稳定性安全风险评价
某高速公路路堑边坡稳定性安全风险评价发布时间：2022-11-07T02:53:54.838Z 来源：《科学与技术》2022年7月第13期作者：张丽平[导读] 为保证高速公路运营安全，预防高速公路高边坡失稳的发生，本文通过现场地质调查与测试、岩体力学试验与指标研究、极限平衡计算等技术手段，张丽平广东省地质局第九地质大队 523000摘要：为保证高速公路运营安全，预防高速公路高边坡失稳的发生，本文通过现场地质调查与测试、岩体力学试验与指标研究、极限平衡计算等技术手段，查明边坡工程地质与水文地质条件，获得边坡岩体物理力学参数，计算分析边坡安全系数，揭示边坡变形失稳过程与破坏机理，并根据边坡稳定性评价结果，提出建议措施，以保证边坡的安全。
关键词：高边坡、变形、稳定性、评价引言项目区位于深圳外环高速公路东莞段第三标段东行方向右侧，距凤岗服务区约2km，该边坡总体为岩土质路堑边坡，修建深圳外环高速公路开挖形成，边坡总宽约172m，最大坡高约50m，坡向20°。
边坡现分六级，整体采用分级削坡+格构梁+锚杆（索）+梁间绿化+截排水的治理方案，局部采用浆砌石挡墙护面，边坡第6级以及边坡坡顶植被较发育，主要为灌木、杂草及少量乔木。
据原设计方案变更后的方案，一级边坡坡率1:0.5，采用12m长C32mm锚杆砼框架，框架梁内放置植生袋填土植草；第2～3级采用边坡坡率1:0.75，采用9m长φ32mm 锚杆砼框架，每2个框架梁内设6φ15.2mm点锚加固，锚索长度30m，第4～5级边坡坡率1:1～1:1.25，采用人字形骨架防护，人字形骨架内10cm厚挂铁丝网喷混植草。
1地质环境条件1.1气象水文场地地处北回归线以南，属亚热带海洋性季风气候，夏长冬短。
阳光充足，雨量充沛，气候温差振幅小，季候风明显等特点。
多年平均气温为23.1℃，日照时数充足。
场地内气象灾害主要为热带气旋、暴雨，雨量分布不均匀，呈双峰型：主峰出现在5～6月，称“龙舟水”；次峰在8～9月称“白露水”。
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文章编号:1009-6825(2010)17-0271-03高速公路岩质高边坡的稳定性评价收稿日期:2010-02-25作者简介:杨中方(1975-),男,工程师,中铁二十局集团第三工程有限公司,重庆 401121杨绪祥(1984-),男,昆明理工大学硕士研究生,云南昆明 650093杨中方 杨绪祥摘 要:以工程地质调查成果为基础,合理选取计算参数,采用Bishop 法对某高速公路郧西段内分布的坡高在30m~50m 之间的岩质边坡进行了稳定性研究,并对边坡的稳定性进行了对比分析,所得结论为设计院进一步完善设计工作提供了科学依据,并为后期施工奠定了基础。
关键词:高速公路,岩质边坡,稳定性评价,地震荷载,强度折减法中图分类号:U 417.1文献标识码:A1 概述岩质高边坡稳定性成为山区公路建设工程中常见和重要的岩土工程问题之一。
它在很大程度上影响着公路工程建设投资和运营效益[1,2]。
某高速公路位于西北部山区,由于境内崇山峻岭,山川河谷交错,垂直变化大,分布岩质边坡坡高多在30m ~50m 之间,属规范规定必须专门研究的超高边坡。
对超高边坡的稳定性进行研究,其研究结果为完善设计工作和采取相应的防护措施提供科学依据。
2 工程地质、水文地质概况根据钻孔柱状图及相关资料,可以确定本区为构造剥蚀中低山区,上覆第四纪残坡积物,下为第一、第二组白云钠长片岩及第三组绢云母片岩。
钻探揭露的地质资料表明:坡面多有1m~4m 的残坡积物,开挖后的边坡坡角多在45b 左右。
地下水资料,共有7孔出现地下水,其中3孔为坡脚-8m ~-9m,分布在K15+038,K15+860和K35+720断面;4孔为坡脚-1.5m,分布在K 45+300,K45+320,K 51+819.5和K 57+315.9断面。
3 边坡稳定性评价方法目前工程中常用的边坡稳定性评价方法为极限平衡法,如费伦纽斯法、Bishop 法、简布法、SA RMA 法、M -P 法等,另外还有有限元数值分析法等。
这些方法都有各自的优缺点,极限平衡法是目前工程上用的最多的方法。
本文即采用极限平衡方法的Bish -op 法和FL AC3D 软件对边坡的稳定性进行对比研究,使得计算过程更加合理,计算结果更加符合实际。
3.1 计算参数的确定计算参数取值见表1(仅以K15+860,K 26+420,K 53+649三处边坡为例,下同)。
表1 计算参数取值表边坡编号1234C /kN #m -3</(b )C /MPa C /kN #m -3</(b )C /MPa C /kN #m -3</(b )C /MPa C /kN #m -3</(b )C /MPa K15+86022200.121220.224280.4K26+42020250.0221180.0822220.225300.5K53+64920150.0222250.324300.522250.33.2 计算模型及工况的选择1)计算模型的建立。
根据钻孔资料,除K45+300,K45+320需要考虑软弱夹层的影响外,其他边坡岩层均按均质考虑,仅考虑风化壳的差异,各边坡计算参数,按表1取值。
地表水在采取完善的防地表水措施后不再考虑;地下水在坡脚以下的岩质边坡不再考虑。
软弱夹层产状根据岩层真实产状计算。
地震采用7级烈度予以考虑。
2)计算工况的选择。
按G B 50330-2002建筑边坡工程技术规范规定,采用两种工况计算对比。
即:a.天然状态;b.天然+地震(7级);对不能满足稳定性要求的,采用锚杆加固方案对边坡进行防护的还要验算;c.锚杆+天然;d.锚杆+地震(7级)两种工况时的稳定性。
3.3 计算结果及分析3.3.1 极限平衡计算结果分析1)计算结果。
所有边坡模型原点均选在坡脚与路面相交处。
计算采用:a.天然状态;b.天然+地震(7级)两种工况,按照G B 50330-2002建筑边坡工程技术规范,永久性超高边坡按一级边坡进行安全设计,设计安全系数为1.30。
Bi shop 方法计算结果见表2。
2)计算结果分析。
根据表2的结果,可以确定K15+860边坡具有足够的稳定性,在做好坡顶及坡面防水措施后可以不必采取加固措施,另两个边坡均不能满足稳定性要求,必须进行加固。
加固方案采用预应力锚杆加格构护坡方案。
表2 Bishop 法计算结果表编号工况安全系数天然状态天然+地震K15+860 1.39 1.34K26+420 1.15 1.1K53+6490.810.773.3.2 FL AC 法计算结果分析边坡稳定性安全系数的计算结果见表3。
表3 FLAC 计算结果表边坡号天然+地震地震+锚杆K15+860 1.30 1.35K26+420 1.18 1.44K53+6491.021.40在地震荷载作用下,采用强度折减法计算出的加固前边坡的安全系数为1.3,加固后的安全系数为1.35,从图1中可以看出滑坡面与简化Bishop 方法计算出滑坡位置基本一致。
在地震荷载作用下,采用强度折减法计算出的加固前边坡的安全系数为1.18,加固后的安全系数为1.44,从图2,图3中可以#271#第36卷第17期2010年6月 山西建筑SHANXI ARCH ITECTUREVol.36No.17Jun. 2010看出滑坡面与简化Bishop方法计算出滑坡位置基本一致。
在地震荷载作用下,加固前边坡基本上无塑性区,加固后基本上也无塑性区,说明边坡加固后处于安全状态,并有较大安全储备。
在地震荷载作用下,采用强度折减法计算出的加固前边坡的安全系数为1.02,加固后的安全系数为1.4,从图4,图5中可以看出滑坡面与简化Bishop方法计算出滑坡位置基本一致。
3.3.3极限平衡法及FLA C法计算结果对比分析1)对于采用锚杆进行加固处理的边坡。
通过FLA C计算了在地震荷载作用下,高边坡在锚杆加固前后边坡的响应情况。
计算结果表明:采用锚杆加固后,最大位移、最大剪应力较加固前减小。
加固前塑性破坏区呈贯通态势,加固后由于预应力锚杆的作用,塑性破坏区变小,且未贯通,并且最大位移较小,说明加固后,即使在地震的作用下,边坡也处于安全状态。
采用强度折减法计算了临界失稳情况下高边坡在地震荷载作用下,锚杆加固前后的安全系数。
计算结果表明:采用锚杆加固后,临界失稳时,加固后的滑坡速度要小于加固前的。
2)对于未采用锚杆进行加固处理的边坡。
通过FL AC计算了在地震荷载作用下,高边坡的响应情况。
计算结果表明:最大位移、最大剪应力较小,塑性破坏区未呈贯通态势,说明即使在地震的作用下,边坡也处于安全状态。
采用强度折减法计算了临界失稳情况下高边坡在地震荷载作用下的安全系数。
计算结果表明:滑坡面的位置与简化Bi sho p 方法计算出滑坡位置基本一致。
4结语1)岩质边坡的稳定性评价工作必须建立在翔实的地质勘察、岩土力学参数试验、现场施工条件调查的基础上。
2)用极限平衡方法的Bishop法对边坡进行稳定性研究,再运用FLA C3D软件进行数值模拟,将其结果与Bishop法进行对比分析,此法计算过程更加合理,计算结果更加符合实际。
3)边坡的防护应根据边坡的岩体结构特征、稳定性状况及潜在的变形失稳方式具体实施,由这一原则可知边坡的地质勘察和分析是边坡防护设计的基础,应充分重视,同时安全耐久、经济美观也是边坡防护的重要原则。
参考文献:[1]曾宪明,林润德,易平.基坑与边坡事故警示录[M].北京:中国建筑工业出版社,1999:203-207.[2]杨航宇,颜志平,朱赞凌,等.公路边坡防护与治理[M].北京:人民交通出版社,2002.[3]陈宇基.公路边坡稳定性分析与加固处理[J].山西建筑,2009,35(23):316-317.#272#第36卷第17期2010年6月山西建筑文章编号:1009-6825(2010)17-0273-02山区高速公路的高路堤设计收稿日期:2010-02-27作者简介:郑茂营(1980-),男,硕士,助理工程师,中交第二公路勘察设计研究院有限公司,湖北武汉 430056郑茂营摘 要:介绍了高速公路高路堤的概念,形成原因及特点,结合杭瑞高速公路对山区高速公路高路堤的设计进行了详细论述,具体阐述了高路堤划分原则,高路堤稳定性验算,路堤基底处理,稳定与沉降的监测设计等内容,为同类项目设计提供了一定的指导。
关键词:高速公路,高路堤,设计内容,稳定性,边坡坡率中图分类号:U 416.12文献标识码:A1 高路堤的形成原因、概念和特点近年来,我国高速公路建设蓬勃发展,已经从平原发展到山区。
由于山区地形起伏变化复杂,路线纵坡受到构造物及地形制约,一些狭窄的/V 形0沟谷和傍山的地段不可避免的出现高填方路堤,也称作高路堤。
我国现行公路规范中对高路堤没有明确、严格的定义,一般情况认为水稻田或长年积水地带,用细粒土填筑的路堤高度在6m 以上,其他路堤填筑高度超过12m(碎石、粗砂、中砂为路堤填料)或20m(其他材料)可视为高填路堤[1]。
与一般路堤比较而言,高填路堤具有以下几个特点[2]:1)填筑高度大,需要对路堤边坡进行验证,要求路堤本身具有足够的整体强度和边坡稳定性;2)由于高路堤填筑断面面积很大,填筑工程量巨大,路堤的填筑缺陷相对较多,填筑质量保证较为困难;3)路堤本身累积沉降大,对路堤单位填筑高度的工后沉降量要求更严格;4)由于荷载相对较大,需对地基强度进行验算,要求地基承载力高、稳定性好;5)地基沉降大,填筑过程中需对地基进行监测,控制总沉降量和沉降速率,确保高路堤地基的稳定。
2 高路堤设计内容1)填料的确定与压实标准;2)确定路基横断面的边坡形式与边坡坡率;3)稳定性验算;4)路堤基底的处理;5)高路堤稳定与沉降的监测设计。
下面本文以杭州)瑞丽高速公路湖北省阳新)通城段(通山)通城段,以下简称/杭瑞高速0)为实例,论述山区高速公路的高路堤设计。
3 高路堤实例设计3.1 项目区地形地貌与地质概况本项目地貌单元属鄂南低山丘陵区,由一系列褶皱山地构成,地形地貌骨架主要受东西向及部分北东向构造所控制,山脉走向、地形地貌单元总体呈近东西向展布。
线位区地势从东往西总体呈现高低相间的串珠状展布,即四个山地串联三个呈东西向展布的盆地。
微地貌类型以碳酸盐岩、碎屑岩分布区的低山丘陵地貌和以松散岩、侵入岩为主的丘陵垄岗地貌交互出现,呈现低山、丘陵、垄岗、洼地相间组合。
沿线出露地层岩性主要为:震旦系硅质灰岩,寒武系白云质灰岩、炭质灰岩,奥陶系灰岩,白云质灰岩,志留系粉砂岩、粉砂质页岩、页岩,白垩及第三系砾岩、含砾砂岩,砂砾岩,花岗岩、花岗闪长岩等中生代侵入岩。
3.2 高路堤划分原则本项目以路堤边坡高度或中心填高是否不小于20m 来作为主要判定高路堤的原则,局部高度在15m~20m 间的路堤,由于地基土的性质比较差,为设计安全考虑,也作为了高路堤来设计,本项目单独作为工点设计的高路堤共有17处。