边坡工程第八章

1．一般土质边坡 ．
土质边坡坡率值 土质类型 粘性土 状态 硬塑 可塑 密实 中密 稍密 表 8-5 坡高≤5m 1:0.75 ～ 1:1.25 1:1.25 ～ 1:1.50 1:0.75 ～ 1:1.00 1:1.00 ～ 1:1.25 1:1.25 ～ 1:1.50 5m<坡高≤8m 1:1.25 ～ 1:1.50 1:1.50 ～ 1:1.75 1:1.00 ～ 1:1.25 1:1.25 ～ 1:1.50 1:1.50 ～ 1:1.75
岩石风化破碎程度表
等级 轻度 颜色 较新鲜 矿物成分 无变化 结构构造 无变化 破碎程度 强度 基本上不降 裂缝不多， 基本上是整 低，用锤击时 体， 裂缝基本上不张开 很易回弹
造岩矿物 中等 基本不变 失去光泽 由次生矿 严重 显著改变 物
开裂成直径为 50cm 的 有降低，用锤 无显著变化 大块体， 大多数裂缝张 击时声音清脆 开较小 不清晰 开裂成直径为 5～20cm 有显著降低， 的碎石状， 有时裂缝张 用锤击时声音 开较大 低沉
第8章 坡率法与减重设计
§8.1 概 述
§8.1.1 坡率法与减重的概念
坡率法： 坡率法：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，工程中又称为削坡（或刷坡）。 边坡设计方法，工程中又称为削坡（或刷坡）。
减重： 减重：
减轻滑坡致滑段的滑体超重部分，以减小滑体的下滑力， 减轻滑坡致滑段的滑体超重部分，以减小滑体的下滑力， 使滑坡趋于稳定。被减去的土体位于滑坡的致滑段。 使滑坡趋于稳定。被减去的土体位于滑坡的致滑段。
fW cosα + cL 最小安全系数 F = L ——破裂面的长度 破裂面的长度 W sin α
γHL sin (β − α ) W= 2 sin β
令
2c a0 = γH
则
F = ( f + a0 ) cot α + a0 cot (β − α )
f = tan φ
按微分方法
可以求得F为最小时的边坡破裂角 为最小时的边坡破裂角。 ，可以求得 为最小时的边坡破裂角。
§8.2.3 土质边坡的削坡坡率
根据边坡的高度、 土的湿度、 密实程度、 地下水、 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， 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。 类土的稳定坡率进行确定。
§8.2 坡率法的设计
§8.2.1 设计的内容与一般规定 设计内容： 设计内容： 1. 查明边坡的工程地质条件； 查明边坡的工程地质条件； 2. 确定边坡的形状、坡度； 确定边坡的形状、坡度； 3. 设计坡面防护； 设计坡面防护； 4. 边坡稳定性验算。 边坡稳定性验算。
边坡的形式： 边坡的形式： 直线形、上陡下缓折线形、上缓下陡折线形、 直线形、上陡下缓折线形、上缓下陡折线形、台阶形
在公路路堑边坡、填方路堤边坡中广泛使用， 在公路路堑边坡、填方路堤边坡中广泛使用， 适用于岩层、塑性粘土和良好的砂性土中， 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 求地下水位较低，放坡开挖时有足够的场地。 率法可分别与砂袋堆码、锚钉边坡、 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。 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， 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。 喷锚、挡土墙等方法以稳定边坡。
§8.2.4 边坡稳定性演算
1.岩质边坡的稳定性演算 岩质边坡的稳定性演算 演算方法应根据结构面情况确定， 演算方法应根据结构面情况确定，如无外倾 的结构面，可以直接按照第7章中介绍的平面破 的结构面，可以直接按照第 章中介绍的平面破 坏稳定分析方法进行演算。如有不利结构面， 坏稳定分析方法进行演算。如有不利结构面，还 应对结构面进行演算， 应对结构面进行演算，但在演算时强度参数指标 应取结构面的c、 应取结构面的 、Φ值。 2. 碎石边坡的稳定性演算 有剪切试验结果或有较可靠的经验数据时， 有剪切试验结果或有较可靠的经验数据时， 可用圆弧或直线滑动面法演算边坡的稳定性。 可用圆弧或直线滑动面法演算边坡的稳定性。 对于疏松的碎石土边坡，宜用直线滑动面法。 对于疏松的碎石土边坡，宜用直线滑动面法。
堆载阻滑技术： 堆载阻滑技术：
通过在滑坡的阻滑段堆载来提高滑坡的阻滑力以使滑坡 处于稳定的方法。 处于稳定的方法。 这两种方法都是滑坡处理中最直接、最有效的方法， 这两种方法都是滑坡处理中最直接、最有效的方法，在 滑坡处治中被广泛采用。 滑坡处治中被广泛采用。
§8.1.2 坡率法与减重的适用范围 坡率法
4. 黄土边坡 黄土是第四纪的一种特殊堆积物。 黄土是第四纪的一种特殊堆积物 。 主要特征是颜 色以黄色为主， 有灰黄、 褐黄等色， 含有大量粉粒， 色以黄色为主 ， 有灰黄 、 褐黄等色 ， 含有大量粉粒 ， 一般在55％以上，孔隙比在1左右 垂直节理发育， 左右， 一般在 ％以上，孔隙比在 左右，垂直节理发育， 具有湿陷性、 溶蚀性、 具有湿陷性 、 溶蚀性 、 易冲刷和各向异性等工程特 广泛分布于我国北纬34° 性 。 广泛分布于我国北纬 ° ～ 45° 之间的干旱和 ° 半干旱地区。 半干旱地区。 黄土边坡的设计主要以工程地质比拟法为主， 黄土边坡的设计主要以工程地质比拟法为主 ， 力 学分析验算为辅。 学分析验算为辅。
减重和堆载阻滑技术的适用范围
由于减重是在滑坡后缘挖除一定数量的滑体 而使滑坡稳定下来， 而使滑坡稳定下来，因而它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， 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， 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。 后或向两侧发展。 堆载阻滑技术则主要适用于牵引式滑坡， 堆载阻滑技术则主要适用于牵引式滑坡，注意 堆载不要引起次一级的滑面。 堆载不要引起次一级的滑面。 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， 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。 们常与其他整治措施配合使用。
cot a0 = cot β + csc β a0 f + a0
Fmin = ( f + 2a0 )m + 2 a0 ( f + a0 )(m 2 + 1)
m = tan β ——坡率。 坡率。 坡率
3. 膨胀土边坡稳定性演算 目前尚未有成熟的方法。 目前尚未有成熟的方法。 4. 均质土边坡稳定性验算 采用圆弧整体稳定性分析方法或条分法进行稳 定性验算。 定性验算。
人工素填土 （填土年限>8 年）
2. 土石堆积体边坡 一般采用与天然安息角相应的边坡坡率； 一般采用与天然安息角相应的边坡坡率； 对于己稳定的堆积体， 对于己稳定的堆积体，可根据其胶结和密实程度采 用较陡的边坡坡度； 用较陡的边坡坡度； 若边坡中出现松散夹层，应进行适当的防护。 若边坡中出现松散夹层，应进行适当的防护。 若边坡高度超过20m，应分台阶进行放坡。 ，应分台阶进行放坡。 若边坡高度超过 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。 的稳定性，必要时可放缓边坡或清除全部剩余土体。
§8.2.2 岩质边坡的削坡坡率
应根据岩性、地质构造、岩石风化破碎程度、 应根据岩性、地质构造、岩石风化破碎程度、 边坡高度、地下水及地面水等因素， 边坡高度、地下水及地面水等因素，结合实际 经验按照工程类比的原则， 经验按照工程类比的原则，并参考该地区己有 的稳定边坡的坡率综合分析确定。 的稳定边坡的坡率综合分析确定。 当无外倾结构面时，可参考后面的表格确定。 当无外倾结构面时，可参考后面的表格确定。
平坦地区，已密实 小颗粒是无粘结力 的砂 小颗粒是粘性土 碎石有棱角 碎石失去棱角，较圆 滑
3. 膨胀土边坡
膨胀土边坡设计参考值 膨胀土类别 边坡高度(m) <6 弱膨胀土 6～10 >10 <6 中等膨胀土 6～10 >10 <6 强膨胀土 6～10 >10 表 8- 7 边坡坡度 1: 1.5 1: 1.5～1: 2.0 1: 1.75～1: 2.0 1: 1.5～1: 1.75 1: 1.75～1: 2.0 1: 1.75～1: 2.5 1: 1.75 1: 1.75～1: 2.5 1: 2.0～1: 2.5 2.0 2.0 1.0 边坡平台宽度(m)
直线形边坡一般适用于均wenku.baidu.com或薄层互层且高度较小 的边坡； 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； 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， 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； 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 当边坡由多层土组成或边坡高度很大时， 中部或岩土层界面处设置不小于1.0m 宽的平台， 宽的平台， 中部或岩土层界面处设置不小于 形成台阶式边坡。台阶形边坡稳定性较好， 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。 的土石方量较大。
堆积体边坡坡率参考值 岩堆情况 不含杂质的碎石 不含杂质的碎石 碎石被小颗粒包围，碎石间互不接触 碎石被小颗粒包围，碎石间互不接触 碎石相互间尚能接触，中夹粘性土 碎石相互间尚能接触，中夹粘性土 一般堆积层
表 8-6 条件说明 山区的堆积层 边坡坡度 1:1～1:1.25 1:0.75～1:1 1:1.5 1:1.75～1:2.0 1:1.25 1:1.5 》1:1.5
只 具 有 外 裂缝极多， 爆破以后较 极低，用锤击 大部分已 极重 变化极重 形，矿物失 多呈碎石土状， 有时细 时基本上不回 改变 去结晶联系 粒部分已略具塑性 弹
若边坡所在地层具有明显的顺坡向倾斜结构面， 若边坡所在地层具有明显的顺坡向倾斜结构面， 应通过稳定性计算来确定边坡的坡率， 应通过稳定性计算来确定边坡的坡率，必要时应 采取其他相应的加固措施。 采取其他相应的加固措施。 最危险的几种结构面： 最危险的几种结构面： 粘土岩、粘土页岩、泥质灰岩、 ① 粘土岩、粘土页岩、泥质灰岩、泥质板岩等泥 化层面时，滑动倾角为9° 化层面时，滑动倾角为 °～12°； ° 砂岩层面或砾岩层面时，滑动倾角大于30° ② 砂岩层面或砾岩层面时，滑动倾角大于 °～ 35°； ° 无泥质充填物的结构面时，滑动倾角为30° ③ 无泥质充填物的结构面时，滑动倾角为 °～ 75 °(大多变化于 °～60°范围）。 大多变化于35° 大多变化于 °范围）。
岩质边坡坡率表
边坡岩石类型 风化破碎程度 坡高<20m 轻度 岩浆岩 厚层灰岩、厚层砂砾岩 片麻岩、石英岩、大理岩 中度 严重 极重 轻度 中薄层灰岩 中薄层砂砾岩 较硬的板岩、千枚岩 中度 严重 极重 轻度 薄层砂页岩互层 千枚岩、云母、绿泥石片岩 中度 严重 极重 1:0.10 ～ 1:0.20 1:0.10 ～ 1:0.30 1:0.20 ～ 1:0.40 1:0.30 ～ 1:0.50 1:0.10 ～ 1:0.30 1:0.20 ～ 1:0.40 1:0.30 ～ 1:0.50 1:0.50 ～ 1:0.75 1:0.20 ～ 1:0.40 1:0.30 ～ 1:0.50 1:0.50 ～ 1:0.75 1:0.75 ～ 1:1.00 坡度率值 坡高 20～30m 1:0.10 ～ 1:0.20 1:0.20 ～ 1:0.40 1:0.30 ～ 1:0.50 1:0.50 ～ 1:0.75 1:0.20 ～ 1:0.40 1:0.30 ～ 1:0.50 1:0.50 ～ 1:0.75 1:0.75 ～ 1:1.00 1:0.30 ～ 1:0.50 1:0.50 ～ 1:0.75 1:0.75 ～ 1:1.00 1:1.00 ～ 1:1.25