当前位置:首页 » 整改整治 » 边坡治理后评价

边坡治理后评价

发布时间: 2021-03-14 00:01:38

① 哪些场地需要进行边坡工程稳定性评价

一些大的工程项目就需要。

② 滑坡灾害评价是什么

对于某个地区而言,有许多不同手段可以用来进行滑坡危险性评价,但是,在进行最后阶段的精确评价时,即使有时很难找到滑坡专家,建议也一定向滑坡专家咨询。在这里,主要讨论两类滑坡危险性评价方法:直接观测法和使用技术工具法。

●本地专家和(或)市政官员及土地所有者(使用者)的现场调查

以下的简明指南有助于个人对滑坡危险性进行观察和评价。同时必须注意的是同样的特征可能由滑坡以外的因素,如膨胀土等引起。

显示滑坡运动的一些特征在以往曾经是干燥的边坡上或其底部出现泉水、渗水、潮湿的和饱和状态的地面地裂缝——出现在边坡顶部附近雪地、冰、土体或岩体中的裂缝(图2.1);边坡附近的便道被拉离建筑物,房屋基础下面的土移动(图2.2);原先呈直线状的围墙、篱笆等被错开;地面、铺装道路、便道上不自然的隆起或下陷;倾倒的电线杆、树木、挡土墙、篱笆;混凝土地面和基础的过度倾斜或开裂(图2.3);水管或其他地下设施的开裂;溪流水位的快速升降,有时伴随着浊度(水中土的含量)增加;不能自由开启的门窗和门窗与墙之间出现的透缝,表明门窗框发生了变形;房屋或树丛中发出的吱吱嘎嘎的响声;公路或便道上出现的塌陷。

给管理机构的建议:

由管理机构提供有关滑坡发生的记录是一件非常重要的事情,最好以纸质书写的方式,配上照片和(或)图件。对于世界上那些还没有相应的法规或规定必须向房地产主公开滑坡灾害危险性的地区,应该由各级地方组织建立滑坡灾害信息的权威机构。这些机构并不需要很复杂或耗资巨大,只要求它们具有随时更新滑坡灾害信息的功能。虽然有些信息可能在政治上很敏感,譬如土地所有者的权力,但无论如何,以某种方式向公众公开滑坡信息,是极为重要的。

●滑坡灾害评价的技术手段——填图、遥感和观测

理解过去是预测未来的关键(将古论今),是地质学上的一条指导性原则。在评价滑坡危险性方面,这意味着导致了过去和现在的滑坡等破坏现象的地质条件、地貌条件、水文条件,还将会导致将来的滑坡发生。根据这一假设条件,人们可以推测将来可能发生的滑坡的类型、频度、范围以及后果。但是对某一特定地区,过去没有滑坡事件并不能保证将来一定不会发生滑坡。一些人为诱发因素,譬如人为改变自然地形条件或水文条件,可以产生新的或加剧该地区的边坡破坏可能性。

为了预测某地区的滑坡危险性,在可能的条件下,应该首先确定导致边坡失稳的条件和过程,然后估计这些条件对潜在边坡破坏的相对影响力。基于短期和长期的气象条件所作的地质分析有助于得到关于滑坡发生可能性增长的有用结论。现有的技术水平,已经可以在滑坡发生的气象条件或临界值达到时,通过对地表的变形观测,确定最容易发生滑坡的地区,并发布几小时到几天内的相关预警或警报。

地图分析

地图分析常常作为滑坡调查的第一步。必要的地图包括基岩地质和地表地质图、地形图、土壤分布图,最好还有地貌图。使用地质学关于物质和过程的知识,任何受过培训的人都可以从这些地图中得到有关滑坡危险性的一般想法。在本报告末尾的附录B中,包含一些在滑坡分析中用到的不同类型地图的章节。

航空照片解译

航空照片的解译是确定滑坡的一项既快又有价值的技术,因为它能给受过培训的人员提供关于某地区的三维影像。不仅包括人类活动,而且包括地质信息。另外,虽然对某些地区来说航空照片解译非常昂贵,但多种类型航空照片(卫星、红外、雷达等)的存在,使航空照片的解译变得丰富多彩。

野外调查许多微妙的边坡运动信号并不能从地图或照片上进行确定。当某个地区被浓密的森林覆盖或完全被城市化后,即使是那些主要的滑坡特征也会变得不明显。加上对于一个活动性的滑坡来说,滑坡特征还随着时间的变化而变化。因此,野外现场调查,是确认滑坡特征的不可或缺的手段,也是最终评价危险边坡的潜在不稳定性的必要手段。通过现场填图,并结合岩土试验,可以了解那些过去发生过滑坡的地区,由此来推断将来滑坡发生的可能性。通过填图和室内试验,可以确定容易产生滑坡的粘土或其他高危险性土层,并可圈定出它们存在的范围和规模。

钻孔

对大多数滑坡场地而言,都需要利用钻孔来确定滑坡体的物质类型、滑动面的深度,并由此得知滑坡体厚度及几何形状、地下水位,以及滑坡物质的扰动程度。钻孔还能提供测定滑坡年龄,提供得到滑坡体物质力学性质的试验样品。最后,钻孔还被用来安装一些观测仪器并作为水文观测井之用。必须注意,对那些没有发生过但存在滑坡危险性的地区,钻孔也用来提供地层、地质、地下水位的信息,并用来安装观测仪器。

安装仪器

采用如倾斜仪、伸缩计、应变计、孔隙水压力计(见关于这些仪器定义的词汇表)等复杂电子技术,和采用建立木桩控制点等简单技术可以确定滑坡运动机制,对那些即将发生滑动的边坡进行监测和提供警报。

地球物理研究

地球物理探测技术(对岩土的导电性或电阻率的观测,或观测其在人工诱发地震作用下的反应)可以用来确定滑坡体的地下性质,如基岩埋深、地层分层、饱水带,以及地下水位。地球物理探测技术还可以用来确定滑坡体物质的结构、孔隙度、固结程度和单元体的几何形状。在大多数情况下,这种在地表面进行的探测可以用来对钻孔数据进行补充,对钻孔间的地段进行空间上的延伸或内插。在

钻孔无法实

施的情况下,地球物理探测技术还可以作为其替补。沿孔向下的物探方法(核、电、热、震)还可以用来进行详细的钻孔内观测。观测运动中的岩土体的自然声发射也常用于滑坡研究中。

声影像和声断面

湖床、河床和海床的断面可以通过侧面扫描声呐和底部地震断面等声探测技术获取。对控制网格,配以精密的导航系统,可以得到水下的三维地质现象的信息。现代的高解像度技术已经被常规地用于近海大陆架地区绘制近海工程地质灾害图。

计算机辅助滑坡地形分析

近年来,滑坡的计算机模型被用来确定滑坡体的体积,以及地表和断面随时间的变化过程。这些信息在估算滑坡对溪流堵塞危险性、清除滑坡堆积物的费用、滑坡的运动方式和运动机制方面大有用处。一些使用地形数字高程模型(DEM)评价某地区滑坡/泥石流事件易发性的方法正在不断开发。计算机也广泛应用于复杂边坡的稳定性分析中。可以在个人电脑上运行的与此有关的软件也很容易找到。

附件B中有更多的关于不同类型图件的资料和照片。

③ 岸坡稳定性评价结果

一、崩塌、滑坡体的稳定性评价

1.定性评价结果

根据表9-1的不同稳定状态判别标准,在进行实地调查时对表8-2中的崩塌堆积体和滑坡堆积体的稳定性进行了定性评价,评价结果见表9-3。

表9-3 崩塌堆积体和滑坡堆积体的稳定性定性评价结果

图9-1为崩塌堆积体、滑坡堆积体的稳定级别统计结果。由此可见,库区崩塌堆积体中,稳定和基本稳定的占崩塌堆积体总数的37.50%,潜在不稳定的占崩塌堆积体总数的37.50%,不稳定的占崩塌堆积体总数的25.00%;库区的滑坡堆积体中,由于调查发现的、仅出现于库区的滑坡数量少,只有7个,统计结果可能与实际情况不完全相符,但从目前资料与实地考察看,库区的潜在不稳定或不稳定的滑坡数量较多,有相当的滑坡在外界触发条件下可能失稳。

图9-1 崩塌堆积体、滑坡堆积体的定性评价稳定级别统计图

总体来看,库区的崩塌滑坡体处于潜在不稳定的占多数,为34.78%,不稳定的崩塌滑坡体所占的比例也较高,为26.09%,应当在工程施工期间加以重点治理。当然,本研究结果仅为初步成果,限于资料和研究程度,未对崩塌滑坡体的具体数据(如体积、性质等)进行分析,需要后期做深入研究。

2.地质因素综合评价

根据现场调查,结合前人的认识及建立的滑坡、崩塌堆积体稳定性评价的指标体系(表9-1、9-2),同时对表8-2中的崩塌堆积体和滑坡堆积体的稳定性进行了地质因素综合评价,评价结果见表9-4及图9-2。

表9-4 工程区崩塌堆积体、滑坡堆积体地质因素综合评价表

图9-2 崩塌堆积体、滑坡堆积体的地质因素综合评价稳定级别统计图

由此可见,库区崩塌堆积体中,稳定和基本稳定的占崩塌堆积体总数的25%,潜在不稳定的占崩塌堆积体总数的50%,不稳定的占崩塌堆积体总数的25%;库区的滑坡堆积体中,评价结果与定性评价结果相同。

总体来看,库区的崩塌滑坡体处于潜在不稳定的占多数,为43.48%,不稳定的崩塌滑坡体所占的比例也较高,为26.09%。限于资料和研究程度,本次的研究结果仅为初步成果,需要后期做深入研究。

对比评价结果可以看出,地质因素综合评价所得结果与定性评价结果相比较,除对崩塌体C05和C14的评价结果有所差别外(但在相邻的稳定级别内),其他都在同一稳定级别,应该说评价结果基本一致。因此研究认为,尽管采用不同的评价方法所得到的评价结果有一些差异,但总的来说是具有可比性的,也是大体相符的。

二、潜在不稳定边坡(基岩变形体)稳定性评价

由于已有研究基础和研究深度所限,对基岩变形体的稳定性作出定量评价是十分困难的,一般只能根据其近期的变形状态结合地质分析作出初步的定性评价(表9-5),该表是根据研究资料及现场调查所得到的综合评价结果。

表9-5 工程区各个库区潜在不稳定边坡稳定性评价表

续表

④ 边坡防护与山体滑坡治理的重要性

山体滑坡治理及边坡防护是公路工程建设中经常遇到的问题。山体及边坡的稳定是影响公路能否安全、环保和高效运行的主要因素之一,因此,做好山体滑坡治理和高边坡加固成为公路工程建设工作的重中之重。

⑤ 边坡稳定性评价方法

1.定性分析方法

分析影响边坡稳定性的主要因素、失稳的力学机制、变形破坏的可能方式及工程的综合功能,并对边坡的成因及演化历史进行分析,以此评价边坡稳定状况及其可能的发展趋势。该方法的优点是综合考虑影响边坡稳定性的因素,快速地对边坡稳定性做出评价和预测。常用的方法有:

(1)地质分析法(历史成因分析法)

根据边坡的地貌形态、地质条件和边坡变形破坏的基本规律,追溯边坡演变的全过程,预测边坡稳定性发展的趋势及其破坏方式,从而对边坡稳定性做出评价,对已发生过滑坡的边坡,则判断其能否复活或转化。

(2)工程地质类比法

其实质是把已有的自然边坡或人工边坡的研究设计经验应用到条件相似的新边坡的研究和人工边坡的研究设计中去。需要对已有边坡进行详细的调查研究,全面分析工程地质因素和影响边坡变形发展主导因素的相似性和差异性,同时,还应考虑工程的类别、等级及其对边坡的特定要求等。它虽然是一种经验方法,但在边坡设计中,特别是在中小型工程的边坡设计中是很通用的方法。

(3)图解法

可以分为两类:(1)用一定的曲线和偌谟图来表征边坡有关参数之间的定量关系,由此求出边坡稳定性系数,或已知稳定系数及其他参数(φ、c、r、结构面倾角、坡角、坡高)仅一个未知的情况下,求出稳定坡角或极限坡高。这是力学计算的简化。(2)利用图解求边坡变形破坏的边界条件,分析软弱结构面的组合关系,分析滑体的形态、滑动方向,评价边坡的稳定程度,为力学计算创造条件。常用的为极射赤平投影分析法及实体比例投影法。

(4)边坡稳定专家系统

工程地质领域最早研制出的专家系统是用于地质勘查的专家系统Propecter,由斯坦福大学于20世纪70年代中期完成。另外,麻省理工学院在80年代中期研制的测井资料咨询专家系统也得到成功应用。在国内,许多单位正在进行研制,并取得很多成果。专家系统使得一般工程技术人员在解决工程地质问题时能像有经验的专家一样给出比较正确的判断并做出结论。因此,专家系统的应用为工程地质的发展提供了一条新思路。

2.定量评价方法

其实质仍是一种半定量方法,虽然评价结果表现为确定的数值,但最终判定仍然依赖人为的判断。目前,所有定量的计算方法都是基于定性基础之上的。

(1)极限平衡法

极限平衡法在工程中应用最为广泛。根据边坡破坏的边界条件,应用力学分析的方法,对可能发生的滑动面,在各种荷载作用下进行理论计算和抗滑强度的力学分析。通过反复计算和分析比较,对可能的滑动面给出稳定性系数。该方法比较直观、简单,对大多数边坡的评价结果比较令人满意。该方法的关键在于对滑体的范围和滑面的形态进行分析,正确地选用滑面计算参数,正确地分析滑体的各种荷载。基于该原理的方法很多,如条分法、圆弧法、Bishop法、Janbu法、不平衡传递系数法等。

极限平衡方法的最新发展之一是Sarma法。其基本概念:边坡除非是沿一个理想的平面或圆弧滑动,才可以作为一个完整的刚体运动,否则,必须先破裂成多个可以相对滑动的块体,才能发生滑动。该方法的优点是:可以用来评价各种类型滑坡的稳定性,如平面滑动、楔体滑动、圆弧及非圆弧滑动等。

(2)数值分析方法

主要是利用某种方法求出边坡的应力分布和变形情况,研究岩体中应力和应变的变化过程,求得各点上的局部稳定系数,由此判断边坡的稳定性。主要有以下几种:(1)有限单元法(FEM):该方法是目前应用最广泛的数值分析方法。其优点是部分地考虑了边坡岩体的非均质、不连续介质特征,考虑了岩体的应力应变特征,可以避免将坡体视为刚体、过于简化边界条件的缺点,能够接近实际地从应力应变分析边坡的变形破坏机制,对了解边坡的应力分布及应变位移变化有利。其不足之处是:数据准备工作量大,原始数据易出错,不能保证整个区域内某些物理量的连续性;对解决无限性问题、应力集中问题等精度比较差。(2)边界单元法(BEM):该方法只需对边界极限离散化,具有输入数据少的特点。计算精度较高,在处理无限域方面有明显的优势。不足之处:一般边界元法得到的线性方程组的关系矩阵是满的不对称矩阵,不便应用有限元中成熟的对稀疏对称矩阵的系列解法。另外,边界元法在处理材料的非线性和严重不均匀的边坡时,不如有限元法。(3)离散单元法(DEM):可以直观反映岩体变化的应力场、位移场及速度场等各个参量的变化,可以模拟边坡失稳的全过程。该方法特别适合块裂介质的大变形及破坏问题的分析。缺点是计算时步需要很小,阻尼系数难以确定等。(4)块体理论(BT)该方法利用拓扑学和群论评价三维不连续岩体稳定性,建立在构造地质和简单力学平衡计算基础上。块体理论为三维分析方法,随着关键块体类型的确定,能找出具有潜在危险的关键块体的临空面位置及其分布。

3.不确定性分析方法

(1)系统分析方法

由于边坡处于复杂的岩体力学环境条件下,其稳定性涉及的面很广,且程度非常复杂,可以认为其是一个复杂系统。因此,边坡问题也是一个系统工程问题。应用系统分析方法应该遵循的途径:岩体力学环境条件的研究→变形破坏机制的研究→稳定性计算分析。目前,该方法广泛应用于边坡稳定性分析之中。

(2)可靠度分析方法

确定分析方法中经常用到安全系数的概念,实际上只是滑动面上的平均稳定系数,而没有考虑影响安全系数各个因素的变异性,可靠度分析方法则考虑了这一点。可靠度分析方法在分析边坡的稳定性时,充分考虑各个随机要素(如岩体及结构面的物理力学性质,地下水的作用包括静水压力、动水压力、裂隙水压力、软化作用、浮托力及各种荷载等)的变异性。

(3)灰色系统方法

灰色系统理论主要以信息利用与开拓为宗旨,以客观现象量化为目标,除对事物进行描述外,更侧重对事物发展过程进行动态研究。应用于滑坡研究中主要有两方面:一是用灰色预测模型进行滑坡失稳时间的预报,实践证明该预测的精度仍需进一步提高;二是用灰色聚类理论进行边坡稳定性分级、分类。该方法的局限性是聚类指标的选取、灰元的白化等带有经验性质。

(4)模糊数学评判法

模糊数学对处理经验模糊性的事物和概念具有一定的优越条件。该方法首先找出影响边坡稳定性的因素,并进行分类,分别赋予一定的权值,然后根据最大隶属度原则判断边坡单元的稳定性。实践证明,模糊评判法效果较好,为多变量、多因素影响的边坡稳定性的综合定量评价提供了一种有效的手段。其缺点是各个因素的权重选取带有主观判断的性质。

4.确定性和不确定性方法的结合

主要是概率分析方法与有限元法或边界单元法相结合而形成的随机有限元法或随机边界单元法等。由于是随机变量,故其结果更能客观地模拟边坡岩体的力学性质、边坡岩体的变形破坏发展及其性态的变化,从而成为数值模拟方法发展的新途径,是边坡稳定性研究的新手段。

5.物理模拟方法

早在1971年,英国帝国学院最早把倾斜台面模型技术用于研究边坡倾倒破坏机理及过程。随后,又试制成了基底摩擦试验模型,广泛应用于边坡块状倾倒及弯折倾倒。然而,由于受模型尺寸的限制,这些模型技术不能模拟大型复杂的工程及二维、三维的模型。针对这种工程要求,离心模型试验技术快速发展起来。国外早在20世纪30年代就已起步,特别是近20年来,这一技术有了快速发展,并得到广泛应用。离心模型试验主要模拟以自重为主荷载的岩土结构,在模型试验过程中模型出现了与原型相同的应力状态,从而避免了使用相似材料,而直接使用原型材料。因此,这项技术已被广泛地在各个方面得到应用。由于离心模型技术能使模型达到原型的压力水平,近年来已被广泛地应用于滑坡研究之中,为复杂的岩石工程的研究提供了有力手段。边坡工程中的离心模型试验也存在一些尚未解决的问题,主要是一些模拟理论问题。由于用原型材料进行试验,在相似规律条件下,并不能使模型满足所有的条件,从而引起固有误差。此外,如何确定参数有待进一步研究。

⑥ 公路边坡治理的重要性及其特点是什么

为了更好对公路边坡治理技术进行论述,首先要对公路滑坡的特点进行分析。公路边坡滑坡主要在平面形态上,都有一定的几何形状,如椭圆形、三角形簸箕形及其他几何形态或不规则形态。其滑出方向大多数与路线方向垂直或近于垂直,少数滑体滑动方向与公路线路方向斜交,公路规模的大小也也直接影响滑坡的规模。成因上讲,大多数滑坡都是在开挖过程中复活,而且公路滑坡有一个共性,就是超过90%的滑坡都是由于公路开挖造成的。本工程以青海省马场垣至平安高速公路某段作为边坡治理的事例进行剖析,阐述高原地区在特殊地形、地质、气候条件下边坡治理的特点。由于本工程中的边坡经经现场已经处于蠕动阶段,所以治理过程中采取的积极的治理措施,按照滑坡的治理方式进行了初步探讨。

⑦ 斜坡的稳定性评价

斜坡的稳定性分析的目的一方面是为了对与人类工程-经济活动有关的斜坡稳定性及其发展变化做出科学评价和预测;另一方面是为了斜坡整治或边坡设计提供科学依据。目前斜坡工程研究中,其稳定性评价方法主要有以下三种。

7.6.1 过程机制分析法

亦称演变历史分析法。这种方法的实质就是应用前述斜坡变形、破坏的基本规律,通过追溯斜坡变形发展演化的全过程,对斜坡稳定性现状和发展总趋势做出评价和预测。并通过对典型事例的深入剖析和其区域性发育分布规律的研究,对斜坡变形和破坏的区域性特征进行预测。主要包括以下几个方面。

7.6.1.1 根据阶段性规律预测斜坡所处演变阶段的发展趋势

这方面的预测大致有以下一些内容。

7.6.1.1.1 确定斜坡可能的变形形式和破坏方式

如前所述,斜坡可能具有的变形形式和破坏方式与斜坡外形特征、地质结构以及所处环境之间是密切相关的。对于一个具一定外形和结构特征的斜坡,可以应用赤平投影方法综合分析坡体中起控制作用的结构面或软弱带的空间组合状况,即可大致确定斜坡的类型和可能发生的变形机制和破坏方式。

7.6.1.1.2 根据斜坡变形迹象判定斜坡演变阶段

通过现场调研,查明某一具体斜坡已有的变形迹象,阐明其形成演变机制,即可参照前述各类斜坡变形模式的演变图式和阶段划分的地质依据,确定斜坡所处演变阶段。

分析中应特别注意变形模式的转化标志。若弯曲-拉裂转化为蠕滑-拉裂,必然引起后缘拉裂面闭合和错动方式的改变,这是转化标志,也是这类变形体即将产生深层大规模破坏的预兆。

7.6.1.1.3 演化全过程再现模拟分析

对于一些重要的斜坡和边坡,通过现场调研,查明斜坡类型和变形机制模式,建立相应的力学和数学模型,采用物理和数值模拟再现。将模拟成果与实际调查情况进行对照,则可对斜坡目前的演变阶段和发展趋势做出评价和预测。

7.6.1.2 根据周期性规律判定促进斜坡演变的主导因素

促进斜坡变形破坏的各种因素,在地质历史进程中都有其各自的周期性变化规律。例如:河流由侵蚀变为淤积、由淤积再转为侵蚀;地震的周期性出现以及气象、水文动态的季节性变化和多年变化等。因而斜坡演变也会受具有周期性变化规律所制约。这样,追溯斜坡演变过程中的周期性规律,也就可以判定不同时期促进斜坡演变的主导因素。

某些重要斜坡和滑坡,也可采用再现模拟来定量评价斜坡失稳和滑坡复活的主导因素。7.6.1.3 根据区域性规律阐明斜坡稳定性分区特征

在地质条件、地貌条件以及气候条件相似地区,斜坡演变规律也会具有相似性。因而研究斜坡演变的区域性规律,进行合理区划工作,具有十分重要的理论和实践意义。斜坡演变的区域性规律,实际上决定于动力环境的形成和演变特征。为论证这一规律,应在查明斜坡变形破坏的时空发育分布状况的基础上,系统分析各内外动力因素与斜坡演变的相关性。

根据上述分析进行区域性评价,尤应注意环境动力因素的演化对斜坡演变的影响。以近期地质构造活动为例,可表现为以下几方面。

7.6.1.3.1 地区近期的升降特征

地区近期的升降状况,决定了区域斜坡稳定状况的演化趋势。

在评价河谷斜坡稳定性时,应注意河谷发育史中曾出现过的强烈下切期。这些时期也就是斜坡变形破坏的活跃期,常常可能保存着相应时期造成的古滑坡、崩塌残体。这种现象在我国西南山区河谷中十分普遍,往往是水库岸坡稳定性研究的重点地段。

图7.15 大渡河泸定下游一带斜坡稳定性区域性状况示意图

7.6.1.3.2 地区构造最大主压力方向及其变化

构造应力场在河谷发育过程中曾有过变动的地区,分析不同地质历史时期最大主应力方向与河谷之间的关系,也是评价河谷斜坡稳定性的主要依据。河谷方向与历次最大主应力方位近于正交的部位,往往是斜坡变形与破坏较强的部位。

7.6.1.3.3 活断层面特征及活动方式

在活断层附近,应注意根据断层面特征及错动方式判定断层附近岩体的完整性。例如在平移断层的两侧,断面转折带和不同断面的交汇部位必然是压碎扩容带,岩体完整性差,也是斜坡容易发生变形破坏的部位;而平直段则相对要完整得多,斜坡通常也比较稳定。大渡河上游石棉至泸定段有一很好的实例,如图7.15所示,近期有明显反扭平移的金坪断层在午尼附近由北西向急转成南北向,这种形式与斜坡剖面上的滑移-压致拉裂图式相似,转折部位相当于压碎扩容带,花岗岩体极为破碎松散,河谷两岸发育一系列滑坡或滑塌,午尼附近的滑塌残体超过1×108m3。在断层平直段,这种现象就比较少见。此外,活断层的端部,往往也是斜坡变形破坏较活跃的部位。

7.6.2 极限平衡理论计算

目前的斜坡理论性分析方法较多,归纳起来主要有极限平衡理论计算,数值分析和概率统计分析等几类。在工程实践中,极限平衡理论发展最早,使用也最广泛。

7.6.2.1 均质土坡稳定性计算

以极限平衡理论为基础计算土坡的稳定性,如瑞典条分法、毕肖普法等。用这些方法计算土坡稳定性,假设边坡破坏时的滑面形状为圆弧面,通过试算或根据经验找出最危险滑动圆弧的中心。土坡的稳定系数K为沿圆弧滑面的抗滑力矩和滑动力矩对滑动中心的力矩之比:

环境地质与工程

实践表明,均质土坡的滑面多接近于圆弧形。故用圆弧法来计算均质土坡稳定时,比较接近实际。但由于计算时作了一些简化,如把滑体看成均质刚体,滑面简化为圆弧面,空间问题简化为平面问题处理等。因此,在这种简化条件下计算得到的稳定系数实际上仍属于定性或半定量评价,必须根据边坡的工程地质条件做出综合的分析。对于非均质土坡的滑面形状则取决于土的性质和土的结构,分析更为复杂。这种情况下,条分法较为实用。

7.6.2.2 岩质边坡稳定性计算

岩质边坡稳定性计算必须密切结合岩体的工程地质条件分析。首先要弄清边坡滑动体的边界条件,以便确定滑动体的形态。分析边坡变形破坏时的滑动面、分割面和临空面的产状、形状及受力条件。这些面在边坡变形破坏时构成了边界条件,受边坡岩体的地质构造、岩体结构、边坡形态及地貌、地下水、地表水等因素的控制。岩质边坡在复杂条件下,往往有多组不同产状的结构面,因而滑坡岩体的边界条件是很复杂的。其中滑动面的性质、产状、组合形态对岩质边坡稳定性起决定性作用。根据结构面的产状及组合情况,把岩质边坡的破坏型式分为:同倾向单滑面型、同倾向多滑面型、不同倾向双滑面型和多滑面型。对于同倾向单滑面和同倾向多滑面两种情况的边坡稳定性计算如下。

7.6.2.2.1 同倾向单滑面

同倾向单滑面是常见的边坡型式,特别是滑动面走向与坡面走向接近一致,侧向切割条件较好,有一定的临空面且滑动面倾角α大于滑面摩擦角φ时,最易产生滑动。图7.16所示,边坡岩体在自重作用下发生沿AB面滑动,滑体自重为W,滑面长为L,根据极限平衡理论,则坡体稳定系数K的基本公式为:

环境地质与工程

图7.16 同倾向单滑面边坡稳定性计算图示

式中α——潜在滑动面的倾角(°);β——斜坡坡角(度);φ、c——滑面的摩擦角和内聚力(度,kPa);H、h——坡高、滑体厚度(m);γ——坡体的天然重度(kN/m3)。

根据工程的等级和性质要求,一般K=1.1~1.5。特殊应力组合情况下稳定性系数K值可适当降低。从上式看出:单滑面平面滑动稳定系数与滑面长和坡角β无关,而与滑体厚度h成反比。这说明削坡减荷措施能削减滑体厚度,从而有效提高边坡的稳定性。

当K=1时,即抗滑力等于下滑力,坡体处于极限平衡状态,得出极限平衡时最大坡高Hmax为:

环境地质与工程

当滑坡区地下水位较高,滑动体为相对隔水层时,在边坡稳定性计算中要计入滑面上地下水的静水压力Pw,由此可得边坡稳定系数为:

环境地质与工程

7.6.2.2.2 同倾向折线形滑动面

图7.17 折线形滑动面滑坡计算图

计算这类边坡稳定性时,一般根据所查明的滑动面起伏情况,划分为折线形的块段,每一块段底部滑面为平直的斜面,并确定各段参数(图7.17)。根据我国铁道部采用的滑坡推力计算法来计算斜坡的稳定性,不考虑块段两侧力的作用。

对第一块段ABB′仅考虑其重力,则作用于滑面AB上的下滑力和抗滑力为:

环境地质与工程

第一块的剩余下滑力E1为:

环境地质与工程

令λ1=cos(α12)-sin(α12),第二块的剩余下滑力E2为:

环境地质与工程

以此类推,计算出最后一个块段的剩余下滑力En为:

环境地质与工程

若En>0,边坡将会失稳,若En<0,则说明无剩余下滑力,边坡稳定。当En=0时,边坡处于极限平衡状态。为了安全起见,将抗滑力除以一个安全系数Ks,一般取Ks值为1.05~1.25。

此法在国内应用较广,为支挡工程设计提供了方便,但计算较繁琐。为了简化计算,也可采用水平投影法来求安全系数。首先分块段计算出下滑力和抗滑力,然后投影到水平面上,求得K值,即:

环境地质与工程

7.6.3 工程地质类比法

工程地质类比法是目前工程实践中很实用的一种简易评价方法。其实质是把已有的天然斜坡和边坡的研究或设计经验应用到条件相似的斜坡评价或边坡设计中去。这些经验所考虑的因素包括斜坡剖面形态,斜坡变形破坏形式及其发展变化规律,斜坡的整治经验等。在进行类比时,不但要考虑斜坡结构特征的相似性,还要考虑斜坡所处的地质条件和自然环境的相似性以及促使斜坡演变的主导因素和斜坡变形破坏发展阶段的相似性。在相似条件下才能进行类比。

我国在同自然地质现象的斗争中积累了丰富的经验,这是我们的宝贵财富,需要充分利用。在斜坡稳定性评价中,往往需要多种方法共同运用,相互补充,综合论证,方能取得良好的效果。

⑧ 边坡治理的几种方法

1、坡率法

坡率法是指通过调整和控制边坡的高度和坡度,而无须采取其他加固措施的治理方法,工程中又称为削坡(或刷坡)。

采取坡率法时应注意因势利导保持水系畅通。边坡较高时,宜采用分层开挖、折线式或台阶式放坡,也可根据边坡岩土层变化情况按不同坡率放坡,台阶式边坡中部应设置护坡道。

2、浆砌块石、挡土墙

线路工程传统护坡多采用浆砌块石护坡,如下图所示,当支挡高度较高时需加筋处理,即为加筋挡土墙结构。

这种方法一般适用于强风化岩质边坡,必须保证坡脚严格埋置在原状土一定深度内,一般对挡墙高度也有限制。

3、浆砌石回填

线路回填采用浆砌石回填,该方法在石头上很方便,开挖基坑会有很多块石,取材方便,减少块石的运输,因此,在石山地区,该方法被运用广泛。

4、抗滑桩

抗滑桩是承受侧向荷载用以整治滑坡的支撑建筑物。它穿过滑体在滑床一定深度处锚固以抵抗滑坡推力的作用。

与其他措施相比,具有抗滑能力强、适用条件广泛、不易恶化滑坡状态、施工安全简便,并能进一步核实地质条件等突出优点。同时,抗滑桩可与其他治理措施灵活配合。

5、挂网锚喷

锚喷支护技术是一种有效的岩石边坡坡面工程防护措施,它是依靠锚杆、钢筋网和喷射混凝土共同负荷来提高塔位边坡岩体的结构强度和抗变形刚度,以减少岩体侧向变形,增强边坡的整体稳定性和耐久性。

⑨ 土力学对边坡治理有什么意义

土力学对边坡治理的·意义
随着国民经济发展水平的不断提升,基本建设专投入的增长,建设用地资属源越来越馈乏,
建设用地向远离城市的地区延伸,场地的复杂性增加了。山地、坡地、人工回填的场地越来越多,场地的护坡、挡土墙的设计项目日趋增多。在实际工作中如何做到保证场地的护坡、挡土墙的安全,既节省工程造价又能使设计与环境有机结合,起到美化环境的作用。是工程师们必须思考的一个问题

热点内容
影视转载限制分钟 发布:2024-08-19 09:13:14 浏览:319
韩国电影伤口上纹身找心里辅导 发布:2024-08-19 09:07:27 浏览:156
韩国电影集合3小时 发布:2024-08-19 08:36:11 浏览:783
有母乳场景的电影 发布:2024-08-19 08:32:55 浏览:451
我准备再看一场电影英语 发布:2024-08-19 08:14:08 浏览:996
奥迪a8电影叫什么三个女救人 发布:2024-08-19 07:56:14 浏览:513
邱淑芬风月片全部 发布:2024-08-19 07:53:22 浏览:341
善良妈妈的朋友李采潭 发布:2024-08-19 07:33:09 浏览:760
哪里还可以看查理九世 发布:2024-08-19 07:29:07 浏览:143
看电影需要多少帧数 发布:2024-08-19 07:23:14 浏览:121