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公路边坡灾害及防治技术河南省交通规划勘察设计院有限责任公司2013年11月报告人:杜战军13937199875公路边坡灾害及防治技术2报告内容1.公路边坡类型2.公路边坡变形破坏的类型与成因3.公路高边坡灾害防治措施4.公路滑坡治理设计公路边坡灾害及防治技术31.公路边坡类型边坡的定义:边坡是指线路近旁的天然斜坡或经施工开挖形成的路堑斜坡、填筑形成的填方斜坡等。公路边坡灾害及防治技术41.公路边坡类型公路边坡的分类:分类指标边坡类型1、按使用年限分1、临时边坡2、短期边坡(30年以内)3、永久边坡(30年)2、按岩土构成分1、土质边坡2、类土质边坡(全风化呈砂土状)3、岩质边坡4、二元结构边坡3、按岩体结构分1、类均质土结构边坡2、近水平层状结构边坡3、顺倾层状结构边坡4、反倾层状结构边坡5、斜交层状结构边坡6、碎裂状结构边坡7、块状结构边坡公路边坡灾害及防治技术51.公路边坡类型公路边坡的分类:按照现行《公路路基设计规范》JTGD30-2004规定:土质挖方边坡高度大于20米、岩质挖方边坡高度大于30米的边坡为高边坡。我们后面讨论边坡主要指潜在危险性较大的高边坡以及不良地质、特殊岩土地段的边坡。公路边坡灾害及防治技术62.公路边坡变形破坏类型及成因1、按变形性质分:(1)坍塌;(2)滑坡;(3)崩塌(山崩、落石、剥落);(4)错落(5)倾倒;公路边坡灾害及防治技术7坍塌土层、堆积层或风化破碎岩层斜坡,由于水的作用或人工开挖坡陡于岩体自身强度所能保持的坡度而产生逐层塌落的变形现象。成因土壤中水和裂隙水的作用、河流冲刷或人工开挖2.公路边坡变形破坏类型及成因公路边坡灾害及防治技术8滑坡斜坡局部稳定性受到破坏,在外部应力作用下,岩土体沿一个或多个破裂滑动面向下做整体滑动的过程与现象。成因自然因素(大气降水、地震等)或人类因素(开挖、堆载等)2.公路边坡变形破坏类型及成因公路边坡灾害及防治技术9崩塌陡坡上的巨大岩土体,在重力和其他外力作用下,突然向下崩落的现象。成因大气降水、地震或人类活动,尤其是连续暴雨2.公路边坡变形破坏类型及成因公路边坡灾害及防治技术10错落陡坡上的巨大岩土体,在重力和其他外力作用下,突然向下滑移,形在错台的现象。成因大气降水、地震或人类活动,尤其是连续暴雨2.公路边坡变形破坏类型及成因公路边坡灾害及防治技术11倾倒反倾层状石质陡坡上的岩体,在重力和其他外力作用下,突然向外倾倒的现象。成因大气降水、地震或人类活动2.公路边坡变形破坏类型及成因公路边坡灾害及防治技术12陡坡路基开裂、跨塌成因路基基底处理不到位,排水、支挡措施欠妥,因降水、地震或人类活动引起。2.公路边坡变形破坏类型及成因公路边坡灾害及防治技术132、按变形深度分:(1)坡面变形(深1~2m);(2)边坡变形(深10m),变形在边坡范围内;(3)坡体变形(深≥10m),变形超越边坡范围。3、按变形范围分:(1)整体变形——整个边坡变形;(2)局部变形——部分边坡变形。4、按变形新老分:(1)古老滑坡复活;(2)新发生的滑坡。2.公路边坡变形破坏类型及成因公路边坡灾害及防治技术14深圳-汕头高速公路某路段滑坡,抗滑桩与明洞处理花费8000余万元2公路边坡灾害案例公路边坡灾害及防治技术15云南某高速公路高110m的砂泥岩高边坡2公路边坡灾害案例公路边坡灾害及防治技术16同江-三亚高速公路某互通区设在古滑坡上,治理费5000余万元2公路边坡灾害案例公路边坡灾害及防治技术17云南某高速公路隧道进口高边坡发生滑坡,高130m,推倒中隔墙•2公路边坡灾害案例公路边坡灾害及防治技术18山西某高速公路砂泥岩顺层滑坡,体积达25万m32公路边坡灾害案例公路边坡灾害及防治技术19京珠高速公路某段高边坡滑坡,三次变更设计,治理费用2000余万元2公路边坡灾害案例公路边坡灾害及防治技术202公路边坡灾害案例公路边坡灾害及防治技术211、公路边坡是将地质体的一部分改造成人为工程设施,因此其稳定性取决于自然山坡的稳定状况(稳定、不稳定、极限平衡)、地质条件(地层岩性、地质构造、坡体结构、岩体结构、水文地质条件、风化程度等)和人为改造的程度(开挖深度、坡形、坡率等)。2、人工边坡是对自然坡体的改造,改变了自然坡体的应力状态和地下水的渗流条件,而且是在短短几个月内改造完成的。自然坡体的应力调整有一个过程,强度低的软弱岩层调整较快,常在施工期就发生变形;强度高的坚硬岩层调整较慢,或可自身稳定,或在1~3年后发生变形。只有当人工边坡对其改变不大时,才可保持稳定,否则就会发生失稳,甚至引起自然坡体的破坏。3.1公路高边坡灾害防治--边坡的变形特征公路边坡灾害及防治技术223、自然山坡和人工边坡都处在各种自然营力的作用之下,如阳光照射、降雨冲刷和下渗、风化和地震等。但人工边坡所造成的自然状态的改变使这种作用更强烈,如开挖暴露风化加剧、破坏植被地表水容易下渗、坡体松弛、爆破震动等都使边坡更容易发生变形。4、自然条件千差万别,所以边坡设计也变得十分复杂,每个高边坡工点都需单独分析和计算,这也是目前高边坡设计尚无规范可循的原因。3.1公路高边坡灾害防治--边坡的变形特征公路边坡灾害及防治技术233.2高边坡形成原因分析经调查国内外公路灾害案例,并结合我省山区公路建设实际,原因可以归纳为以下几点:(一)主观原因:1、公路选线时对地质工作重视不够,没有将“地质选线”落实到实处,对已经存在的古老滑坡和潜在滑坡认识不足,将线路布设在这些地段,甚至大填、大挖,造成老滑坡复活或新生滑坡。2、对高边坡的危害认识不够,强调节约工程投资,本来可以内移作隧道或外移作桥或半路半桥的,为节省投资而造成大挖方,结果造成高边坡变形破坏,有时其治理费用比桥、隧还多。公路边坡灾害及防治技术24(二)客观方面:1.山区公路(特别是高等级公路)对线形和道路走向有特定的要求,也不可能一味强求优良的工程地质条件,而回避不良地质、高边坡等岩土工程问题,因此就不可避免的在近于极限平衡的天然山坡上或其内开拓修建。2、自然陡边坡本应该作工点针对性勘察设计的,因工作量大、工期紧、勘察基础资料不足,设计依据不充分,因坡形坡率设计不符合场地岩土条件,或排水与加固工程不完善,不足以保证稳定,造成挖方坡口不断向山体移动,形成高边坡。3、不科学的施工方法也是造成边坡失稳变形的重要原因,如雨季大开挖,而不及防护造成大量雨水渗入坡体,软化坡体岩土;大爆破施工破坏岩体完整性;开挖后长期暴露而不防护和加固,甚至一挖到底不加固等。3.2高边坡形成原因分析公路边坡灾害及防治技术253.3高边坡的勘察设计(一)基础资料收集:防治方案的选择建立在详实的基础资料之上。必须对该段高边坡进行详细勘察。查明该路段的地层、岩性、产状、风化程度、强度特征,不同地层在边坡上的分布位置,有无软弱夹层或接触面,其产状与边坡开挖面的关系等;山坡和边坡上地下水出露位置、高程、流量变化;并取代表性岩土进行试验,为稳定分析计算提供必要的参数。公路边坡灾害及防治技术26(二)稳定性分析:由于高边坡或滑坡地质复杂性,计算的边界条件(范围)和破坏面岩土参数难以准确判定、试验和选取,使计算结果的可信度大大降低。一般认为应以工程地质分析对比法为基础辅以力学计算两者结合较为合理,前者为后者提供变形类型、范围和边界条件,后者则可得出稳定系数和作用力大小,为设计提供依据。3.3高边坡的勘察设计公路边坡灾害及防治技术271、工程地质分析对比法从以下几方面分析对比:a、从自然极限稳定坡的坡形、坡率、坡高,与人工边坡的平均坡率和坡高对比中评价其稳定性;b、从自然山坡已发生的变形类型和规模,推断人工边坡可能发生的变形类型和规模;c、从坡体结构分析人工边坡可能发生的变形类型及产生的部位(整体或局部);d、从作用因素及其变化幅度分析,主要是开挖引起坡体松弛、地表水下渗、岩土(特别是软弱带)强度降低,分析可能发生的变形类型及规模;e、从已发生的变形分析其发生机制并反演出破坏时的岩土强度参数。3.3高边坡的勘察设计公路边坡灾害及防治技术282、力学计算法力学计算法有多种,只有选择与破坏类型及模式相一致的计算方法才能得出正确的结果。除顺层边坡外,可用有限元计算开挖后边坡的应力场和位移场来确定。对土质边坡和类土质边坡可用传统的圆弧形破坏面进行计算,但沿土石层界面滑动者不一定是圆弧。岩质边坡,即使是强风化岩体,其破坏也要沿不利结构面组合,因此多为折线形,用推力传递法比较符合实际。选用的计算参数C、Φ值应根据地质情况不同而分段选取。3.3高边坡的勘察设计公路边坡灾害及防治技术29(三)高边坡的设计1、高边坡设计的特点a、高边坡设计以翔实的地质资料为基础。b、高边坡设计是预测性设计。c、高边坡设计是风险性设计。d、高边坡设计应是动态设计。e、高边坡设计对施工工艺提出严格要求。3.3高边坡的勘察设计公路边坡灾害及防治技术302、高边坡设计的原则a、由于坡脚应力和地下水集中,加固工程应贯彻“固脚强腰”的原则,“固脚”即加强坡脚1、2或3级边坡的支撑力,“强腰”则是防止高边坡的局部失稳。既要保整体稳定,也要保局部稳定。b、高边坡设计应有完善的地表和地下排水系统,减少水对边坡稳定的影响。c、高边坡设计应充分考虑环境保护,美化环境。3.3高边坡的勘察设计公路边坡灾害及防治技术31(一)坡面防护:坡面防护应在稳定的边坡上设置,通过坡面防护的设置可以达到减少或阻止水流冲刷和下渗、减少水土流失、减缓或防治坡体风化、稳固浅层坡面土体的目的。A、植物防护:植被防护、三维植被网防护、湿发喷播、客土喷播等;B、骨架植物防护:拱形、人字形、菱形等圬工骨架+植草防护等;C、圬工防护:喷护、挂网喷护、圬工全防护、护面墙等;D、主、被动防护网:防治坡面岩石崩塌、滚落等危害。3.4高边坡的常见处治方案公路边坡灾害及防治技术32公路边坡灾害及防治技术33主动网防落石3.4高边坡的常见处治方案公路边坡灾害及防治技术34被动拦石网3.4高边坡的常见处治方案公路边坡灾害及防治技术35(二)支挡加固:路基支挡加固是当边坡稳定不满足要求时采取的措施,设计应满足在各种设计荷载组合下支挡结构的稳定、坚固和耐久。1、挡土墙2、预应力锚索;3、锚杆;4、抗滑桩;5、抗滑挡墙;6、支撑渗沟;7、其它防治措施3.4高边坡的常见处治方案公路边坡灾害及防治技术361、挡土墙3.4高边坡的常见处治方案公路边坡灾害及防治技术372、预应力锚索:预应力锚索加固适用于土质、岩质地层边坡加固,但为确保锚索工程安全可靠,其锚固段应置于岩层内。锚固段若置于土层内,则需要拉拔试验并进行个别设计。公路上锚索一般采用Φ12.7mm和Φ15.24mm钢绞线;锚索一般与其他加固结构物组合使用,如锚索抗滑桩、锚索桩板墙、锚索地梁及格子梁等;3.4高边坡的常见处治方案公路边坡灾害及防治技术38硬质岩锚固采用拉力型锚索,土质及软质岩锚固采用压力分散型锚索3.4高边坡的常见处治方案公路边坡灾害及防治技术39锚索框架梁3.4高边坡的常见处治方案公路边坡灾害及防治技术40锚索桩+锚索地梁3.4高边坡的常见处治方案公路边坡灾害及防治技术413、锚杆:锚杆加固适用于土质、岩质地层边坡加固,锚固段应置于稳定的地层中。A、预应力锚杆:预应力锚杆同预应力锚索类似,只不过它的杆体材料为精轧螺纹钢筋或普通预应力钢筋,而锚索杆体材料采用的是预应力钢绞线、钢丝。但预应力锚杆提供的锚固力和锚杆长度不及锚索大、长。B、全长粘结型锚杆:杆体材料一般选用普通钢筋。由于锚杆是刚性体,锚杆长度太长很难施工,一般最大不超过20米(部分施工单位建议不要超过15米)。锚杆同锚索一样,一般与格子梁(框架梁)、地梁等支挡结构组合使用。3.4高边坡的常见处治方案公路边坡灾害及防治技术42全长粘结型锚杆框架梁3.4高边坡的常见处治方案公路边坡灾害及防治技术434、抗滑桩:(1)抗滑桩分类:按材料分:钢筋砼桩、钢桩按施工方法分:挖孔桩、打入桩、沉井桩按断面形式分:圆桩、矩形桩、按埋置情况分:全埋式、悬臂式(2)抗滑桩设置原则:a、
本文标题:初中英语副词讲义
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