关于《岩土工程稳定性分析》的读书报告

关于《岩土工程稳定性分析》的读书报告指导教师姓名研究生姓名学号学科专业第一章、前言边坡是自然或人工形成具有侧向临空面的斜坡，是人类工程活动中最为常见的一种自然地质环境，也是工程建设中最为常见的工程形式，边坡的失稳，将会影响工程的质量和施工进度，重则会造成人员伤亡和国民经济的重大损失。因此，加强学生对人工边坡和自然边坡的认识、准确的分析边坡的稳定性、提出既经济又安全的处理方案成为不可或缺的学习内容。与此同时，学校提供了《岩土稳定性分析》课程的学习，本课程包含了目前边坡工程处理的各种技术、方法，注重理论与实际相联系，简明、扼要，着重实际又不失条理，力求解决边坡处理工程的实际应用。通过本课程的学习，学生能够独立地分析边坡的稳定状态并提出相应的支护措施以及监测方案。我想通过读书报告的形式，概括性的总结下本课程的学习要点，主要从边坡的基本概念、边坡的稳定性分析方法、边坡设计的常用万法、边坡设计流程四个方面进行总结概括。第二章、边坡的基本概念1.1.边坡的基本概念边坡一般是指具有侧向临空面的土体或岩体，由于坡面倾斜，在坡体本身重力及其他外力作用下，整个坡体有从高处向低处滑动的趋势，同时，由于坡体自身具有一定的强度和工程措施，他会产生阻碍坡体下滑的抵抗力。当下滑力大于坡体的抗滑力时，坡体将会下滑，反之，坡体稳定。因此，边坡治理主要从两方面着手:一方面增加边坡的抗滑力，比如坡脚堆土，加锚杆、抗滑桩、挡土墙等，另一方面是减少下滑力，比如清除上部滑体。1.2.边坡分类：（1）按边坡的成因可分为：天然边坡、人工边坡，天然边坡是自然形成的山坡和江河湖海的岸坡。（2）按构成边坡坡体的岩土性质可分为：粘性土边坡、碎石土边坡、黄土类边坡和岩石类边坡。（3）按边坡的稳定性程度可分为：稳定性边坡基本稳定边坡、欠稳定性边坡和不稳定边坡。（4）按边坡高度可分为：高边坡（高度大于15m）、低边坡（高度小于15m）（5）按边坡断面形式可分为：直立式边坡、倾斜式边坡、台阶形边坡。1.3.影响边坡稳定性的因素（1）边坡体自身材料的物理力学性质，如内摩擦角，粘聚力，天然重度，饱和重度。（2）边坡的性质和尺寸，如断面形状，边坡高度，边坡坡度。（3）边坡的工作条件，如边坡的外部荷载，坡体水位条件。（4）边坡的加固措施。1.4.边坡的破坏形式（1）崩塌：是陡坡上的巨大岩体或土体.在重力和其他外力作用下，突然向下崩落的现象。（2）坍塌，是土层、堆积层或风化破碎岩层斜坡，由丁上壤中水和裂隙水的作用、河流冲刷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。（3）滑塌，是斜坡的岩体或土体，在重力和其他外力作用下，沿坡体内新形成的滑面整体向下以水平滑移为主的现象。（4）倾倒，是陡倾的岩体山土卸荷回弹和其他外力作用，绕其底部某点向临空方向倾倒的现象。（5）错落，是被陡倾的构造面与后部完整岩体分开的较破碎宕体，因坡脚受冲刷或人工开挖和震动影响，下伏软弱层不足以承受上部岩体压力而被压缩，引起坡体以垂直下错为主的变形现象。（6）落石，是指破碎已节理裂隙发育硬质岩斜坡，软、硬岩泛层和断层破碎影响带岩块逐渐松动、坠落现象，以及大型危岩倒塌、坠落，统称危崖落石。第二章、边坡的稳定性分析方法边坡稳定性分析方法主要有定性和定量两种类型。定性分析主要有地质分析法、工程地质类比法、赤平投影法。定量分析主要有极限平衡法和数值模拟法，极限平衡法包括：瑞典圆弧法、Bishop条分法、Janbu条分法、传递系数法。数值模拟包括：有限元法和离散元法。下面分别介绍各种方法的特点。（1）工程地质类比法：把所要分析的边坡与已经取得勘察资料、治理经验、地质条件类似的边坡进行对照，并作出工程地质评价的方法。（2）赤平投影法：把结构面和坡面的三维空间几何要素（线、面）反映在投影平面上，通过比较两者之间的关系来分析边坡稳定的方法（3）瑞典圆弧法：瑞典圆弧法是假定土坡稳定属于平面应变问题，滑动面为圆弧面，弧面上土体为刚体，并绕圆心进行滑动的一种方法。（4）Bishop条分法：对滑体进行条分，但是不考虑土条之间的切向力的一种方法。（5）Janbu条分法：Janbu法是假定条块间的水平作用力的位置，每个条块都满足全部的静力平衡条件和极限平衡条件，滑动土体的整体力矩平衡条件也满足，而且它适用于任何滑动面而不必规定滑动面是一个圆弧面的方法。（6）传递系数法：假定上一条块剩余的力沿底面方向按一定系数传递到下一条块，直到最后剩余力为零的一种方法。（7）有限元法：它将求解域看成是由许多称为有限元的小的单元组成，对每一单元假定一个合适的（较简单的）近似解，然后推导求解这个域总的满足条件，从而得到问题的解的方法。工程中常用的分析软件包括理正岩土，迈达斯，FLAC3D,等软件，但是软件只是帮助我们解决计算问题，具体的方法任然是有工程师自己选择。第三章、边坡设计的常用万法边坡工程设计的内容包括确定边坡坡率(坡度)与形状，以及排水工程、防护加固工程与景观绿化工程等没计内容。边坡设计的常用方法包括:挡土墙、抗滑桩、锚杆、地下连续墙、以及一系列复合支挡结构。（1）削坡压脚削坡压脚是边坡处治的常用措施之-,通常为首选措施。它的优点是施工简便、经济、安全可靠。边坡失稳破坏通常是由于边坡过高、坡度太陡所致。通过削坡，削掉一部份边坡不稳定岩土体，使边坡坡度放缓,稳定性提高。（2）支挡支挡是边坡处治的基本措施，包括挡墙、抗滑桩、锚杆等。对于不稳定的边坡岩士体，使用支挡结构挡墙、抗滑桩等)对其进行支挡,是种较为可靠的处治手段。它的优点是可从根本上解决边坡的稳定性问题，达到根治的目的。（3）加固注浆加固：当边坡坡体较破碎、节理裂隙较发育时，可采用压力注浆这一手段,对边坡坡体进行加固。灌浆液在压力的作用下,通过钻孔壁周围切唐的节理裂隙向四周渗透,对破碎边坡岩士体起到胶结作用，形成整体;此外,砂浆柱对破碎边坡岩土体起到螺栓连接作用，达到提高坡体整体性及稳定性的目的。注浆加固可对边坡进行深层加固。（a）锚杆加固：当边坡坡体破碎，或边坡地层软弱时，可打入一定数量的锚杆,对边坡进行加固。锚杆加固边坡的机理相当于螺栓的作用。锚杆加固为一种中浅层加固手段。（b）土钉加固：对于软质岩石边坡或土质边坡，可向坡体内打入足够数量的土钉，对边坡起到加固作用。土钉加固边坡的机理类似于群锚的作用。与锚杆相比，士钉加固具有“短”而“密”的特点,是一种浅层边坡加固技术。两者在设计计算理论上有所不同，但在施工工艺上是相似的。（c）预应力锚索加固：当边坡较高、坡体可能的潜在破裂面位置较深时,预应力锚索不失为一种好的深层加固手段。目前，在高边坡的加固工程中，正逐斩发展成为-种趋势,被越来越多的人接受。在高边坡加固工程中，与其他加固措施相比，预应力锚索具有:①受力主动、可靠;②作用力可均物分布于需加固的边坡上,对地形、地质条件适应力强,施工条件易满足;③对坡体不产生扰动和破坏,能维持坡体本身的力学性能不变;（4）防护：植物防护和工程防护。（a）植物防护：植物防护是在坡面上栽种树木、植被、草皮等植物，通过植物根系发育，起到固土,防止水士流失的一种防护措施。这种防护措施一般适用于边坡不高、坡角不大的稳定边坡。（b）工程防护①砌体封闭防护：当边坡坡度较陡、坡面土体松散、自稳性差时，可采用砌体封闭防护。包括桨砌片石、块石、条石;浆砌预制块;浆砌混凝土空心砖等。②喷射素混凝土防护：对于稳定性较好的岩质边坡，可在其表面喷射--层素混凝土，防止岩石继卖风化、剥落，达到稳定边坡的目的。这是-种表层防护处治措施。③挂网锚喷防护：对于软质岩石边坡或石质坚硬但稳定性较差的岩质边坡，可采用挂网锚喷防护。挂网锚喷是在边坡坡面上铺设钢筋网或土工塑料网等,向坡体内打入锚杆(或锚钉将网钩牢,向网上喷射一定厚度的素混凝土，对边坡进行封闭防护。（5）排水（a）截水沟：为防止边坡以外的水流进入坡体,对坡面进行冲刷,影响边坡稳定性,通常在边坡外缘设置截水沟，以拦截坡外水流。（b）坡内排水沟：除在边坡外缘设置截水沟外，在边坡坡体内应设置必要的排水沟，使犬气降雨能尽快排出坡体,避免对边坡稳定产生不利影响。第四章、边坡设计流程边坡设计程序总结如下:（1）现场考察并分析边坡工程地质勘察资料。（2）分析地勘资料，初步判断边坡的稳定状态。（3）参照试验资料,对边坡的稳定性进行详细分析计算，对于大型复杂的边坡，往往还要辅以必要的数值分析;分析过程中可以采用反分析法对滑动面及滑动面参数进行分析计算,同时研究边坡稳定性对各影响参数的敏感性。（4）分析边坡稳定性满足规定要时的各种荷载效应，为支护结构的计算作好准备。（5）按照边坡设计基本原则，拟定边坡处治方案,并进性各种方案的对比,选择最优方案。（6）进行支护结构的设计计算。（7）对边坡及支护结构进行局醅和整体稳定性验算。（8）编制并出版设计图纸文件。（9）结合边坡设计制定施工、监测方案。（10）在施工过程中，根据施工及监测的反馈信息不断对设计进行补充、优化和完善。第五章、结课感言边坡处理是一项技术复杂、施工难度大的灾害防治工程，随着大型重点工程项目的日益增多，边坡处理在公路、铁路、水利、市政、矿山等工程中占有极其重要的地位，因此对工程师们的素养也越来越高。非常感谢学校为我们提供了本次课程的学习，让我掌握了边坡工程的基本概念、边坡治理设计的常见方案以及各自的优缺点，更重要的是让我们从传统的地质思维转向岩土思维有了很大的帮助。也非常感谢许老师的悉心教导，通过理论与实际的结合，让我们不局限于课本，更提高了我们的动手能力。这次读书心得中不仅是检验了我们本课程的学习成果，更是让我们把所学的知识复习巩固了一遍。课程是到此结束了，但是岩土工程的学习才刚刚开始，只有继续对相关知识学习，才不会止步不前。