高邊坡防治勘察與設(shè)計(jì)

高邊坡勘察和設(shè)計(jì)主要內(nèi)容一、高邊坡的基本特征二、高邊坡的種類(lèi)和變形類(lèi)型三、高邊坡穩(wěn)定性的影響因素及其評(píng)價(jià)四、高邊坡的勘察五、高邊坡的設(shè)計(jì)一、高邊坡的特征1、邊坡高度大于20m的土質(zhì)邊坡（含人工填土），或高度大于30m的巖質(zhì)邊坡。2、高邊坡是利用地質(zhì)體改造的人工邊坡，其穩(wěn)定性取決于自然坡體的穩(wěn)定性、地質(zhì)條件和人為改造的程度。3、自然山坡和人工邊坡都處在各種自然營(yíng)力的作用之下，但人工邊坡所造成的自然狀態(tài)的改變使這種作用更強(qiáng)烈，都使邊坡更容易發(fā)生變形。人工邊坡的開(kāi)挖或填筑，往往在較短的時(shí)間內(nèi)“快速”完成，短時(shí)間內(nèi)改變了自然坡體的應(yīng)力狀態(tài)和地下水的滲流條件。強(qiáng)度低的巖土體應(yīng)力調(diào)整較快，一旦滲流場(chǎng)不能平衡或應(yīng)力改變過(guò)快過(guò)大，則易造成邊坡變形，且往往是在施工期間就發(fā)生變形；強(qiáng)度高的堅(jiān)硬巖體應(yīng)力調(diào)整較慢，邊坡穩(wěn)定性往往相對(duì)較高。4、高邊坡防護(hù)要采取預(yù)加固和積極的工程補(bǔ)償防護(hù)，盡可能的限制由于開(kāi)挖造成的邊坡卸荷松弛，以及由此造成的坡體穩(wěn)定性降低。5、受控因素千差萬(wàn)別，高邊坡防護(hù)需根據(jù)具體情況進(jìn)行工點(diǎn)設(shè)計(jì)，否則極易出現(xiàn)邊坡變形、破壞，造成了極大的人力、物力、環(huán)保壓力。某高速灰?guī)r順層滑坡某高速K17邊坡錨索質(zhì)量造成的坡體失穩(wěn)分

類(lèi)

指

標(biāo)變

形

類(lèi)

型按變形深度分

（1）坡面變形（深1～2m）；（2）邊坡變形（深<10m），變形在邊坡范圍內(nèi)；（3）坡體變形（深≥10m），變形超越邊坡范圍。按變形范圍分

（1）整體變形；（2）局部變形。

按變形性質(zhì)分（1）坡面沖刷，風(fēng)化剝落

；（2）表層溜坍、滑塌，坍塌；（3）危巖、落石、崩塌；（4）滑坡(含錯(cuò)落）變形類(lèi)型坡面：沖刷、風(fēng)化剝落、落石掉塊（人工和自然）邊坡：滑塌、溜滑、坍塌各類(lèi)型滑坡黃土滑坡二元結(jié)構(gòu)邊坡滑坡斷層破碎帶坡體平推式滑坡堆積層滑坡

主軸長(zhǎng)約200m，滑體厚約8.5～18.5m，滑坡總體積約60萬(wàn)方，與線(xiàn)路的垂直方向約有19°的夾角。主滑面傾角為21~30°左右。順層滑坡切層滑坡變質(zhì)砂巖切切層滑坡煤系地層切切層滑坡三、高邊坡坡穩(wěn)定性的的影響因素素及其評(píng)價(jià)價(jià)（一）高邊邊坡穩(wěn)定性性的影響因因素坡體的工程程地質(zhì)環(huán)境境包含了巖巖土體性質(zhì)質(zhì)、地形地地貌、地質(zhì)質(zhì)構(gòu)造、水水文地質(zhì)、、氣象、坡坡體應(yīng)力特特征、自然然建筑材料料等方面，，它是決定定坡體與地地質(zhì)條件相相互制約的的基本條件件；坡體作作為地質(zhì)工工程的一個(gè)個(gè)部分，對(duì)對(duì)它的研究究必然要依依據(jù)地質(zhì)工工程的控制制論，從地地質(zhì)構(gòu)造控控制論、坡坡體結(jié)構(gòu)控控制論、地地質(zhì)賦存環(huán)環(huán)境論這四個(gè)基本理論論進(jìn)行分析析，將公路路坡體作為為地質(zhì)體改改造工程結(jié)結(jié)構(gòu)的給成成部分，以以坡體的地地質(zhì)環(huán)境為為建筑環(huán)境境對(duì)公路坡坡病害的防防治進(jìn)行分分析。1、巖土體性性質(zhì)：一般來(lái)說(shuō)，，土質(zhì)或類(lèi)類(lèi)土質(zhì)由于于坡體力學(xué)學(xué)性質(zhì)較低低，易發(fā)生生坡體病害害；沉積巖巖貫通性層面面發(fā)育，故該類(lèi)坡坡體病害最為常見(jiàn)；；對(duì)于沉積積巖類(lèi)的副副變質(zhì)巖，，由于變質(zhì)質(zhì)作用有利利于提高巖巖體的強(qiáng)度度，故坡體體病害相對(duì)對(duì)較少。但但對(duì)于巖漿漿巖類(lèi)的正正變質(zhì)巖，，由于往往往存在變質(zhì)質(zhì)的定向作作用，反而而造成坡體體病害較巖巖漿巖坡體體更易發(fā)生生。巖漿巖巖類(lèi)坡體由由于巖體強(qiáng)強(qiáng)度高，故故在三大巖巖類(lèi)構(gòu)成的的坡體中，，坡體病害害相對(duì)最少少。影響因素22、地形地貌貌：坡體的地形形地貌是坡坡體自身的的巖土體綜綜合性質(zhì)對(duì)外界的直直觀反映，對(duì)坡體的的工程性質(zhì)質(zhì)具有良好好的借鑒作作用。一般可分為直線(xiàn)形形、凸形、、凹形和臺(tái)臺(tái)階形。影響因素22.1、直線(xiàn)形坡的的成因有四種情況：一一是坡體巖巖性單一，，經(jīng)長(zhǎng)期的的剝蝕作用用而形成，，這種坡體體穩(wěn)定性一一般較高，，如由花崗崗巖構(gòu)成的的坡體；二二是斷層形形成的三角角面直線(xiàn)坡坡；三三是是單斜斜巖巖層層的的順順向向坡坡構(gòu)構(gòu)成成，，其其穩(wěn)穩(wěn)定定度度主主要要取取決決于于構(gòu)構(gòu)成成坡坡體體的的巖巖土土體體性性質(zhì)質(zhì)；；四是坡坡體體由由破破碎碎巖巖體體或或崩崩坡坡積積體體形形成成，，其其坡坡體體工工程程性性質(zhì)質(zhì)最最差差。。圖1單斜斜巖巖層層形形成成的的直直線(xiàn)線(xiàn)坡坡圖圖2崩坡坡積積形形成成的的直直線(xiàn)線(xiàn)坡坡單一一花花崗崗巖巖形形成成的的直直線(xiàn)線(xiàn)坡斷層層三三角角面面形形成成的的直直線(xiàn)線(xiàn)坡坡單斜斜巖巖層層形形成成的的直直線(xiàn)線(xiàn)坡坡崩坡坡積積形形成成的的直直線(xiàn)線(xiàn)坡坡影響響因因素素22.2、凸凸形形坡坡體體在在坡坡形形上上呈呈為為上上緩緩下下陡陡形形，，坡坡腳腳與與前前部部其其它它地地形形單單元元有有明明顯顯的的界界限限。。它它主主要要由由兩兩種種情情況況形形成成：：一一是是坡坡體體主主要要由由新新構(gòu)構(gòu)造造運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)加加速速上上升升，，河河流流下下切切為為主主形形成成；；二二是是坡坡體體下下部部巖巖土土體體性性質(zhì)質(zhì)相相對(duì)對(duì)較較弱弱，，上上部部巖巖體體強(qiáng)強(qiáng)度度較較高高，，在在長(zhǎng)長(zhǎng)期期的的差差異異風(fēng)風(fēng)化化等等作作用用下下形形成成的的。。凸凸形形坡坡由由于于巖巖性性較較周周?chē)鷩氐刭|(zhì)質(zhì)體體好好，穩(wěn)定定性性相相對(duì)對(duì)較較好好。。新構(gòu)構(gòu)造造運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)上上升升、、河河流流下下切切形形成成凸凸形形坡坡差異異風(fēng)風(fēng)化化形形成成的的凸凸形形坡坡影響響因因素素22.3、凹凹形形坡坡體體在在坡坡形形上上呈呈上上陡陡下下緩緩，，坡坡頂頂與與后后部部其其它它地地形形單單元元的的界界限限明明顯顯，一般般情情況況下下相相對(duì)對(duì)于于周周?chē)鷩氐刭|(zhì)質(zhì)體體的的性性質(zhì)質(zhì)較較差。它它主主要要由由兩兩種種情情況況形形成成：：一一是是坡坡體體主主要要由由于于上上部部巖巖土土體體在在長(zhǎng)長(zhǎng)期期的的卸卸荷荷等等作作用用下下發(fā)發(fā)生生崩崩塌塌、、滑滑塌塌、、滑滑坡坡等等變變形形，，在在坡坡體體下下部部堆堆積積而而共共同同形形成成；；二二是是由由于于斷斷層層作作用用而而形形成成。。2.4、臺(tái)臺(tái)階階形形坡坡體體在在坡坡形形上上呈呈臺(tái)臺(tái)階階狀狀，，它它主主要要由由兩兩種種情情況況形形成成：：一一是是坡坡體體由由軟軟硬硬相相間間的的巖巖層層構(gòu)構(gòu)成成，，由由于于差差異異風(fēng)風(fēng)化化等等作作用用形形成成；；二二是是坡坡體體曾曾經(jīng)經(jīng)發(fā)發(fā)生生多多期期滑滑坡坡而而改改造造成成為為臺(tái)臺(tái)階階狀狀的的次次生生地地貌貌。。斷層層作作用用形形成成的的凹凹形形坡坡老滑滑坡坡形形成成的的凹凹形形坡坡多期期滑滑動(dòng)動(dòng)形形成成的的臺(tái)臺(tái)階階形形坡坡差異異風(fēng)風(fēng)化化形形成成的的臺(tái)臺(tái)階階形形坡坡影響響因因素素3所謂謂坡坡體體結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)是是指指構(gòu)構(gòu)成成坡坡體體的的不不同同巖巖層層及及構(gòu)構(gòu)造造結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)面面（（包包括括接接觸觸分分界界面面））的的產(chǎn)產(chǎn)狀狀、、性性質(zhì)質(zhì)、、厚厚度度、、含含水水狀狀況況，，在在邊邊坡坡上上的的分分布布位位置置及及其其與與開(kāi)開(kāi)挖挖面面之之間間的的關(guān)關(guān)系系。。它它控控制制了了邊邊坡坡可可能能發(fā)發(fā)生生變變形形的的類(lèi)類(lèi)型型、、位位置置和和規(guī)規(guī)模模。。可可分分為為以以下下六六種種：：坡體結(jié)構(gòu)類(lèi)型特征類(lèi)均質(zhì)體結(jié)構(gòu)各種類(lèi)均質(zhì)土坡體，多發(fā)生崩塌及沿弧形面的滑動(dòng)。近水平層狀結(jié)構(gòu)傾角小于10°的土層和巖層坡體，多發(fā)生差異風(fēng)化形成的崩塌、錯(cuò)落型滑坡、順層滑坡。順傾層狀結(jié)構(gòu)層面傾向開(kāi)挖面，傾角大于10°，多發(fā)生順層滑坡，傾角由下向上變陡者滑坡規(guī)模大，也有順層～切層滑動(dòng)。反傾層狀結(jié)構(gòu)層面傾向坡內(nèi)，傾角大于10°，多發(fā)生切層滑坡、傾倒和傾倒型滑坡。碎裂狀結(jié)構(gòu)構(gòu)造或風(fēng)化破碎巖體，多發(fā)生坍塌及沿弧形面和構(gòu)造面的滑坡。塊狀結(jié)構(gòu)厚層塊狀巖體，一般穩(wěn)定性好，當(dāng)構(gòu)造面傾向開(kāi)挖面、傾角較陡時(shí)，易發(fā)生崩塌和滑坡。3、坡體體結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)結(jié)構(gòu)構(gòu)示示意意圖圖（（一一））土質(zhì)質(zhì)類(lèi)類(lèi)土土質(zhì)質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)似層層狀狀坡坡體體結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)反傾傾層層狀狀結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)順傾傾層層狀狀結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)結(jié)構(gòu)構(gòu)示示意意圖圖（（二二））塊狀狀坡坡體體結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)破碎碎巖巖質(zhì)質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)二元元坡坡體體結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)楔形形坡坡體體結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)4、水水文文地地質(zhì)質(zhì)條條件件：地表表水水的的徑徑流流形形態(tài)態(tài)，，地地下下水水的的埋埋深深、、動(dòng)動(dòng)態(tài)態(tài)變變化化等等，，形形成成動(dòng)動(dòng)水壓壓壓壓或靜靜水水壓壓力力等等對(duì)對(duì)坡坡體體穩(wěn)穩(wěn)定定性性有有著著直直接接的的影影響響。?！啊爸沃纹缕孪认戎沃嗡薄笔沁呥吰缕轮沃卫砝淼牡氖资走x選。5、氣氣象象水水文文：降水水：一般般來(lái)來(lái)說(shuō)說(shuō)，，由由于于北北方方降降雨雨量量較較小小，，坡坡體體有有較較長(zhǎng)長(zhǎng)的的時(shí)時(shí)間間保保持持穩(wěn)穩(wěn)定定，但但邊邊坡坡對(duì)降降水水的的敏敏感感。。但由于于長(zhǎng)長(zhǎng)期期的的能能量量蓄蓄積積，，往往往往會(huì)會(huì)出出現(xiàn)現(xiàn)比比南南方方多多雨雨地地區(qū)區(qū)規(guī)規(guī)模模更更大大的的坡坡體體變變形形。。如如我我國(guó)國(guó)西西北北地地區(qū)區(qū)上上億億方方的的滑滑坡坡規(guī)規(guī)模模就就明明顯顯較較我我國(guó)國(guó)東東南南地地區(qū)區(qū)高高。。風(fēng)化：南方地區(qū)的坡坡體的風(fēng)化程程度明顯較北北方厚。如廣廣東地區(qū)風(fēng)化化花崗巖深度度多有四五十十米，甚至上上百米，山體體形態(tài)比較渾渾圓，多產(chǎn)生生邊坡沖刷、、坡體滑塌。。青海、甘肅肅等地區(qū)的花花崗巖，則往往往突兀峰林林，多崩塌、、危巖。6、地震：地震的豎向和水平向地震力，這種額外附加力會(huì)會(huì)在短時(shí)間內(nèi)內(nèi)急劇降低坡坡體的穩(wěn)定性性，造成坡體巖土土體結(jié)構(gòu)的損損傷、形成超超孔隙水壓力力，這是造成坡體發(fā)生生病害的直接接原因。如青青海省樂(lè)都縣縣體積達(dá)到4億方的張各莊莊巨型古滑坡坡，發(fā)生的主主要原因就是是由于地震附附加力和地震震時(shí)形成的超超孔隙水壓力力共同作用所所致。7、人類(lèi)活動(dòng)：人們對(duì)地球表表層的改造已已超過(guò)了大自自然對(duì)地表的的改造。坡體體的開(kāi)挖、加加載，造成坡坡體形態(tài)的““瞬時(shí)”改改變，應(yīng)力的的調(diào)整和滲流流場(chǎng)的變化，，一旦這種改改造超過(guò)了坡坡體的自身調(diào)調(diào)整能力，就就會(huì)造成坡體體病害的發(fā)生生。其它影響因素素（二）高邊坡坡穩(wěn)定評(píng)價(jià)邊坡的穩(wěn)定度度一般分為穩(wěn)穩(wěn)定坡、基本本穩(wěn)定坡、欠欠穩(wěn)定坡和不不穩(wěn)定坡分類(lèi)邊坡穩(wěn)定性分級(jí)穩(wěn)定系數(shù)穩(wěn)定邊坡邊坡的坡形坡率符合巖土體的強(qiáng)度條件，無(wú)傾向臨空面的不利結(jié)構(gòu)面，無(wú)或少有地下水，整體或局部穩(wěn)定系數(shù)均符合要求。>1.2基本穩(wěn)定邊坡邊坡的坡形坡率符合巖土體的強(qiáng)度條件，無(wú)傾向臨空面的不利結(jié)構(gòu)面，少有地下水，整體和局部均穩(wěn)定，但坡面有沖溝、剝落、落石等。1.1～1.2欠穩(wěn)定邊坡邊坡整體穩(wěn)定，但局部坡陡于巖土穩(wěn)定角，或受地下水影響巖土強(qiáng)度降低，或有不利結(jié)構(gòu)面傾向臨空面，有局部坍滑變形。1.0～1.1不穩(wěn)定邊坡邊坡坡形坡率不符合巖土強(qiáng)度條件，或在古老滑體上開(kāi)挖、堆載引起古老滑坡復(fù)活，或有發(fā)育的不利結(jié)構(gòu)面傾向臨空面，巖體破碎，地下水發(fā)育，開(kāi)挖后會(huì)產(chǎn)生整體失穩(wěn)。<1.0（三）高邊坡的穩(wěn)定定性分析高邊坡的穩(wěn)定定性分析遵循循“定性分析析為基礎(chǔ)，定定量分析為手手段”的原則則。即合理坡體穩(wěn)定性的定性分析是進(jìn)進(jìn)行定量分析析的前提，有有效的坡體穩(wěn)定性定量分分析，是進(jìn)行行高邊坡病害工程治理理措施設(shè)置的的依據(jù)。兩者者相輔相存，，互相驗(yàn)證，，是高邊坡穩(wěn)定性分析的的兩大支柱。。1、工程地質(zhì)定定性分析1）自然邊坡的的坡形坡率坡坡高與人工邊邊坡的對(duì)比分分析；2）從地質(zhì)環(huán)境境類(lèi)似的自然然山坡或人工工邊坡發(fā)生變變形的類(lèi)型和和規(guī)模，來(lái)推推斷人工邊坡坡可能發(fā)生的的變形類(lèi)型和和規(guī)模；3）從自然邊坡坡的坡體結(jié)構(gòu)構(gòu)分析人工邊邊坡可能發(fā)生生的變形類(lèi)型型及產(chǎn)生的部部位；4）從作用因素素的大小和快快慢分析人工工邊坡的穩(wěn)定定性，如開(kāi)挖挖引起的坡體體卸荷和松弛弛、滲流場(chǎng)、、潛在滑面（（帶）強(qiáng)度降降低等；（三）高邊坡的穩(wěn)定定性分析2、力學(xué)計(jì)算法法1）土質(zhì)和類(lèi)土土質(zhì)邊坡（含含破碎巖質(zhì)邊邊坡）可用最最大剪應(yīng)控制制的圓弧形潛潛在滑面進(jìn)行行計(jì)算，同一一種地層中，，滑面參數(shù)一一般情況下為為同一個(gè)數(shù)值值。2）巖質(zhì)邊坡（（含強(qiáng)風(fēng)化巖巖、破碎巖質(zhì)質(zhì)邊坡），其其潛在滑面要要采用結(jié)構(gòu)面面配套，人工工勾繪潛在滑滑面，采用傳傳遞系數(shù)法進(jìn)進(jìn)行計(jì)算。滑滑面參數(shù)C、Φ值應(yīng)根據(jù)地質(zhì)質(zhì)情況不同而而分段選取。。3）二元結(jié)構(gòu)邊邊坡，其最重重要的潛在滑滑面一般為土土巖界面，滑滑面由土巖界界面形態(tài)決定定，采用傳遞遞系數(shù)法進(jìn)行行計(jì)算。五、高邊坡設(shè)設(shè)計(jì)1、高邊坡設(shè)計(jì)是預(yù)測(cè)性性設(shè)計(jì)和風(fēng)險(xiǎn)險(xiǎn)性設(shè)計(jì)。貫徹動(dòng)態(tài)設(shè)設(shè)計(jì)，信息化化施工的原則則。2、地質(zhì)資料為為基礎(chǔ)的原則則：高邊坡設(shè)計(jì)應(yīng)以詳實(shí)實(shí)的地質(zhì)勘察察資料為基礎(chǔ)礎(chǔ)。木堆隧道出口口錯(cuò)落型滑坡坡巖漿巖入侵形形成的錯(cuò)落性性高邊坡變形形（一）高邊坡坡設(shè)計(jì)的原則則3、開(kāi)挖坡率與工程設(shè)計(jì)有有機(jī)結(jié)合的原原則：高度小于30m的邊坡以設(shè)計(jì)計(jì)穩(wěn)定的坡率率為主，高度度大于30m的邊坡，應(yīng)綜合考慮環(huán)環(huán)保與工程規(guī)規(guī)模，盡量采用較陡坡率率和加固工程程，減小邊坡坡的總高度。。（一）高邊坡坡設(shè)計(jì)的原則則4、積極貫徹預(yù)加加固和及時(shí)防防護(hù)的原則5、固腳強(qiáng)腰、分分層加固、兼顧深層潛潛在滑面的原則。6、科學(xué)施工的的原則：欠合理的施工是邊坡失失穩(wěn)的重要原原因，設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)施工工方法提出嚴(yán)