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文檔簡介
ICS93.010
CCSP13
32
江蘇省地方標(biāo)準(zhǔn)
DB32/TXXXX—2022
膨脹土邊坡防治技術(shù)規(guī)程
Technicalspecificationforexpansivesoilslopeprevention
(報(bào)批稿)
2022-XX-XX發(fā)布2022-XX-XX實(shí)施
江蘇省市場監(jiān)督管理局江蘇省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳發(fā)布
DB32/TXXXX—2022
前言
本規(guī)程按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分:標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定
起草。
本規(guī)程由江蘇省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳提出。
本規(guī)程由江蘇省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳歸口。
本規(guī)程起草單位:河海大學(xué)、江蘇省建苑巖土工程勘測有限公司、蘇交科集團(tuán)股份有限公司、江蘇
中達(dá)勘察設(shè)計(jì)有限公司、南京市水利規(guī)劃設(shè)計(jì)院股份有限公司。
本規(guī)程主要起草人:袁俊平、韋杰、曹雪山、劉傳新、符新軍、李進(jìn)、丁國權(quán)、何國松、呂亞琴、
劉靖、鄭付濤、陳珍功、顧善虎、張磊。
II
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膨脹土邊坡防治技術(shù)規(guī)程
1范圍
本規(guī)程適用于高度不超過15m的膨脹土邊坡工程的勘察、設(shè)計(jì)、施工、檢測和監(jiān)測。地質(zhì)和環(huán)境條
件異常復(fù)雜的膨脹土邊坡工程,尚應(yīng)進(jìn)行專項(xiàng)研究。
2規(guī)范性引用文件
下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,
僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本
文件。
GB50007建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范
GB50014室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范
GB50021巖土工程勘察規(guī)范
GB50068建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)
GB50086巖土錨固與噴射混凝土支護(hù)工程技術(shù)規(guī)范
GB50112膨脹土地區(qū)建筑技術(shù)規(guī)范
GB/T50123土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)
GB50202建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)
GB/T50290土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范
GB50300建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)
GB50330建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范
GB/T51351建筑邊坡工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)
SL176水利水電工程施工質(zhì)量檢驗(yàn)與評(píng)定規(guī)程
JTG/TD33公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范
JTGD30公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范
TB10038鐵路工程特殊巖土勘察規(guī)程
3術(shù)語和定義
下列術(shù)語和符號(hào)適用于本文件。
3.1
膨脹土邊坡Expansivesoilslope
由膨脹土組成且對(duì)建(構(gòu))筑物安全或穩(wěn)定有影響的人工邊坡或自然邊坡。
3.2
邊坡防治Slopeprevention
為保證邊坡及其環(huán)境的安全,對(duì)邊坡進(jìn)行防護(hù)、加固和支擋。
1
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3.3
覆蓋法Coveringmethod
在膨脹土邊坡的坡面和坡頂?shù)炔课?,鋪設(shè)非膨脹粘性土、土工膜等防護(hù)性材料,以達(dá)到保持邊坡穩(wěn)
定性的邊坡防護(hù)方法。
3.4
覆蓋層Coveringlayer
鋪設(shè)在膨脹土邊坡的坡面和坡頂?shù)炔课?,?duì)被覆蓋的邊坡土體起防滲保濕作用,由非膨脹粘性土、
土工膜等材料組成的防護(hù)層。
3.5
邊坡環(huán)境Slopeenvironment
邊坡影響范圍內(nèi)的巖土體、水系、建(構(gòu))筑物、道(鐵)路及管網(wǎng)等的總稱。
3.6
錨桿Anchorrod
將拉力傳至穩(wěn)定巖土層的構(gòu)件(或系統(tǒng))。
3.7
錨桿格構(gòu)Anchorlattice
將框架格構(gòu)梁護(hù)坡與錨桿相結(jié)合形成的坡體支護(hù)結(jié)構(gòu)。
3.8
重力式擋墻Gravityretainingwall
依靠自身重力使邊坡保持穩(wěn)定的支擋結(jié)構(gòu)。
3.9
坡率法Sloperatiomethod
通過調(diào)整、控制邊坡坡率維持邊坡整體穩(wěn)定和采取構(gòu)造措施保證坡體及坡面穩(wěn)定的治理方法。
3.10
軟弱夾層Weakinterlayer
膠結(jié)程度差、抗剪強(qiáng)度低、飽水或?qū)院?、易誘發(fā)坡體失穩(wěn)的薄弱層或滑動(dòng)面(帶)。
3.11
膨脹壓力Swellingpressure
非飽和膨脹土吸水膨脹對(duì)(支護(hù))結(jié)構(gòu)物所產(chǎn)生的壓應(yīng)力。
3.12
膨脹力Swellingforce
固結(jié)儀中的環(huán)刀土樣,在體積不變時(shí)浸水膨脹所產(chǎn)生的最大內(nèi)應(yīng)力。它反映了土體吸水膨脹變形受
限時(shí)的應(yīng)力增量。
3.13
邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)Safetyfactorofslopestability
分析邊坡運(yùn)行狀態(tài)時(shí),采用抗滑力與下滑力的比值評(píng)價(jià)邊坡穩(wěn)定性的安全狀態(tài)系數(shù)。
3.14
裂隙Crack
膨脹土中發(fā)育的、對(duì)土體強(qiáng)度和滲透性有顯著影響的裂縫。
3.15
裂隙觀測窗Crackobservationwindow
在地表或淺表土層中,用于統(tǒng)計(jì)膨脹土中裂隙發(fā)育程度和性狀的觀測區(qū),可在地表或豎直剖面布置。
2
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3.16
干濕循環(huán)作用Dry-wetcyclingeffect
受降雨蒸發(fā)等環(huán)境因素影響,膨脹土經(jīng)歷吸水膨脹和失水收縮的反復(fù)作用,加劇土中裂隙發(fā)育,進(jìn)
而影響其強(qiáng)度和滲透性。
3.17
邊坡場地Slopesite
邊坡坡體及鄰近對(duì)邊坡穩(wěn)定性有影響的區(qū)域。
3.18
裂隙開展深度Verticalcrackdepth
膨脹土邊坡場地內(nèi),干濕循環(huán)作用引發(fā)的脹縮裂隙的最大埋深。
3.19
邊坡治理單元Separateditemforslopeprevention
邊坡場地內(nèi),地層土性相近、地下水滲流場相對(duì)獨(dú)立、處置工法一致的最小地段,是進(jìn)行邊坡防治
的基本單位。
3.20
預(yù)留保護(hù)層Reservedprotectivelayer
在膨脹土邊坡覆蓋層施工的前期開挖過程中,在基底面以上臨時(shí)保留的土層,用于保護(hù)基底土體,
避免其受降雨蒸發(fā)影響而導(dǎo)致裂隙開展。
?——巖土體的重度;
?’——巖土體的浮重度;
γsat——巖土體的飽和重度;
?w——水的重度;
c——巖土體的黏聚力;
?0——原狀、未風(fēng)化區(qū)膨脹土的黏聚力;
?f,d——裂隙充分發(fā)育區(qū)膨脹土的黏聚力;
?r——原狀、未風(fēng)化區(qū)膨脹土的殘余黏聚力;
?b——裂隙未充分發(fā)育區(qū)(過渡區(qū))膨脹土的黏聚力;
?——巖土體的內(nèi)摩擦角;
?0——原狀、未風(fēng)化區(qū)膨脹土的內(nèi)摩擦角;
?f,d——裂隙充分發(fā)育區(qū)膨脹土的內(nèi)摩擦角;
?r——原狀、未風(fēng)化區(qū)膨脹土的殘余內(nèi)摩擦角;
?b——裂隙未充分發(fā)育區(qū)(過渡區(qū))膨脹土的內(nèi)摩擦角
?——墻背與巖土的摩擦角;
?e——膨脹變形量;
?——擋墻底與地基巖土體的摩擦系數(shù);
?0——擋墻每延米自重;
?b——滑體單位寬度自重;
3
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?——滑面單位寬度總水壓力;
?——后緣陡傾裂隙面上的單位寬度總水壓力
?a——每延米主動(dòng)巖土壓力合力;
?——單位寬度水平荷載;
?——滑體單位寬度重力及其他外力引起的下滑力;
?——滑體單位寬度重力及其他外力引起的抗滑力;
?e——膨脹壓力;
?i——第i計(jì)算條塊對(duì)第i+1計(jì)算條塊單位寬度剩余下滑力;
?X——滑動(dòng)體下滑力。
?——邊坡高度;
?p——抗滑樁埋置深度;
?——巖土層厚度;
?p——抗滑樁進(jìn)入穩(wěn)定層的深度;
?c——最大的裂隙可能開展深度;
?w——滑面水頭高度;
?cv——覆蓋層厚度;
?——邊坡滑裂面傾角;
?——滑面長度;
?——墻背與墻底水平投影的夾角;
?0——擋墻底面傾角;
?0——擋墻中心到墻趾的水平距離;
?f1——巖土膨脹壓力作用點(diǎn)到墻趾的水平距離;
?f2——巖土壓力作用點(diǎn)到墻趾的水平距離;
?1——巖土壓力作用點(diǎn)到墻踵的豎直距離;
?2——巖土膨脹壓力作用點(diǎn)到墻踵的豎直距離;
?f1——巖土膨脹壓力作用點(diǎn)到墻趾的豎直距離;
?f2——巖土壓力作用點(diǎn)到墻趾的豎直距離;
?s——穩(wěn)定安全系數(shù);
?sc——覆蓋層穩(wěn)定安全系數(shù);
?st——擋墻抗滑移穩(wěn)定安全系數(shù);
?sn——擋墻抗傾覆穩(wěn)定安全系數(shù);
?i?1——第i-1計(jì)算條塊對(duì)第i計(jì)算條塊的推力傳遞系數(shù)。
4基本規(guī)定
4
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4..1膨脹土邊坡的破壞形式可按表4..1劃分。
表4..1膨脹土邊坡的破壞形式
破壞形式破壞特征巖土體特征
牽引型從坡腳處自下而上、多級(jí)滑動(dòng),滑動(dòng)面埋深較淺無軟弱夾層
滑移型沿軟弱夾層滑動(dòng),滑動(dòng)面埋深可能較大有軟弱夾層
復(fù)合型沿某弧形滑動(dòng)面或多級(jí)滑動(dòng)局部有軟弱夾層
4..2膨脹土邊坡工程安全等級(jí)分為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí);應(yīng)根據(jù)土體膨脹潛勢分類、邊坡?lián)p壞后可能造成
的破壞后果(危及人的生命、造成經(jīng)濟(jì)損失、對(duì)社會(huì)或環(huán)境產(chǎn)生不利影響等)的嚴(yán)重性和邊坡高度,按
表4..2確定安全等級(jí)。
表4..2膨脹土邊坡工程安全等級(jí)
土體膨脹潛勢邊坡高度H破壞后果安全等級(jí)
?很嚴(yán)重一級(jí)
強(qiáng)H≥6嚴(yán)重一級(jí)
H<6嚴(yán)重、不嚴(yán)重二級(jí)
H≥10?一級(jí)
很嚴(yán)重、嚴(yán)重一級(jí)
10>H≥6
不嚴(yán)重二級(jí)
中
很嚴(yán)重一級(jí)
H<6嚴(yán)重二級(jí)
不嚴(yán)重三級(jí)
很嚴(yán)重、嚴(yán)重一級(jí)
H≥10
不嚴(yán)重二級(jí)
弱很嚴(yán)重一級(jí)
H<10嚴(yán)重二級(jí)
不嚴(yán)重三級(jí)
注:1膨脹土邊坡工程可根據(jù)實(shí)際情況分段采用不同的安全等級(jí);
2對(duì)危害性極嚴(yán)重、環(huán)境和地質(zhì)條件復(fù)雜的膨脹土邊坡工程,其安全等級(jí)可根據(jù)工程情況適當(dāng)提高;
3邊坡破壞后果分三個(gè)級(jí)別,很嚴(yán)重系指對(duì)人的生命、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)或環(huán)境影響很大;嚴(yán)重系指對(duì)人的生命、
經(jīng)濟(jì)、社會(huì)或環(huán)境影響較大;不嚴(yán)重系指對(duì)人的生命、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)或環(huán)境影響較小。
4..3對(duì)由軟弱夾層控制、工程滑坡地段、邊坡塌滑區(qū)或邊坡塌方影響區(qū)內(nèi)有重要建(構(gòu))筑物等的膨脹
土邊坡工程,當(dāng)破壞后果很嚴(yán)重、嚴(yán)重時(shí),安全等級(jí)應(yīng)定一級(jí),當(dāng)破壞后果不嚴(yán)重時(shí),安全等級(jí)可定為
二級(jí)。
5勘察
5.1一般規(guī)定
5.1.1對(duì)膨脹土邊坡工程應(yīng)按《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021)和《建筑工程邊坡技術(shù)規(guī)范》(GB
50330)等要求進(jìn)行甲級(jí)巖土工程勘察,對(duì)一級(jí)膨脹土邊坡工程應(yīng)進(jìn)行專項(xiàng)勘察。
5.1.2膨脹土邊坡工程勘察前期調(diào)查要求:
1收集氣象資料,包括歷史最大(長)及典型降水/蒸發(fā)強(qiáng)度和降水/干旱歷時(shí),以及地溫、氣溫
和相對(duì)濕度等,分析降水/蒸發(fā)條件對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響。
5
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2收集歷史最高水位資料,調(diào)查可能影響邊坡水文地質(zhì)條件的工農(nóng)業(yè)、市政管線、江河等水源因
素,以及相關(guān)水庫水位調(diào)度方案資料。
3查明對(duì)邊坡工程產(chǎn)生重大影響的匯水面積、排水坡降、長度和植被等情況。
4調(diào)查邊坡周圍山洪、沖溝和河流沖淤等情況。
5滑坡區(qū)及其影響范圍內(nèi)建(構(gòu))筑物的相關(guān)資料。
6收集類似邊坡工程經(jīng)驗(yàn)。
5.1.3膨脹土邊坡工程勘察內(nèi)容應(yīng)符合《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021)和《建筑工程邊坡技術(shù)規(guī)
范》(GB50330)等規(guī)定,專項(xiàng)勘察時(shí)尚應(yīng)查明:
1膨脹土體的脹縮性和裂隙發(fā)育程度(寬度、長度、密度及空間分布等)。
2膨脹土體中的軟弱夾層的類型、空間分布(埋深、范圍、產(chǎn)狀、與臨空面的關(guān)系等)、物理性
狀(塑性指數(shù)、液性指數(shù)、組合關(guān)系、充填狀況、飽水和導(dǎo)水性狀等)及力學(xué)特性等。
3地下水類型、含水層分布及連通性、水位變動(dòng)情況,分析地下水及其變化對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響。
4各層滑坡面(帶)的位置、形態(tài)和范圍。
5.2邊坡勘察
5.2.1膨脹土邊坡的勘探范圍應(yīng)包括邊坡坡體和可能對(duì)建(構(gòu))筑物有潛在安全影響的區(qū)域。
5.2.2膨脹土邊坡工程勘察宜采用地質(zhì)調(diào)查、鉆探、坑(井)探和槽探、靜力觸探試驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)貫入、
地球物理等綜合方法。
5.2.3勘探線應(yīng)垂直邊坡走向布置,詳勘時(shí)的勘探線、點(diǎn)間距可按表5.2.3或根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)確定,且對(duì)
每一單獨(dú)邊坡段勘探線不應(yīng)少于2條,每條勘探線不應(yīng)少于3個(gè)勘探點(diǎn)。在滑坡體轉(zhuǎn)折處和預(yù)計(jì)采取工
程措施的地段,也應(yīng)布置勘探點(diǎn)。
表5.2.3詳勘時(shí)的勘探線、點(diǎn)間距
邊坡工程安全等級(jí)勘探線間距(m)勘探點(diǎn)間距(m)
一級(jí)≤20≤15
二級(jí)20~3015~20
三級(jí)30~4020~25
5.2.4控制性勘探孔深度應(yīng)穿過最深潛在滑動(dòng)面(或最下一層滑面)以下不小于5m,一般性勘探孔深
度應(yīng)穿過最深潛在滑動(dòng)面(或最下一層滑面)以下不小于2m,勘探孔深度尚應(yīng)滿足支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)需
要。
5.2.5對(duì)膨脹土邊坡進(jìn)行專項(xiàng)勘察時(shí),應(yīng)按以下規(guī)定確定氣候長期影響下的裂隙開展深度:
1在邊坡場地附近選取地層土質(zhì)條件相同、地貌形態(tài)相近的代表性區(qū)域,進(jìn)行裂隙觀測與探測,
以確定裂隙開展深度。
2觀測與探測裂隙時(shí),可采用裂隙觀測窗和地球物理等方法。
5.2.6主要土層和軟弱夾層(或滑面)應(yīng)采集試樣進(jìn)行物理力學(xué)性能試驗(yàn)或原位測試,進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)
時(shí)各層土體試樣數(shù)應(yīng)不少于9個(gè)。
5.3土體物理力學(xué)參數(shù)試驗(yàn)
6
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5.3.1土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)和滲透系數(shù)應(yīng)通過試驗(yàn)方法確定,除應(yīng)符合《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021)
和《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50123)等規(guī)定,尚應(yīng)滿足本規(guī)程的5.3.2~5.3.4的規(guī)定。
5.3.2土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)宜取原狀樣進(jìn)行三軸試驗(yàn)確定;裂隙充分發(fā)育土體的抗剪強(qiáng)度指標(biāo),可取裂
隙不發(fā)育的原狀樣經(jīng)過不少于6次干濕循環(huán)后進(jìn)行三軸試驗(yàn)或直接剪切試驗(yàn)確定;土體的殘余強(qiáng)度應(yīng)采
用排水反復(fù)直接剪切試驗(yàn)確定。
5.3.3對(duì)膨脹土試樣進(jìn)行干濕循環(huán)試驗(yàn)時(shí),應(yīng)符合如下規(guī)定:
1由原位實(shí)測土體含水率極值確定干濕循環(huán)試驗(yàn)時(shí)土樣含水率的變化范圍。當(dāng)缺少原位觀測資料
時(shí),土樣含水率的變化范圍可取為風(fēng)干含水率至飽和含水率。
2干濕循環(huán)過程中,土樣風(fēng)干和增濕的速率應(yīng)取現(xiàn)場實(shí)測極大值。
3試樣濕脹過程中,根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康目蛇x擇限定試樣體積和不限定試樣體積兩種試驗(yàn)方式。
5.3.4裂隙發(fā)育和含軟弱夾層(或滑面處)膨脹土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)和滲透系數(shù)宜采用現(xiàn)場試驗(yàn)確定,
并符合《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB50330)相關(guān)規(guī)定。當(dāng)采用室內(nèi)試驗(yàn)確定時(shí),宜取能反映土體
軟弱夾層和裂隙性狀的大尺寸原狀樣。對(duì)膨脹土邊坡工程應(yīng)按《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021)和
《建筑工程邊坡技術(shù)規(guī)范》(GB50330)等要求進(jìn)行甲級(jí)巖土工程勘察,對(duì)一級(jí)膨脹土邊坡工程應(yīng)進(jìn)
行專項(xiàng)勘察。
6設(shè)計(jì)
6.1一般規(guī)定
6.1.1膨脹土邊坡工程防治設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)膨脹土的特性和工程要求,遵循以防護(hù)為主、防護(hù)與加固相結(jié)
合的原則。
6.1.2膨脹土邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)優(yōu)先采用覆蓋法和防排水措施,保持土體水分穩(wěn)定,抑制裂隙發(fā)展。
6.1.3對(duì)較大規(guī)模的膨脹土邊坡工程,應(yīng)根據(jù)場地的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件,并結(jié)合工程特點(diǎn),劃
分成若干治理單元。
6.1.4當(dāng)膨脹土邊坡坡頂?shù)陀诔K粫r(shí),可按一般邊坡進(jìn)行設(shè)計(jì);當(dāng)坡頂高于常水位時(shí),應(yīng)考慮裂隙
及其發(fā)展對(duì)土體強(qiáng)度和滲透性的影響、土體脹縮對(duì)防護(hù)結(jié)構(gòu)的影響。
6.1.5膨脹土邊坡穩(wěn)定性分析計(jì)算時(shí)應(yīng)根據(jù)其工作狀況、作用力或環(huán)境因素出現(xiàn)的幾率和持續(xù)時(shí)間的
長短,分為正常運(yùn)用條件、非常運(yùn)用條件I和非常運(yùn)用條件II三種。各運(yùn)用條件應(yīng)包括以下工況:
1正常運(yùn)用條件:對(duì)于臨水邊坡,處于正常高水位、設(shè)計(jì)洪水位和最低水位之間的各種水位及其
經(jīng)常性降落的情況;對(duì)于不臨水邊坡,投入運(yùn)行后經(jīng)常發(fā)生或持續(xù)時(shí)間長的情況。
2非常運(yùn)用條件I:除正常運(yùn)用條件、非常運(yùn)用條件II以外的工況,包括邊坡施工期,臨水邊坡
的水位非常降落,降雨或連續(xù)降雨等原因?qū)е逻吰峦馏w飽和及地下水位變化,正常運(yùn)用條件下邊坡體排
水失效等。
3非常運(yùn)用條件II:邊坡正常運(yùn)用條件下遭遇地震。
6.1.6膨脹土邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)應(yīng)不小于表6.1.6的規(guī)定值。
表6.1.6邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)要求
運(yùn)用條件邊坡工程安全等級(jí)
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一級(jí)二級(jí)三級(jí)
正常運(yùn)用條件1.351.301.25
非常運(yùn)用條件I1.301.251.20
非常運(yùn)用條件II1.151.101.05
注:1非常運(yùn)用條件II下,邊坡塌滑區(qū)內(nèi)有重要建(構(gòu))筑物時(shí),其穩(wěn)定安全系數(shù)可適當(dāng)提高;
2對(duì)地質(zhì)條件很復(fù)雜或破壞后果極嚴(yán)重的邊坡工程,其穩(wěn)定安全系數(shù)宜適當(dāng)提高。
6.1.7當(dāng)膨脹土邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)小于表6.1.6規(guī)定值時(shí),尚應(yīng)采用坡率法、擋墻、抗滑樁、錨桿格構(gòu)、
截水帷幕等治理措施。
6.1.8膨脹土邊坡工程應(yīng)設(shè)置完善的地表截水、排水,坡面和坡頂防滲措施。當(dāng)?shù)叵滤畬?duì)邊坡穩(wěn)定安
全性影響較大時(shí),尚應(yīng)設(shè)置坡體排水措施或隔滲措施。防排水設(shè)計(jì)應(yīng)統(tǒng)籌考慮,形成完善的防排水體系。
6.1.9覆蓋層設(shè)計(jì)宜結(jié)合植被防護(hù),其材料和結(jié)構(gòu)形式應(yīng)根據(jù)地形地貌、水文氣象、地質(zhì)條件、材料
來源和施工條件等綜合確定。
6.1.10當(dāng)場地有放坡條件時(shí),膨脹土邊坡加固治理宜優(yōu)先采用坡率法。填方邊坡采用坡率法時(shí)可與加
筋材料聯(lián)合應(yīng)用。
6.1.11采用擋墻、抗滑樁等措施加固時(shí),宜根據(jù)使用要求、環(huán)境條件和施工條件等,優(yōu)先采用柔性的
結(jié)構(gòu)措施或型式。
6.1.12采用錨固措施加固時(shí),錨固段應(yīng)選取邊坡潛在滑動(dòng)面以下穩(wěn)定巖土體,并宜采用全長粘結(jié)型錨
固體。
6.1.13膨脹土邊坡加固治理施工時(shí),應(yīng)遵循“信息化施工、動(dòng)態(tài)法設(shè)計(jì)”的原則,根據(jù)施工期揭露的地
質(zhì)條件和安全監(jiān)測反饋的有關(guān)信息,及時(shí)完善和修正設(shè)計(jì)。
6.1.14對(duì)膨脹土滑坡進(jìn)行加固治理時(shí),應(yīng)先考慮滑坡類型成因、滑坡形態(tài)、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、
滑坡穩(wěn)定性、工程重要性、坡上建(構(gòu))筑物和施工影響等因素,分析滑坡的有利和不利因素、發(fā)展趨
勢及危害性,適當(dāng)采取排水、支擋等工程措施綜合治理,確保其穩(wěn)定性;再進(jìn)行覆蓋層處理,提高滑坡
體的長期穩(wěn)定性。
6.2設(shè)計(jì)計(jì)算
6.2.1膨脹土邊坡的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)所劃分的治理單元選擇代表性剖面進(jìn)行計(jì)算。各治理單元中沿可能滑
動(dòng)方向的剖面,一級(jí)二級(jí)邊坡不宜少于3個(gè),三級(jí)邊坡不宜少于2個(gè);剖面應(yīng)包括最危險(xiǎn)或最深的滑動(dòng)
面。
6.2.2膨脹土邊坡設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)計(jì)算各種運(yùn)用條件下的邊坡穩(wěn)定性。地震作用工況下穩(wěn)定性計(jì)算,參照《建
筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB50330)進(jìn)行。
6.2.3膨脹土邊坡設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮邊坡的整體穩(wěn)定性和局部穩(wěn)定性,分臺(tái)階邊坡尚應(yīng)考慮邊坡的整體穩(wěn)
定性和各臺(tái)階邊坡的穩(wěn)定性。
6.2.4膨脹土邊坡穩(wěn)定計(jì)算應(yīng)以極限平衡法為基本方法。當(dāng)邊坡存在控制邊坡穩(wěn)定性的軟弱夾層時(shí),
應(yīng)根據(jù)軟弱夾層形態(tài)按平面或折線形滑面計(jì)算,否則可按圓弧形滑面計(jì)算。一級(jí)邊坡可輔以強(qiáng)度指標(biāo)折
減的有限元法驗(yàn)算其穩(wěn)定性。
6.2.5膨脹土邊坡設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí),應(yīng)考慮裂隙的垂直分帶性及其影響。根據(jù)裂隙開展深度將邊坡土層從
上向下分為裂隙發(fā)育區(qū)、過渡區(qū)和不發(fā)育區(qū)。其中,裂隙發(fā)育區(qū)和過渡區(qū)厚度可分別取為裂隙開展深度
的2/3和1/3,裂隙開展深度以下視為裂隙不發(fā)育區(qū)。
6.2.6膨脹土邊坡設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí),應(yīng)考慮滲透力的影響。
6.2.7膨脹土邊坡穩(wěn)定性分析計(jì)算時(shí),土體抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的選用應(yīng)符合表6.2.7的規(guī)定:
表6.2.7土體抗剪強(qiáng)度指標(biāo)選用
土層分區(qū)抗剪強(qiáng)度指標(biāo)選用強(qiáng)度指標(biāo)確定方法
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裂隙不發(fā)育區(qū)c0和φ0原狀、未風(fēng)化土樣,飽和固結(jié)不排水剪(CU)或飽和固結(jié)快剪(CQ)
原狀、未風(fēng)化土樣,干濕循環(huán)6次后,飽和固結(jié)不排水剪CU或飽和固
c和φ
裂隙發(fā)育區(qū)f,df,d結(jié)快剪CQ
cr和φr原狀、未風(fēng)化土樣,飽和排水反復(fù)直接剪切試驗(yàn)
cccc
裂隙過渡區(qū)c和φc0f,d、0f,d或c0r、0r
bbb2b2b2b2
6.2.8無軟弱夾層的土質(zhì)邊坡宜假定圓弧形滑面,采用簡化畢肖普法,按下列公式進(jìn)行計(jì)算邊坡穩(wěn)定
安全系數(shù)(圖6.2.8)。
n1
cilicosiGiGb,iUicositani(6.2.8-1)
i1mθ,i
Ksn
GiGb,isiniQicosi
i1
tanisini(6.2.8-2)
mθ,icosi
Ks
1
Uhhl(6.2.8-3)
i2ww,iw,i1i
式中:
Ks——邊坡穩(wěn)定安全系數(shù);
ci——第i計(jì)算條塊滑面黏聚力(kPa);
φi——第i計(jì)算條塊滑面內(nèi)摩擦角(°);
li——第i計(jì)算條塊滑面長度(m);
θi——第i計(jì)算條塊滑面傾角(°),滑面傾向與滑動(dòng)方向相同時(shí)取正值,滑面傾向與滑動(dòng)方向相反時(shí)取負(fù)
值;
Ui——第i計(jì)算條塊滑面單位寬度總水壓力(kN/m);
Gi——第i計(jì)算條塊單位寬度自重(kN/m);
Gb,i——第i計(jì)算條塊單位寬度豎向附加荷載(kN/m);方向指向下方時(shí)取正值,指向上方時(shí)取負(fù)值;
Qi——第i計(jì)算條塊單位寬度水平荷載(kN/m);方向指向坡外時(shí)取正值,指向坡內(nèi)時(shí)取負(fù)值;
hw,i,hw,i-1——第i及第i-1計(jì)算條塊滑面前端水頭高度(m);
3
γw——水重度,取10kN/m;
i——計(jì)算條塊號(hào),從后方起編;
n——條塊數(shù)量。
Gbi
iQi
Ei-1
Ei
Gi
Ti
Ni
Ui
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圖6.2.8圓弧形滑面邊坡穩(wěn)定性計(jì)算的條分法圖示
6.2.9膨脹土邊坡的最不利滑動(dòng)面為平面時(shí),采用極限平衡法,由下列公式計(jì)算邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)(圖
6.2.9):
R
K(6.2.9-1)
sT
RGGbcosQsinVsinUtancl(6.2.9-2)
TGGbsinQcosVcos(6.2.9-3)
1
Vh2(6.2.9-4)
2ww
1
Uhl(6.2.9-5)
2ww
式中:
T——滑體單位寬度重力及其他外力引起的下滑力(kN/m);
R——滑體單位寬度重力及其他外力引起的抗滑力(kN/m);
c——滑面的黏聚力(kPa);
φ——滑面的內(nèi)摩擦角(°);
l——滑面長度(m);
G——滑體單位寬度自重(kN/m);
Gb——滑體單位寬度豎向附加荷載(kN/m);方向指向下方時(shí)取正值,指向上方時(shí)取負(fù)值;
θ——滑面傾角(°);
U——滑面單位寬度總水壓力(kN/m);
V——后緣陡傾裂隙面上的單位寬度總水壓力(kN/m);
Q——滑體單位寬度水平荷載(kN/m);方向指向坡外時(shí)取正值,指向坡內(nèi)時(shí)取負(fù)值。
hw——滑體后緣陡傾裂隙充水高度(m),根據(jù)裂隙情況及匯水條件確定。
Gb
Q
G
V
hw
wL
T
U
N
圖6.2.9平面滑動(dòng)面邊坡穩(wěn)定性計(jì)算簡圖
6.2.10膨脹土邊坡的最不利滑動(dòng)面為折線形時(shí),可采用傳遞系數(shù)法隱式解,由下列公式計(jì)算邊坡穩(wěn)定
10
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安全系數(shù)(圖6.2.10):
Pn0(6.2.10-1)
Ri(6.2.10-2)
PiPi1i1Ti
Ks
tani(6.2.10-3)
i1cosi1isini1i
Ks
TiGiGb,isiniQicosi(6.2.10-4)
Ricili[(GiGb,i)cosiQisiniUi]tani(6.2.10-5)
式中:
Pn——第n條塊單位寬度剩余下滑力(kN/m);
Pi——第i計(jì)算條塊與第i+1計(jì)算條塊單位寬度剩余下滑力(kN/m);當(dāng)Pi<0(i<n)時(shí)取Pi=0;
Ti——第i計(jì)算條塊單位寬度重力及其他外力引起的下滑力(kN/m);
Ri——第i計(jì)算條塊單位寬度重力及其他外力引起的抗滑力(kN/m);
ψi-1——第i-1計(jì)算條塊對(duì)第i計(jì)算條塊的傳遞系數(shù);其他符號(hào)同前。
當(dāng)用折線形滑面計(jì)算滑坡推力時(shí),應(yīng)將公式(6.2.10-2)和(6.2.10-3)中的邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)Ks替換
為滑坡推力安全系數(shù),以此計(jì)算的Pn,即為滑坡的推力。
Pi-1
G
ii-1
Qi
P
i
i+1i
l
i+1i
圖6.2.10折線形滑面邊坡傳遞系數(shù)法計(jì)算簡圖
6.2.11對(duì)膨脹土邊坡覆蓋層進(jìn)行整體滑移穩(wěn)定性分析時(shí),可將覆蓋層看作滑動(dòng)剛體,下臥坡體為滑床
且為相對(duì)隔水層,覆蓋層穩(wěn)定安全系數(shù)的計(jì)算應(yīng)符合以下規(guī)定:
1覆蓋層中不存在滯水時(shí)(圖6.2.11a),可按下式計(jì)算:
cvhcvcvcvhwcostancvccvsec(6.2.11-1)
Ksc
cvhcvcvcvhwsin
式中:
Ksc——覆蓋層穩(wěn)定安全系數(shù);
γ——覆蓋層的重度(kN/m3);
11
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hcv——覆蓋層厚度(m);
θ——邊坡滑動(dòng)面傾角(°);
φ——覆蓋層的內(nèi)摩擦角(°);
c——覆蓋層的黏聚力(kPa)。
2雨季覆蓋層中存在滯水時(shí)(圖6.2.11b),可按下式計(jì)算:
w
覆蓋層滑體-h
cv
h
cv
cv滑體
h
h
w
h飽水部分
滑床滑床
(a)覆蓋層無滯水時(shí)(b)覆蓋層中有滯水時(shí)
圖6.2.11覆蓋層整體滑移穩(wěn)定性分析
cvhcvcvcvhwcostancvccvsec(6.2.11-2)
Ksc
cvhcvcvcvhwsin
式中:
hw——覆蓋層滑體的水頭高度(m);
γ'——覆蓋層的浮重度(kN/m3)。
6.2.12膨脹土邊坡采用支擋結(jié)構(gòu)時(shí),應(yīng)考慮膨脹壓力對(duì)支擋結(jié)構(gòu)的影響。膨脹壓力的大小應(yīng)根據(jù)邊坡
土體含水率的變化區(qū)域、變化幅度以及支擋結(jié)構(gòu)的允許變形量等因素綜合確定。
6.2.13重力式擋墻的抗滑移穩(wěn)定性和抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算應(yīng)考慮膨脹壓力作用,計(jì)算方法可參考《建筑
邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB50330)規(guī)定進(jìn)行(如圖6.2.13),對(duì)膨脹作用力Pe進(jìn)行分解計(jì)算。
PenPe
G
tPet
Gn
GEa
Ean
Eat
b
圖6.2.13重力式擋墻的抗滑移穩(wěn)定性和抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算圖示
6.2.14對(duì)抗滑樁結(jié)構(gòu)進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算時(shí),應(yīng)取邊坡剩余下滑力與主動(dòng)巖土壓力中的較大值,并考慮膨
脹壓力作用,按《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB50330)規(guī)定進(jìn)行計(jì)算。
12
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Pe
PX
p
H
i
i+1
p
h
注:Pe為膨脹壓力;PX為滑動(dòng)體下滑力;Hp為抗滑樁埋置深度;hp為抗滑樁嵌入穩(wěn)定層的深度;
圖6.2.14抗滑樁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性驗(yàn)算圖示
6.2.15驗(yàn)算錨固措施的穩(wěn)定性時(shí),錨桿的錨固力應(yīng)考慮錨固結(jié)構(gòu)所受水土壓力和土體膨脹壓力的作用,
按《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB50330)規(guī)定進(jìn)行計(jì)算。
滑動(dòng)面
Pe
U+a
錨固結(jié)構(gòu)
滑動(dòng)體
滑床
圖6.2.15錨固結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性驗(yàn)算圖示
6.3膨脹土邊坡防排水措施設(shè)計(jì)
6.3.1膨脹土邊坡防排水措施應(yīng)滿足邊坡場地內(nèi)地表水和地下水的截流、排泄、防滲等使用功能要求,
并確保結(jié)構(gòu)安全可靠、便于施工和檢修;技術(shù)要求除應(yīng)滿足《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB50330)、
《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50014)和《公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG/TD33)等相關(guān)規(guī)定外,尚應(yīng)符合
本規(guī)定的6.3.2~6.3.4的要求。
6.3.2地表水的防排水措施可采用擋水堤、截水溝、排水溝(管)、跌水與急流槽等,其選擇和布置
應(yīng)根據(jù)場地地形、天然水系、匯水條件等確定。
6.3.3地下水的防排水措施可采用帷幕、排水盲溝、排水網(wǎng)墊、仰斜式排水管(孔)等,其選擇和布
置應(yīng)根據(jù)地下水的類型、分布、水量等方面綜合確定。宜在覆蓋層和坡體之間設(shè)置排水盲溝或排水網(wǎng)墊,
在截排水溝側(cè)壁與坡體之間設(shè)置排水體;對(duì)挖方邊坡,在地下水富集部位或水位變動(dòng)區(qū),可設(shè)置仰斜式
排水管(孔)。
6.3.4仰斜式排水管(孔)設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定:
1仰斜式排水管(孔)的仰角宜不小于6°,邊長或直徑宜不小于100mm、長度應(yīng)伸至地下水富
集部位。
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2仰斜式排水管(孔)間距宜為2m~3m,主要布設(shè)在邊坡地下水出滲量較大的位置。
3仰斜式排水管(孔)在進(jìn)水側(cè)應(yīng)設(shè)置反濾層。
4仰斜式排水管(孔)排出的水宜引入排水溝,其最下一排的出水口應(yīng)高出地面或排水溝設(shè)計(jì)水
位頂面以上200mm。
6.4覆蓋層設(shè)計(jì)
6.4.1膨脹土邊坡覆蓋層設(shè)計(jì)應(yīng)符合以下規(guī)定:
1覆蓋層鋪設(shè)范圍應(yīng)包含坡頂、坡面和坡腳,并延伸到坡頂縱向截水溝或截水帷幕外側(cè)。
2應(yīng)根據(jù)邊坡的涉水條件采用不同的覆蓋層結(jié)構(gòu)形式。非涉水邊坡覆蓋層可采用非膨脹性土或改
性土的單層結(jié)構(gòu),也可采用土工膜與非膨脹土(或弱膨脹土)組成的雙層結(jié)構(gòu);涉水邊坡覆蓋層宜采用
非膨脹性土或改性土的單層結(jié)構(gòu),并在水位變動(dòng)區(qū)鋪設(shè)現(xiàn)澆鋼筋混凝土板。
3在覆蓋層與坡體之間應(yīng)設(shè)置排水措施,以消除可能的水壓力(揚(yáng)壓力)對(duì)覆蓋層的影響。
6.4.2覆蓋層采用單層結(jié)構(gòu)時(shí),覆蓋層土料應(yīng)為非膨脹性土料,其工程特性應(yīng)滿足長期穩(wěn)定的要求,
壓實(shí)度宜不小于90%。覆蓋層厚度可根據(jù)土體膨脹潛勢和邊坡安全等級(jí)等確定,宜取為1.0m~2.0m,
并符合表6.4.2中規(guī)定。
表6.4.2非膨脹性土料覆蓋層厚度建議值
土體膨脹潛勢邊坡安全等級(jí)覆蓋層厚度(m)
一級(jí)≥2.0
強(qiáng)
二級(jí)≥1.5
一級(jí)、二級(jí)≥1.5
中
三級(jí)≥1.2
弱/≥1.0
6.4.3覆蓋層采用雙層結(jié)構(gòu)時(shí),宜選用復(fù)合土工膜,土工膜的厚度宜不小于0.3mm。膜上的非膨脹土
或弱膨脹土層應(yīng)完整、連續(xù)、均布,壓實(shí)度不宜小于85%,厚度不宜小于0.7m。
6.4.4非涉水邊坡應(yīng)對(duì)覆蓋層宜進(jìn)行植被防護(hù),并符合以下規(guī)定:
1覆蓋層為單層結(jié)構(gòu)時(shí),可采用播撒草種的方式進(jìn)行綠化,宜選用易成活、生長快、根系發(fā)達(dá)、
葉莖矮或有葡萄莖的多年生當(dāng)?shù)夭蓊?,草種的搭配組合和播種量等應(yīng)根據(jù)植物的生長特點(diǎn)、防護(hù)地點(diǎn)及
施工方法綜合確定。
2覆蓋層為雙層結(jié)構(gòu)時(shí),土工膜上的覆蓋層可采用鋪設(shè)草皮或三維土工網(wǎng)加客土噴播草種的方法
進(jìn)行綠化,宜選擇根系發(fā)達(dá)、莖矮葉茂的耐旱草種。
7覆蓋層施工
7.1一般規(guī)定
7.1.1膨脹土邊坡覆蓋層施工包括前期開挖與覆蓋層填筑兩道工序。
7.1.2前期開挖宜采取自上而下、分層開挖的方式,開挖高度應(yīng)滿足作業(yè)安全和施工方便的要求。
7.1.3前期開挖宜分兩個(gè)階段進(jìn)行,第一階段開挖至預(yù)留保護(hù)層,第二階段挖除預(yù)留保護(hù)層。
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7.1.4第一階段開挖宜以機(jī)械開挖方式為主,不得超挖;第二階段宜以人工開挖方式為主,不得欠挖。
7.1.5覆蓋層填筑施工應(yīng)采用由下而上分層填筑的方式,材料和填筑工藝應(yīng)滿足覆蓋層本體穩(wěn)定性和
對(duì)基底土的防滲防蒸發(fā)的要求,相關(guān)施工參數(shù)應(yīng)由現(xiàn)場工藝試驗(yàn)確定。
7.2前期開挖要求
7.2.1坡體長度較大時(shí)宜沿走向分段進(jìn)行,弱膨脹土區(qū)段宜為200~100m,中膨脹土區(qū)段宜為100~50m,
強(qiáng)膨脹土區(qū)段不宜超過50m。
7.2.2坡體高度較大時(shí)宜分層開挖,分層開挖高度不宜超過3m。
7.2.3挖除預(yù)留保護(hù)層時(shí),應(yīng)集中力量快速施工,基底暴露時(shí)間不宜超過24小時(shí),基底出露后可采用
噴射混凝土、防雨布、土工膜等臨時(shí)保護(hù)措施。
7.2.4坡面預(yù)留保護(hù)層厚度應(yīng)根據(jù)土
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