高速公路边坡稳定性分析及与环境保护相协调的治理措施研究
高速公路边坡稳定性分析及防护措施研究
高速公路边坡稳定性分析及防护措施研究高速公路作为现代交通运输的重要组成部分，其建设和运营对于地区经济发展和人民生活有着至关重要的影响。
然而，在高速公路的建设和运营过程中，边坡稳定性问题一直是一个不容忽视的挑战。
边坡失稳不仅会影响公路的正常通行，还可能造成严重的人员伤亡和财产损失。
因此，对高速公路边坡稳定性进行准确分析，并采取有效的防护措施，具有重要的现实意义。
一、高速公路边坡稳定性的影响因素（一）地质条件地质条件是影响高速公路边坡稳定性的根本因素。
不同的地层岩性、地质构造和岩土体结构，其力学性质和稳定性存在显著差异。
例如，软弱岩层、断层破碎带、岩溶发育区等地质条件较差的区域，边坡容易发生失稳。
（二）地形地貌边坡的高度、坡度、坡形等地形地貌特征对其稳定性有着直接影响。
一般来说，高陡边坡、陡坡比缓坡更容易发生失稳，直线坡比折线坡和台阶坡稳定性差。
（三）水文条件地下水和地表水的作用是导致边坡失稳的重要因素。
地下水的渗流会降低岩土体的强度，增加孔隙水压力，从而削弱边坡的稳定性。
地表水的冲刷和侵蚀作用也会破坏边坡的表面结构，加速边坡的变形和破坏。
（四）气候条件气候条件如降雨、降雪、风化等会对边坡稳定性产生影响。
大量的降雨会使岩土体饱和，增加自重，降低强度；降雪的冻融作用会导致岩土体结构疏松；风化作用则会使岩土体逐渐破碎，降低其稳定性。
（五）人类活动高速公路的建设和运营过程中的开挖、填方、爆破等人类活动，会改变边坡原有的平衡状态，增加边坡失稳的风险。
例如，不合理的开挖方式会导致边坡过陡，填方不密实会引起不均匀沉降。
二、高速公路边坡稳定性分析方法（一）定性分析方法定性分析方法主要包括工程地质类比法和图解法。
工程地质类比法是通过对已有的类似边坡工程的稳定性状况进行分析，来推断当前边坡的稳定性。
图解法如赤平极射投影法，通过对边坡结构面和坡面的几何关系进行分析，判断边坡的稳定性。
（二）定量分析方法定量分析方法包括极限平衡法和数值分析法。
高速公路路基边坡环境综合治理
高速公路路基边坡环境综合治理高速公路在现代交通中担当着非常重要的角色，它不仅是连接城市之间的重要通道，也是国家经济发展的重要支撑。
高速公路的建设和维护需要全方位的考虑，其中“高速公路路基边坡环境综合治理”是其中非常重要的一环。
边坡是高速公路路基的一部分，它的稳定性、美观性和环境保护都直接影响到公路的安全性和形象，因此高速公路路基边坡环境综合治理具有重要的现实意义和发展前景。
一、高速公路路基边坡环境问题分析1. 边坡稳定性差由于地质条件、气候、人为因素等影响，部分高速公路边坡稳定性较差，存在滑坡、塌方等问题，威胁到行车安全。
2. 边坡造型不美观边坡在建设和维护中往往不受重视，导致边坡造型不美观，影响了路段整体的景观效果。
3. 边坡环境保护薄弱一些地方的高速公路边坡环境保护工作薄弱，导致土壤侵蚀、植被破坏等环境问题突出，影响了生态环境的稳定性。
1. 保障行车安全稳定的边坡是保障行车安全的重要条件，对边坡进行综合治理可以有效地预防滑坡塌方等问题的发生，提高交通安全系数。
2. 提升景观效果美观的边坡不仅可以美化高速公路路段的环境，还可以提升驾驶人员的出行体验，增加路段的景观吸引力。
边坡环境的改善能够有效地减少土壤侵蚀、植被破坏等环境问题，有利于维护生态平衡，促进生态环境的可持续发展。
1. 加强地质勘察和评估在高速公路规划和建设之初，应充分重视边坡地质情况，对边坡的地质勘察和评估工作进行严格把关，确保在合适的地质条件下进行路基和边坡的设计和施工。
2. 采取有效的边坡防护措施针对边坡稳定性差的问题，可以采取加固、护坡、护岸等措施，增强边坡的抗震、抗滑、抗冲能力，提高边坡的稳定性。
3. 进行植被绿化适时进行边坡绿化工作，通过植被的引入来保护土壤，抑制土壤侵蚀，美化边坡环境，提高生态环境质量。
4. 强化管理与监测加强对高速公路边坡的管理和监测工作，建立定期巡视、定点观测和定量监测机制，及时发现和处理边坡问题，确保边坡的稳定性和安全。
湖南某高速公路边坡滑坡稳定性分析与治理
湖南某高速公路边坡滑坡稳定性分析与治理湖南是我国的一个地理复杂、自然灾害频发的省份，其中高速公路边坡滑坡是一种常见的自然灾害。
本文将对湖南高速公路边坡滑坡的稳定性进行分析，并提出相应的治理措施。
首先，我们需要对边坡滑坡的成因进行分析。
湖南地处中国南方，地势较为复杂，同时也面临着丰富的降水资源。
降雨是引发滑坡的主要原因之一，长期累积的降雨水分渗入边坡，导致边坡松动，从而引发滑坡。
此外，地质构造、边坡的坡度和坡面坡度、挖方填方等因素也会对边坡的稳定性产生影响。
在稳定性分析方面，可以采用以下几种方法。
首先是现地调查，通过对边坡的地质构造、土质、坡面坡度等进行调查，获取边坡的相关信息。
其次是采用地形测量仪等设备，测量边坡的变形情况，进一步掌握边坡的变形情况以及稳定性问题。
最后是进行工程地质勘察，通过现场钻孔、岩土力学参数测试等方法获取更加详细的数据，用于分析边坡的稳定性。
在治理措施方面，可以考虑以下几个方面。
首先是加强水土保持措施，包括植被覆盖、坡面防护等。
通过植被的根系固土，可以提高边坡的稳定性。
其次是采取排水措施，通过引导降雨水分迅速排出边坡，减少边坡水分的累积，从而减少滑坡的发生。
此外，也可以采取一些工程措施，如加固边坡、设置防护网等，进一步提高边坡的稳定性。
总结起来，湖南高速公路边坡滑坡是一个常见但严重的自然灾害。
针对此问题，我们可以通过现地调查、地形测量、工程地质勘察等手段进行稳定性分析，并采取相应的治理措施，如加强水土保持、排水措施和工程措施，来提高边坡的稳定性，减少滑坡的发生。
这些措施的实施将有助于确保高速公路的安全运行，保障安全出行。
高速公路边坡稳定性分析与防治对策研究
高速公路边坡稳定性分析与防治对策研究随着交通事业的快速发展，高速公路的建设和使用成为现代社会中不可或缺的一部分。
然而，由于地质条件的复杂性和人类活动的干扰，高速公路边坡稳定性成为一个重要的研究课题。
本文将从边坡稳定性的角度出发，分析其影响因素，并提出相应的防治对策。
首先，边坡稳定性分析需要综合考虑多种因素。
地质条件是影响边坡稳定性最重要的因素之一。
地质构造、地层岩性和岩土层析等因素会直接影响边坡的稳定性。
此外，水文条件也是不可忽视的因素。
降雨、地下水位和湖库水位等因素对于边坡的稳定性起着重要的作用。
同时，人为因素如道路设计和施工质量也会对边坡的稳定性造成影响。
针对边坡稳定性的因素，可以采取多种分析方法。
其中，地质勘探、水文观测和工程测量是常用的手段。
地质勘探可以通过取样和测试，获取地下岩土层的详细信息，以便进行进一步的分析。
水文观测可以通过监测降雨量、地下水位和湖库水位等数据，了解水文条件变化对边坡稳定性的影响。
工程测量可以通过仪器设备获取边坡的变形和位移等数据，从而判断其稳定性。
边坡稳定性的防治对策主要包括预防和治理两个方面。
预防是指在规划、设计和建设过程中采取一系列措施，以提高边坡的稳定性。
首先，在规划阶段，应充分考虑地质条件和水文条件，选择适宜的线路和边坡位置。
在设计阶段，可以采用边坡支护、排水和防渗措施，以增加边坡的抗滑和抗冲刷能力。
在施工阶段，应选用适当的爆破和挖掘方法，减少对边坡造成的影响。
治理是指在高速公路使用过程中，发现边坡稳定性有问题时，及时采取措施进行修复和加固。
针对不同情况，可以采取地质灾害治理、边坡支护和排水疏导等措施。
地质灾害治理包括清理崩塌和滑坡堆积物，以及修复破坏的地面或建筑物。
边坡支护可以采用挡土墙、锚杆和喷射混凝土等技术，增加边坡的稳定性。
排水疏导可以通过做好排水系统的设计和维护，减少地下水对边坡稳定性的影响。
除了预防和治理措施，定期检测和监测也是边坡稳定性的重要手段。
公路路基边坡稳定性及治理措施分析
公路路基边坡稳定性及治理措施分析摘要：随着当前我国西部开发工作的顺利开展，山区公路工程建设也得到了十分显著的发展，但是这也造成了当前山区公路工程修建环节中各种地质灾害问题频繁发生，对于公路建设和交通运输工作的安全性也产生了严重的威胁作用。
不仅在一定程度上威胁了当前环境建设工作的有效开展，同时还在很大程度上威胁着人们的生命健康。
因此，公路路基边坡稳定性问题及治理措施也逐渐成为了需要应对的问题之一。
关键词：公路；边坡；治理引言路基边坡的主要内容就是路基横断面的设计，它包括边坡形状设计和坡度的确定，坡度是保证路基稳定性的必要因素。
由于我国地形条件较为复杂，每个地区的地形条件、地质条件都有所不同，公路路基高边坡往往存在多样性与复杂性的病害，倘若不能较好地处理边坡稳定性问题，将会为我国的交通安全带来较大的隐患，因此，保证公路路基边坡的稳定性是必要的。
1公路路基边坡稳定性影响因素1.1自然因素（1）地形因素。
包括坡高、坡宽、坡向以及坡度，其中坡度对边坡的影响最直接，一般坡度越大，稳定性越低，坡度越大，植物越不容易生长，也因此土壤就越松，越容易失去平衡，这种土壤很容易被侵蚀。
（2）水文条件。
地下水、地表水、大气降水对边坡稳定都有较大影响，主要表现为：软化岩石，降低其强度，同时增加边坡岩体重度；静水压力的浮托作用降低了岩体的有效抗剪强度；地下水的渗透与流动，对边坡体产生不利的渗透压力。
（3）地质因素。
一是地质构造因素。
边坡的稳定性在一定程度上，也会因其地质结构而异。
假设岩体中出现断断续续的结构面，会生成不少小面积的碎块，使其强度得以进一步减小，如果不加以控制，岩体间最终会出现滑动问题，加剧边坡的失稳问题。
其中，风化也是边坡失稳的因素之一，它不仅会影响到作业质量，也是潜在的危险因素。
二是地质材料因素。
材料对边坡稳定性的影响作用较为明显。
成岩时间、胶结情况、组织以及类型会因地质材料而异，其风化能力以及力学强度也会有所不同，为此其稳定性会受到材料优劣的直接影响。
边坡稳定性分析及治理措施研究
边坡稳定性分析及治理措施研究摘要：边坡工程的安全稳定性分析是国内外岩土工程领域的一个研究热点。
由于边坡失稳发生的地质条件相当复杂,作用因素多且具有不确定性,使得现阶段岩土工程界技术人员还不能完全掌握边坡失稳的发生机理,也不能从定量上完全把握坡体变形的演化过程。
目前边坡失稳的防治仍然是一项很艰巨的任务,因此对边坡的稳定性分析及处治技术进行深入研究具有重要的意义。
关键词：边坡稳定性定性分析治理措施引言由于城市发展需要，对某公路的路边边坡进行了开挖，形成了约30m高的路堑边坡。
设计开挖坡率为1:1.0，台式放坡，每台阶高约10m，该边坡于2010年7月开挖施工后，自然边坡的稳定性被破坏，边坡中部的部分土体失衡形成滑坡，并在施工过程中滑坡规模逐渐扩大，对沿线的车辆存在一定的安全隐患。
1.边坡工程概况1.1地质条件根据地质调绘和钻孔揭露，主要存在4个岩土工程单元层，岩土层的分布、结构及工程性状分述如下：①素填土：灰黑色，松散，梢湿；由粉质粘土、碎石组成。
厚度一般1.20～2.70m，最厚5.50～10.60m，为坡顶建筑弃渣填土，填土年限＞10年。
②-1次生红粘土：灰黄色，硬塑～坚硬为主，局部可塑。
成分以粉粘粒为主，含少量砾石。
该土层孔隙度大，该土体为液限≥45%的高塑性、高孔隙比的特殊性岩土，具有干燥时易干裂，遇水易软化的特征。
厚度2.60～31.96m。
②-2含碎石粉质粘土：灰黄色，硬塑～坚硬；成分以粘粉粒为主（次生红粘土），碎石占30～40%，粒径20～60mm，成分为强～弱风化泥岩、泥质粉砂岩。
该土层孔隙度较大，有利于地表水下渗，同时遇水易软化。
场地绝大部分孔有分布，厚度2.30～29.50m。
③红粘土：棕红～褐黄色，可～硬塑。
成分为粉粘粒，为灰岩或碳酸岩系风化残积土；该土体为液限≥50%的高塑性特殊性岩土，具有干燥收缩干裂、饱和膨胀的特性。
厚度7.90～16.08m。
④微风化石灰岩、硅质灰岩：灰色，致密结构，块状构造。
道路边坡稳定性分析及治理设计
道路边坡稳定性分析及治理设计摘要：在我国经济快速的发展下，公路交通也得到相应发展，人类社会活动与交通工程有着紧密的联系，但是公路交通工程的建设和运营过程中，势必会对自然生态环境有所破坏。
然而，在公路等级不断提升下，公路工程的边坡防护也受到了人们广泛关注。
为了能够实现公路工程可持续化的发展，我们应该严格按照工程项目实际的情况，应用有针对性的边坡防护措施，进而恢复因为修建公路所造成的生态失衡，吸收汽车尾气。
下面就结合作者实际工作经验，简要的分析道路边坡的稳定性进行分析，并且提出了治理的措施。
关键词：道路工程；边坡防护；稳定性；治理前言：本文主要从公路工程的边坡稳定性进行入手分析，探讨了公路工程的路基边坡失去稳定性的因素，并且提出了一些治理的措施，希望为山区公路工程的施工顺利进行提供出一定理论的基础，供以同行的参考。
1 影响公路工程边坡稳定性的因素分析1.1 内在的因素其中对边坡稳定有所影响的影响因素有很多，比如说矿物质成分、岩土的结构以及岩土的强度等等。
从力学角度来看，岩土工程其中包含了摩擦力、弹性模量以及展聚力等等，这也是对边坡稳定性有很大影响的主要因素之一，所以我们要对岩土工程的力学进行合理的控制，这样才能保障不会导致岩土工程出现不必要的变形及其他破坏现象等。
其中弹性模量主要是影响着边坡位移量的大小情况，从而也很容易导致岩土材料使用出现不协调的现象，从而变形情况的发生就更加容易了。
要是在填料中添加种植土和一些泥沙土等，从而导致规格的石料在填筑路堤的时候不容易粘结，在通过时间洗礼之后就很容易导致沉降现象的发生。
1.2 外在的因素1.2.1地下水。
因为降雨引起的地下水文升高、地下水的渗流，都将在一定程度上降低了接触面的岩土抗剪强度，这就是岩土强度的主要软化原因。
除此之外，因为受到了地下水存在，使得坡度出现了地下水的浮力问题，降低了破裂面上的有效向应力。
在总应力不变的时候，有效应力的降低，促使滑体自重的岩土抗滑摩擦力的下降。
某高速公路边坡施工中的稳定性分析与处理
某高速公路边坡施工中的稳定性分析与处理高速公路作为现代交通建设的重要组成部分，对于人们的出行和经济发展起到了至关重要的作用。
然而，在高速公路的建设过程中，边坡施工是一个需要特别关注的环节。
边坡施工的稳定性分析与处理是确保高速公路安全运营的关键步骤。
本文将从几个方面对某高速公路边坡施工中的稳定性问题进行分析与处理。
一、地质环境分析在进行边坡施工之前，首先要对地质环境进行分析。
地质环境是指地质构造、地层岩性、地下水位等因素综合作用的结果。
通过对地质环境的分析，可以了解到地质条件是否适合进行边坡施工，从而为后续的稳定性处理提供依据。
二、边坡稳定性分析进行边坡稳定性分析是为了确定边坡在自然状态下的稳定性。
在分析中，需要考虑到边坡的坡度、坡高、土质类型等因素，以及地下水位的影响。
通过计算和模拟，可以得出边坡在自然状态下的稳定性指数。
如果稳定性指数小于一定的阈值，就需要进行相应的处理措施。
三、边坡加固方案设计根据边坡稳定性分析的结果，可以制定相应的加固方案。
加固方案设计要兼顾边坡的稳定性和施工的可行性。
常见的加固方法包括加装护栏、设置防护网、喷涂防腐剂等。
在选择加固方案时，还需要考虑到经济性、环保性等因素。
四、加固材料选用选择合适的加固材料对于边坡施工的稳定性至关重要。
常见的加固材料包括混凝土、钢材、植物纤维等。
根据加固方案的要求和地质环境的特点，选用合适的加固材料可以提高边坡的稳定性，并确保边坡在长期使用中不会出现问题。
五、施工过程监控施工过程中的监控是确保边坡施工质量的重要手段。
通过监控施工过程中的变化和影响因素，可以及时发现问题并采取措施进行调整。
监控手段包括实地观察、数据采集和检测等。
同时，还需要建立健全的监控机制，确保监控工作的可靠性和及时性。
六、边坡灾害预防边坡灾害是指在边坡施工或使用过程中出现的边坡失稳、滑坡等现象。
为了预防边坡灾害的发生，可以采取一些预防措施。
例如，定期检查边坡的稳定性，抽检边坡的加固材料，及时清理边坡周围的水沟和杂草等。
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第 19 卷 第 1 期岩 土 工 程 技 术 Vol 19 No 12005 年 2 月 G eotechnical Engineering Technique Feb , 2005文章编号 :1007 2993 ( 2005) 01 0009 04高速公路边坡稳定性分析及与环境保护相协调的治理措施研究姚劲松 曹 平(中南大学资源与安全工程学院 , 湖南长沙 410083)【摘 要】 以常张高速公路一典型岩质边坡稳定性分析为例 ,系统地介绍了边坡工程稳定性分析的全过程 ,从环境保护 的角度提出了生态护坡的治理措施 。
【关键词】 高速公路 ;岩质边坡 ;稳定性分析 ;环境保护 ;生态护坡【中图分类号】 TU 457The Sl o pe Sta b il ity Anal y sis of High w ay an d R esearch of T reat i ngMea s ure Fitted into E nviron m ental Protect i onYao J i nso n g CaoPing(Depart m ent of Resource and Safety Engineering , Cent r al S out h U n iversity , Changsha Hu ’nan 410083 China)【Abstract 】 Taking t he t y pical rock slope stability analysis of Chang Zhang highway for example , t he whole p r ocess ofslopestability analysis is systematically int r oduced , at t he same time ,a t r eating measure of biological p r eventio n of slope is p r oposed f r o mt he angle of enviro n ment p r otectio n .【 K ey Words 】 highway ; r ock slope ; s tabilit y analysis ;enviro n mental p r otectio n ; b iological p r eventio n of slope0 引 言随着国民经济的迅速发展 ,高速公路的建设也 日益向山区推进 ,山区公路的建设不可避免会出现 开挖边坡 。
工程人员面临高速公路高大边坡也日渐增多 。
由于山区公路边坡高度相对较大 ,从安全工 程角度考虑 ,对其稳定性的评价准确与否将直接影 响到拟建的高速公路的安全性和经济性 ,因此 ,对高速公路边坡稳定性的分析具有重要价值 。
高速公路 的建设不可避免会对所经区域造成水土流失 ,自然 景观破坏等负面影响 ,随着人们对环境质量要求越 来越高1 , Ο无疑形成 Ο了 Ο一种Ο极需解决的矛盾 。
为了将此负面影响减少到最低限度 ,使高速公路景观充分溶入自然环境中 ,作者结合湖南省科技攻关项目 “常张高速公路风化岩边坡稳定性评判与工程防护 关键技术研究”课题 ① ,就常张高速公路一典型风化岩质边坡 K138 + 013 处左侧边坡作稳定性分析 ,并 用与环境保护相协调的思想提出治理措施 ,为同类 工程提供参考 。
1 工程简介常张高速公路地处湖南省西部重丘山区 ,起于 湖南省常德市 ,终于湖南省张家界市 。
该线路地质 情况复杂 ,坡面汇水面积大 ,高填深挖边坡 、泥岩 、砂 岩等风化岩边坡的稳定性分析及其防护成为了路基 工程的关键技术 。
K138 + 013 边坡位于常张高速公 路 17 标段 ,左侧坡高达 50 m ( 见图 1) ,该段线路左 侧以顺向坡为主 ,节理发育 。
在硅化瘤状灰岩地段 , 岩层层面与节理裂隙将岩层切割成大块状岩体 ,容 易产生掉块 。
在硅化钙质泥岩地段 ,由于硅化钙质 泥岩岩性较脆 ,易风化碎落 ,浸水易软化 ,且强风化 层较厚 ,易产生滑动 ,边坡稳定性较差 。
图 1 边坡剖面图2 边坡稳定性分析2 1 地质条件常张高速公路全线所处位置属亚热带季风型湿 润气候区 ,年降水量 1 100～1 400 mm ,春夏之交多暴雨 ,4～6 月份约占全年降水量的 40 % ,7～9 月份常有伏旱或秋旱 。
沿线地下水主要为第四纪覆盖层中 的孔隙潜水及上层滞水 、基岩裂隙水和岩溶水三种 。
该边坡主要由弱风化泥灰岩组成 。
泥灰岩为中—厚 层 状 , 厚 度 为 20 ～ 50 cm , 岩 层 产 状 为325°∠25°。
由边坡钻探资料可知该边坡上部为强风化层 ,其组成为亚粘土 ,其厚度为 0 5～3 m 不等 ,中风化层不发育 ,其厚度约 0 2～0 8 m 。
出露地层由新到老 :1) 第四系 全 新 统 ( Q h ) : 由 新 到 老 分 别 为 种 植 土 、填筑土 、有机质低液限粘土 、低液限粘土 、粘土质 角砾 。
2) 奥陶系 ( O ) : 硅 化 钙 质 泥 岩 , 灰 色 、灰 黑 色 , 薄 —中厚层状 ,节理裂隙发育 。
岩石破碎 ,性脆 , 易 风化脱落 ,浸水易软化 。
3) 奥陶系 (O) :硅化瘤状灰岩 ,浅红色 、灰色 ,中 厚层状 ,节理发育 ,局部发育溶洞溶沟 ,为弱风化岩 , 岩质坚硬 。
2 2 岩石力学参数岩石的强度指标对滑坡稳定性研究具有重要 影响2 ,因 此 进 行 岩 石 的 力 学 试 验 具 有 重 要 的 意义 。
从现场选取典型试样 ,经加工制成标准试块进行室内试验获取岩石力学参数 。
分别将不同组试块置 于 IN S T RON1346 、IN S T RON1342 电 液 伺 服刚性 材 料 试 验 机 上 进 行 抗 压 、抗 拉 ( 用 巴 西 劈 裂法) 、抗剪强度试验 , 由计算公式得出岩石的抗拉 、 抗压强度值 ,通过试块纵 、横向应变求得泊松比 ,并 由试验机自动绘制的应力 位移曲线通过 Excel 软件处理得出全应力 应变曲线 ( 见图 2) ,求得弹性模 量 。
计算出岩石力学的剪切强度 τ值和剪切面上 的正应力σ值 ,然后根据 Mo h r - Co u lo m b 定律通过 最小二乘法与作图法相结合求出岩块的粘聚力 c 和内摩擦角υ。
通过中型剪切试验 ( 岩石弱面摩擦试验) 得出岩石节理弱面的粘聚力和内摩擦角 。
各 参数见表 1 。
τ=σ t an υ+ c(1)图 2 岩石全应力 应变曲线图表 1 岩石物理力学性质参数表γ/ ( kN ·m - 3) σt / M P aσc / M P aE/ GPaμc/ M P aυ/ (°)c 弱面/ M P aυ弱面/ (°)27 23 123 64 90 20 7 723 8 0 0437 6岩体的抗剪强度和岩体弱面的抗剪强度 ( 摩擦 强度) 是边坡稳定性分析的重要力学参数 , 而通过室内试验得出的却是岩石的抗剪强度和弱面的抗剪强 度 。
获得岩体力学参数的最准确方法自然是进行现大型试验 , 但其工程浩大 、费用高昂 , 非一般工程力所能及 , 一般情况下只做室内岩块试验 。
应用现 有的测试设备和方法得到的岩石力学参数与工程岩 体的实际性状有很大的差别 , 故需要将室内试验得 到的岩石抗剪强度指标和弱面抗剪强度指标进行工 程处理 , 以得到较为符合实际情况的岩体抗剪强度 、 变形模量和岩体弱面的抗剪强度 。
此外 , 岩石弱面 的抗剪强度也要进行工程处理 , 因为经取样后试块 的赋存条件与天然状态下相比发生了许多变化 , 如扰动 、空隙率和含水率的变化 。
在此 , 采用费辛柯 ( Г·Л Фисенко) 法[ 3 ]进行折减作为平衡 , 确定这一滑动面发生滑动时的破坏荷载 。
常 见方法有 :瑞典圆弧条分法 、简化毕肖普法 、简布法 、 萨尔玛法 、斯宾塞法 、摩根斯坦 - 普赖斯法以及运动 单元法[ 8 ] 。
本文采用简化 Bishop 法对 K138 + 013 左侧边坡进行稳定性分析 。
毕肖 普 ( A . N . Bishop ) 于 1955 年 提 出 了 条 分 法[ 9 ] , 将圆弧滑动体分为若干等宽垂直条块 , 分别 求其自重并将重力分解成与滑动面相切和正交的两 个分力 , 并以圆弧的圆心为力矩中心 , 求该圆岩体的强度 , 折减系数 I 的换算公式为)I =1 ( 2)1 + a lnH L)式中 : a ——岩石强度和岩体结构面分布的特征系数 , 有文献可查 ;式中 : m i = co s αi+tan υ sin αi F ai; E i 和 x i 分别表示H ——岩体破坏高度 , 取边坡高度 , m ; L ——破坏岩体被切割的原岩石尺寸即结构面间距 , m 。
经折减后岩体的力学参数见表 2 。
表 2 折减后岩体抗剪强度参数表c/ M P aυ/ (°)c 弱面/ M P a υ弱面/ (°)0 43 20 20 02322 3 边坡稳定性分析方法法向及切向条间力 ; w i 为土条自重 ; Q 为水 平作用力 ; N I 、T 分别为土条底部的总法向力 和切向力 ; F 为安全系数 。
为简化计算 , 作下基本假定 。
1) 滑力项不考虑动水压力 、地震作用力的影响 。
2) 条间力的合力是水平的 , 且大小相等 , 方向相 反 。
则式 ( 3) 可化为 :Σ 1 ( c i + w i tan υ)m i随着人们对矿山 、水电工程及高速公路边坡的 研究与分析的增多 , 边坡稳定性分析方法也层出不 =F Σwisinαi( 4)穷 , 并日趋完善[ 4 ] 。
理论上研究边坡稳定问题主要 有两种不同的途径 , 即利用弹塑性理论分析岩体的 应力 应变状态的数值分析法和假设岩体沿着一定 的滑动面滑动作极限平衡分析的极限平衡分析法 。
此外一些新理论 、新方法 、新技术诸如破坏概率分析 方法 、信息论方法 、模糊数学[ 5 ] 、灰色关联分析[ 6 ] 、 神经网络模型 、数据库与专家系统和计算机仿真技 术等被引入边坡稳定性研究 , 为定量评价和预测岩 质边坡稳定性开辟了更为广阔的前景[ 7 ] 。
虽然数 值分析法借助当今先进的计算机具备强大的分析功 能 , 但该法现在还处在不断的探索和完善过程 , 相对 于在实际工程中的应用 , 极限平衡分析法应用得更 为广泛 。
极限平衡法的基本思路是 :假定岩土体是 刚体 , 其破坏是由于滑体内滑动面上发生滑动而造 成的 , 滑动面上岩土体服从破环条件 , 假设滑动面已 知 , 形状可以为平面 、圆弧面 、对数螺旋面或其他不 规则曲面 , 通过考虑由滑动面形成的割离体的静力式 ( 4) 即为简化 Bishop 法安全系数计算公式 , 由于式中 m 也含 F , 因此需进行试算迭代 , 可由程 序利用计算机进行计算 。