山区高等级公路边坡岩体分级研究
第24卷 第6期
岩石力学与工程学报 V ol.24 No.6
2005年3月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering March ，2005
收稿日期：2003–09–19；修回日期：2003–11–21
作者简介：石豫川(1965–)，男，1988年毕业于成都理工大学地质工程专业，现为博士研究生、副教授，主要从事岩土及工程地质方面的教学与研究工作。E-mail ：syczxq@https://www.360docs.net/doc/316595087.html, 。
山区高等级公路边坡岩体分级研究
石豫川1，王 哲1，万国荣1，王振宇1，陈谦应2，唐胜传2
(1. 成都理工大学 工程地质研究所，四川 成都 610059；2. 重庆公路交通科研设计院，重庆 400067)
摘要：基于CSMR 体系，给出了山区高等级公路边坡岩体分级体系的具体形式；运用数理统计原理，给出了2种不同结构类型边坡的坡高修正系数计算式；对不同岩性组合类型提出了相应岩性组合修正系数；最后，通过实例对比验证了HSMR 体系的可靠性。
关键词：岩石力学；公路边坡；岩体分级；稳定性评价
中图分类号：TU 45 文献标识码：A 文章编号：1000–6915(2005)06–0939–06
STUDY OF MOUNTAIN HIGHWAY SLOPE MASS RATING
SHI Yu-chuan 1，WANG Zhe 1，WAN Guo-rong 1，WANG Zhen-yu 1，
CHEN Qian-ying 2，TANG Sheng-chuan 2
(1. Institute of Engineering Geology ，Chengdu University of Technology ，Chengdu 610059，China ；
2. Chongqing Communications Scientific Design Institute ，Chongqing 400067，China )
Abstract ：Based on Chinese system for slope mass rating(CSMR)，a formula for mountain highway slope mass rating(HSMR) system is established in this paper. With the theory of statistic principle ，a revised factor ξ of two different slopes for slope heights are discussed. Moreover ，the revised factor η for different multiple lithology combinations ，which is ranged from 0.8 to 1.2，is proposed for HSMR. A case study is considered to assess the feasibility of HSMR in the end.
Key words ：rock mechanics ；highway slope ；rock mass rating ；stability evaluation
1 引 言
随着西部高等级公路建设的突飞猛进，如何合理地对边坡稳定性进行简单有效的评价，成为公路建设中亟待解决的问题。由于西部山区地形条件复杂，岩石边坡数量多，加上勘察阶段工期紧迫，一般难以在对每一个工点的地质条件及岩体力学特征作详细勘察后进行稳定性计算分析工作。因此，边坡岩体分级体系因其简便、快速的特点，在公路边坡稳定性评价领域具有广泛的应用前景。
和隧道围岩分类相比，针对岩质边坡这一特殊
地质体的边坡岩体分级系统的研究起步较晚这一特点，Romana(1985)在著名的地质力学分类体系(RMR 体系)的基础上，将边坡结构面产状及坡面产状的组合关系对边坡稳定性的影响量化后纳入评价体系，提出了边坡岩体分级体系(SMR 体系)。此后，SMR 体系在大量工程实践中，结合各工程领域的特色，不断地得到修正和改进。中国水利水电边坡登记小组(1997)针对水电边坡稳定性评价的实际情况，考虑了坡高和结构面条件对边坡稳定性的影响，并以修正系数的形式将其纳入SMR 体系中，得到了CSMR 体系[1](Chinese system for SMR)，其表达式如下：
4321F F F F RMR CSMR +?=λξ (1)
?940? 岩石力学与工程学报 2005
其中，
H /4.3457.0+=ξ (2)
式中：ξ为坡高修正系数，H 为边坡高度，其余符号意义参见文[1～3]。
对于倾倒破坏边坡，有ξ = 1。文[1]在对40余个水电边坡统计分析后认为存在一个参考高度H r = 80 m 。当边坡高度为80 m 时，不需要进行高度修正；低于这个高度时，ξ
＞1，评分值相应增加；反之，
ξ ＜1，评分值降低。
尽管CSMR 体系的改进思路代表了SMR 体系的合理发展方向，但根据以往的工程实践，由于公路边坡相对低矮，应用该系统对公路边坡进行分级，结果与边坡实际状况差异很大，评分值往往过高，适用性很差。因此，本文在对实地采集的100余个边坡样本进行统计分析后，结合公路自身特点，将SMR-CSMR 体系改进，提出了适宜于公路边坡稳定性评价的HSMR 体系(highway slope mass rating)。
2 HSMR 体系
2.1 坡高修正系数
研究表明[4]，在岩层倾角、结构面抗剪强度不变的情况下，边坡稳定性随变形体高度的增大而减小。根据文[1]，坡高修正系数还可以表述为
H b a /+=ξ (3)
这里，a 和b 受诸多因素的影响，理论上并非定值。
研究表明，不同破坏模式的边坡，ξ对1/H 的敏感程度是不同的。与其他破坏模式的边坡比较，坡脚遭切割临空的滑移型破坏模式的边坡坡高修正系数ξ对1/H 的敏感程度更低。据式(3)，若a 和b 恒定不变，ξ与1/H 为线性关系。这样，在对大量边坡样本进行统计分析后，若能给出不同破坏模式下a 和b 的建议值，并证明a 和b 为定值的假定能够满足边坡岩体分级的要求，坡高修正系数的引入就具有合理性和可行性。
根据文[1]，SMR 与安全系数F 有如下关系：
15
.05
.52100??
=F SMR (4)
根据野外经验定性判断和部分边坡已有稳定性计算成果，依据表1中SMR 与稳定系数的对应关系，作出相应经验分级ER(experiential rating)体系，其评价标准如下：
表1 SMR 与稳定系数对照表
Table 1 Correlation between SMR and stability factor
级别 SMR 稳定系数 稳定性 V
≤20
＜0.8
很坏 IV 21～40 0.8～1.0 坏 III 41～60 1.0～1.5 一般 II 61～80 1.5～2.8 好 I
＞80
＞2.8
很好
好—85，基本没有变形破坏现象； 较好—70，局部碎落、掉块； 中等—50，小规模崩塌、表层坍滑；
较差—30，边坡浅层滑动、倾倒、楔形体破坏； 差—15，大规模变形破坏、整体失稳。 仿照CSMR 体系，设定
4321F F F F RMR HSMR +?=ηλξ (5)
式中：η为岩性组合修正系数，其值为0.8～1.2；λ为结构面条件系数。
HSMR 评分值以ER 作为依据，有
RMR
F F F F ER 4
321?+=
ηλξ (6)
依据式(6)求解ξ，ξ - 1/H 关系散点图见图1，2。
(βj ＜βs ，且岩层与坡面交角小于60°)
图1 ξ1 - 1/H 关系散点图
Fig.1 Relationship of ξ1 - 1/H scatter points
以线性方式对ξ和1/H 进行回归分析，所得坡高修正系数见表2。 2.2 结构面条件系数
CSMR 体系中建议以结构面条件系数λ来体现控制性结构面条件差异对边坡稳定性的影响[1]，并
第24卷 第6期 石豫川等. 山区高等级公路边坡岩体分级研究 ? 941
?
(βj ≥βs ，或岩层与坡面交角不小于60°)
图2 ξ2 - 1/H 关系散点图
Fig.2 Relationship of ξ2 - 1/H scatter points
表2 坡高修正系数ξ Table 2 Slope height factor ξ
条件 βj ＜βs 且 |αj －αs |<60°或|αj －αs |>300° βj ≥βs 或 60°≤|αj －αs |≤300°
坡高修正系数ξ ξ1 = 0.91 + 2.7/H
ξ2 = 1.10 + 7.3/H
注：αs 为边坡倾向，αj 为控制性结构面倾向，βs 为边坡倾角，βj 为控制
性结构面倾角。
分别对不同结构面条件进行赋值，见表3。
表3 结构面条件系数λ
Table 3 Discontinuity condition factor λ
结构面条件
断层、夹泥层
层面、贯通裂隙
节理
λ 1.0 0.8～0.9 0.7
从表3中可以看出，层面、贯通裂隙结构面条件系数λ为0.8～0.9，具有随机性，为了减小分级中的操作误差，考虑到一般情况下层面对边坡稳定性的控制作用较贯通裂隙要显著，将系数λ进行调整，调整后的结构面条件系数λ见表4。
表4 调整后的结构面条件系数λ
Table 4 Adjusted factor λ of discontinuity condition
结构面条件
层面
贯通裂隙
节理
λ 0.9 0.8 0.7
2.3 岩性组合系数
地质体这个巨大的系统决定了工程地质研究对象的复杂性。对边坡而言，其岩性往往不是单一的，常由2种甚至更多的岩组所构成，
岩组之间以分段、互层或某一岩组占主导地位的形式出现。合理地考虑不同岩性岩组之间的组合关系，才能使边坡稳定性评价更接近于边坡的实际，分级更为准确。在野外调查中发现，结构类型相似的边坡，其稳定性视岩性组合的具体情况差异很大。不同岩性组合形式对边坡稳定性的影响有以下几条规律：
(1) 软硬岩交替边坡
软硬岩水平交替：不同岩组物理力学性质的不同导致边坡局部稳定性差异。如某公路边坡，上行线方向一侧岩性为粉砂岩与泥岩互层，另一侧为灰岩，岩质相对坚硬，以至于边坡两侧稳定性差异很大。砂泥岩段施工期间曾发生滑塌破坏，而灰岩段稳定性很高，边坡开挖后仍具有很好的自稳能力。
软硬岩垂向交替：若软岩下伏于硬质岩体，形成“软弱基座”，软岩在上覆岩层的压力作用下，产生塑性流动并向临空方向挤出，导致上覆较坚硬的岩层拉裂、解体和不均匀沉陷，即使岩层平缓，边
坡仍容易发生变形破坏，平推式滑坡就是这种破坏方式的典型实例；相反，若软岩超覆于硬岩之上，边坡的整体稳定性较好。
(2) 软硬岩等厚互层边坡
水平～缓倾顺向岩层：受边坡开挖影响，软岩大面积暴露，并作为软弱滑移面控制着边坡的稳定性。倘若不及时治理，软岩长时间暴露于坡外，坡体沿平缓结构面向坡前临空方向缓慢蠕动，并于锁固段产生拉张裂隙，一旦软弱层面遇水软化，岩体加速变形，极易导致滑移–压致拉裂或滑移–拉裂型破坏。
中～陡倾顺向岩层：这类边坡由于岩层倾角较大，沿岩层层面开挖可以满足边坡设计坡比要求，所以往往很少因开挖而切穿岩层。若硬岩暴露于坡外，则边坡稳定性通常较好，反之稳定性较差。
反向岩层：边坡不易发生滑动破坏，但受软岩影响，小规模崩塌及碎落成为边坡可能的破坏方式。
(3) 软硬岩不等厚互层边坡
顺向岩层：当边坡由软岩夹硬岩组成时，硬岩在坡内起到阻隔作用，减小软岩的连续性，并控制着软岩内裂隙的延伸，类似于在软弱材料中加筋，使材料的强度得到有效的提高；当边坡由硬岩夹软岩组成时，软岩控制了边坡的整体稳定性，当岩层临空时，极易发生滑移变形，而硬岩的强度对边坡
?942? 岩石力学与工程学报 2005
稳定的贡献甚微。
反向岩层：边坡的稳定性与软硬岩各自所占的比例密切相关，硬岩的比例越高，边坡相对更稳定。
HSMR 体系给出的相应岩性组合系数η见表5。
表5 岩性组合系数η Table 5 Multiple lithology factor η
边坡岩性 组合类型
岩性组合描述
划分类型
η取值
I 2–1 1.2 软硬岩交替 边坡
软硬岩 垂向交替
软岩下伏 硬岩下伏
I 2–2 0.8
水平～缓倾顺向岩层 II 1 1.1
II 2–1 1.0(以软岩评价)中～陡倾 顺向岩层 软岩暴露于外 硬岩暴露于外
II 2–2 1.0(以硬岩评价)
软硬岩等厚 互层边坡
反向岩层 II 3 1.0
软岩夹硬岩 III 1–1 0.8 顺向岩层 硬岩夹软岩 III 1–2 1.2
软硬岩不等厚互层边坡
反向岩层 III 2 1.0
注：(1) 软硬岩水平交替时应分段进行评价，η取1.0；“断层、夹泥层”按III 1-2类取值；(2) 由于软硬岩以层面作为交替组合面，只有在对层面进行评价时，岩性组合系数才适用。
HSMR 评分由RMR ，F 1，F 2，F 3，F 4及相应的
ξ，η，λ依据式(5)组合而成。其最大值为100，最小
值为0，以20为间隔，划分为5个级别(表6)。
表6 边坡稳定性分级描述表 Table 6 Slope stability classification
级别 HSMR 稳定性 破坏形式 加固方式 V
≤20
很坏 大型平面或类似土
体
重新开挖 IV 21～40 坏 结构面构成平面或大楔形体 大力加固或 重新开挖 III 41～60 一般 一些不连续面构成平面或楔形体 系统加固 II 61～80 好 一些块体 点状加固 I
＞80
很好
无
不加固
3 效果验证
对西南几条在建高速公路典型边坡样本进行分级对比后发现，HSMR 评分与边坡实际状况最为接
近[5]。如图3，4所示，SMR -ER 相关点大多分布于 45°线左侧，SMR 评分较实际情况偏低；HSMR -ER 相关点等几率分布于45°线两侧，说明其评价结果
与实际情况更为接近；而CSMR 体系应用于公路边坡时，效果要差于HSMR 和SMR 体系。边坡综合评分见表7，其评分往往过高，甚至出现多例边坡评分值大于100，高于CSMR 体系的分值上限，不宜以相关统计图展示。实际上，这类边坡也是不可能构成的。
图3 SMR -ER 相关点分布
Fig.3 Distribution of SMR -ER points
图4 HSMR -ER 相关点分布 Fig.4 Distribution of HSMR -ER points
前已述及，理论上a ，b 并非为定值，且由于经验判断的偏差、评分过程中的操作误差以及经验分级量化的不连续性，致使部分样本的评价结果具有
较大的离散性。这里引入“误判率”指标对比检验
HSMR 体系对边坡稳定性评价的适用性。
第24卷 第6期 石豫川等. 山区高等级公路边坡岩体分级研究 ? 943 ?
表7 边坡综合评分一览表
Table 7 Comprehensive ratings of slopes
岩体质量评分 修正系数取值
编 号
工程名称及边坡位置
岩 性
坡高/m
RMR F 1F 2F 3F 4ξη λ
SMR CSMR HSMR ER
1 昆石高速公路K32+100右 弱风化中厚层灰岩夹薄层泥岩 47.258.50.700.4060
00.97 1.2 0.9 41.7 60.938.4
402 昆石高速公路K32+100左 弱风化中厚层灰岩夹薄层泥岩 47.258.50.15 1.00 00 1.25 1.0 0.9 58.5 58.573.4703 昆石高速公路K58+550右 弱风化薄层泥灰岩夹中厚层灰岩 36.351.50.400.406000.98 1.2 0.9 41.9 69.540.3504 昆石高速公路K60+150右 弱风化中厚层灰岩夹泥页岩 40.057.00.700.8560
00.98 1.2 0.9 21.3 49.417.2
155 昆石高速公路K62+210左 弱风化中厚层泥灰岩夹泥岩条带 40.048.50.15 1.00 00 1.28 1.0 0.9 48.5 48.562.2706 昆石高速公路K63+280右 弱～强风化中厚层泥岩夹泥灰岩条带23.043.50.400.15400 1.03 0.8 0.9 41.1 87.743.0507 国道108线广南段K24+020
弱～强风化薄～中厚层泥岩与中厚层泥质砂岩互层
32.5
47.0 1.000.156000.99 1.1 0.9 38.0 68.437.8158 国道108线广南段K14+960 弱风化中厚层泥岩夹粉砂岩 23.045.50.150.15600 1.03 0.8 0.9 44.2 92.845.8609 国道108线广南段K10+770 弱～强风化中厚层泥岩夹粉砂岩 33.040.00.700.1560
00.99 0.8 0.9 33.7 58.835.1
3010 国道108线广南段K10+770 弱～强风化中厚层泥岩夹粉砂岩 32.040.00.15 1.00 00 1.33 0.8 0.9 40.0 40.053.16011 渝黔高速公路K7+200左 弱～强风化中～厚层砂岩夹薄层砂岩
16.5
60.50.70 1.0025
0 1.54 1.0 0.9 43.0 144.977.6
70
12 渝黔高速公路K10+800左 强风化泥岩夹薄层砂岩 17.041.5 1.00 1.00 60 1.53 0.8 0.9 35.5 102.259.26013 渝黔高速公路K14+050左 强风化厚层砂岩夹泥岩条带 25.055.00.15 1.00 60 1.39 1.2 0.9 54.1 106.275.67014 渝黔高速公路K23+350右 弱风化中～厚层砂岩与泥岩互层 20.058.5 1.00 1.00250 1.47 1.0 0.9 33.5 111.563.2
70
15 渝黔高速公路K24+050右 强风化泥岩夹砂岩条带 18.037.5 1.00 1.00250 1.51 0.8 0.9 12.5 70.538.53016 渝黔高速公路K24+850右 弱～强风化泥岩与砂岩互层 20.039.0 1.00 1.00250 1.47 1.0 0.9 14.0 66.834.63017 渝黔高速公路K34+600右 微～弱风化砂岩夹薄层粉砂岩条带 35.061.50.700.855000.99 1.2 0.9 31.8 68.728.63018 渝黔高速公路K38+250左
弱～强风化中～薄层泥岩与中层砂岩互层
37.5
49.5
0.15
1.00
0 1.29 1.0 0.9 49.5 49.564.1
70
19 渝黔高速公路K38+250右 弱～强风化中～薄层泥岩与中层砂岩互层
30.048.50.700.85250 1.34 1.0 0.9 33.6 69.951.85020 渝黔高速公路K46+500左 弱～强风化泥岩夹中～薄层砂岩 20.044.50.15 1.00 00 1.47 1.0 0.9 44.5 44.565.28521 渝黔高速公路K46+500右 弱～强风化泥岩夹中～薄层砂岩 23.046.50.700.15600 1.03 0.8 0.9 40.2 90.443.26022 渝黔高速公路K74+080左 弱风化粉砂质泥岩夹中～薄层砂岩 35.044.50.700.8560
00.99 0.8 0.9 8.8 37.018.21523 渝黔高速公路K74+080右 弱风化粉砂质泥岩夹中～薄层砂岩 20.044.50.70 1.00 00 1.47 0.8 0.9 44.5 44.565.26024 渝黔高速公路K81+950左 弱～强风化泥岩夹中～薄层砂岩 25.054.50.150.15600 1.02 0.8 0.9 53.2 104.854.56025 广邻高速公路K26+990 弱～强风化中～薄泥岩夹泥灰岩 50.035.50.70 1.0000 1.25 1.0 0.9 35.5 35.544.24026 广邻高速公路K27+320
弱～强风化泥页岩夹薄～中厚层泥灰岩
56.0
32.5
0.70
1.00
0 1.23 1.0 0.9 32.5 32.540.040
27 广邻高速公路K37+835 弱风化厚层块状长石石英砂岩夹页岩、粉砂岩
46.063.00.15 1.00500 1.26 1.2 0.9 55.5 76.371.2
7028 广邻高速公路K38+090 弱风化炭质页岩粉砂质泥岩夹砂岩 28.038.00.15 1.00 00 1.36 1.0 0.9 38.0 38.051.76029 广邻高速公路K39+600 弱～强风化泥岩与薄～中厚层长石砂岩互层
46.037.50.15 1.00 00 1.26 1.0 0.9 37.5 37.547.23030 广邻高速公路K40+235 弱风化泥岩与厚层块状石英砂岩互层50.057.00.850.406000.96 1.2 0.9 36.6 53.332.91531 渝邻高速公路K153+380右 弱～强风化中～薄层粉砂质泥岩夹中厚层砂岩
28.0
43.50.70 1.00 0
0 1.36 1.0 0.9 43.5 43.559.2
6032 渝邻高速公路K156+610右 弱风化中厚层粉砂质泥岩夹砂岩 33.043.5 1.00 1.00 00 1.32 1.0 0.9 43.5 43.557.56033 渝邻高速公路K158+060右 强风化泥岩夹粉砂质泥岩 18.030.0 1.00 1.00 00 1.51 1.0 0.9 30.0 30.045.23034 渝邻高速公路K159+400左 弱风化泥质粉砂岩 36.044.5 1.000.705000.99 1.0 0.9 9.5 36.412.31535 渝邻高速公路K170+920右
弱～强风化中厚层粉砂质泥岩夹泥质粉砂岩
40.0
49.5
0.15
1.00
0 1.28 1.0 0.9 49.5 49.563.5
70
注：由于篇幅所限，表中未包含图3，4中所有边坡样本。
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令
％样本总数
误判样本数
误判率100×=
根据HSMR ，SMR ，CSMR 体系对调查所搜集的113个合理边坡样本的评判结果进行误判率的计算。由于各体系均以20作为级差进行分级，这里选用20分作为误差评判阈值，经计算有
HSMR 误判率 = 4.4% SMR 误判率 = 28.3% CSMR 误判率 = 62.3%
HSMR 误判率＜SMR 误判率＜CSMR 误判率 若以10分作为误差评判阈值，则有
HSMR 误判率 = 23.0％ SMR 误判率 = 56.7％ CSMR 误判率 = 81.4％
HSMR 误判率＜SMR 误判率＜CSMR 误判率
计算结果显示，HSMR 体系评分的误判率远远低于SMR 及CSMR 体系，而且，按照20分作为误差评判阈值的误判率低于5％，表明HSMR 体系对于公路边坡岩体分级具有较好的适用性。
4 结 论
(1) 边坡稳定性与坡高有良好的相关关系，在SMR-CSMR 体系的基础上，结合公路边坡自身的特点，运用数理统计分析手段，将坡高修正系数进行合理改进，对2种不同结构类型的边坡分别给出相应的坡高修正系数计算式，使得分级体系中坡高因子的纳入趋于合理化。
(2) 将不同岩性组合对边坡稳定性的影响以岩性组合系数的形式引入边坡稳定性分级系统，并对结构面修正系数进行局部调整，结合坡高修正系
数，提出了针对公路边坡分级的HSMR 体系。
(3) 对大量边坡样本的检验结果显示，和SMR ，CSMR 体系相比，HSMR 体系评价结果与边坡实际状况最为接近，误判率较低，能基本满足山区高等级公路边坡稳定性初步评价要求。对于系统的适用性，笔者亦希望能得到更多工程实践的检验。
(4) 系统中尚有需完善之处，如应针对不同破坏模式的边坡根据其稳定性评价结果作出具有公路特色的防止措施建议。此外，可以尝试根据HSMR 体系评分对开挖坡角作出合理建议，进一步提高系统的应用价值。
致谢 刘汉超教授在工作中给予了关心和指导，在此表示感谢！
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?945?岩石力学与工程学报2004
收稿日期：2003–09–19；修回日期：2003–11–21
作者简介：石豫川(1965–)，男，1988年毕业于成都理工大学地质工程专业，现为博士研究生、副教授，主要从事岩土及工程地质方面的教学与研究工作。E-mail：syczxq@https://www.360docs.net/doc/316595087.html,。
公路工程高边坡常见防治措施总结,超全面!
公路工程高边坡常见防治措施总结,超全面！ 边坡是指线路近旁的天然斜坡或经过施工开挖形成的路堑斜坡、填筑形成的方坡等等。高 边坡灾害是我们道路工程中危害较大的一个地方，所以今天小编特意过来和大家分享分享 高边坡的防治技术都有哪些。 一、边坡的变形特征 1、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、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。 二、高边坡形成的原因分析 （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。 （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。
岩石的工程分类
第五节岩体的工程分类 二、岩体的工程分类 1、岩体质量分级（《工程岩体分级标准》GB50218-94） 分级指标： 岩体基本质量指标BQ BQ=90+3σcw +250 Kv 当σcw＞90Kv＋30时，令σcw＝90Kv＋30 当Kv＞0.04σcw＋0.4时，令Kv＝0.04σcw＋0.4 Jv与Kv对照表 Jv(条/m3) ＜3 3~10 10~20 20~35 ＞35 Kv ＞0.75 0.75~0.55 0.55~0.35
0.35~0.15 ＜0.15 分级方法： （1）按岩体基本质量指标BQ进行初步分级； （2）根据天然应力、地下水和结构面方位等对BQ进行修正；（3）按修正后的［BQ］进行详细分级。 岩体质量分级 基本质量级别 岩体质量的定性特征 岩体基本质量指标(BQ) Ⅰ 坚硬岩，岩体完整 ＞550 Ⅱ
坚硬岩，岩体较完整；较坚硬岩，岩体完整 550~451 Ⅲ 坚硬岩，岩体较破碎；较坚硬岩或软、硬岩互层，岩体较完整；较软岩，岩体完整 450~351 Ⅳ 坚硬岩，岩体破碎；较坚硬岩，岩体较破碎破碎；较软岩或软硬岩互层，且以软岩为主，岩体较完整较破碎；软岩，岩体完整较完整 350~251 Ⅴ 较软岩，岩体破碎；软岩，岩体较破碎破碎；全部极软岩及全部极破碎岩 ＜250
岩石坚硬程度按下表划分。 岩石坚硬程度划分表 岩石饱和单轴抗压强度 σcw(MPa) ＞60 60~30 30~15 15~5 ＜5 坚硬程度 坚硬岩 较坚硬岩 较软岩 软岩 极软岩
公路边坡常用支护方式及优缺点对比
公路边坡常用支护方式及优缺点对比 目前，我国山区高速公路建设迅猛发展。在高等级公路的修建中，出现大量的深挖路堑与高填路堤边坡，其防护问题非常突出。为了满足安全可靠和经济合理双重目标，对高边坡病害特征的深入分析和对其治理工程方案的慎重选择显得十分重要。 公路边坡沿公路分布的范围广，对自然环境的破坏范围大，如果在防护的同时，能够注意保护环境和创造环境，采用适当的绿化防护方法来进行，则会使公路具有安全、舒适、美观、与环境相协调等特点，也将会产生可观的经济效益、社会效益和生态效益。 对公路边坡进行防护，必须考虑以下问题： ①边坡稳定：保护路基边坡表面免受雨水冲刷，减缓温差与温度变化的影响，防止和延缓软岩土表面的风化、破碎、剥蚀演变过程，从而保护路基的整体稳定性。 ②环境保护：使工程对环境的扰乱程度减少到最小，并谋求人工构造物与自然环境相协调。 ③综合效应：综合防光，防眩，防烟，诱导司机视线，改善景观等目的进行边坡绿化防护，充分发挥防护工程的综合效益。 1、工程防护 1.1抹面与捶面 1.1.1适用条件： ①对各种易于风化的软岩层（如泥质砂岩、页岩、千枚岩、泥质板岩等）边坡，当岩层风化不甚严重时；
②所防护的边坡，本身必须是稳定的，但其坡面形状、陡度及平顺性不受限制； ③所防护的边坡，必须是干燥、无地下水的岩质边坡。 1.1.2构造要求： ①抹面厚度一般为5～7cm，捶面厚度为10～15cm，一般为等厚截面。 ②抹面与捶面工程的周边与未防护坡面衔接处，应严格封闭。如在其边坡顶部做截水沟，沟底与沟边也要做抹面或捶面防护。 ③大面积抹面或捶面时，每隔5～10m应设伸缩缝。 1.2灌浆与勾缝 灌浆适用于石质坚硬、不易风化、岩层内部节理发育，但裂缝宽度较小的岩质路堑边坡。 勾缝适用于石质较坚硬、不易风化、张开节理不甚发育，且节理缝较大较深的岩石路堑边坡上。 1.3水泥土护坡 1.3.1适用条件： ①适用于粉土、粉砂、粉质粘土、粘土等填方边坡。 ②易受洪水浸淹的路基填方边坡。 ③可用于盐渍土地区。 1.3.2构造要求：水泥土护坡厚度一般为10～20cm.水泥掺量一般为8％～15％，具体掺量施工时根据现场试验确定。 1.4护面墙 1.4.1适用条件： ①多用于易风化的云母岩、绿泥片岩、千枚岩及其它风化严重的软质岩层和较破碎的岩石地段，以防止继续风化；
边坡防护工程
《现代路基支挡和防护工程》 1、进行边坡稳定性计算时，确定滑面的抗剪强度时是最需要“艺术”的。一般地，通过土工试验确定出滑带的土工参数C、ф后，还要通过反算后确定滑带的强度参数，为什么？如何反算求参数C、ф值？请写出具体步骤。（20分） 2、简述传递系数法、瑞典条分法、Bishop法、Janbu法的适用条件及优缺点。（20分） 3、结合广西高速公路建设的实际情况，分析路基防护的现状及发展趋势。（20分） 4、边坡稳定性分析软件很多，国内以理正、同济曙光、河海和水科院的工程应用较多，国外的如slide，Geo-slope和Flac较为著名。你用过哪些软件进行稳定性分析？试采用其中一个软件计算某一边坡工程，附上计算书。（20分） 5、对边坡工程防治和治理的认识和体会。（20分） 附加题：对本课程教学的评价及建议。 要求： 1、按研究生手册的统一格式进行答题。 2、在下一次授课时提交答卷，否则后果自负！ 3、由龙丽芳、周书林两位同学负责通知每位同学。 高等级公路边坡防护系统探讨 摘要本文分析了路基边坡的病害类型、原因和边坡的侵蚀机理，提出了边坡防护类型、特点及防护类型的选择原则。 路基边坡边坡病害侵蚀机理防护适用性植物防护防护区划综合防护设计 1前言 随着我国公路建设的飞速发展，高等级公路边坡防护系统研究日渐引起公路部门的重视。边坡综合防护设计是高等级公路设计的重要内容之一，需根据公路等级、降雨强度、地下水、地形、土质、材料来源等情况综合考虑，合理布局，因地制宜地选择实用、合理、经济、美观的工程措施，确保高等级公路的稳定和高速行车安全，同时达到与周围环境的协调，保持生态环境的相对平衡，美化高等级公路的效果。 长期以来，路基边坡的综合防护技术一直是公路修筑中的一个薄弱环节，我
侵入岩主要岩石类型的结构特征及照片图版
附侵入岩主要岩石类型的结构特征及照片图版 一、超基性侵入岩（P.39） 二、基性侵入岩（P.40） 三、中性侵入岩（P.40） 四、酸性侵入岩（P.41） 照片说明及图版（P.43~P.47）
附侵入岩主要岩石类型的结构特征及照片图版为便于与火山岩相比较，这里特将各类侵入岩代表性岩类的主要结构特征介绍如下：侵入岩属显晶质结构，根据矿物颗粒绝对大小又分为： （1）粗粒结构晶粒直径＞5mm； （2）中粒结构晶粒直径5-2mm（或5-1mm）； （3）细粒结构晶粒直径＜2mm（或＜1mm）。 颗粒更细小，＜0.2mm（或＜0.1mm）者称微粒结构；而颗粒很大，粒径＞1cm者则称巨晶或伟晶。 实际上，岩石中矿物颗粒都一样大小者比较少见，这里指的粒径是指岩石中最主要矿物的一般大小。 一、超基性侵入岩 超基性岩以SiO2含量＜45%及不含石英为特征。 超基性侵入岩具代表性的岩石为橄榄岩和辉石岩等。 1、矿物成分 主要矿物：橄榄石和辉石。橄榄石为镁橄榄石（FO 100-90）和贵橄榄石（FO 90-70）；辉石为富镁斜方辉石（顽火辉石、古铜辉石及紫辉石）和富钙单斜辉石（透辉石、普通辉石、异剥石）。 次要矿物：角闪石、黑云母，偶见斜长石。 副矿物：尖晶石类、铬铁矿、钛铁矿、磷灰石和磁铁矿。 2、主要结构 （1）半自形粒状结构组成岩石的矿物颗粒按结晶习性发育一部分规则的晶面，其他的晶面发育不好而呈不规则形态。若岩石主要由这些半自形晶构成，则称半自形粒状结构（照片1）。 （2）粒状镶嵌结构是超基性岩中常见的结构，粒状矿物近等轴形，被此呈直线镶嵌接触（照片2、3）。 （3）网状结构这是橄榄石遭受蛇纹石化的次生结构。特征在于开始是蛇纹石呈网格状贯穿整个切面，网眼中仍保留有未蚀变的橄榄石，这就是网状结构（或网状构造）（见照片2、3）。变化剧烈时，整个橄榄石切面会被蛇纹石和磁铁矿混合物所取代，但橄榄石原有的轮廓仍可察见。
高等级公路边坡综合防护系统探讨.doc
高等级公路边坡综合防护系统探讨 摘要本文分析了路基边坡的病害类型、原因和边坡的侵蚀机理，提出了边坡的防护类型、特点及防护类型的选择原则。 关键词路基边坡边坡病害侵蚀机理防护适用性植物防护防护区划综合防护设计 前言 随着我国公路建设的飞速发展，高等级公路边坡综合防护系统研究日渐引起公路部门的重视。边坡综合防护设计是高等级公路设计的 重要内容之一，需根据公路等级、降雨强度、地下水、地形、土质、材 料来源等情况综合考虑，合理布局，因地制宜地选择实用、合理、经 济、美观的工程措施，确保高等级公路的稳定和高速行车安全，同时达 到与周围环境的协调，保持生态环境的相对平衡，美化高等级公路的 效果。 长期以来，路基边坡的综合防护技术一直是公路修筑中的一个薄弱环节，我国在 80 年代中期以前，主要以低等级公路建设为主，由于交 通量小，深挖高填较少，投资不大，因而防护工程不作为道路建设的主 体工程，由此引起的损失亦不大，所以在工程中对边坡的综合防护研 究常常被忽视。进入 90 年代以后，我国高等级公路建设方兴未艾，由 于缺乏对防护技术的系统研究，没有成熟的经验供设计部门应用，因 此只能用低等级公路的防护技术或供鉴铁路部门的经验来实施局部防 护，缺乏综合考虑，从而为工程埋下隐患，造成了巨大的经济损失和不 良的社会影响，有的甚至中断交通，如沈大高速公路鲅鱼
圈所以南 180km 长的路段，后期的工程防治费用占整个工程防治费 的80％、京石高速公路在 1997 年遇到洪水冲击后，很多路段出现路基垮塌，路面悬空的现象，再如众所周知的昆禄路等。据交通部统计，仅 1991 年因水毁冲毁路基 1577km ，冲毁路面 43733km ，冲毁桥梁3606 座、涵洞 40343 道，塌方 4171 万方，直接经济损失16.86 亿元，因排水防护不当使基层与路基含水量增加引起公路整体强度下降 造成的损失更是无法统计。 随着高等级公路的加快修建和交通量的急剧增加，环境破坏与环境污染与日俱增。自1972 年联合国斯德哥尔摩环保会议以来，由于 公路工程修建等因素导致水土流失和耕地占用，农民们失去了5000 多亿吨的表层土；同时由于植被破坏导致温室效应的CO增加了10％，世界在以每年80 亿吨的巨量排放CO 和硫化物，臭氧层日益遭到破坏。自1950 年以来，世界经济增长了 5 倍，人口从26 亿上升到 58 亿，但这一切增长完全建立在对地球的超负荷掠夺上。地 球退化、土地减少、每年对农作物和牲畜业造成的损失达430 亿美元，相当于美国一年的粮食收入。 1950 年～ 1984 年世界粮食产量以每年3％的速率增长，1984 年以后放慢，1984～1992 年增长率仅为 0.7％，不及人口增长率的一半；与此同时，全世界的森林覆盖率也由工业革 命前的 55％降至 25％左右，我国森林覆盖率由50 年代的 30％降至1997 年的 12％左右。随着环境问题的日益严峻，为了环境的持续 发展，环境会计学诞生了，国际社会第一次认真地考虑把环境和资源 的损失计算到经济成本中去，经济增长必须考虑到环境的代价，即由
工程岩体分级标准
工程岩体分级标准（中） 2010-04-15 | 来源：中国地质环境信息网 | 【大中小】【打印】【关闭】 附录F 本标准用词说明 F.0.1 为便于执行本标准条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下： （1）表示很严格，非这样做不可的： 正面词采用“必须”； 反面词采用“严禁”。 （2）表示严格，在正常情况下均应这样做的： 正面词采用“应”； 反面词采用“不应”或“不得”。 （3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的： 正面词采用“宜”或“可”： 反面词采用“不宜”。 F.0.2 条文中指定应按其它有关标准、规范执行时，写法为“应符合…的规定”，或“应按……执行”。 附加说明 本标准主编单位、参加单位和主要起草人名单 主编单位：水利部长江水利委员会长江科学院 参加单位：东北大学 总参工程兵第四设计研究院 铁道部科学研究院西南分院 建设部综合勘察研究院 主要起草人：于石春、邢念信、李云林、李兆权、苏贻冰 张可诚、林韵梅、柳赋铮、徐复安、董学晟 中华人民共和国国家标准 工程岩体分级标准 GB 50218－94 条文说明 制订说明 本标准是根据国家计委计标发〔1986〕28号文和计标函〔1987〕39号文的要求，水利部负责上编，具体由水利部长江水利委员会长科学院会同东北大学、总参工程兵第四设计研究院、铁道部科学研究院西南分院、建设部综合勘察研究院共同编制
而成，经建设部1994年11月5日以建标〔1994〕673号文批准，并会同国家技术监督局联合发布。 在本标准的编制过程中，标准编制组进行了广泛的调查研究，认真总结我国各有关行业在岩石工程建设和工程岩体分级（类）方面，以及岩石力学试验研究方面的实践经验，同时参考了国外先进的工程岩体分级（类）方法，并广泛征求了全国有关单位的意见。最后由我部会同有关部门审查定稿。 鉴于本标准系初次编制，在执行过程中，希望各单位结合工程实践和科学研究，认真总结经验，注意积累资料，如发现需要修改和补充之处，请将意见和有关资料寄交水利部长江水利委员会长江科学院（湖北省武汉市黄浦路23号，邮编430010），并抄送水利部科教司，以供今后修订时参考。 目次 1 总则 1.0.1 随着国家现代化建设事业的发展，水利水电、铁道、交通、矿山、工业与民用建筑、国防等工程中，各种类型、不同用途的岩石工程日益增多。在工程建设的各阶段（规划、勘察、设计和施工）中，正确地对岩体的质量和稳定性作出评价，具有十分重要的意义。质量高、稳定性好的岩体，不需要或只需要很少的加固支护措施，并且施工安全、简便；质量差、稳定性不好的岩体，需要复杂、昂贵的加固支护等处理措施，常常在施工中带来预想不到的复杂情况。正确、及时地对工程建设涉及到的岩体稳定性作出评价，是经济合理地进行岩体开挖和加固支护设计、快速安全施工，以及建筑物安全运行必不可少的条件。 对工程岩体稳定性作分析判断的数值计算和物理模型试验，要求事先进行相当详尽的地质勘察和岩石力学试验研究，花费人力和财力很多。地质条件复杂时，前期工作往往拉得很长，这种方法一般用于大型或重要的工程。 针对不同类型岩石工程的特点，根据影响岩体稳定性的各种地质条件和岩石物理力学特性，将工程岩体分成稳定程度不同的若干级别（一般称之为岩石分类或工程岩体分类，本标准称工程岩体分级），以此为标尺作为评价岩体稳定的依据，是岩体稳定性评价的一种简易快速的方法。这是由于岩体分级方法是建立在以往工程实践经验和大量岩石力学试验基础上的，只需进行少量简易的地质勘察和岩石力学试验就能据以确定岩体级别，作出岩体稳定性评价，给出相应的物理力学参数，为加固措施提供参考数据，从而可以在大量减少勘察、试验工作量，缩短前期工作时间的情况下，获得这些岩石工程建设的勘察、设计和施工不可少的基本依据，并可在进一步总结实际运用经验的基础上，为制定各种岩石工程施工定额提供依据。 本标准所说的稳定性，是指在工程服务期间，工程岩体不发生破坏或有碍使用的大变形。 自本世纪50—60年代以来，在国外提出许多工程岩体的分级方祛，其中有些在我国有广泛的影响，得到了不同程度的应用。在国内，自70年代以来，有关部门也在各自工程经验的基础上制定了一些岩体分级方法，在本部门或本行业推行应用。然而，这些分级方法的原则、标准和测试方法都不尽相同，彼此缺乏可比性、一致
岩体结构的基本类型
目录 一、结构体的类型和岩体结构特征 (2) 1.结构体的类型 (2) 2.岩体结构特征 (2) 3、组成 (3) 4、结构面 (3) 5、结构体 (3) 6、类型 (3) 7、力学效应 (3) 二、岩层产状的记录方法 (3)
一、结构体的类型和岩体结构特征 1.结构体的类型 由于各种成因的结构面的组合，在岩体中可形成大小、形状不同的结构体。 岩体中结构体的形状和大小是多种多样的，但根据其外形特征可大致归纳为：柱状、块状、板状、楔形、菱形和锥形等六种基本形态。当岩体强烈变形破碎时，也可形成片状、碎块状、鳞片状等形式的结构体。 结构体的形状与岩层产状之间有一定的关系，例如：平缓产状的层状岩体中，一般由层面(或顺层裂隙)与平面上的“X”型断裂组合，常将岩体切割成方块体、三角形柱体等；在陡立的岩层地区，由于层面(或顺层错动面)、断层与剖面的上“X”型断裂组合，往往形成块体、锥形体和各种柱体。结构体的大小，可用体积裂隙数Jv来表示。其定义是：岩体单位体积通过的总裂隙数(裂隙数／m3)，表达式为： 式中的Si为岩体内第i组结构面的间距；为该组结构面的裂隙数(裂隙数／m)。 根据Jv值的大小可将结构体的块度进行分类(表16-4-2)。 结构体块度(大小)分类表16-4-2 块度描述巨型块体大型块体中型块体小型块体碎块体 体积裂隙数 Jv(裂隙数／m3) <11～33～1010～30>30 2.岩体结构特征 岩体结构是指岩体中结构面与结构体的组合方式。 岩体结构的基本类型可分为整体块状结构、层状结构、碎裂结构和散体结构，它们的地质背景、结构面特征和结构体特征等列于表16-4-3中。 (三)岩体的工程地质特性 岩体的工程地质性质首先取决于岩体结构类型与特征，其次才是组成岩体的岩石的性质(或结构体本身的性质)。 不同结构类型岩体的工程地质性质： 1.整体块状结构岩体的工程地质性质整体块状结构岩体因结构面稀疏、延展性差、结构体块度大且常为硬质岩石，故整体强度高、变形特征接近于各向同性的均质弹性体，变形模量、承载能力与抗滑能力均较高，抗风化能力一般也较强，所以这类岩体具有良好的工程地质性质。 岩体结构的基本类型表16-4-3 结构类型 地质背景结构面特征 结构体特征 类亚类形态强度(MPa) 整 体 块 状 整体结构 岩性单一，构造变形 轻微的巨厚层岩层及 火成岩体，节理稀少 结构面少，1～3组，延展性 差，多呈闭合状，一般无充 填物， tan ≥0.6 巨型块体>60
公路高边坡防护措施
公路高边坡防护措施 边坡是指线路近旁的天然斜坡或经过施工开挖形成的路堑斜坡、填筑形成的方坡等等。高边坡灾害是我们道路工程中危害较大的一个地方。 一、边坡的变形特征 1、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、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。 二、高边坡形成的原因分析 （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。 （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。 三、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
高等级公路边坡防护的施工注意事项
案。在一般情况下，对局部严重的、大型的、不易搞清楚的岩溶地段，应尽量设法绕避，对不太严重的中小型岩溶地段，选择其最窄的、最易于采取措施的地段通过。 对于洞径大、洞内施工条件好的无充填溶洞，宜采用浆砌片石或钢筋混凝土的支撑墙、支撑柱进行加固；深而小的溶洞不便于洞内加固时，宜采用石盖板或钢筋混凝土盖板跨越可能的破坏区；对于板顶较薄的溶洞，当采用地表构造物跨越有困难或不经济时，可炸除顶板，按明洞的方式进行处理；对于有充填物的溶洞，宜优先采用注浆法、旋喷法进行加固，不能满足设计要求时宜采用构造物跨越；如需保持洞内流水畅通时，应设置排水通道。 对岩溶水宜以疏导为主，采取因地制宜、因利势导的方法，不易堵塞，一般可采用排水沟、泄水洞等疏导岩溶水。位于路基基底的开口干溶洞，当洞的体积不大，深度较浅时，宜予以回填夯实；当洞的体积较大或深度较深时，宜采用构造物跨越。对于路基基底的岩溶泉和冒水洞，宜采用排水沟将水截流到路基外。对于稳定路堑边坡上的干溶 洞，洞内采用干砌片石堵塞。 采空区路基治理 对采空区路基的治理，首先应了 解采空区的分布和发展情况，然后再慎 重确定“技术上可行、经济上合理”的 治理方案。公路采空区路基的处治应根 据采空区形成的时间、埋深、采空厚 度、采煤方法等选择方案。采空区路基 的处治应从路基处治、开采协调两个方 面来进行。 从路基处治角度来说，主要有开挖 回填、充填、桥跨和注浆等四种。①开 挖回填：对于路基挖方边坡上的采空区 宜采用开挖回填方案。②充填：采空区 充填能有效地减小地表沉陷破坏程度。 有条件时采用水砂充填，能保证公路安 全无损。一般路段路基也可用抗压强度 不低于10MPa干砌片石回填；对有构造 物路段应用抗压强度不低于15MPa的 浆砌片石回填。③桥跨：煤层开采规模 较小，开采强度小于100m的采空区， 可采用桥跨方案。④注浆：对于煤层开 采规模较大，开采深度（埋深）小于 250m的采空区，宜采用全充填注浆方 法。对于埋深大于250m的采空区，宜 根据其开采特征、水文地质、工程地质 条件及其对公路工程危害程度等因素， 确定是否采用全充填注浆方案。 从开采协调的角度来说，主要有 以下几个方面。将路面结构形式设置成 “双层连续配筋混凝土结构”。合理安 排开采时间。限制一次开采高度，沿公 路轴向大面积协调开采，采用这种方法 一般可将地表位移变形降低到50%以 下。由于采空区的工程地质条件复杂， 处治方案灵活多样，应针对采空区的具 体情况将几种方案联合使用，达到经济 合理的最佳治理效果。 路基病害是公路安全运行的“大 敌”，它时刻威胁公路交通的安全， 所以分析公路路基的病害类型、产生 原因，然后从系统的角度建立一套行 之有效的公路工程路基防治体系，希 望为有效的预防路基的破坏、防止和 减少公路早期损害，延长公路使用寿 命提供一点借鉴意义。使我们的公路 交通安全有保证。 作者单位：保定市交通运输局外环路管理处 边坡稳定的因素及措施 自然因素 公路是特殊的带状构造物，每条公路都要穿越很多地区，由于受地质构造和地形条件等因素的影响，每一个小区域都有不同的地质和气候条件。 人为因素 一条公路的建设和使用管理，都是由人去实现的，根据建设程序和内 容，并结合已建公路的情况看，影响 边坡稳定的人为因素可归集为三个方 面：即设计因素，施工因素和养护管 理因素。 坡比与台高。首先值得注意的 是公路边坡不能太陡，但也不是越缓 越好，对于填方边坡采和1：1.5=1:2 基本适合，而挖方边坡特别是高边 坡却值得认真研究。土质或强化石 尽边坡。第一台高6m，坡比取1： 0.75～1：1以后各台高不大于8m，坡 比取1：1～1：2.25。石质边坡第一 台高8m，坡比1：0.5～1：0.75，以 后各台高不大于12m。边坡的防护与 加固: H IGHWAY现代公路 高等级公路边坡防护的施工注意事项 文 / 周洪宁 TRANSPOWORLD 2012 No.14 (Jul) 204
土壤及岩石普氏分类表
土壤及岩石(普氏)分类表 岩体类别 在编写原则中，关于岩土爆破工程的土壤及岩石分类仍按建设部《全国统一建筑工程基础定额》中的土壤及岩石（普氏）分类表执行。 2003年颁布实施的国家标准《建设工程工程量清单计价规范》GB50500-2003规定采用的就是上述《土壤及岩石分类表》，1988年《全国统一城镇控制爆破工程、硐宝大爆破工程预算定额》也是采用此分类表。因此，编制全国统一爆破工程消耗量定额也决定采用该分类表。该表已为国内建筑工程与爆破界所公认，不仅可以确定工程所在岩石的开挖方法、判断岩石爆破的难易程度，而且可以作为计算承包工程单价、编制招投标的依据。 建国以来，我国科技工作者对岩石在分类分级进行过大量工作。如东北工学院，科学院工程地质研究所等。东北大学进行了岩石可爆性与稳定性的研究，提出了分级方法。其中岩石的可爆性分级是以能量平衡为准则，根据标准条件下爆破漏中体积、大块率、小块率、平均合格率试验数据以及岩石波阻抗，计算出岩石可爆性指数，提出分级表。共分为：易爆、中等可爆、难爆、很难爆、极端难爆五个等级。虽经过冶金部组织通过技术鉴定，但未成为全国公认的分级表，未能推广纳入爆破定额。但可供研究参考。 我国工程地质科学工作者（科学院地质所等）为了建立统一评价工程岩爆稳定性的分级标准，为岩土工程建设的勘察、设计、施工和编制定额提供必要的基本依据，经过多年研究并制定颁布了我国工程岩体分级标准（GB50218-94）。不仅可以确定爆破岩体的基本质量级别，还可用于判断岩体爆破的难易程度。（岩体基本质量级别分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ）级，岩石坚硬程度的定性划分为硬质岩，软质岩两类5级；岩体完整程度的定性划分为：完整、较完整、较破碎、极破碎五级。（可参考现代公路工程爆破P. 79-88）。
岩体的力学性质及分类doc
―――岩体力学作业之二 一、名词释义 l.结构面：①指在地质历史发展过程中，岩体内形成的具有一定的延伸方向和长度，厚度相对较小的宏观地质界面或带。 ②又称弱面或地质界面，是指存在于岩体内部的各种地质界面，包括物质分异面和不连续面，如假整合、不整合、褶皱、断层、层面、节理和片理等。 2.原生结构面：在成岩阶段形成的结构面，根据岩石成因的不同，可分为沉积结构面、岩浆（火成）结构面和变质结构面三类。 3.构造结构面：指在构造运动作用下形成的各种结构面，如劈理、节理、断层面等。 4.次生结构面：指在地表条件下，由于外力(如风力、地下水、卸荷、爆破等)的作用而形成的各种界面，如卸荷裂隙、爆破裂隙、风化裂隙、风化夹层及泥化夹层等。 5.结构面频率：即裂隙度，是指岩体中单位长度直线所穿过的结构面数目。 6.结构体：结构面依其本身的产状，彼此组合将岩体切割成形态不一、大小不等以及成分各异的岩石块体，被各种结构面切割而成的岩石块体称为结构体。 7.结构效应：是指岩体中结构面的方向、性质、密度和组合方式对岩体变形的影响。 8.剪胀角（angle of dilatancy）：岩体结构面在剪切变形过程中所发生的法向位移与切向位移之比的反正切值。 9.节理化岩体：是指被各种节理、裂隙切割呈碎裂结构的岩体。 10.结构面产状的强度效应：指结构面与作用力之间的方位关系对岩体强度所产生的影响。 11.结构面密度的强度效应：指结构面发育程度(数量)对岩体强度所产生的影响。 12.岩体完整性指标：是指岩体弹性纵波与岩石弹性纵波之比的平方。 13.岩体基本质量：岩体所固有的、影响工程岩体稳定性的最基本属性，岩体基本质量由岩石坚硬程度和岩体完整程度决定。 14.自稳能力：在不支护条件下，地下工程岩体不产生任何形式破坏的能力。 15.体积节理数：是指单位岩体体积内的节理(结构面)数目。 16.岩石质量指标(RQD)：长度在10cm（含10 cm)以上的岩芯累计长度占钻孔总长的百分比，称为岩石质量指标RQD(Rock Quality Designation)。 二、填空题 1.岩体是指经历过多次反复地质作用，经受过变形，遭受过破坏，形成了一定的岩石成分和结构，赋存于一定地质环境中的地质体。因此，岩体力学性质与岩体中的、以及 2 密切相关。 2.岩体由结构面和结构体组成，结构面根据形成原因通常可分为三种类型：、 和。 3.在工程岩体范围内，结构面按贯通情况可分为、以及三种类型。 4.在岩体中被各种结构面切割而成的岩石块体称为结构体。结构体的形状主要有、、1 以及菱形和锥形等，如果风化强烈或挤压严重，也可形成、、 1 等。 5.岩体抵抗外力作用的能力称为岩体的力学性质。它包括岩体的特征、特征和1 特征等。 6.岩体结构面的剪切变形与、和有关。 7.岩体结构面的几何特性是反映节理的外貌，它的组成要素包括：、、、 以及和。 8.岩体的力学性质不仅取决于岩石本身及结构面的力学性质，也与密切相关。 9.岩体的强度不仅与组成岩体的的性质有关，而且与岩体内的有关，此外还与岩体有关。 10.岩体中存在各种结构面，结构面的变形大小主要由和控制的。
公路边坡,规范
公路边坡,规范 《公路路基设计规范》 JTG D30-2004 吉林省通宇公路工程监理有限公司 时云飞 学习内容 ★一般路基设计标准 ★路基排水 ★路基防护与支挡 ★路基拓宽改建 ★特殊路基 规范 在设计、施工中要求严格遵守规范的强制性条文，针工程项目的具体情况，合理运用标准、规范，对可能影响到工程安全的指标应该首先得到满足，克服工程设计、施工“只对规范负责，不对工程的安全、质量负责”的做法。 规范是以往工程实践的总结，不可能完全适用各种情况。
标准横断图 标准横断图 总则 ◎为统一公路工程路基设计技术标准，使公路路基工程设计符合安全适用、技术经济合理的要求。 ◎路基工程应具有足够的强度、稳定性和耐久性。 ◎路基设计应符合环境保护的要求，避免引发地质灾害，减少对生态环境的影响。 ◎路基设计应做好工程地质勘测工作，查明水文地质和工程地质条件，获取设计所需数据。 ◎路基设计应从地基处理、路基填料选择、路基强度与稳定性、防护工程、排水系统以及关键部位路基施技术等方面进行综合设计。 总则 ◎路基设计宜避免高路堤与深路堑。 ◎受水浸淹路段的路基边缘标高，应不低于设计洪水频率的水位加壅水高、波浪侵袭高，以及的安全高度。 ◎水文及水文地质条件不良的地段的路基设计最小填土高度不应小于路床处于中湿状态的临界高度。 ◎高速公路、一级公路高边坡路堤、陡坡路堤、挖方高边坡、滑坡、软土地区路基设计应采用动态设计法。
表路基设计洪水频率 一般路基 ◎一般规定 ◇路基设计之前，应做好全面调查研究，充分收集沿线地质、水文、地形、地貌、气象、地震等设计资料。 ◇路基设计应根据当地自然条件和工程地质条件，选择适当的路基横面形式和边坡坡度。河谷地段不宜侵占河床，可视具体情况设置其它的结构物和防护工程 ◇陡坡上的半填半挖路基，可根据地形、地质条件，采用护肩、砌石或挡土墙。 ◇沿河路基边缘标高应满足条的规定，并根据冲刷情况，设置必要的防护设施。 一般路基 ◎路床 ◇路床填料应均匀、密实，并符合表规定。 ◇路床填料最大粒径应小于100㎜，路床顶面横坡应与路拱横坡一致。 ◇路床加固应根据土质、降水量、地下水类型及埋藏深度、加固材料来源等，经比选采用就地碾压、换土或土质改良、加强地下排水、设置土工合成材料等加固措施。 表规定路床土最小强度和压实要求
工程岩体分级标准GB502182 术语、符号
2术语、符号 2.1 术语 2.1.1 岩石工程rock engineeting 以岩体为工程建筑物地基或环境，并对岩体进行开挖或加固的工程，包括地下工程和地面工程。 2.1.2 工程岩体engineering rock mass 岩石工程影响范围内的岩体，包括地下工程岩体、工业与民用建筑地基、大坝基岩、边坡岩体等。 2.1.3 岩体基本质量rock mass basic quality 岩体所固有的、影响工程岩体稳定性的最基本属性，岩体基本质量由岩石坚硬程度和岩体完整程度所决定。 2.1.4 结构面sructural plane(discontinuity) 岩体内开裂的和易开裂的面，如层面、节理、断层、片理等，又称不连续面。 2.1.5 岩体完整性指数(Kv)(岩体速度指数)intactess index of rock mass(velocity index of rock mass) 岩体弹性纵波速度与岩石弹性纵波速度之比的平方。 2.1.6 岩体体积节理数(Jv)volumetric joint count of rock mass 单体岩体体积内的节理(结构面)数目。 2.1.7 点荷载强度指数(Is(50))pointloadstrengthindex 直径50mm圆柱形试件径向加压时的点荷载强度。 2.1.8 地下工程岩体自稳能力(stand－up time of rock mass for underground excavation) 在不支护条件下，地下工程岩体不产生任何形式破坏的能力。 2.1.9 初始应力场initial stress field 在自然条件下，由于受自重和构造运动作用，在岩体中形成的应力场，也称天然应力场。
关于工程岩体分级方法的综述
关于工程岩体分级方法的综述 摘要：综合分析我国现行的工程岩体分级特征，重点介绍岩体分级标准在根据岩石的强度、岩体的完整性、地下水条件、初应力状况等多方面因素下进行岩体分级，从而指导实地工程建设，并讨论与Ｑ分类法和RＭR分类法的关系，在发展中他们有趋于统一和向国际标准接轨的趋势。 关键字：工程岩体分级；国标；岩体基本质量 1.1 岩体分级的重要性 随着科学技术的不断进步和土地资源的日益减少，水利水电、铁道、交通、矿山、工业与民用建筑等各种类型、不同用途的岩体工程逐渐增多。质量高、稳定性好的岩体，不需要或只需要很少的加固支护措施，就可以保证工程施工和使用的安全；质量差、稳定性不好的岩体，常常会给工程的施工和使用带来诸多的安全隐患，甚至会在工程的施工和使用过程中出现地质灾害，需要采取复杂加固措施来保证工程施工和使用的安全[8]。因此，在工程建设中，准确而及时地进行工程岩体的稳定性判断，对于保证工程施工和使用的安全具有十分重要的意义。 １.２经过岩土工程界半个世纪的努力，目前岩体分级指标已形成了国标体系。 自上世纪50～60年代开始，工程岩体分级问题引起了国外岩土工程界的广泛关注。国外学者提出了许多工程岩体分级方法，并在工
程中得到了不同程度的应用。自上世纪70年代以后，国内的岩土工程界也开始了工程岩体分级方法的研究，以谷德振、黄鼎成[6]等为代表，在学习和消化国外研究成果，总结工程经验的基础上，提出了一些工程岩体分级方法，制定了相应的工程岩体分级行业标准，为我国经济建设的快速和健康发展作出了很大的贡献。自上世纪90年代以来，对国内外的研究成果及工程经验进行了系统的总结，形成了现在《工程岩体分级标准》 它是由水利部、建设部、铁道部等部门组织有关单位共同起草制定的适用于各种岩体工程的统一分级方法。属于国家最高层次的基础标准，适用于各行业、各种类型岩石工程的岩体分级，是制定各行各业岩体分级标准的基本依据。 1.3 岩体分级标准多属于综合分级，考虑岩石的强度、岩体的完整性、地下水条件、初应力状况等多方面因素。 岩体分级标准是一种多因素多指标、定性与定量相结合的分级方法,它分两步对工程岩体定级，即：先对岩体的基本质量划分级别，根据岩体固有并独立于工程类型的地质属性—岩石坚硬程度和岩体完整程度两个基本因素确定岩体基本质量的定性特征和定量指标,进而综合确定岩体质量级别,按照其稳定性分为5级,Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>>Ⅳ>Ⅴ；再针对岩体的具体条件做出修正，根据各类工程特点,考虑影响工程岩体基本质量的其他重要因素，利用地下水条件、岩体主要软弱结构面产状和初应力状态对岩体基本质量的影响等修正系数,对岩体基本质量(BQ值)进行修正,再确定具体工程岩体级别。
工程岩体分类方法及其意义的探讨
摘要 工程岩体分类是岩石力学研究的一个重要内容。本文对国内外较具影响力的工程岩体分类方法及相应的岩体质量指标进行了归纳介绍，并对其中个别分类方法的优缺点进行了探讨，最后指出了工程岩体分类在对可利用岩体作出判别、工程优化设计过程中的重要作用，指出了工程岩体分类的指导意义。 关键词：岩体分类；质量指标；工程优化设计
第1章诸论 工程岩体指各类岩石工程周围的岩体，这些岩石工程包括地下工程、边坡工程及与岩石有关的地面工程，即为工程建筑物地基、围岩或材料的岩体。而工程岩体分类是指通过岩体的一些简单和容易实测的指标，把地质条件和岩体力学性质参数联系起来，并借鉴已建工程设计、施工和处理等成功与失败方面的经验教训，对岩体进行归类的一种工作方法[ 1 ]。 一个工程项目在可行性研究阶段和初步设计阶段，如果缺少岩体具体而详细的强度和水文地质资料时，工程岩体分类系统就会成为一个很有用的工具。选择合适的分类系统能帮助我们更好地了解岩体的质量好坏，预测可能出现的岩体力学问题，从而为工程设计、支护衬砌、建筑选型和施工方法选择等提供参数和依据。从这个角度而言，考虑岩块强度、结构面强度等诸多因素，以工程实用为目的的岩体分类，不仅是岩石力学研究的一个重要内容，而且对实际工程具有重要意义。 从Ritter(1879)谋求将经验方法公式化用于隧洞设计，尤其是决定支护形式开始，岩体分类系统的发展已有100多年历史。其间，国外许多学者作了大量的研究工作，如早期的太沙基(Terzaghi,1946)、劳弗尔(Lauffer,1958)和迪尔(Deere,1964)等。20世纪70年代以后，随着岩体工程建设的不断发展，工程岩体分类方法的研究取得了显著的进展，如威克汉姆(Wikham,1972)等提出了RSR分类法，宾尼奥斯基(Bieniawski,1973)提出了RMR分类法，巴顿(Barton,1974)等提出了Q系统分类法等。随后，霍顿(1975)、宾尼奥斯基(1976)、巴顿(1976)和拉特利奇(1978)等分别对各种分类方法进行了一系列的比较研究。 我国于20 世纪70年代相继在一些行业或部门开展了工程岩体分类方法的研究，并自20 世纪70年代起国家及水利水电、铁道和交通等部门，根据各自特点提出了一些围岩分类方法及其应用的工程实例。如国家为制定《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GBJ86-85），（2001年修订为GBJ50086-2001）而提出的工程岩体分类；铁道部门为制定《铁路隧道设计规范》（TB10003-2001）而提出的铁路隧道围岩分类，总参工程兵（坑道工程）围岩分类等。1994年颁布了我国国家标准《工程岩体分级标准》（GB5018-94），该标准提出了分两步进行的工程岩体分级方法：首先根据岩体坚硬程度和完整性这两个指标进行初步定级，然后针对各类工程特点，并考虑其他影响因素对岩体基本质量指标进行修正，再对工程岩体进行进一步分级。该标准为我国岩体工程建设中岩体分级提供了一个统一的尺度，为我国岩体工程的设计，施工提供了可靠的基础，已经被一些行业规范所采用[ 2 ]。
我国工程岩体分类标准
我 国 工 程 岩 体 分 级 特 点 四川交通职业技术学院 班级：DS10-2 姓名：曹伟 学号：
摘要：在对国内外岩体分级方法深入研究的基础上，对岩体分级乃法中所考虑的岩体分级因素及对各因素的处理方法进行了系统的归纳和总结。从岩体分级方法的现状来看，虽然目前尚无统一的岩体分级标准，但在岩体分级中应根据岩石的强度、岩体的完整性、地下水条件、地应力状况等多方面因素，进行岩体综合分级上达成了共识，并且国内规范中的岩体分级标准有趋于统一和向国际标准接轨的趋势。 关键词：岩体分级；分级因素；规范。 随着科学技术的不断进步和土地资源的日益减少，水利水电、铁道、交通、矿山、工业与民用建筑、国防等工程中，各种类型、不同用途的岩体工程逐渐增多。质量高、稳定性好的岩体，不需要或只需要很少的加固支护措施，就可以保证工程施工和使用的安全；质量差、稳定性不好的岩体，常常会给工程的施工和使用带来诸多的安全隐患，甚至会在工程的施工和使用过程中出现地质灾害，需要采取复杂加固措施来保证工程施工和使用的安全，从而大大增加工程建设的成本。因此，在工程建设中，准确而及时地进行工程岩体的稳定性判断，对于保证工程施工和使用的安全具有十分重要的意义。合理的工程岩体分级是工程岩体稳定性判断的基础。 自上世纪50～60年代开始，工程岩体分级问题引起了国外岩土工程界的广泛关注。国外学者提出了许多工程岩体分级方法，并在工程中得到了不同程度的应用。自上世纪70年代以后，国内的岩土工程界也开始了工程岩体分级方法的研究，并在学习和消化国外研究成果，总结工程经验的基础上，提出了一些工程岩体分级方法，制定了相应的工程岩体分级标准，为我国经济建设的快速和健康发展作出了很大的贡献。自上世纪90年代以来，又对国内外的研究成果及工程经验进行了系统的总结，制定了一些工程岩体分级的国家规范，对许多行业标准也进行了修订。我国现行的与工程岩体分级相关的规范和标准见表1。本文中如不作说明，则所述规范和标准的代码均与表1相同。 表1：