第四章 坡率法与减载设计
坡率法与减重课件
未来展望
结合坡率法和减重技术，未来有望开发出更加智能、个性化的健康管理平台，为用户提 供更加便捷、高效的服务。同时，这一结合也将推动相关领域的技术创新和产业升级，
为社会带来更多的福祉。
THANKS
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成本可能增加
由于结合了多种方法和技术，成本可能会相应地增加。
05 坡率法与减重技 术的发展趋势和 未来展望
坡率法的发展趋势和未来展望
发展趋势
随着科技的不断进步，坡率法在理论 和实践方面都取得了显著的进展。未 来，坡率法将更加注重与新兴技术的 结合，如大数据、人工智能等，以提 高其预测精度和实用性。
根据目标和要求，设计具 体的结合方案，包括坡率 法的参数选择、减重技术 的手段应用、施工方法的 确定等。
按照设计方案进行施工， 并进行实时监测，以确保 施工安全和效果达标。同 时根据监测结果及时调整 方案，优化技术参数。
在工程结束后对结合技术 的应用效果进行评估，总 结经验教训，为今后的工 作提供参考。
结合的案例分析ຫໍສະໝຸດ 某高速公路边坡治理工程采用坡率法降低边坡坡度，同时应用减重技术减轻边坡重量，通过这两种方法 的结合，有效提高了边坡的稳定性，保证了高速公路的安全运行。
某水库溢洪道边坡加固工程
在溢洪道边坡治理中，采用坡率法调整边坡坡度，同时结合减重技术降低边坡 重量，提高了边坡的抗滑能力和稳定性，保证了水库的正常运行和安全。
在设计阶段，通过采用先进的计算机辅助设计软件，对产品进行优化设计，去除不必要的结构，减少 材料的使用量。在材料选择上，采用轻量化材料，如铝合金、钛合金、碳纤维等，以替代传统的钢材 。在制造工艺方面，采用先进的成型工艺、焊接工艺和表面处理工艺等，以实现产品轻量化。
减重技术的应用场景
如何快速优化设计滑坡削方减载
如何快速优化设计滑坡削方减载滑坡和地震等自然灾害一样，对人的生命安全造成威胁，早在100年以前人类就开始了滑坡灾害研究。
由于我国大部分领土都是山区，滑坡发生频率相对高。
为了避免国家和人民的生命安全和财产不受滑坡灾害的影响，削方减载得到了广泛的认可。
但是目前我国采用的削方减载设计方法必须经过多次试算检验后方可投入使用，无疑增加了设计的复杂程度，并且设计效率得不到保障，可见实现削方减载的快速优化设计势在必行。
1 滑坡稳定性分析1.1 滑坡稳定性分析方法为了更加方便地对削方减载设计进行评估，应当明确滑坡稳定性的分析方法。
通常常用的滑坡稳定性分析方法包括定性分析方法、定量分析方法和非确定性分析方法。
定性分析方法是建立在完成了实地考察的基础上的，该方法关注边坡稳定性，并且深度剖析边坡变形破坏方式，对实际存在的边坡地质体的产生原因进行分析，参考其演化历史，然后定性地给出稳定状态发展的说明及解释。
定性分析方法经常分为自然历史分析法、工程类比法、SMR法、几何图解法和物理模型法。
其中物理模拟法是依靠岩体力学模型试验对工程结构进行研究。
近年来随着计算机技术的快速发展，越来越多的研究依靠岩体力学模型完成，通过有限元计算可以确保高精度的稳定性分析，这种基于稳定性分析方法和理论计算的研究手段在学术界有重要意义。
上述定性分析方法建立在数量庞大的数据和工程经验的基础之上，对于具体的工程设计指导性不强，无法确保量上的精确。
定量分析方法能够提供量化的指导。
该分析方法主要包括极限平衡方法和数值分析方法两种。
前者相比后者而言更加成熟，该方法基本原理是抗剪强度理论，理论通俗易懂，计算方法容易掌握。
后者则在本世纪才逐渐投入使用，借助平衡、几何、本构三个方程以及相应的边界条件完成对研究对象的分析。
非确定性分析方法则主要适用于情况复杂的边坡情况，多依靠动态力学解决问题。
1.2 滑坡稳定性分析的理论基础滑坡稳定性分析主要依靠由库伦和郎肯的理论逐渐发展成为的极限平衡法。
第三章3.6减重反压工程设计
35.000
30.000 25.000 20.000 15.000 10.000 5.000
方案二
0.000
0.000 1600.00 1400.00 1200.00 1000.00 800.00 600.00 400.00 200.00 0.00 20.000 40.000 60.000 80.000 100.000 120.000
k=1.118 k=1.15 Pi Pi 0.00 0.00 394.67 419.47 981.68 1044.98 1482.72 1593.53 1550.57 1698.74 1206.30 1375.21 654.54 829.14 0.00 166.75
45.000 40.000
k=1.15 Pi 0.00 419.47 1044.98 1593.53 1698.74 1375.21 829.14 359.12 79.39 -46.22
减重反压方法适用条件
1、适用于应急抢险 2、适用于大型滑坡 3、适用于推移式滑坡 减重反压通过改变滑坡体的形态，提高滑坡的稳定性，具有经济性、耐 久性的优点，理想情况是在滑坡后缘推力区进行削方减载，同时将削方 堆载在滑坡前缘进行反压。但也受到各种条件限制。 1、削方后可能引起新的不稳定斜坡或滑坡 2、削方或填方位置有构筑物，搬迁费用高 3、坡面地貌特征无法有效削方减载和填方压脚
由上分析，在无地震情况下，大削坡、小削坡对减少剩余下滑力作用接近， 而小削坡的工程量小，因而小削坡是较好方案；在考虑地震时，大削坡较 小削坡有利还是很明显的。如果只考虑削坡，两种方案都不能满足Kc≥1.15 和Kt≥1.05要求。
例题3.6.1
某滑坡及滑动面如图，c=10kPa，φ=23°，γ=20.3kN/m3 最小安全系数1.15，试采用削方减载提高稳定性。哪个方案 最优？
《建筑边坡工程技术规范》
3.1建筑边坡类型3.1.1边坡分为土质边坡和岩质边坡3.1.2岩质边坡的破坏形式〔表〕滑移型+崩塌型3.1.3确定岩质边坡的岩体类型应考虑因素3.1.4视为相对软弱岩质组成的边坡情况和可分段确定边坡类型情况3.2边坡工程平安等级3.2.1边坡工程平安等级〔表〕3.2.2平安等级为一级和二级的情况3.2.3边坡塌滑区范围估算3.3设计原那么3.3.1两类极限状况定义3.3.2荷载效应最不利组合〔分项系数，重要系数γο等〕3.3.3永久性边坡的设计使用年限应不低于受其影响相邻建筑的使用年限3.3.4考虑地震作用影响的原那么3.3.5边坡工程设计应包括内容3.3.6计算和验算的对象和内容3.4一般规定3.4.1设计时应取得的资料3.4.2一级边坡工程应采用动态设计法〔内容〕3.4.3二级边坡工程宜采用动态设计3.4.4边坡支护结构常用形式〔表〕参考因素3.4.5不应修筑边坡情况3.4.6防止深挖高填，后仰或分阶放坡3.4.7洞室3.4.8生态保护+自身保护措施3.4.9以下边坡工程专门论证3.4.10开挖坡角，坡顶超载，水渗入坡体3.5排水措施3.5.2截水沟〔地表水〕3.5.3排水管、管井、截槽〔地下水〕3.5.4~3.5.6泄水孔3.6坡顶有重要建〔构〕筑物的边坡工程设计3.6.1设计规定〔与根底相邻作用〕3.6.2新建边坡措施〔与相邻根底〕3.6.3新建重要建筑规定3.6.5已建档墙坡脚新建建〔构〕筑物时3.6.6位于稳定土质或弱风化岩层边坡的挡墙和根底四、边坡工程勘察4.1一般规定4.1.1一般建筑边坡工程应进行专门的岩土工程勘察；二、三级建筑边坡工程可与主体建筑勘察一并进行，但应满足边坡勘察和要求。
大型的和地质环境条件复杂的边坡宜分阶段勘察；地质环境复杂的一级边坡尚应进行施工勘察〔专门勘察+合并勘察+分阶段勘察+施工勘察对应情况〕4.1.2勘探范围+控制性勘探孔深度4.1.3勘察报告内容4.1.4变形监测、水文长观孔4.2边坡勘察4.2.1勘查前应取得的资料4.2.2分阶段勘察4.2.3勘察应查明的内容4.2.4勘探的方法4.2.5详勘的勘探线、点间距〔垂直边坡走向，数量≧2〕4.2.6三轴试验，试样数量4.2.7特殊要求、流变试验4.2.8及时封填密实4.2.9可选局部钻孔埋设检测设备4.3气象、水文和水文地质条件4.3.1三样地质勘察，满足要求4.3.2抽水试验、渗水试验、压水试验来获得水文地质参数4.3.3还宜考虑雨季和暴雨的影响4.4危岩崩塌勘察4.4.2比例尺4.4.3勘察要求〔崩塌史、地形地貌、地质条件、地下水〕4.4.4危岩破坏形式评定4.4.5危岩稳定性判定4.5边坡力学参数4.5.1结构面抗剪强度指标标准值〔表〕〔Ç∫〕4.5.2结构面的结合程度4.5.4边坡岩体内摩擦角折减系数值4.5.6土质边坡水土合算和水土分算五，边坡稳定性评价5.1一般规定5.1.1需稳定性评价的边坡5.1.2稳定性评价的过程5.1.3坡脚地面抗隆起和抗渗流的适用对象5.2边坡稳定性分析5.2.25类计算方法的适用对象5.2.3图例滑动法5.2.4平面滑动法5.2.5折线滑动法5.2.6渗流边坡考虑地下水作用的事项5.3边坡稳定性评价5.3.1边坡稳定性安丘系数〔表〕六、边坡支护结构上的侧向岩土压力6.2侧向土压力6.2.1静止土压力标准值eoik6.2.2静止土压力系数koi6.2.3平面滑裂面假定，土动土压力合力标准值，土对挡土墙墙背的摩擦角δ6.2.4当墙背直丽光滑、土体外表水平时，主动土压力标准值6.2.5当墙背直立光滑、土体外表水平时，被动土压力标准值6.2.6有地下水但未形成渗流时，侧压力的计算规定6.2.7形成渗流时，尚应计算〔有较陡的稳定岩石坡面〕6.2.9坡顶有线性分布荷载、均载和坡顶填土不规那么时6.3侧向岩石压力6.3.1静止岩石压力指标值6.3.2对沿外倾结构面滑动的边坡，可动岩石压力合力标准值〔岩质边坡四边形滑裂时侧向压力计算〕6.3.3对沿缓倾的外倾软弱结构面滑动的边坡，主动岩石压力合力标准值6.3.4侧向岩石压力和破裂角计算规定6.3.5根底不存在外倾软弱结构面时6.4侧向岩土压力的修正6.4.1侧向岩土压力的修正〔表〕6.4.2岩质边坡静止侧压力折减系数七、锚杆.7.1一般规定7.1.3永久性锚杆的锚固段不应设置在土地层〔三类〕7.1.4不宜采用预应力锚杆的情况〔两种〕7.1.5锚杆应进行根本试验的情况〔三种〕7.1.6锚固型式的根据7.2设计计算7.2.1锚杆的轴向拉力标准值和设计值7.2.2锚杆钢筋截面面积7.2.3锚固体与地层的锚固长度要求〔岩石与锚固体、土体与锚固体粘结强度特征值〕表7.2.4锚杆钢筋与锚固体砂浆间的锚固长度要求〔钢筋、钢绞线与砂浆之间的粘结强度设计值〕7.2.5水平刚度系数Kn7.2.6预应力岩石锚杆和全粘结岩石锚杆可按刚性拉杆考虑7.3原材料7.3.2灌浆材料性能规定〔6点〕7.3.3锚杆杆体材料选用应符合附录E要求，不宜采用镀锌钢材7.3.4锚具及其使用要求〔3点〕7.3.5套管材料要求〔3点〕7.3.6防腐材料要求〔3点〕7.3.7隔离架、导向帽和架线材料7.4构造设计7.4.1锚杆总长度的组成，并应满足的要求〔2点〕7.4.2隔离架〔方向、倒距、取值〕7.4.4锚固段〔围结灌浆〕7.4.5永久性锚杆的防腐蚀处理〔5点〕7.4.6临时性锚杆的防腐蚀处理〔3点〕7.5施工7.5.1锚杆施工前应做好的准备〔5点〕7.5.2锚杆施工规点〔3点〕7.5.3钻孔机械选择考虑因素7.5.4预应力锚杆锚头承压板及其安装要求〔2点〕7.5.5锚杆灌浆要求〔4点〕7.5.6预应力锚杆的张拉与锁定规定〔4点〕八、锚杆〔索〕挡墙支护8.1一般规定8.1.1锚杆挡墙形式分类8.1.2宜采用排桩式锚杆挡墙支护的边坡〔4种〕8.1.3可采用板助式或格构式的边坡〔1种〕8.1.4填方边坡8.2设计计算8.2.1锚杆挡墙设计内容〔8点〕8.2.2侧向岩土压力计算〔侧向岩土压力修正系数β2〕表8.2.3挡墙侧压力分布简化图形考虑因素8.2.4填方式锚杆挡墙〔三角形侧压力分布〕8.2.5递作法施工的，柔性结构的多层锚杆挡墙侧压力分布〔侧向岩土压力水平分力标准值计算enk〕8.2.6立柱荷载设计值8.2.7立柱和锚杆的水平分力计算〔规定〕8.2.8结构内力计算方法8.2.9挡板简化+考虑卸载拱效应8.2.10格构式锚杆挡墙简化8.3构造设计8.3.1立柱间距8.3.2锚杆布置的规定(7点，立柱底部设置锚杆)8.3.3立柱、挡板和格构粱≥C208.3.4立柱截面尺寸，助柱截面高度、宽度、钻孔挖孔柱直径8.3.5立柱根底8.3.6挡板和拱板厚度≥200mm8.3.7立柱配筋8.3.8格构粱尺寸8.3.9温度伸缩缝8.3.10连梁〔立格顶部〕8.3.11锚固区有建筑物根底荷载较大时8.4施工8.4.1逆作法〔可能失稳时〕8.4.2临时性结构验算〔不利工况〕九. 岩石锚喷支护9.1.1三类边坡对应的锚喷类型9.1.2不应采用锚喷的边坡〔2类〕9.2设计计算9.2.1整体稳定性计算规定〔2点〕、〔岩石水压力水平分力标准值ehk计算，锚杆所受水平拉力标准值计算〕9.2.2锚喷时锚杆尚应符合7.2.1~7.2.4规定9.2.3加固局部不稳定块体时，锚杆抗力规定〔加固受拉破坏；抗拉承载力；加固受剪，受剪承载力；〕9.2.4喷层对局部不稳定块体的抗拉承载力验算9.3构造设计9.3.1岩面护层形式9.3.2系统锚杆的设置要求〔4点〕、〔倾角、间距、类型、排列〕9.3.3局部锚杆的布置要求〔受拉，受剪块体〕9.3.4喷射混凝土≧C20. ≧5mpa9.3.5喷射混凝土物理力学参数〔表〕9.3.6喷射混凝土与岩面粘结力9.3.7喷射混凝土面板厚度、钢筋网9.3.8永久性边坡的现浇板：厚度、钢筋、面板9.3.9面板竖向伸缩缝9.4施工Ⅱ递作法Ⅱ类局部递作法十、重力式挡墙10.1一般规定10.1.1重力式挡墙分类10.1.2适用边坡高度±≤δ岩≤1010.1.3不采用重力式挡墙的边坡10.1.4仰斜式、解重式适用的边坡10.2设计计算10.2.1三角形分布〔坡顶无载〕10.2.2~10.2.4尚应抗滑移，抗倾覆，地基三个稳定性验算10.3构造设计10.3.1重力式挡墙材料及材料强度等级10.3.2逆坡〔坡度〕10.3.3墙顶宽度10.3.4挡墙根底埋深〔及考虑的因素〕10.3.5伸缩缝、沉降缝10.3.6填料.10.3.7基地做成台阶形〔坡度＞5％〕10.4施工10.4.1座浆法10.4.2块石厚度、外露面、错缝砌筑、不留垂直通缝10.4.3分层夯实墙后填土10.4.4填方挡墙横坡坡度大于1:6时十一、扶壁式挡墙11.1.1适用范围11.1.2根底埋深11.2设计计算11.2.1除10.2.2条计算外，不需内力和配筋计算11.2.2第二破裂法11.2.3侧向压力分布〔立板〕11.2.4受力简化模型〔立板，墙踵板，墙趾板，扶壁〕11.2.5底板以上土体考虑与否11.2.6裂缝宽度〔迎≤0.2mm 背0.3mm〕11.3构造设计11.3.1砼等级，保护层，厚度，钢筋直径，间距11.3.2挡墙尺寸规定〔扶壁距高，厚度，外伸，立板〕4点11.3.3配筋率，搭接，锚固11.3.4防滑键11.3.5基底做成台阶形〔坡度大于5%〕11.3.6软弱地基成填方地基11.3.7伸缩缝11.3.8沉降缝11.3.9填料和回填质量11.4施工11.4.1施工时应做好排水，防止水软化地基11.4.2清楚杂物，砼70%后填土夯实11.4.3扶壁间回填宜对称实施11.4.4横坡坡度大于1:6时十二、坡率法12.1一般规定12.1.1优先采用坡率法12.1.2不应采用坡率法边坡12.1.3坡率法可与锚杆〔索〕，喷锚联合应用12.1.5高度较大边坡应分级放坡12.2设计计算12.2.1土质边坡坡率允许值〔±15〕〔碎石土粘土〕12.2.2岩质边坡坡率允许值〔无外倾软弱结构面〕12.2.3坡率允许值应稳定性计算边坡〔4类〕12.2.4填土边坡坡率允许值12.2.5稳定性计算考虑因素12.3构造设计12.3.1可同一坡率或者不同坡率放坡12.3.2人工压实填土〔边坡修成假设干台阶〕12.3.4排水12.3.5局部不稳定块体12.3.6永久性和临时性边坡护面措施12.4施工12.4.1开挖自上而下12.4.2雨季水的排导和防护十三、滑坡，危岩和崩塌防治13.1滑坡防治13.1.1滑坡类型〔表〕〔诱发因素，滑体特征，滑动特征〕13.1.2滑坡防治规定〔5点〕13.1.3滑坡后缘〔地表和地下排水〕13.1.4滑坡前缘〔被动区〕13.1.5减载〔主滑段〕13.1.6注浆法〔滑带〕13.1.7根据3.4.4选择抗滑结构13.1.8滑坡稳定性平安系数13.1.9载效果不利结合〔设计控数值及考虑因素〕13.1.10滑面〔带〕的强度指标13.1.11支挡设计规定〔推力分布形式，防止情形〕13.1.12滑动推力设计值计算〔设计控制值，主滑断面，滑坡推力平安系数〕13.1.13信息施工法〔分段跳槽，不宜雨季爆破〕13.2危岩和崩塌防治13.2.1危岩类型13.2.2危岩类型不同，计算模型不同〔条文说明〕13.2.3危岩治理措施〔6点〕十四、边坡变形控制14.1.1一级边坡〔需要变形控制〕14.1.2变形控制要求〔变量变形，地基变形，附加应力〕14.2.1预应力锚杆〔索〕14.2.2卸载，被动土加固〔软弱土质〕14.2.3根底在软弱面下稳定层〔临空外倾较弱〕14.2.4竖向支撑体系〔垂直变形大〕14.2.5注浆〔张开型裂隙和软弱层面〕14.2.6顶加固〔相邻建筑〕14.2.7按不利工况验算〔稳定性差边坡〕14.2.8无木成孔法〔木粘成孔法〕十五、边坡工程施工15.1.2对土石方开挖后不稳定或欠稳定的边坡15.1.3不应超载15.1.4临水排水，永久性排水15.1.5及时封闭，及时支护15.1.6一级边坡工程施工应采用信息施工法15.2施工组织设计15.3信息施工法15.4爆破施工15.4.1防止爆破对边坡和坡边建筑物的震害15.4.2局部或全部人工开挖15.4.3边坡爆破施工要求〔5点〕15.4.4地面质点震动速度15.4.5爆破震动效应15.5施工险情应急措施〔临时压重，排水，加固，排水，加强监测〕十六，边坡工程质量检验，检测及验收16.1质量检验16.1.1原材料质量检验16.1.2锚杆质量验收16.1.3管住排桩检验16.1.4钢筋16.1.5喷射混凝土护壁厚度和强度检验16.1.6质量检测报告16.2监测16.2.1边坡工程监测工程表〔监测工程，测点位置，应测，造测，不测〕16.2.2监测方案.16.2.3监测规定〔数量，因素，时间〕16.2.4监测报告16.3验收〔资料〕附录A 岩质边坡的岩体分类A—1边坡岩体类型〔I~Iv〕表注：4种特殊情况A—2岩体完整程度〔表〕完整性系数Kv附录 B 几种特殊情况下的侧向压力计算B.0.1 最大附加侧向土压力〔桩顶外线荷载)B.0.2 附加侧向土压力〔桩顶外均布荷载〕B.0.3 主动土压力(坡顶地面非水平时〕〔3种〕附录C 锚杆试验C.1 一般规定C.1.1 适用范围C.1.2 加载装置C.1.3 可进行试验的强度要求C.1.4 反力装置C.1.5 记录内容C.2 根本试验C.2.1 与工程锚杆一致C.2.2 最大试验荷载C.2.3 主要目的；锚固长度和锚杆根数〔3条〕C.2.4 循环加.卸荷载法规定(3条〕加卸荷等级与位移观测间隔〔表〕C.2.5 应终止加载〔3条〕视为破坏C.2.6 试验结果〔3条曲线〕C.2.7 锚杆弹性变形C.2.8 锚杆极限承载力根本值C.2.9 极差，粘结强度特征值C.2.10 钻取芯样C.3 验收试验C.3.1 目的C.3.2 锚杆数量C.3.3 质量有疑问的也抽样C3.4 试验荷载值C.3.5 加卸载等级.测读时间C.3.6 试验结果〔一条曲线〕C.3.7 合格条件〔2条〕C.3.8 重新抽检和全数抽检情况C.3.9 锚杆总变形量要求附录D 锚杆选型〔表〕〔类别，材料，长度，应力状况，承载设计值〕附录E 锚杆材料E.0.1 材料选择考虑因素E.0.2 物理力学性能〔钢丝.钢绞线.高强精轧螺纹钢筋)附录 F 土质边坡的静力平衡法和等值梁法F.0.1应按静力平衡法计算情况;应按等值梁法计算的情况F.0.2 静力平衡法和等值梁法计算假定〔3条〕F.0.3 静力平衡法〔锚杆水平分力，最小入土深度：入土深度).。
第四章-坡率法与减载设计PPT课件
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11
≤天然稳定坡
综合表层保护及栏石措施
全/强风化岩体
1：1
综合系统锚固或随机锚固
中/弱风化岩体
1：0.5
微风化/新鲜岩体
1：0.3~直立（临时）
综合随机锚固
整体/完整结构岩体 1：0.1~直立（临时）
层状岩体逆向坡 层状岩体顺向坡
1：0.15~1：0.25 ≤层2面021边坡
逆向坡应防止倾倒破坏，
结合系统锚固或随机锚固
6
减重 适用于推动式滑坡或由塌落形成的滑坡，并且滑床上陡下缓，
滑坡后缘及两侧的地层稳定，不致因刷方而引起滑坡向后或向两 侧发展。
堆载阻滑技术 主要适用于牵引式滑坡，同时应注意堆载不要引
起次一级的滑面。
在一般情况下，滑坡减重和堆载阻滑都只能减小滑体的下滑
力或增大阻滑力，不能改变其下滑的趋势，因此它们常与其他
1：1.00~1：1.25
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1：1.25~1：1.50
4
岩质边坡开挖的坡率允许值，在边坡保持整体稳定的条件下，在没 有外倾软弱结构面的边坡可按下表确定：
边坡土体类型 风化程度
H＜8m
坡率允许值（高宽比） 8m≤H＜15m 15m≤H＜25m
Ⅰ级
微风化 1：0.00~1：0.10 1：0.10~1：0.15 中等风化 1：0.10~1：0.15 1：0.15~1：0.25
整治措施配合使用。
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第4章 坡率法与减重设计
需要进行稳定性计算的情形
4 超过规范设定坡率高度的.
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第4章 坡率法与减重设计
常见危险的外倾软弱面
（1）粘土岩、粘土页岩、泥质灰岩、泥质板 岩等泥化层面时，滑动倾角为9～12度。
边坡设计方法精选文档
土质边坡的支护类型
重力式挡墙（分直立式，俯斜式，仰斜式，衡重式）
直立式
俯斜式
仰斜式
衡重式
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土质边坡的支护类型
悬臂式挡墙（高度超过6米时一般要增加垂直 于挡板的扶壁，称扶壁式）
锚定板式，加筋土挡墙（在填方区采用，随着 土层的逐渐回填，挡墙也逐渐完成）
土钉墙：另一种形式的重力式挡墙，土钉一般 间距0.8~1.5米，长度可达10~20米，一般用 于挖方区。
7
边坡设计对地勘报告深度的要求
第二破裂面：当俯斜式重力式挡墙的墙背坡度较平缓 时，会出现不同于经典破裂面的第二破裂面。采用理 正岩土软件在计算衡重式挡墙的上墙时有时会出现这 个概念。俯墙临界面与铅直线的夹角可用下式计算：
εcr=45º-φ/2-(arcsin(sinβ/sinφ)-β)/2
8
边坡设计对地勘报告深度的要求
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桩板式挡墙设计
桩板式挡墙，可以嵌入岩层中，也可嵌入土中 作嵌固端，但嵌入土层时应注意控制变形。经 常采用悬臂式，当土压力或滑坡推力较大时也 可以结合锚杆或锚索一起使用，可大大降低桩 身截面和配筋。锚杆或锚索在新填土层中应谨 慎使用，因填土沉降对锚杆会形成横向加载， 锚杆或锚索设计为受拉构件，抗剪能力较弱， 实际使用中可能会被剪断，特别是锚索带有预 应力，对横向受力非常敏感。
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悬臂式
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扶壁式
锚定板式
重力式挡墙的设计
重力式挡墙较为常见，一般采用条石砌筑或采 用毛石混凝土浇筑，当场地无石头时采用素混 凝土浇筑。重力式挡墙高度在6米以下时较为 经济，当高度超过6米时经济性急剧下降。重 力式挡墙的底面宽度一般为其高度的0.4~0.5 倍，占地较宽，体积较为庞大，施工时需大面 积开挖基槽，对于场地狭窄的区域难以适用。
04坡率法与刷方减重
§3.3刷方减重设计
3.3.1一般规定
推移式滑坡
上部岩层滑动挤 压下部产生变形
平移式滑坡
整个古滑坡体滑动
牵引式滑坡
下部先滑使上部失 去支撑而变形滑动
§3.3刷方减重设计
3.3.1一般规定
§3.3刷方减重设计
3.3.2滑坡超重计算 滑坡超重计算是刷方减重设计的重要依据。一 个滑坡应在上面部位减重，减重多少完全取决于滑 坡超重计算的结果。
§3.2坡率法的设计
3.2.4边坡坡面防护 三.硬质岩边坡防护 1.硬质岩 软质岩是指新鲜岩块的饱和单轴抗压强度大于 30M的岩石。 2.硬质岩边坡坡面破坏形式 硬质岩边坡的坡面破坏形式主要是继续风化和 岩石崩塌破坏。 3.硬质岩边坡坡面防护方法 软硬质岩边坡坡面防护主要工作就是防止边坡 坡面继续风化及崩塌落石破坏。做法是罩面、设置 柔性防护网、灌浆、设置遮挡建筑物(如明洞)等。
3.3.3滑坡稳定性计算 为了检验刷方减重设计是否满足边坡稳定性的 要求，需要对减重后的滑坡进行稳定性验算。验算 方法和步骤与前面滑坡超重计算的一样，只是边坡 采用刷方减重设计后的形状。 需要注意的是：验算时，除了验算原滑动面的 稳定性外，还要对滑坡从残存滑坡体的薄弱部分剪 出的潜在滑动面进行验算。
§3.3刷方减重设计
3.3.1一般规定 1) 设计前必须弄清滑坡的成因和性质，查明滑 动面的位置、形状及可能发展的范围，根据要求进 行设计计算，以确定减重范围。 2) 刷方减重的弃土，不能堆置在滑坡的阻滑地 段，应尽量堆置与滑坡前缘，以便增大阻滑力，起 到堆载阻滑的作用。 3) 牵引式滑坡或滑坡带的土具有卸载膨胀性质 的滑坡，不宜采用刷方减重的方法。 4) 刷方减重后，应检验滑面从残存滑体的薄弱 部分剪出的可能性。 5)刷方减重后，必须做坡面防护。
04坡率法与刷方减重概要
§3.2坡率法的设计
3.2.1坡率法设计内容 坡率法设计就是要在保证边坡的稳定的条件 下，确定边坡的形状和坡度。 因此，坡率法的设计内容是：
1)确定边坡的形状； 2)确定边坡的坡度(即边坡坡率)； 3)边坡稳定性验算； 4)设计坡面防护； 5)边坡坡面水系设计。
§3.2坡率法的设计
3.2.2边坡的形状 边坡的形状一般可以分为四种，见下图 :a) 直 线型； b)上陡下缓折线形；c)上缓下陡折线形； d) 台阶型。
微风化
中等风化 中等风化
1:0.25~1:0.35
1:0.35~1:0.50 1:0.50~1:0.75
1:0.35~1:0.50
1:0.50~1:0.75 1:0.75~1:1.00
强风化
1:0.75~1:1.00
§3.2坡率法的设计
3.2.4边坡坡面防护 一.土质边坡防护 1.土质边坡坡面破坏形式 土质边坡坡面破坏形式主要是冲刷破坏。冲刷 破坏会导致水土流失，严重的会发生泥石流。 2.土质边坡坡面防护方法 土质边坡可以采用如下方法防护坡面： 1)坡面植被； 2)设置骨架，并在骨架内植草； 3)边坡挂网生物防护； 4)圬工护坡。
边坡防护技术
讲义
第四讲
坡率法与削坡减载
§3.1概述
3.1.1坡率法与刷方减重概念 1.坡率法 仅通过控制边坡的高度和坡度 (不做其他支护)而 使边坡稳定的边坡设计方法，即为坡率法。 坡率法是边坡设计方法，常用于挖方工程中。是 边坡设计工作。通过设计，合理控制边坡的高度和坡 度，从而保证施工后的边坡的稳定性。 2.削坡减载(刷方减重) 削坡减载是将不稳定边坡致滑段的滑体超重部分 挖除，以减小滑体的下滑力，而使边坡稳定的方法。 刷方减重是针对不稳定边坡的，其目的是对不稳 定边坡进行处置，这一点与坡率法不同。
第三讲—坡率法与减重设计
减重 适用于推动式滑坡或由塌落形成的滑坡，并且滑床上陡下 缓，滑坡后缘及两侧的地层稳定，不致因刷方而引起滑坡向后 或向两侧发展。 堆载阻滑技术 主要适用于牵引式滑坡，同时应注意堆载不要引 起次一级的滑面。
在一般情况下，滑坡减重和堆载阻滑都只能减小滑体的下滑 力或增大阻滑力，不能改变其下滑的趋势，因此它们常与其他 整治措施配合使用。
§3.2.2岩质边坡的削坡坡率
岩质边坡，整体稳定条件下，应根据岩性、地质构造、岩石风 化破碎程度、边坡高度、地下水及地面水等因素，结合实际经验按 照工程类比的原则，并参考该地区已有的稳定边坡的坡率综合分析 确定。当无外倾结构面时，可参考表3—1进行确定。
表3.1中岩石风化破碎程度按表3.2进行划分。
具有明显的倾斜结构面，且倾向边坡外侧，则此结构面的倾 斜坡度及其面上的单位粘聚力和摩擦力的大小将影响边坡的稳 定性。此时应通过稳定性计算来确定边坡的坡率，必要时应采 取其他相应的加固措施。
根据调查统计资料表明，当滑动面为如下几种情况时，边 坡仅在重力作用下，软弱面的倾角大于其摩擦角而小于边坡角 时是最危险的软弱面：
坡率法与减重设计
中国地质大学（武汉） 章广成
§3.1 概 述
§3.1.1坡率法与减重的概念
在边坡设计中，如果通过控制边坡的高度和坡度 而无须对边坡进行整体加固就能使边坡达到自身稳定 的边坡设计方法，通常称之为坡率法；
坡率法是通过控制边坡的高度和坡度，使边坡对 所有可能的潜在滑动面的源自滑力和阻滑力处于安全的 平衡状态。
(1)粘土岩、粘土页岩、泥质灰岩、泥质板岩等泥化层面时， 滑动倾角为9º～l2º；
(2)砂岩层面或砾岩层面时，滑动倾角大于30º～35º；
(3)无泥质充填物的结构面时，滑动倾角为30º～75º(大多变化 于35º～60º范围)。
长大路基路面之第四章路基边坡稳定性设计
图4-6 成层砂类土边坡
n
n
Fni
(Gi costgi +CiLi)
K
i1 n
i1
n
Ti
Gisin
i1
i=1
第一节 边坡稳定性分析原理与方法
四、边坡稳定性分析方法——力学分析法
2．圆弧法
（1）适用范围
l
圆弧法适用于粘性土，土
的抗力以粘聚力为主，内摩擦力较
小。边坡破坏时，破裂面近似圆柱
形。
适用于边坡有不同的土层、均
质土边坡，部分被淹没、均质土坝
（2）假定 •假定土为均质和各向同性； •滑动面通过坡脚； •不考虑土体的内应力分布及各土条之间 相互作用力的影响，土条不受侧向力作 用，或虽有侧向力，但与滑动圆弧的切
，局部发生渗漏、边坡为折线或台 线方向平行
2．稳定性分析
KM抵抗 fc M滑动
Nc fB NBCcLc CBLB R Tc TB R DnS
=fc Nc fB NBccLc cBLB Tc TBDnS/R
Kfc N cfB N BccL ccBL B T c T BD
图4-15 路堤内浸润曲线
第三节 浸水路堤稳定性
三、渗透动水压力的计算
动水压力计算图示
渗透动水压力计算方法 ：D＝IB0
第三节 浸水路堤稳定性
四、浸水路堤边坡稳定性分析
1．动水压力的考虑 • 浸水路堤的稳定性按最不利的情况分析：最高洪水位骤然降落时； • 几乎不透水的粘土路堤，水位涨落对土体内部影响较小，可不考虑动水压 力； • 透水性较强的土填筑，虽可发生横穿路堤的渗透，但其作用力一般较小； • 若路堤采用不透水材料填筑，则不会发生横穿渗透现象，故也可不计算； • 当路堤用普通土填筑，浸水后土体内产生动水压力。
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密实 碎石土 中密 稍密
坚硬 粘性土 硬塑
岩质边坡开挖的坡率允许值，在边坡保持整体稳定的条件下，在没 有外倾软弱结构面的边坡可按下表确定：
坡率允许值（高宽比） 边坡土体类型 风化程度 H＜8m
1：0.00~1：0.10 1：0.10~1：0.15 1：0.10~1：0.15 1：0.15~1：0.25 1：0.25~1：0.35 1：0.35~1：0.50 1：0.50~1：0.75 1：0.75~1：1.00
第4章 坡率法与减重设计
.
第4章 坡率法与减重设计
常见危险的外倾软弱面
（1）粘土岩、粘土页岩、泥质灰岩、泥质板
岩等泥化层面时，滑动倾角为9～12度。
（2）砂岩层面或砾岩层面时,滑动倾角大于
30～35度;
（3）无泥质充填物的结构面时,滑动倾角为 30～75度 (大多变化于35～60度范围)。
第4章 坡率法与减重设计
1）滑坡减重设计前必须弄清滑坡的成因和性质，查明滑 动面的位置、形状及可能发展的范围，根据稳定滑坡和 修建防滑构造物的要求进行设计计算，以决定减重范围。 对于小型滑坡可以全部清除。 2）滑坡减重的弃土，不能堆置在滑坡的主滑地段,应尽 量堆填于滑坡前缘,以使起到堆载阻滑的作用。
建议开挖坡度
≤天然稳定坡 1： 1
备注
综合表层保护及栏石措施 综合系统锚固或随机锚固
中/弱风化岩体
微风化/新鲜岩体 整体/完整结构岩体 层状岩体逆向坡
1：0.5
1：0.3~直立（临时） 1：0.1~直立（临时） 1：0.15~1：0.25
综合随机锚固
层状岩体顺向坡
≤层面边坡
逆向坡应防止倾倒破坏， 结合系统锚固或随机锚固
第4章 坡率法与减重设计
条件适宜时应优先使用坡率法，高度较大时可分级。 坡率法可同其它支挡措施结合使用。
使用坡率法应做好排水工程。下列情况不适宜：
开挖坡度的选择
《建筑边坡设计规范》规定，土质边坡的坡率允许值，应根 据经验按工程类比的原则，并结合已有稳定边坡的坡率值分 析确定，当无经验且土质均匀良好、地下水贫乏、无不良地 质现象或地质环境条件简单时可按下表：
减重 适用于推动式滑坡或由塌落形成的滑坡，并且滑床上陡下 缓，滑坡后缘及两侧的地层稳定，不致因刷方而引起滑坡向后或 向两侧发展。
堆载阻滑技术 主要适用于牵引式滑坡，同时应注意堆载不要引 起次一级的滑面。 在一般情况下，滑坡减重和堆载阻滑都只能减小滑体的下 滑力或增大阻滑力，不能改变其下滑的趋势，因此它们常与其 他整治措施配合使用。
微风化
Ⅱ级 中等风化
1：0.25~1： 0.35
1：0.35~1： 0.50
Ⅲ级
微风化 中等风化 中等风化
强风化
Ⅳ级
水利水电工程边坡设计规范中，建议岩质开挖边坡梯段高 度在15~20m，不宜超过30m。对于非结构面控制稳定的 岩质边坡开挖坡度见下表 ： 岩质边坡建议开挖坡度
岩体特征
散体结构岩体 全/强风化岩体
3）牵引式滑坡或滑带土具有卸载膨胀性质的滑坡，不宜 采用滑坡减重的方法。
4）滑坡减重之后，应检算滑面从残存滑体的薄弱部分剪 出的可能性。 5）滑坡减重后的坡面必须注意整平、排水及防渗处理。
坡率允许值（高宽比）
边坡土体类型 状 态 坡高小于5m
1：0.35~1：0.50 1：0.50~1：0.75 1：0.75~1：1.00 1：0.75~1：1.00 1：1.00~1：1.25
坡高5~10m
1：0.50~1：0.75 1：0.75~1：1.00 1：1.00~1：1.25 1：1.00~1：1.25 1：1.25~1：1.50
8m≤H＜15m
1：0.10~1：0.15 1：0.15~1：0.25 1：0.15~1：0.25 1：0.25~1：0.35 1：0.35~1：0.50 1：0.50~1：0.75 1：0.75~1：1.00
15m≤H＜25m
1：0.15~1： 0.25 1：0.25~1： 0.35
微风化 Ⅰ级 中等风化
4 坡率法与减载设计
通过控制边坡的高度和坡度而无须对边坡进行整体 加固就能使边坡达到自身稳定的边坡设计方法。
坡率法 适用于岩层、塑性粘土和良好的砂性土中， 并要求地下水位较低，放坡开挖时有足够的场地。坡率 法可分别与砂袋堆码、锚钉边坡、锚板支护等方法联合 应用，形成组合边坡。例如当不具备全高放坡时，上段 可采用坡率法，下段可采用土钉墙、喷锚、挡土墙等方 法以稳定边坡。