道路边坡工程 第3章.ppt
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第三章一般路基设计
第二节 路基的几何尺寸
在地震地区，当岩石路堑边坡设计超过10m时，按照规 范，边坡坡度应按下表采用。
表3-16 震区岩石挖方边坡坡度
岩石 种类
风化 岩石
一般 岩石
坚硬 岩石
地震基本烈度(级)
8
9
1∶0.6～ 1∶0.75～
1∶1.5
1∶1.5
1∶0.1～ 1∶0.2～
1∶0.5
1∶0.6
1∶0.1～ 1∶0.1～
度等。
确定路基几何尺寸——路基设计主要内容之一。
第二节 路基的几何尺寸
一、路基宽度
高速公路 一级公路
路基宽度为行车道路面、两侧 路肩、中间带、路缘石等宽度之和。
一般公路
（二级及二级 以下公路）
第二节 路基的几何尺寸
高速公路 一级公路
第二节 路基的几何尺寸
一般公路
第二节 路基的几何尺寸
变速车道 高速公路、城市
沿河路基爆破后的废石方， 往往难以远运，条件许可时 可以部分占用河道，但要注 意河道压缩后，不致雍水危 及上游路基及附近农田等。
第三节 路基附属设施
弃土堆一般可堆成梯形横断面； 边坡不应陡于1∶0.5, 顶部向路基外倾斜 横坡应不小于2%， 高度不宜超过3.0m
第三节 路基附属设施
结构面大于3组，在断层附 近受构造作用影响较大，裂 隙以张开型为主，多有充填
物，厚度较大
碎裂状结 构、散休
结构
完整性系数 K
＞0.75 0.35～0.75
＜0.35
第二节 路基的几何尺寸
表3-13 边坡岩石类型
第二节 路基的几何尺寸
表3-14 岩体风化程度
第二节 路基的几何尺寸
表 3-15 岩质路堑边坡坡率
边坡工程
§1.3 边坡的分类
1.3.1 按岩性不同分类 根据岩性不同，边坡可分为岩质 边坡和土质边坡。 一、岩质边坡 岩质边坡又分为以下几类： 1、侵入岩类边坡 2、喷出岩类边坡 3、碎屑沉积岩边坡 4、碳酸盐岩类边坡 5、夹有软弱夹层的沉积岩边坡 6、软弱岩层边坡 7、特殊岩类边坡
8、变质岩类边坡 二、土质边坡 土质边坡又分为以下几类： 1、黄土边坡 2、砂性土边坡 3、粘土性边坡 4、软土边坡 5、土石混合边坡
5、双沟同源地形，如谷沟不深，沟间距 离数十米至数百米，沟源相连呈钳形，沟 间山谷多呈上、下陡而中间缓的鼻型斜坡 地形，也容易发生滑坡。这种地形往往是 由于山坡曾发生过移动，水流沿周围侵蚀 发育的结果，是古滑坡错落残留的痕迹， 如图2.3.1-2所示。
2.3.2 滑坡的岩、土结构
石片岩、云母片岩以及其他容易风化 遇水软化的岩石及粘性土、黄土及各 种成因的堆积层，都比较容易发生滑 坡。 2、断层面，节理面，褶曲两翼的倾 斜面，不整合面以及倾角较陡、倾向 向外、走向与边坡走向线交角小于 45°的基岩层面，都容易构成滑坡的 滑动面。 3、岩、土有扰动、松脱现象，基岩 层位、产状特征与外围不连续，说明 山坡发生过滑坡。 4、滑坡发生后，其后缘断壁上有顺 坡擦痕，前缘土体被挤出，滑坡两侧 以沟谷或裂面为界，滑床常有由粘性 物质或粘粒夹磨光角砾组成塑性变形 带。
2.2.6 按滑动面形态不同
分类
一、平面滑动 边坡岩体沿某一结构面如层面、节 理或断层面发生滑动，如图2.2.6-1所 示。 通常发生在滑动面的倾向与边坡面 的倾向一致，而滑动面的倾角小于边 坡角但大于其内摩擦角的层状或有粘 土夹层的岩体中。 二、楔体滑动 当边坡岩体中有两组或两组以上结 构面与边坡斜交，且相互切割成楔形 体而滑动。 当两结构面的组合交线的倾向与边 坡倾向近于一致，组合交线的倾角小 于边坡角而大于其内摩擦角时，较易 发生这类破坏，如图2.2.6-2所示。
《加筋土边坡》课件
填料
填料的种类
常用的填料包括砂、石、 土等。
填料的特性
要求具有一定的抗压强度 和稳定性，同时应满足环 保要求。
填料的级配
根据加筋土边坡的设计要 求，选择合适的级配，以 确保填料的密实度和稳定 性。
压实机械
压实机械的种类
包括压路机、夯实机等。
压实机械的特性
要求能够提供足够的压实能量，同时应具备操作 简便、效率高等特点。
压实
对摊铺好的填料进行压实，以提高填料的密实度和稳定性。
检测
对摊铺和压实后的填料进行质量检测，确保其质量符合设计要求 。
筋材的铺设与固定
筋材选择
根据工程要求选择合适的筋材，确保筋材的强度、耐久性等性能符 合标准。
筋材铺设
将选定的筋材按照设计要求铺设在填料上，确保筋材的位置、间距 等参数符合设计要求。
筋材固定
采用适宜的方法对铺设好的筋材进行固定，以确保筋材在填料中的稳 定性。
加筋土边坡的监测
04
与维护
监测方法
表面变形监测
通过设置水平位移和垂直位移观测点 ，使用全站仪等测量仪器定期监测边 坡表面的变形情况。
内部位移监测
在边坡内部埋设测斜管、多点位移计 等，监测边坡内部的位移变化。
应力监测
在边坡中埋设土压力盒、应变计等， 监测边坡内部的应力变化情况。
压实机械的选择
根据加筋土边坡的规模和填料的性质，选择合适 的压实机械。Fra bibliotek压实技术
压实技术的种类
包括振动压实、夯实等。
压实技术的特性
要求能够有效地提高填料的密实度和稳定性，同时应考虑对周围环 境的影响。
压实技术的选择
根据加筋土边坡的设计要求和填料的性质，选择合适的压实技术。
基坑与边坡工程第3章 排桩与地下连续墙支护技术
第3章 排桩与地下连续墙支护技术
1.坑底抗隆起稳定性验算 锚拉式支挡结构和支撑式支挡结构，坑底抗隆起稳定性可按 下列公式验算：
0
m 2 DN q cNc K he m1 (h D) q0
Nq tg (45 )e 2
2
（3-5）
tan
（3-6） （3-7）
第3章 排桩与地下连续墙支护技术
min Ks,1 , Ks,2 ,
K s ,i
, Ks , i ,
K
s
（3-3）
c l q l
j j j
' G cos u l tan R j j j j j j k , k cos j k v / sx , k
第3章 排桩与地下连续墙支护技术
墙后土体整体滑动失稳：如 拉锚的长度不够，软粘土发生 圆弧滑动，会引起支护结构的 整体失稳。
墙后土体整体滑动失稳
稳定性破坏
坑底隆起
挖土深度大，嵌固深度不够， 可能由于挖土处卸载过多，在 墙后土重及地面荷载作用下引 起坑底隆起。
管
涌
当地下水位较高、坑深很大 和挡墙嵌固深度不够时，挖土 后在水头差产生的动水压力作 用下，地下水会绕过支护墙连 同砂土一同涌入基坑。
m1 m2
0
Nc ( Nq 1) / tan
挡土构件底端平面下土的抗隆起稳定性验算
Khe──抗隆起安全系数；安全等级为一级、二级、三级的支护结构，Khe分 别不应小于1.8、1.6、1.4。
Lanzhou University of Technology
第3章 排桩与地下连续墙支护技术
排桩和地下连续墙支护结构的破坏形式 （a）拉锚破坏或支撑压曲；（b）底部走动；（c）平面变形过大或弯曲破坏； （d）墙后土体整体滑动失稳；（e）坑底隆起；（f）管涌
边坡的基本知识课件
影响边坡稳定性的因素
地形地貌
边坡的形态、坡度、高 度等是影响其稳定性的
重要因素。
地质构造
岩土体的物理性质、结 构、强度等对边坡稳定
性有显著影响。
水文地质条件
地下水活动、水位变化 等对边坡稳定性产生影
响。
人类工程活动
如开挖、堆载、爆破等 人为因素可能导致边坡
失稳。
边坡稳定性分析方法
01
02
03
04
新型加固材料与技术
总结词
新型加固材料与技术将为边坡工程提供更多的选择和可能性，提高边坡的稳定性 和耐久性。
详细描述
研究和发展新型的加固材料，如碳纤维复合材料、纳米材料等，结合先进的加固 技术，实现对边坡的有效加固，提高边坡工程的性能和寿命。
THANKS
感谢观看
边坡的分类
总结词
边坡可以根据不同的分类标准进行分类，如根据成因可分为自然边坡和人工边坡；根据 稳定性可分为稳定边坡和不稳定边坡。
详细描述
根据成因，边坡可以分为自然边坡和人工边坡。自然边坡是由自然因素形成的斜坡，如 山体、河流等；人工边坡则是由人类活动形成的斜坡，如采矿、道路建设等。根据稳定 性，边坡可以分为稳定边坡和不稳定边坡。稳定边坡是指经过长时间没有发生滑坡、崩
极限平衡法
通过分析岩土体在极限状态下 的平衡状态，计算安全系数等
指标，评估边坡稳定性。
有限元法
利用数值模拟技术，建立边坡 模型并分析其应力应变状态，
预测边坡失稳的可能性。
离散元法
针对岩土体的离散性质，模拟 岩土颗粒的相互作用和运动规
律，分析边坡稳定性。
地质力学模型法
根据地质构造和力学性质建立 模型，分析边坡应力场和位移
东北大学课件边坡工程-概述
3
塌方抢险救援
在发生边坡灾害的紧急情况下，需要通过抢险的方式，加固和清理泥石流，以保障人民群众 的安全。
边坡工程项目实例分析
项目名称 长江三峡库区边坡治 理
河南某高速公路边坡 处理
工程情况
大规模滑坡、塌方等 边坡灾害
边坡缺点明显、滑动 严重、压坑严重、表 土松动等问题
施工技术
效果
环保加固法、混凝土 加固法等
可靠度分析法
可靠度分析法结合统计和概率理 论，进行风险分析，从而评估边 坡的稳定性。
岩土材料特性对边坡稳定性的影响
土壤中空比
土壤中空比是指土颗粒之间的 间隙与体积的比值，大的空比 会导致土壤流动性好，易引起 滑坡。
土壤含水量
土壤含水量是指土壤中含水量 在总干重中所占百分比，当含 水量增加，会降低土壤的黏聚 力，从而影响边坡的稳定性。
环保策略
环保策略是边坡工程中应用价值很高的一种方法，通过环保材料、构造结构等技术，实现边 坡治理和环境保护的双重目的。
大型边坡的救护措施
1
浅层滑坡救护
浅层滑坡可采用加固、加固加挖、挖台加挡、挂网等救护措施。
2
深层滑坡救护
深层滑坡主要采用加固法，包括撑壁、加固网、浆泥浆土桩等方法，以增加边坡的稳定性。
力学和地基基础工程等，是边坡稳定性
分析与治理的基础。
3
岩土工程的应用
岩石的不同物理特性会影响边坡的稳定 性，岩土工程应用于边坡工程中，从而 更好地评估边坡的稳定性。
边坡工程的分类和特点
分类
边坡可分为天然边坡和人工边坡。人工边坡分类包括路基边坡、园林边坡、矿山边坡、垃圾 场边坡等。
特点
边坡的特点是高度下垂和悬崖峭壁，土体易受水侵蚀和风化，而岩石则有裂纹和脆性等特殊 结构。
最新3章 一般路基设计
三、四级公路一般情况
二. 路基高度
指路堤的填筑高度和路堑的开挖深度，
是路基设计标高和地面标高之差
1. 路基高度
中心高度:
路基中心线处的设计高程与原地 面标高之差
边坡高度：填方坡角或挖方坡顶与路基边缘 的相对高差
2. 路基高度设计要求：
➢路基上部土层应处于干燥或中湿状态。
➢尽量避免使用高路堤与深路堑。
填料 类别
边坡坡率
上部高度（H≤8m）
下部高度 （H ≤12m）
细粒土
1：1.5
1：1.75
粗粒土
1：1.5
1：1.75
巨粒土
1：1.3
1：1.5
2.当采取其它措施，如逐层加强压实、铺砌护坡、加强排水 防冲设施等，可根据具体情况确定边坡坡度，例如当边坡总 高度不超过上表中的上部边坡高度，采取上述特殊措施时， 可采用陡于1:1.3 的边坡坡度。
向内倾斜2％～4％
（二）路堑边坡坡度
1.土质路堑
土质路堑边坡形式及坡率应根据工程地质条件、边坡高度、排水措施、 施工方法，结合自然稳定山坡和人工边坡的的调查和力学分析确定。1）边坡高度不大于0m时，边坡坡率不宜大于下表规定
土的类别
粘土、粉质粘土、塑性指数大于3的粉土
中密以上的中砂、粗砂、砂砾
卵石土、碎石土
1:0.1~1:0.3
1:0.3~1:0.5
1:0.3~1:0.5
1:0.5~1:0.75
1:0.3~1:0.5
1:0.5~1:0.75
1:0.5~1:1
1:0.5~1:1
2）岩质边坡高度大于30m时，应进行个别勘察设计。
四. 路基压实
1.压实土的特性
最佳含水量 最大密实度
《边坡工程监测》课件
监测结果可以及时发现边坡失稳的迹象，为预防和治理 提供依据。
内部位移监测
1
内部位移监测是通过埋设测点，测量边坡内部不 同深度土体的位移变化，了解边坡内部变形特征 的监测方法。
2
常用的内部位移监测仪器有测斜仪、多点位移计 等，通过在土体中埋设测点，定期测量各测点的 位移量。
3
内部位移监测可以更深入地了解边坡内部的变形 规律，为边坡稳定性分析和治理提供依据。
确性和可靠性。
开展边坡工程监测预警系统的研究 ，通过智能化技术和大数据分析， 实现监测数据的实时处理和预警， 提高边坡工程的安全保障能力。
加强国际合作和交流，引进国外先 进的监测技术和设备，促进边坡工 程监测领域的共同进步和发展。
THANKS
案例三：某矿山边坡工程监测
监测目的
确保矿山边坡的稳定性和安全性，预 防滑坡等矿山灾害。
监测方法
监测结果
通过数据分析，发现边坡位移和沉降 有异常变化，及时采取加固措施，避 免了滑坡的发生，保障了矿山生产和 人员安全。
采用位移、沉降、岩石压力等监测仪 器，定期采集数据并分析。
05
边坡工程监测的未来发展 与挑战
监测数据分析与处理方法
研究更有效的数据分析和处理方法，挖掘监测数据的深层信息，为边坡工程的安全评估 提供更准确依据。
监测数据的深度挖掘与利用
数据挖掘技术
利用大数据和机器学习等技术，对海量监测数据进行深度挖掘，发现数据间的关联和规律，为边坡工程的安全预 警和决策提供支持。
监测数据共享平台
建立监测数据共享平台，促进不同领域、不同部门之间的数据交流与共享，提高监测数据的利用价值和社会效益 。
通过监测边坡的位移和变形等参数，可以 及时发现异常情况，避免不必要的投资浪 费。
内部位移监测
1
内部位移监测是通过埋设测点，测量边坡内部不 同深度土体的位移变化，了解边坡内部变形特征 的监测方法。
2
常用的内部位移监测仪器有测斜仪、多点位移计 等，通过在土体中埋设测点，定期测量各测点的 位移量。
3
内部位移监测可以更深入地了解边坡内部的变形 规律，为边坡稳定性分析和治理提供依据。
确性和可靠性。
开展边坡工程监测预警系统的研究 ，通过智能化技术和大数据分析， 实现监测数据的实时处理和预警， 提高边坡工程的安全保障能力。
加强国际合作和交流，引进国外先 进的监测技术和设备，促进边坡工 程监测领域的共同进步和发展。
THANKS
案例三：某矿山边坡工程监测
监测目的
确保矿山边坡的稳定性和安全性，预 防滑坡等矿山灾害。
监测方法
监测结果
通过数据分析，发现边坡位移和沉降 有异常变化，及时采取加固措施，避 免了滑坡的发生，保障了矿山生产和 人员安全。
采用位移、沉降、岩石压力等监测仪 器，定期采集数据并分析。
05
边坡工程监测的未来发展 与挑战
监测数据分析与处理方法
研究更有效的数据分析和处理方法，挖掘监测数据的深层信息，为边坡工程的安全评估 提供更准确依据。
监测数据的深度挖掘与利用
数据挖掘技术
利用大数据和机器学习等技术，对海量监测数据进行深度挖掘，发现数据间的关联和规律，为边坡工程的安全预 警和决策提供支持。
监测数据共享平台
建立监测数据共享平台，促进不同领域、不同部门之间的数据交流与共享，提高监测数据的利用价值和社会效益 。
通过监测边坡的位移和变形等参数，可以 及时发现异常情况，避免不必要的投资浪 费。
路基路面工程-课件
相互依存的系统。 3、路基路面是一种复合结构，材料性状非线形，是应
力水平和温度的函数。分析设计复杂，有时不得不 依赖经验的补充。
第二章 行车荷载、环境因素、材料的力学性 质
第一节 行车荷载
第二节 土基的荷载变形特性
第三节 环境因素的影响
第四节 路面材料的力学强度特性和变形
第一节 行车荷（vehicleload）
行车荷载的重复作用： 弹性材料：疲劳性质。 弹塑性材料：变形累积。 五、水平荷载：
易使路面产生波浪、拥包、推挤等损坏，要求面层材料有 足够的抗裂强度。 六、交通分析： 1、交通量：一定时间间隔内各类车辆通过某一道路横断面的数 量。对于路面结构设计，不仅要求收集交通总量，还必须区 分不同的车型。 ①N1——初始年平均日交通量； Ni——每日实际交通量； ② r——交通量年均增长率； ③ Ne——设计年限内累积交通量
（三）半填半挖 横断面上 ，部分为挖方部分为填方的路基称为
半填半挖路基，通常出现在地面横坡较陡时候，它 兼有上述路堤和路堑的构造特点和要求。
二、路面的构造。 （一）路面结构层划分：
1、面层： 1) 特点：直接承受行车荷载作用大气降水和温度变化。 要求：足够的结构强度、温度稳定性、耐磨、抗滑、平
到2000年底中国高速公路里程达到1.6万公里， 位居世界第三位。中国用10年的时间走过了其他国 家一般需要40年的发展里程。
各国公路总里程排行表（单位：公里）
我国路面发展的三个阶段
第一阶段： 恢复原有公路和加快建设一些干线公路，解决通车
问题。 代表性的正规路面：泥结碎石和级配砾石路面。
第二阶段： 公路里程迅速增长的同时，改善路面的行车质量，
路基路面工程
目录
绪论
力水平和温度的函数。分析设计复杂，有时不得不 依赖经验的补充。
第二章 行车荷载、环境因素、材料的力学性 质
第一节 行车荷载
第二节 土基的荷载变形特性
第三节 环境因素的影响
第四节 路面材料的力学强度特性和变形
第一节 行车荷（vehicleload）
行车荷载的重复作用： 弹性材料：疲劳性质。 弹塑性材料：变形累积。 五、水平荷载：
易使路面产生波浪、拥包、推挤等损坏，要求面层材料有 足够的抗裂强度。 六、交通分析： 1、交通量：一定时间间隔内各类车辆通过某一道路横断面的数 量。对于路面结构设计，不仅要求收集交通总量，还必须区 分不同的车型。 ①N1——初始年平均日交通量； Ni——每日实际交通量； ② r——交通量年均增长率； ③ Ne——设计年限内累积交通量
（三）半填半挖 横断面上 ，部分为挖方部分为填方的路基称为
半填半挖路基，通常出现在地面横坡较陡时候，它 兼有上述路堤和路堑的构造特点和要求。
二、路面的构造。 （一）路面结构层划分：
1、面层： 1) 特点：直接承受行车荷载作用大气降水和温度变化。 要求：足够的结构强度、温度稳定性、耐磨、抗滑、平
到2000年底中国高速公路里程达到1.6万公里， 位居世界第三位。中国用10年的时间走过了其他国 家一般需要40年的发展里程。
各国公路总里程排行表（单位：公里）
我国路面发展的三个阶段
第一阶段： 恢复原有公路和加快建设一些干线公路，解决通车
问题。 代表性的正规路面：泥结碎石和级配砾石路面。
第二阶段： 公路里程迅速增长的同时，改善路面的行车质量，
路基路面工程
目录
绪论
公路工程概论第3章 纵断面设计
Ⅱ 公路改建中，利用原有公路的设计速度为40km/h、30km/h、20km/h的
路段，经技术经济论证，最大纵坡可增加1%。
Ⅲ 海拔2000m以上或积雪冰冻地区的四级公路，最大纵坡不应大于8%。 14 2020/11/6
1、最大纵坡
(3)最大纵坡的规定 城市道路
设 计 车 速 （ km∕ h） 80
公路工程概论第3章 纵断面设 计
二、纵断面设计考虑因素
1、道路的性质 2、任务 3、等级 4、地形、地质、水文等因素 5、考虑路基稳定、排水及工程量等的要求 6、对纵坡的大小、长短、前后纵坡情况 7、竖曲线半径大小 8、平面线形的组合关系
4 2020/11/6
三、纵断面设计与选线的关系
纵断面设计是选线工作的继续和深化。
4．高原纵坡折减
在海拔高度较高地区，汽车发动机的功率会因空气稀薄而降低，
相应地降低了汽车的爬坡能力，因此对海拔高度在３０００m以上 地区公路最大纵坡应予以折减，折减值见表3－3。经折减后的最大 纵坡如小于4％，则仍用4％。
高原纵坡折减值
表3－3
海 拔 高 度（m）
3000～4000
＞4000～5000
(1）作用：
①.衡量纵断面线型质量。
②.可供放坡定线参考。
(3-1)
18 2020/11/6
3．平均纵坡
(2）规定 ①.越岭线高差200～500m时，ip≈5.5%为宜。 ②.越岭线高差＞500m时，ip≈5.0%为宜。 ②.任意连续3km内，ip≤5.5%。 ④.要考虑公路等级影响。
19 2020/11/6
22 2020/11/6
2、最小坡长限制
最小坡长是指相邻两个变坡点之间的最小 长度。
1）为什么要做最小坡长限制？ （1）若其长度过短，就会使变坡点个数增
路段，经技术经济论证，最大纵坡可增加1%。
Ⅲ 海拔2000m以上或积雪冰冻地区的四级公路，最大纵坡不应大于8%。 14 2020/11/6
1、最大纵坡
(3)最大纵坡的规定 城市道路
设 计 车 速 （ km∕ h） 80
公路工程概论第3章 纵断面设 计
二、纵断面设计考虑因素
1、道路的性质 2、任务 3、等级 4、地形、地质、水文等因素 5、考虑路基稳定、排水及工程量等的要求 6、对纵坡的大小、长短、前后纵坡情况 7、竖曲线半径大小 8、平面线形的组合关系
4 2020/11/6
三、纵断面设计与选线的关系
纵断面设计是选线工作的继续和深化。
4．高原纵坡折减
在海拔高度较高地区，汽车发动机的功率会因空气稀薄而降低，
相应地降低了汽车的爬坡能力，因此对海拔高度在３０００m以上 地区公路最大纵坡应予以折减，折减值见表3－3。经折减后的最大 纵坡如小于4％，则仍用4％。
高原纵坡折减值
表3－3
海 拔 高 度（m）
3000～4000
＞4000～5000
(1）作用：
①.衡量纵断面线型质量。
②.可供放坡定线参考。
(3-1)
18 2020/11/6
3．平均纵坡
(2）规定 ①.越岭线高差200～500m时，ip≈5.5%为宜。 ②.越岭线高差＞500m时，ip≈5.0%为宜。 ②.任意连续3km内，ip≤5.5%。 ④.要考虑公路等级影响。
19 2020/11/6
22 2020/11/6
2、最小坡长限制
最小坡长是指相邻两个变坡点之间的最小 长度。
1）为什么要做最小坡长限制？ （1）若其长度过短，就会使变坡点个数增