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边坡工程及其防护措施小结
一、斜坡灾害
关于斜坡的变形和运动类型，美国人伐纳斯（Varnes)1978年曾提出崩塌、倾倒、滑坡、侧向扩展、流动等类型。我国早期也把他们统称为“塌方”、“塌方滑坡”、“塌方流泥”，铁路和公路部门称其为：“路基病害”。后来，随着研究的深入，逐渐把他们从变形机制和防治上加以区分。我们按照变形的深度（规模）、运动特征和物质类别将其分为坡面变形，边坡变形和坡体变形三类.斜坡块体运动的主要形式如下图所示:
a.山崩（崩塌）；b.滑坡；c.错落；d.倾倒；e.坍塌；f.岩体深层蠕变
二、滑坡的定义与类型
斜坡上的部分土体或岩体沿着一定的面或带整体向下滑移的现象。
滑坡按单一指标分类:
滑坡综合分类表：
三、滑坡产生的条件和原因
1. 地形地质条件
包括地层,岩性,坡体结构和滑带地层,地质构造和水文地质条件等
我国易滑动地层汇总表:
坡体的结构类型和滑坡的破坏模式:
2 滑坡的作用因素:
滑坡是具有滑动条件的斜坡在多种因素综合作用下的结果，但对某一特定滑坡总有一或两个因素对滑坡的发生起控制作用，我们称它为主控因子，在滑坡防治中应着力找出主控因子及其作用的机制和变化幅度，并采取主要工程措施消除或控制其作用以稳定滑坡，对其他因素则采取一般性措施达到综合性治理的目的，如地下水作用引起者以地下截排水工程为主，因削弱坡体支撑力引起者则以恢复和加强支挡工程为主。
作用于滑坡的因素可分为自然因素和人为因素，也可分为长期作用因素、短期作用因素和周期性作用因素，但就其对形成滑坡的作用来说，一是改变坡体的应力状态，增大坡脚应力和滑带土的剪应力（即下滑力）的因素，如河流冲刷、开挖坡脚、坡上加载等改变坡形的因素；二是改变滑带土的性状减小抗滑阻力的因素，如地表水下渗、地下水位变化、水库水位升降 、灌溉水和生产生活用水下渗、潜蚀和溶蚀作用等降低滑带土强度的因素；三是既增加下滑力又减小抗滑力甚至造成滑带土结构破坏（如液化）的因素，如地震和爆破震动等。总之，其作用既有力学作用，还有物理化学作用，还有作用的时间过程，进行综合动态分析是必要的。
四、滑坡防治的内容
1. 滑坡的基本性质:
2. 滑坡防治技术研究:
工程中常用的方法有:
①预应力锚索的高边坡防护:
对于山区高速公路,路基工程挖方数量大,路堑边坡高,地质比较差的地段一般采用预应力锚索地梁,以确保路基高边坡稳定.
②喷锚网技术的高边坡防护:
喷锚网支护是靠锚杆,钢筋网和混凝土上层共同工作来提高边坡岩土的结构强度和抗变形刚度,减少岩土体的侧向变形,增强边坡的整体稳定性.主要适用于岩性较差,强度较低,易于风化的岩石边坡;或虽为坚硬岩层,但风化严重,节理发育,易受自然力影响,导致大面积碎落及局部小型崩塌,岩石的岩性边坡;或岩质边坡因爆破施工,造成大量超爆,破坏范围深入边坡内部,路堑边坡岩石破碎松散极易发生落石,崩塌的边坡防护.
③岩石边坡的生态恢复技术
喷混植生技术是当前工程创伤的岩石边坡生态修复的最新模式,是岩石边坡工程防护与生态绿化并重的新技术,能使植物在短的时间内快速生长覆盖.该技术利用锚杆加铁丝网技术,运用特制喷混凝土机械将土壤,有机核心料,粘结剂,植物种子等混合干料加水后喷射到岩面上,形成近10cm厚度的具有大小孔隙的硬化体.
喷混植生技术的主要特点为:1)适合地质条件恶劣的岩石坡面.2)具有较好的抗侵蚀性和抗水土流失性.
④保障植被快速成型及生态稳定性
以客土为主的喷混基层的厚度为10cm,能确保植物安全生长的极限需求.石质边坡上喷混植生后,60天能全面覆盖,一年灌草立体生态成型.护坡植物的生态稳定性方面的作用有:能拦截的雨水冲击,减少滴溅能量;通过吸收和蒸腾作用较低土体孔隙水压力;根系深扎交错能增加土体内聚力,提高建植层土体的凝聚强度.
⑤作柔性支护
常见的为三维植被网,又成防侵蚀网,以热塑树脂为原料,结构分上下两层,上层为一个经双面拉伸的高弹性模量的基础层,强度足以防止植被网的变形,并能有效防止水土流失,下层是一层弹性的,规则的,凹凸不平的网包组成.另外,可以用刚绳网主动防护,即通过锚杆和支撑绳以固定方式将钢绳网盖在坡面上.
⑥另外常用的边坡处理方法还有抹面与捶面,灌浆和勾缝,水泥土护坡,作护面墙,土钉墙等等措施.
⑦抗滑挡土墙和抗滑桩
抗滑挡土墙与一般挡土墙的区别有以下几点：
（1）不是承受一般土压力，而是滑坡推力，后者比前者大得多。
（2）胸坡缓、重心低，胸坡1∶0.4~1 ∶1。
（3）基础埋深大，基岩中0.5~1.0m，土层中1.5~2.0m或更大，必须置于滑面以下稳定地层。
（4）尽量利用墙背填土重量。
（5）墙后纵向盲沟要求高。
（6）墙体稳定性检算中除抗滑、抗倾覆和截面强度检算外，还应检算从墙底滑动和从墙顶滑出的可能以决定墙的埋深和墙高。
（7）推力作用点位置一般不在三分之一墙高，而在二分之一或五分之二墙高处。
（8）施工必须分段跳槽开挖，从两侧向中部推进，避免因挖基造成滑坡滑动。
1.全埋式桩；2.悬臂桩；3.锚索桩
目前世界各国防治滑坡的工程措施如下:
美国滑坡防治工程分类:
日本滑坡学会的滑坡防治工程分类:
国际岩土学会滑坡防治措施简表:
我国滑坡防治措施简表:
五、滑坡推力计算
5.1边坡稳定分析的理论基础:
在土力学中,边坡稳定分析是和另外两个分支即土压力和地基承载力同时发展起来的.1776年法国工程师库仑提出了计算挡土墙土压力的方法,标志着土压力雏形的产生.朗肯在假设墙后土体各点处于极限平衡状态的基础上,建立了计算主动和被动土压力的方法.库仑和朗肯的土压力计算方法后来被推广到地基承载力和边坡稳定分析中,形成了一个体系,这就是极限平衡方法.从库仑和朗肯两种不同思路出发,极限平衡方法也逐渐形成两个独立的分支.一是通过研究滑裂面上作用的离地静力平衡和确定临界滑裂面求得问题的解,在此基础上导出了目前广泛采用的稳定分析的条分法,另一个是在假定土体内处处达到极限平衡状态的前提下,用特征线法求解应力场,在一定的简化条件下,获得问题的闭合解.包括:边坡稳定分析的通用条分法,边坡稳定分析的简化方法包括:瑞典法,bishop法和滑 法.在我国通常使用的是推力传递系数法.
5.2 推力传递系数法
滑坡推力计算是防滑工程设计所必须的工作内容，初涉滑坡防治工作的技术人员往往觉得难以把握。
滑坡推力计算主要涉及以下内容：
1、滑坡推力的计算范围；
2、计算公式的选择；
3、滑带各段强度指标（c、φ）值的选取；
4、附加力的考虑与确定；
5、安全系数的确定；
6、计算推力的校核。
(一) 滑坡推力计算范围的确定
1、首先从地质分析上划分各滑动条块，各条分别计算。
2、同一条滑坡是否分级及前后级之间的关系。一般只计算到贯通裂缝的一级，若前面稳定后面自然会稳定。
3、多层滑面应分层计算其滑坡推力。
(二) 计算公式的选择
计算方法很多，应根据不同滑面情况选择，一般多用分块推力传递系数法。
第i块的剩余下滑力为：
Ei = KWisinαi - Wi cosαitgφi – CiLi+Ei-1Φi
式中：K —安全系数，一般取K=1.10~1.25；
Wi —第i块滑体的重量，KN；
αi —第i块滑体滑面倾角，度；
Ci —第i块滑体滑带土的黏聚力，Kpa；
φi —第i块滑体滑带土的内摩擦角，度；
Li —第i块滑体滑面的长度，m；
Ei-1 —第I-1块滑体滑面传给第i块滑体的剩余下滑力；
Φi —传递系数。
Φi = cos（αi –αi-1 ）– sin（αi –αi-1 ）tgφi
(三) 滑带各段抗剪强度指标（ c、φ）值的选取
1、由于地质条件和土性的差别很大，不同滑坡c、φ值差别较大。取样试验因取样代表性、试验方法等问题导致数值分散，故至今国内外均是参考试验值并结合经验值，用反算法求主滑段c、φ值。
2、试验法。既要做原状土的，更要做重塑滑带的不同含水量下的（天然、塑限、软塑状态）峰值强度和残余强度。
3、经验数据对比是指同类地质条件下同类型滑坡滑带土指标的类比。牵引段和抗滑段岩性变化和c、φ值变化小，可据经验选取。
4、反算法，主要是反算主滑段c、φ值。
（1）首先判定滑坡当前的稳定度，如1.0、0.98、1.02等；
（2）一个平衡断面方程求一个指标，两个平衡断面方程联立求c、φ两个值，也可用图解法求。
（3）有条件恢复滑前极限平衡状态时，用极限平衡断面反求；若无法恢复原断面时（如古老滑坡），只能以现有稳定断面反求。
(四) 附加力的考虑
1、地震力的考虑（7度以上地震区考虑）；
2、静、动水压力的考虑；
3、滑体浸入水下浮力的考虑；
4、其它附加力的考虑。
(五) 安全系数的确定
1、对滑坡性质等了解的程度，清楚者取小、不清楚者取大；
2、保护对象的重要性，重要者取大值；
3、滑坡的危害性，危害大者取大值；
4、临时工程取大值，永久工程取大植
(六) 计算推力的校核
1、从当地已被破坏建筑物的强度确定其下限值；
2、从当地滑坡剪出口和抗滑段滑体厚度界定滑坡推力下限值（如被动土压力）；
3、从类似滑坡性质和规模比拟滑坡推力值。
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