高速公路工程边坡的工程地质分类分析 【摘要】随着经济的持续发展和公路工程项目建设的持续发展和进步，高速公路工程项目建设也逐渐受到了重视，公路工程项目的建设推动了经济的发展以及国家的进步。而高速公路工程边坡的工程地质的分析和研究的增多，对高速公路的建设有着十分重要的意义，通过对告诉公路边坡工程地质的分析，为高速公路的建设奠定了基础。 【关键词】高速公路；工程边坡；工程地质；分类 江西地貌以山地、丘陵为主，约占全省总面积的78%；地势周高中低，省境边缘群山环绕，中南部丘陵起伏，山体多由变质岩和花岗岩组成。江西省是我国地质灾害比较严重的省份之一，属于地质灾害易发程度较高的地区。省内地质灾害发育，因地质灾害造成的人员伤亡、财产损失情况严重。据不完全统计，全省共有地质灾点25712，规模较大、损失较严重的地质灾害点1209个，共造成869人伤亡，直接经济损失达32669.73万元。特别是近几年来，降雨诱发的地质灾害发生的频率、强度越来越高，造成的损失和危害越来越严重。由此，对于相关地区工程边坡的工程地质的分析有着十分重要的现实作用和意义。 1 按照岩性进行分类 （1）侵入岩边坡。例如花岗岩边坡，岩性相对单一，具有较高的强度并呈块状结构分布，呈陡坡发育卸荷裂隙。 （2）碎屑沉积岩边坡，例如砂岩、页岩、砾岩边坡，不同类型的沉积岩的强度不同，往往呈层状结构进行分布，边坡的形态受到岩层的产出状况的影响，页岩的透水性相对较弱。 （3）喷出岩边坡，例如玄武岩凝灰岩、凝灰角砾岩、流纹岩边坡等等。不同类型的喷出岩边坡的强度差异也较大，并且呈裂隙发育，有时具有层状或者类似层状的结构，孔隙性较大，边坡的形态收到其结构形态的控制。 （4）碳酸岩类边坡，例如石灰岩、白云岩边坡等等，边坡的形态受到岩层产出状况的影响，往往形成悬崖，部分岩溶发育。 （5）软弱岩层边坡，例如泥岩、页岩、泥灰岩、河湖相砂页岩、半成岩等，强度较低，容易分化。 （6）夹有软弱夹层的沉积岩边坡，例如带有泥化夹层或者坡碎夹泥层的砂岩、石灰岩、页岩等等，具有层状结构。 （7）变质岩类边坡，例如片岩、片麻岩、千枚岩、石英岩边坡。大多呈现片状或者层状结构分布，岩体不够完整。
边坡稳定性分析
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浅谈土坡稳定性分析方法 摘要：土坝、路堤、河岸、挖坡以及山坡有可能因稳定性问题而产生滑坡。大片土体从上面滑下堆积于坡脚前。滑动也可能影响到深层，上部土体大幅度下滑而坡脚向上隆起，向外挤出，整个滑动体呈转动状。滑坡将危及到滑坡体及其附近人的生命和财产的安全。目前，边坡失稳的防治仍然是一项很艰巨的任务，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。本文通过对土坡失稳原因分析，对目前常用的边坡稳定分析方法进行总结，以供学习和参考。 关键字：土坡；稳定性；方法 0 前言 边坡一般是指具有倾斜坡面的土体或岩体，由于坡表面倾斜，在坡体本身重力及其他外力作用下，整个坡体有从高处向低处滑动的趋势，同时，由于坡体土（岩）自身具有一定的强度和人为的工程措施，它会产生阻止坡体下滑的抵抗力。一般来说，如果边坡土（岩）体内部某一个面上的滑动力超过了土（岩）体抵抗滑动的能力，边坡将产生滑动，即失去稳定；如果滑动力小于抵抗力，则认为边坡是稳定的。土坡就是具有倾斜坡面的土体。土坡有天然土坡，也有人工土坡。天然土坡是由于地质作用自然形成的土坡，如山坡、江河的岸坡等；人工土坡是经过人工挖、填的土工建筑物，如基坑、渠道、土坝、路堤等的边坡。本文主要介绍目前常用的土坡稳定分析方法，学习要点也是与土的抗剪强度有关的问题。 1 土坡失稳原因分析 土坡的失稳受内部和外部因素制约，当超过土体平衡条件时，土坡便发生失稳现象。 产生滑动的内部因素主要有：（1）斜坡的土质：各种土质的抗剪强度、抗水能力是不一样的，如钙质或石膏质胶结的土、湿陷性黄土等，遇水后软化，使原来的强度降低很多。（2）斜坡的土层结构：如在斜坡上堆有较厚的土层，特别是当下伏土层(或岩层)不透水时，容易在交界上发生滑动。（3）斜坡的外形：突肚形的斜坡由于重力作用，比上陡下缓的凹形坡易于下滑；由于粘性土有粘聚力，当土坡不高时尚可直立，但随时间和气候的变化，也会逐渐塌落。
边坡设计方案方案 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998
xx市xxxx项目 北面地块高边坡设计方案 (方案三)
xxxx 2015年5月15日
建筑边坡设计方案总说明 一、工程概况 市xxxx项目位于xx市北偏西约15公里的平而关村，本工程属xx市xxxx 项目的一部分，位于平而河大桥北端国境线东侧，制度建场地为紧靠平而河的自然边坡，场地及其附近地面标高约130-240m，地形自然坡度为20°-40°。建筑场地规划设计红线东西长约260m，南北宽约120m，面积28992m2，主体建筑是东西长102m，南北宽60m，高为4层的联检大楼，现已完成口岸通道道路。红线西侧10m为中越1035号界碑。因现有红线范围难以容下拟建的建筑设施，业主要求，北面边坡坡脚从红线起向北切坡，西面边坡坡顶边线距国境线留10m 的保护距离，由上往下切坡，切坡尽量少占用红线范围内的场地。本场地的东侧临冲沟以填方为主，西侧及北侧将切出总长约230m，最大切坡高度约53m的建筑边坡。西侧及北侧高边坡开挖支护为本设计范围。 2. 本工程场地整平标高米，建筑边坡坡脚整平标高为米。坡脚处原地面高程为154-188米（未计入放坡增加），坡脚处最大垂直高度约34米。 3.本工程设计采用：下部直立排桩式锚杆挡墙，上部切坡格构式锚杆挡墙，坡顶,坡脚截排水系统。 4.本工程设计使用年限：50年。 二、设计依据及参考资料 一）本工程设计主要依据 1. 建筑边坡工程技术规范 GB50330-2013 2. 建筑地基基础设计规范 GB50007-2011 3. 锚杆喷射混凝土支护技术规范 GB50086-2011 4. 混凝土结构设计规范 GB50010-2010 5. 岩土工程勘察规范 GB50021-2001（2009年版） 6. 建筑抗震设计规范 GB50011-2010 7. xx平而关联检楼边坡工程地质勘察报告 8.甲方提供的电子地形图，用地红线图，总平竖向图等相关资料。 二）设计软件及参考资料 1.理正岩土建筑边坡挡土墙设计软件版本 2.建筑边坡工程勘察设计施工规范征求意见稿 DBJ50—2013 三、周边环境条件 1.本工程设计建筑边坡西侧南端与新建成口岸道路衔接，西侧建筑边坡切坡范围原有边防巡逻道路须偏移重建。 2.本工程设计建筑边坡范围内及周边地下管线：无 3.本工程场地西侧红线距国境线10米，于标高175米处设有1035号界碑。 四、工程地质及水文地质条件 1.地层岩性主要由三叠系中统百逢组（T2b）全风化泥岩、强风化泥岩、中风化泥岩、中风化钙质泥岩组成。其特征简述如下： ①层全风化泥岩：层厚，平均揭露层厚为 ,分布不连续，该覆盖层较薄，工程性能一般。 ②层强风化泥岩：分布较连续，揭露厚度为，平均揭露层厚。容许承载力［σo］=400kPa，工程性能一般。 ③层中风化泥岩：该层揭露厚度～，顶面埋深～，层顶标高～，层底标高～，部分钻孔缺失，场地中分布不连续。容许承载力［σo］=1500kPa，工程性能好。 ④层中风化钙质泥岩（T2b）：该层揭露厚度～，顶面埋深～，层顶标高～，层底标高～，大部分钻孔没有揭露到，场地中分布不连续。容许承载力［σo］=1500kPa，工程性能好。
6 边坡工程地质问题 本章要点： 岩（土）质边坡工程地质问题、岩体稳定的结构分析—赤平极射投影图法 学习目标： 会分析岩（土）质边坡破坏类型；了解边坡稳定性分析方法 边坡是自然或人工形成的斜坡，是人类工程活动中最基本的地质环境之一，也是工程建设中最常见的工程形式。斜坡的形成，使岩土体内部原有应力状态发生变化，出现坡体应力重新分布，主应力方向改变，应力又产生集中；而且，其应力状态在各种自然营力及工程影响下，随着斜坡演变而又不断变化，使斜坡岩土体发生不同形式的变形与破坏。不稳定的天然胁迫和人工边坡，在岩土体重力、水及震动力以及其它因素作用下，常常发生危害性的变形与破坏，导致交通中断、江河堵塞，塘库淤填，甚至酿成巨大灾害。 根据组成边坡的主体材料不同，边坡可分为土质边坡和岩质边坡两种，而这两者主体材料的结构、性质差别很大，其存在的工程地质问题也不相同，需要分开进行研究。 边坡的稳定是一个比较复杂的问题，影响边坡稳定性的因素较多，简单归纳起来有边坡体自身材料的物理力学性质、边坡的形状和尺寸、边坡的工作条件及边坡的加固措施等几个方面。 6.1 岩质边坡工程地质问题 6.1.1岩体结构及稳定性分析方法 一、岩体结构 存在于岩体中的各种地质界面，如岩层层面，裂隙面、断层面、不整合面等，统称为结构面。岩体受结构面切割而产生的单个块体(岩块)称为结构体。所谓岩体结构，就是指岩体中结构面和结构体两个要素的组合特征，它既表达岩体中结构面的发育程度组合，又反映了结构体的大小、几何形式及排列。 大量的工程实践表明，无论是边坡岩体的破坏，地基岩体的滑移,还是隧洞岩体的塌落等，大多是沿着岩体中软弱结构面发生的。也就是说．岩体受工程作用力的破坏过程，主要是结构体沿结构面的剪切滑移、拉开以及整体的累积变形和破裂。因此,从岩体结构的观点分析岩体稳定问题，首先应研究结构面和结构体的类型及其特征。 1、结构面及类型 按其成因可分为沉积结构面、火成结构面、变质结构面、构造结构面和次生结构面五类。其主要特征见表6-1。 2、结构体及类型 不同形式的结构体的组合方式决定着岩体结构类型。常见的岩体结构类型可划分为块体结构、镶嵌结构、碎裂结构、层状结构、层状碎裂结构和等六类。其主要特征见表6-2。 二、岩体稳定性分析方法 在公路工程实践中，遇到的各种各样工程地质问题，归纳起来，主要就是路堑边坡稳定问题以及路、桥地基稳定问题和隧道围岩稳定问题。这三方面的问题，实质上就是一个岩体的稳定问题。所谓岩体稳定，它是一个相对的概念，是指在一定的时间内、一定的自然条件和人为因素的影响下，岩体不产生破坏性的剪切滑动、塑性变形或张裂破坏。 岩体稳定分析，目前一般多通过岩体结构分析、力学分析及对比分析进行，三者互相结合，互相补充，互相验证，作出综合评价。
边坡工程地质问题 一、边坡变形破坏的基本类型 (一)边坡的变形类型 1、卸荷回弹 卸荷回弹是斜坡岩体积存的弹性应变能释放而产生的。 斜坡中经卸荷回弹而松弛，并含有与之有关的表生结构面的那部 分岩体，通常称为卸荷带。 (1)河谷下切，在陡峻的河谷岸坡上形成的卸荷裂 隙；路堑边坡的开挖，使新的卸荷裂隙产生。 (2)上覆岩石被剥蚀去，深部的岩石形成平行于地 面的卸荷裂隙，常见于花岗岩出露地区，尤其是采石场 里。 2、蠕动： 斜坡的蠕变是在坡体应力(以自重应力为主)长期作用下发生的 一种，缓慢而持续的变形，这种变形包含某些局部破裂，并产生一些 新的表生破裂面。 (1)表层蠕动
疏松的土质边坡 破碎的岩质边坡 疏松的土质边坡破碎的岩质边坡 层状结构的岩质边坡 (2)深层蠕动 软弱基底蠕动 坡体蠕动 软弱基底蠕动
坡体蠕动 (二)边坡的破坏类型 1、表层破坏 (1)剥落： (2)冲沟： (3)滑塌： 2、深层破坏 (1)滑坡 (2)崩塌、落石 二、影响边坡稳定性的因素 1.岩土性质和类型 岩性对边坡的稳定及其边坡的坡高和坡角起重要的控制作用。坚硬完整的块状或厚层状岩石如花岗岩、石灰岩、砾岩等可以形成数百米的陡坡。而在淤泥或淤泥质软土地段，由于淤泥的塑性流动，几乎
难以成形边坡。黄土边坡在干旱时，可以直立陡峻，但一经水浸土的强度大减，变形急剧，滑动速度快，规模和动能巨大，破坏力强且有崩塌性。松散地层边坡的坡度较缓。 2.地质构造和岩体结构的影响 在区域构造比较复杂，褶皱比较强烈，新构造运动比较活动的地区，边坡稳定性差。断层带岩石破碎，风化严重，又是地下水最丰富和活动的地区极易发生滑坡。岩层或结构的产状对边坡稳定也有很大影响，水平岩层的边坡稳定性较好，但存在陡倾的节理裂隙，则易形成崩塌和剥落。同向缓倾的岩质边坡(结构面倾向和边坡坡面倾向一致，倾角小于坡角)的稳定性比反向倾斜的差，这种情况最易产生顺层滑坡。结构面或岩层倾角愈陡，稳定性愈差。如岩层倾角小于1 0°～15°的边坡，除沿软弱夹层可能产生塑性流动外，一般是稳定的；大于25°的边坡，通常是不稳定的；倾角在15°～25°的边坡，则根据层面的抗剪强度等因素而定。同向陡倾层状结构的边坡，一般稳定性较好，但由薄层或软硬岩互层的岩石组成，则可能因蠕变而产生挠曲弯折或倾倒。反向倾斜层状结构的边坡通常较稳定，但垂直层面或片理面的走向节理发育且顺山坡倾斜，则亦易产生切层滑坡。 3.水的作用 地表水和地下水是影响边坡稳定性的重要因素。不少滑坡的典型实例都与水的作用有关或者水是滑坡的触发因素；充水的开裂隙将承
Ⅰ、名词解释(5道) 1、岩质边坡得变形:就是指边坡岩体只发生局部位移或破裂,没有发生显著得滑移或滚动,不致引起边坡整体失稳得现象。P170 ２、松动:边坡边坡形成初始阶段,坡体表部往往出现一系列与坡向近于平行得陡倾角张开裂隙,被这种裂隙切割得岩体便向临空方向松开、移动、P１70 3.边坡卸荷带:发育有松动裂隙得坡体部位、Ｐ１70 4。剥落:边坡岩体在长期风化作用下,表层岩体破坏成岩屑与小块岩石,并不断向坡下滚落,最后堆积在坡脚,而边坡岩体基本上就是稳定得。P１71 5。蠕动:边坡岩体在重力作用下长期缓慢得变形。P1７1 ６、表层破坏:岩质边坡得表层破坏主要就是地表应力释放、物理风化等原因引起得,其破坏深度一般为几cm~几m,主要表现为松动与剥落。P１71 ７。深层蠕动:主要发育在边坡下部或坡体内部,按其形成机制特点,深层蠕动有软弱基座蠕动与坡体蠕动两类。P17１ 8.松驰张裂:指边坡岩体由卸荷回弹而出现得张开裂隙得现象。 9。倾倒:也称崩塌落石。P1７3 10。顺层边坡:发育在单斜岩层地区得天然斜坡或人工边坡,坡面与层面一致,被称为顺层边坡、Ｐ17４ Ⅱ、单项选择题(在下列各题中选最佳答案,将其代码填在括号中)(1８道) 1.松动裂隙,张开程度及分布密度由坡面向深处()。P170 A。减小Ｂ.增大Ｃ。不变D、先增大后减小 2、当( )时风化剥落可能引起崩塌。P1７１ A。在软硬互层边坡上B、岩层倾向与坡向相同Ｃ、岩层倾向与坡向相反 D。岩层倾角与坡脚相差很大 ３。下列边坡最易发生蠕动变形得就是()。P１7１ A。页岩Ｂ.砂岩C。灰岩Ｄ、花岗岩 4、下列能产生剪切裂隙得就是( )。 A.松弛张裂Ｂ.卸荷裂隙C。滑坡后壁D。边坡坡脚 5.边坡格构加固起到了( )作用。P1８５ A.提高抗滑力 B.减小下滑力 C.传力结构D、美观 6、土质边坡发生表层滑塌得主要因素就是( )。P１６9 Ａ。日照 B.地下水Ｃ、人类耕作Ｄ、地震 7、当边坡(),且层间接触面得倾向与边坡方向一致,有时由于水得下渗使接触面润滑,造成上部土质边坡沿接触面滑走得破坏。P1７０ A.上层为土,下层为基岩 B.上层为土,下层为土C、上层为基岩,下层为基岩 D、上层为基岩,下层为土 8。有时反坡向得薄层岩层会向临空面一侧发生弯曲,形成“点头弯腰",这就是因为( )、P１７1 A.风化Ｂ。软硬岩互层Ｃ.人工开挖Ｄ。倾角大于坡脚
Ⅰ．名词解释 (5道) 1．岩质边坡的变形：是指边坡岩体只发生局部位移或破裂，没有发生显著的滑移或滚动，不致引起边坡整体失稳的现象。P170 2．松动：边坡边坡形成初始阶段，坡体表部往往出现一系列与坡向近于平行的陡倾角张开裂隙，被这种裂隙切割的岩体便向临空方向松开、移动。P170 3．边坡卸荷带：发育有松动裂隙的坡体部位。P170 4．剥落：边坡岩体在长期风化作用下，表层岩体破坏成岩屑和小块岩石，并不断向坡下滚落，最后堆积在坡脚，而边坡岩体基本上是稳定的。P171 5．蠕动：边坡岩体在重力作用下长期缓慢的变形。P171 6．表层破坏:岩质边坡的表层破坏主要是地表应力释放、物理风化等原因引起的，其破坏深度一般为几cm～几m，主要表现为松动和剥落。P171 7．深层蠕动：主要发育在边坡下部或坡体内部，按其形成机制特点，深层蠕动有软弱基座蠕动和坡体蠕动两类。P171 8．松驰张裂：指边坡岩体由卸荷回弹而出现的张开裂隙的现象。 9．倾倒：也称崩塌落石。P173 10．顺层边坡：发育在单斜岩层地区的天然斜坡或人工边坡，坡面与层面一致，被称为顺层边坡。P174 Ⅱ．单项选择题(在下列各题中选最佳答案，将其代码填在括号中)(18道) 1．松动裂隙，张开程度及分布密度由坡面向深处（）。 P170 A．减小 B．增大 C．不变 D．先增大后减小 2．当（）时风化剥落可能引起崩塌。P171 A．在软硬互层边坡上 B．岩层倾向和坡向相同 C．岩层倾向和坡向相反 D．岩层倾角和坡脚相差很大 3．下列边坡最易发生蠕动变形的是（）。 P171 A．页岩B．砂岩 C．灰岩 D．花岗岩 4．下列能产生剪切裂隙的是（）。 A．松弛张裂 B．卸荷裂隙 C．滑坡后壁D．边坡坡脚 5．边坡格构加固起到了（）作用。 P185 A．提高抗滑力 B．减小下滑力C．传力结构 D．美观 6．土质边坡发生表层滑塌的主要因素是（）。 P169 A．日照B．地下水 C．人类耕作 D．地震 7．当边坡（），且层间接触面的倾向与边坡方向一致，有时由于水的下渗使接触面润滑，造成上部土质边坡沿接触面滑走的破坏。P170 A．上层为土，下层为基岩 B．上层为土，下层为土 C．上层为基岩，下层为基岩D．上层为基岩，下层为土 8．有时反坡向的薄层岩层会向临空面一侧发生弯曲，形成“点头弯腰”，这是因为（）。P171
每次大的深部构造运动都会导致产生新的应力状态水平应力=上覆岩层重力X侧压应力系数构造应力场内：自重应力 水平应力铅直应力 李四光《地质力学理论》非洲测得：水平应力是铅直应力的2.6倍 2.6其他因素影响 一、露天矿存在年限 具体讲应指边坡服务年限 时间长，岩体强度减弱大，稳定系数大些 二、边坡形状 凹形：侧向阻力大，稳定性好 凸性：侧向阻力小，稳定性不好 但凸性边坡剥离量最小，经济合理 三、地形荷载：外排土场就近位置 推进方向（工作线）破坏岩体完整性，引起边坡滑落总之，因为边稳固什么很多，尚待研究。 3 —1边坡工程地质工作程序 一、边坡工程工作主要任务： 1、搜集影响边坡稳定性的各项因素； 2、分析边坡岩体的稳定性： —查明岩体中结构面分布及岩性变化； —分析潜在滑面； —建立滑动模式。 二、边坡工程地质工作程序： 三、1、区域地质背景； 四、2、矿区地质构造； 五、3、露天矿现采场边坡工程地质条件； 六、4、露天矿最终采场边坡工程地质条件； 七、5、露天矿边坡工程地质分区。 三、露天矿边坡各阶段的工作内容 -矿山地质勘探报告； -露天矿设计阶段； -投产以后岩层暴露。 1、岩性分布； 2、地质结构面分布 3、出水点； 4、采掘台阶现状； 5、工程地质分区及剖面线； 6、岩石力学试验取样地点 3—2岩体结构面的调查主要调查节理、岩层面产状、密度。
方法：地面测量；钻孔。 一、 结构面地面调查（表 3-1为调查内容） 二、 钻孔定向取芯，主要是探明深部的不利结构面。 （一）岩芯定向 三个要素：倾向、倾伏角、围岩轴 线（旋转的某一基准线）。 第五章边坡稳定性计算 5.1概述 一、边坡岩体内部分析 1、有两种运动 a 、 相对静止：边坡稳定 b 、 显着变动：滑坡（变动非常复杂） 2、滑坡原因 a 驱动滑坡因素 震动 水 构造应力 温差应力 b 、抗滑能力 岩体强度 二、 露天采场边坡 1、 高大边坡 2、 暴露岩层多 3、 地质构造面纵横交错 4、 水文及工程地质条件复杂 因此，边坡随时监控调整，合理的边帮角只能最终评价。 三、 目前研究现状及任务 1、 土体边坡稳定研究，解决岩石边坡有许多问题 2、 露天边坡稳定计算任务 a 验算已有边坡的稳定性，以便决定是否采取防护措施，并作为防护设施设计的依据。 b 、 设计露天矿合理边坡角，在已知开采深度，设计既经济合理又安全的边坡角。 c 、 边坡的技术原理 I 、到界边帮台阶的减震爆破 n 、防排水 川、伞檐处理 管理不善，缓坡可能滑坡，管理好陡帮也可能安全（例如平装西露天矿）结合生产工艺 3、 经验法选取边帮稳定角 爆破<40度 金属矿<50度 4、边坡稳定表示方法 当 Fs<1，滑坡 四、本章研究内容： 当 Fs=1，极限平衡 当 Fs>1，稳定。保守起见 根据边坡服务年限选取不同值 :=Fs F 抗滑数取 滑力 1.3。
1、边坡稳定影响因素: ( 1) 岩土性质的影响; ( 2) 岩层的构造与结构的影响; ( 3) 水文地质条件的影响: ( 4) 地貌因数; ( 5) 风化作用的影响; ( 6) 气候作用的影响; ( 7) 地层作用; ( 8) 人类活动 2、滑动形式: ( 1) 牵引式滑坡( 2) 推移式滑坡( 3) 整体式滑坡 3、影响边坡稳定性的因素: ( 1) 边坡自身材料的物理力学性质( 2) 边坡的形状和尺寸( 3) 边坡的工作条件( 4) 边坡的加固措施 4、滑坡发生的原因: (1)地震( 2) 雨雪天气( 3) 与附近煤矿地下开采有关 5、边坡工程的地质勘探: 内容: 地形地貌特征、地层结构特征、地质构造、地下水、地层、边坡岩土体的物理力学参数、边坡的稳定性现状及边坡邻近的建筑物情况。 6、边坡工程地质勘探手段: 钻探、探井、探槽和物探。 7、对于边坡岩土体的试验一般仅考虑下列项目的试验: (1)粘性土: 天然容重、天然含水量、土粒容重、可塑性、压缩性及抗剪强度。 ( 2) 沙土: 颗粒分析、天然容重、天然含水量、土粒容重及自然休止角。 ( 3) 碎石土: 颗粒分析, 对含粘性土较多的碎石土, 宜测定粘性土的天然含水量和可塑性, 必要时大致积容重试验。 ( 4) 岩石: 测定天然状态和饱和状态下的无侧限抗压强度。 8、边坡滑动面的地址勘探主要目的: 查明滑动面的位置、形态、力学特征、滑体结构、各地层面物理力学性质、滑动的成因、稳定程度, 并预测其发展趋势。 8、边坡处治的常见措施
( 1) 放缓边坡; ( 2) 支挡; ( 3) 加固: 注浆加固、锚杆加固、土钉加固、预应力锚索加固; ( 4) 防护: 植物防护、工程防护( 砌体封闭防护、喷射素混凝土防护、挂网锚喷防护) ( 5) 排水: 截水沟、坡内排水沟。 9、边坡工程中的极限状态设计原则边坡设计要解决的根本问题是在边坡的稳定与经济之间选择一种合理的平衡, 力求以最经济的途径使服务于工程建筑物的边坡满足稳定性和可靠性的要求。 10、边坡坡度的确定: 根据岩石性质、工程地质和水文地质条件、施工方法、边坡的高度等因素, 对照当地自然极限边坡或人工边坡的坡度确定; 对于土质均匀的边坡, 可采用力学检验法或稳定性验算法进行确定。 11、边坡的防护: 针对容易风化剥落或破碎程度较为严重的被面, 应当考虑坡面的防护措施, 以防止各种自然作用对边坡的破坏作用, 以保证边坡的稳定性。设计中应注意边坡的防护与边坡环境美化相结合。植草、喷射混凝土进行防护, 也可用现浇混凝土( 钢筋混凝土或素泥凝土) 板进行加固。根据格构的特点和作用, 特别适用于坡度较陡、坡体岩土均匀且较坚硬的公路边坡或公路滑坡。但对于不同稳定性的边坡应采用不同的格构形式和锚固形式的组合进行加固或坡面防护。 14、边坡格构加固设计的内容包括: ( 1) 边坡稳定性分析和荷载计算; ( 2) 选择格构型式及加固方案; ( 2) 拟定格构的尺寸确定锚杆( 索) 的锚固荷载; ( 4) 锚杆( 索) 的设计计算; ( 5) 格构内力计算及结构设计; ( 6) 加固后边坡的稳定性验算。 15、排除地表水的目的在于: 拦截、引离滑坡范围外的地表水, 使其不致进入滑坡区; 将降落或出露在滑坡范围内的雨水及泉水尽速排除, 使其不致渗入滑坡体。 16、滑坡地下排水的主要目的是: 排除滑面( 带) 积水。排除地下水可使滑坡体土体干燥, 从而提高其强度指标, 降低土壤的重度, 并可消除地下水的水压力, 以提高滑坡体的稳定性。
商丘毕冕文化传播有限公司创新性实验计划项目 项目名称：基坑边坡稳定性分析设计软件开发
一、项目组成员情况介绍（包括自身具备的知识、特长、兴趣，参加过的科技创新活 动等） 项目组成员跨专业跨学科分布，涉及知识面广。作为工程专业学生，已经 熟练掌握土力学的知识，以及边坡工程稳定性分析设计的方法，做了大量的练 习并且接触了多个实际工程案例。除此之外，团队成员在学习中也接触和学习 了计算机辅助设计，已经掌握了CAD制图以及CAD的二次开发编程语言autolisp，可以使用该语言进行二次开发，然后使用windows MFC将其封装成 为可以方便安装使用的可执行安装包。方便使用，高效便捷，创造较高的工程 效益和经济效益。 之前在指导老师的帮助下，申请了一个软件著作权登记证书。《室内土工实验 数据计算绘图软件》，是通过计算机编程的方法解决工程实验中的难题，取得 良好效果，获得河南省教育厅举办的教育信息化应用成果奖二等奖、河南省电 化教育馆优秀论文三等奖。 项目组成员思想积极活跃，参加国家级创新创业项目，结构模型设计比赛等。 项目组成员熟悉计算机图形学以及土木工程信息技术，具有较好的编程能力。二、项目研究背景 目前建筑物建设高度越来越高，在施工时往往需要开挖深基坑。基坑开挖时有 放坡开挖和支护开挖方式。无论是放坡开挖还是支护开挖，都需要事先对基坑 工程进行设计。在设计过程中需要做大量的计算工作，这些计算工作使用程序 软件计算替代工程师手算，会增加工作效率提高准确性。目前，项目团队已经 做了不少工作，已经申请了一项软件著作权《室内土工实验数据计算绘图软件》，可以计算出土体的力学参数。结合土体的性质，我们已经掌握了进行土 体边坡稳定性分析的计算方法和流程。现在需要通过写程序，把传统上手算流程，用程序进行计算和设计。尤其是在城市市区，开挖施工场地的局限，往往 需要对基坑边坡进行验证和支护，以免对邻近的周围其他建筑物造成不利影响。通过我们的这个项目，把之前繁芜复杂的验算和设计流程编制成计算机程序， 对边坡工程和基坑稳定的验证和设计变得轻松简单，实现更高的社会效益和经 济效益。 三、国内外的研究现状及研究意义
岩质边坡类型、结构面特征及稳定性分析 【摘要】边坡的稳定性受控于岩土体的基本特性和人为改造的程度两方面因素。由于地质体的复杂性、多变性和不均质性，因而道路工程边坡设计是预测性、风险性的设计。本文针对山区不同的边坡类型突出的边坡岩土体失稳问题，结合四川、重庆、云南等省山区道路工程建设项目边坡工程及滑坡灾害的勘查和治理，在研究山区地质背景和地质特征基础上，系统研究边坡岩体结构分类方法，以及开挖边坡岩体稳定性的岩体结构分析方法。 【关键词】地质灾害；岩体分类；结构特征；软硬岩层；结构面；稳定性 泥岩、泥质粉砂岩比较软弱，该类岩层具有透水性弱、亲水性强，遇水易软化、塑变，抗风化能力弱，易崩解等特性。从边坡角度来讲，多数边坡由软硬岩体构成，对边坡岩体的变形破坏起控制作用，岩质边坡软硬结构体构成，岩性层间结合差、软弱结构面发育，边坡开挖后极易发生山体变形、滑坡，特别是山前地带岩土质边坡、顺层岩质边坡及以岩层走向发育沟谷的一侧的边坡，多属顺层易滑地带。雨季经常诱发大量滑坡灾害，在道路等工程建设项目中，也经常诱发大量开挖边坡岩体失稳灾害。 开挖边坡岩土体失稳灾害的根本原因在于具有特殊的岩体结构特征和不利的岩体力学性质，其中开挖边坡岩体结构特征是控制开挖边坡稳定性的重要因素，边坡岩体的变形与破坏与边坡岩体结构面发育特征、结构面与开挖面的空间组合有密切关系，因此对边坡岩体结构、结构面特征的系统研究具有重要意义。 1.边坡岩体结构类型划分 边坡岩体的变形破坏与其岩体结构特征有密切的关系。根据岩体结构面、结构体特性，并充分考虑控制性结构面与边坡开挖临空面之间的空间组合关系，系统研究岩体结构类型的划分，给出各种岩体结构类型边坡稳定性分析模型，以便于在工程勘察设计中简便、快速应用。 针对岩体结构类型和边坡工程的特点，在边坡岩体结构类型划分中考虑如下因素： 1）岩质边坡的岩性特点及岩性组合特征 岩质边坡岩性组合最为显著的特点是不同力学性质的岩层互层，从边坡工程角度，开挖边坡工程的岩性组合主要有软质泥质岩为主的层状结构、软硬相间的砂泥岩互层结构和巨厚层硬岩为主的层状结构。 软质泥质岩为主的层状结构主要指开挖边坡岩体以软弱泥质岩为主，边坡岩体中夹少量薄层硬岩，但对整个边坡岩体性质影响不大。
（建筑工程管理）第八章公路工程地质问题
工程建筑和工程地质条件(地质环境)相互作用、相互制约而引起的，对建筑本身的顺利施工和正常运行或对周围环境可能产生的影响的地质问题称为工程地质问题。 第壹节路基工程地质问题 路基所出现的各种软化、变形和整体失稳壹般称为路基病害。路基病害常和特殊的工程地质条件有关，其实质是路基工程地质问题。 壹、路基不均匀变形 路基不均匀变形以路基沉陷变形较为常见，但也包括鼓胀变形。除路基施工碾压不够外，特殊的工程地质条件常是主要原因。软土、湿陷性黄土、多年冻土、岩溶空洞和地下矿山采空区等分布区域的路基常出现路基沉陷变形，而在盐渍土和膨胀土分布地区的路基则出现不均匀鼓胀变形。 1、软土路基沉陷 软土具有强度低、压缩性高、含水量大和透水性小等不利的工程性质。在软土上修筑公路时，经常遇到软土地基压缩变形和地基剪切破坏带来路堤过大沉陷和破坏俩大工程问题。 软土地基处理方法壹般有换填法，抛石挤泥法，反压护道法，砂垫层法，预压、沙井或袋装沙井、挤密沙桩、塑料板等排水法，石灰、水泥或化学药剂加固法等。 2、黄土地基沉陷 黄土路基常出现路堤下沉、坡面冲刷、边坡滑塌和滑坡、冲沟侵蚀路基等工程病害。特别是湿陷性黄土浸水后结构迅速破坏而发生显著的附加下沉，工程病害更是经常发生而且强烈。 3、多年冻土路基变形 由于修筑公路破坏了多年冻土的水热平衡状态，吸热大于散热，多年冻土逐渐融化，引起路基基底发生不均匀沉陷，或由于水分向路基上部集聚而引起冻胀、翻浆。另外，路基下的冰丘、冰锥和季节活动层的冻融作用往往会使路基鼓胀，引起路基、路面的开裂和变形；当冰丘、冰锥溶解后，路基又发生不均匀沉陷。 4、膨胀土路基变形 膨胀土因特殊的工程性质对工程建筑产生多种危害，而且变形破坏具有反复性。在膨胀土地区，房屋建筑常普遍出现开裂变形；，路面常出现大范围、大幅度的随季节变化的波浪变形；路基常出现的病害有不均匀鼓胀和沉陷，沿路肩部位的纵裂和坍肩，在路堑边坡和路堤边坡的剥落、冲蚀、溜塌、坍滑和滑坡，有“逢堑必滑，无堤不坍”之说。 这些病害的产生必须具备俩个基本条件：壹是土具有胀缩特性，；二是水的渗入，。因此，控制填土的性质或改善土的胀缩性，减小路基、路面水的渗入，是防治膨胀土道路病害的重要手段。 5、盐渍土路基变形 影响路基盐胀的主要因素有土质、含盐类型、含盐量、土的含水量、土体密度、温度及其变化过程等。 空隙较小的粘性土和空隙较大的砂性土不利于水和盐分的迁移，对盐胀不利。壹般来讲，盐胀最为强烈的土为粉性土。 各种盐类中，以硫酸盐的胀缩最为明显，其中又以Na2SO4最强烈，氯盐和碳酸盐类的胀缩性较小。 6、岩溶和采空区路基沉陷 岩溶地区路基的主要工程地质问题有：由于地下洞穴顶板的坍塌，引起位于其上的路基及其附属构造无发生坍塌、下沉或开列；由于地下岩溶水的活动，或因地面水的消水洞穴阻塞，导致路基基底冒水、水淹路基、水冲路基以及隧道涌水等病害。 地下矿山采空区塌陷常造成地面大范围沉陷，给位于其上的公路带来路基路面变形和破坏。
据弹性理论： 每次大的深部构造运动都会导致产生新的应力状态 水平应力=上覆岩层重力×侧压应力系数 构造应力场内：自重应力 水平应力 铅直应力 李四光《地质力学理论》 非洲测得：水平应力是铅直应力的2.6倍 2.6其他因素影响 一、露天矿存在年限 具体讲应指边坡服务年限 时间长，岩体强度减弱大，稳定系数大些 二、边坡形状 凹形：侧向阻力大，稳定性好 凸性：侧向阻力小，稳定性不好 但凸性边坡剥离量最小，经济合理 三、地形荷载：外排土场就近位置 推进方向（工作线）破坏岩体完整性，引起边坡滑落总之，因为边稳固什么很多，尚待研究。 3—1边坡工程地质工作程序 一、边坡工程工作主要任务： 1、搜集影响边坡稳定性的各项因素； 2、分析边坡岩体的稳定性：
—查明岩体中结构面分布及岩性变化； —分析潜在滑面； —建立滑动模式。 二、边坡工程地质工作程序： 三、1、区域地质背景； 四、2、矿区地质构造； 五、3、露天矿现采场边坡工程地质条件； 六、4、露天矿最终采场边坡工程地质条件； 七、5、露天矿边坡工程地质分区。 三、露天矿边坡各阶段的工作内容 -矿山地质勘探报告； -露天矿设计阶段； -投产以后岩层暴露。 1、岩性分布； 2、地质结构面分布 3、出水点； 4、采掘台阶现状； 5、工程地质分区及剖面线； 6、岩石力学试验取样地点 3—2岩体结构面的调查 主要调查节理、岩层面产状、密度。 方法：地面测量；钻孔。 一、结构面地面调查（表3-1为调查内容） 二、钻孔定向取芯，主要是探明深部的不利结构面。
（一）岩芯定向三个要素：倾向、倾伏角、围岩轴 线（旋转的某一基准线）。 第五章边坡稳定性计算 5.1概述 一、边坡岩体内部分析 1、有两种运动 a、相对静止：边坡稳定 b、显着变动：滑坡（变动非常复杂） 2、滑坡原因 a、驱动滑坡因素 荷载 震动 水 构造应力 温差应力 b、抗滑能力 岩体强度 二、露天采场边坡 1、高大边坡 2、暴露岩层多 3、地质构造面纵横交错 4、水文及工程地质条件复杂 因此，边坡随时监控调整，合理的边帮角只能最终评价。 三、目前研究现状及任务
... . . 土坡稳定性计算书 本计算书参照《建筑施工计算手册》江正荣编著中国建筑工业、《实用土木工程手册》第三版文渊编著人民教同、《地基与基础》第三版中国建筑工业、《土力学》等相关文献进行编制。 计算土坡稳定性采用圆弧条分法进行分析计算，由于该计算过程是大量的重复计算，故本计算书只列出相应的计算公式和计算结果，省略了重复计算过程。 本计算书采用瑞典条分法进行分析计算，假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体，还假定不考虑土条两侧上的作用力。 一、参数信息: 条分方法：瑞典条分法； 考虑地下水位影响； 基坑外侧水位到坑顶的距离(m)：1.56； 基坑侧水位到坑顶的距离(m)：14.000； 放坡参数： 序号放坡高度(m) 放坡宽度(m) 平台宽度(m) 条分块数 0 3.50 3.50 2.00 0.00 1 4.50 4.50 3.00 0.00 2 6.20 6.20 3.00 0.00 荷载参数： 土层参数：
序号土名称 土厚 度 （m） 坑壁土的重 度γ(kN/m3) 坑壁土的摩 擦角φ(°) 粘聚力 （kPa） 饱容重 (kN/m3) 1 粉质粘土15 20.5 10 10 20.5 二、计算原理: 根据土坡极限平衡稳定进行计算。自然界匀质土坡失去稳定，滑动面呈曲面，通常滑动面接近圆弧，可将滑裂面近似成圆弧计算。将土坡的土体沿竖直方向分成若干个土条，从土条中任意取出第i条，不考虑其侧面上的作用力时，该土条上存在着： 1、土条自重， 2、作用于土条弧面上的法向反力， 3、作用于土条圆弧面上的切向阻力。 将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数，考虑安全储备的大小，按照《规》要求，安全系数要满足>=1.3的要求。 将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数，考虑安全储备的大小，按照《规》要求，安全系数要满足>=1.3的要求。 三、计算公式:
浅析地震边坡稳定性的工程地质分析 地震边坡的稳定性，是工程地质分析中的关键问题。因为地质环境的多样性，以及对地质信息的不够了解，所以工程地质的科学定性与分析能够在地质环境多样的边坡工程中，发挥出极其重要的作用。 标签：地震边坡边坡稳定性地质工程分析 四川汶川地震，青海玉树地震，云南鲁甸地震等国内多次重大地震灾害，引发地质学者对地震影响条件的研究。引发地震的诱因具有非常多的因素，其中最广为人知的就是地壳运动引发的地震。经过地质学者对地震灾害的深入研究，地震边坡的稳定性讨论逐渐成为地质学者们研究的核心问题。无独有偶，水工环工程领域，岩土工程领域，同样对地震边坡的稳定性问题极度关注。可以说，这是地质工程领域共同的研究难题。 1地震边坡稳定研究的意义 曾经在对地震边缘的稳定性研究中，从来没有通过工程地质领域的视角，去进行深度的研究。事实上，水工环工程研究，岩土工程研究，地震工程研究与地震边缘稳定性的工程地质研究，都是地质工程领域内的核心研究问题。 本文将探讨一下测量地震边坡稳定性的试验，以及评估地震边坡稳定性的方式。然后分析出地震边坡的稳定性，及在何种地质环境中，会出现的不稳定性现象，最终归纳出影响地震边坡稳定性的因素。 2测量地震边坡稳定性的试验方法 2.1通过分析土质强度的方法测量稳定性 通常情况下，地震会造成边坡稳定性的变形。在模拟的地震环境中，对边坡的土质结构强度经行试验。测试边坡的土质结构强度，是否出现强度明显变化的现象产生。如果试验的结果没有表现出明显变化，边坡的稳定性就不会应为地震的影响而出现严重的移位问题。 2.2通过模拟地震试验的方法测量稳定性 在按现实边坡的比例作出的微缩模型上，通过模拟地震，来测量记录地震对边坡稳定性产生的影响或变化。从而判断取本、取样边坡的稳定性是否会在发生地震中受到影响，发生永久性位移。 2.3通过拟静试验的方法测量稳定性 拟静试验就是模拟地震环境，通过简化水平恒定加速作用和竖直方向的恒定
“露天矿边坡稳定性分析及岩移监测方法” 编制说明 一、工作简况 1 任务来源 《露天矿边坡稳定及岩移监测方法》由国家安全生产监督管理总局国家煤矿安全监察局于2011年下达计划项目，计划编号为2011-MT-29，由煤炭行业煤矿安全标准化技术委员会归口。 2 主要参加单位和工作组成员 起草单位煤科集团沈阳研究院有限公司在接到通知后立即组织起草小组对本标准进行起草，起草人员主要为祖国林、韩猛、缪海宾等人。 3 工作简要过程 3.1 成立起草工作组，编写讨论稿 《露天矿边坡稳定及岩移监测方法》于2011年7月成立起草工作组，2012年1月完成工作组讨论稿。期间，起草小组成员通过调研、对相关资料的收集整理及8次内部讨论，2次专家讨论，于2012年1月形成标准的征求意见稿。3.2 征求意见阶段 2012年2月开始征求意见工作，在此期间起草小组共进行6次内部讨论，1次专家讨论，邀请煤科集团沈阳研究院有限公司张延寿等专家对征求意见稿提出相关意见，并加以修改，于2015年6月向全国典型露天煤矿、高校、科研等单位17位从事露天开采和边坡稳定性研究与工作的专家发出征求意见稿。 3.3 形成送审稿 征求意见稿回函单位17家，提出意见单位11家，修改意见总数44个，起草小组讨论后采纳18个，未采纳26个。起草小组根据专家反馈的意见及时进行讨论、修改，于2015年8月向煤炭行业煤矿安全标准化技术委员会露天煤矿安全及设备分会提交送审稿。 3.4 审查阶段 2015年8月27日~28日，煤炭行业煤矿安全标准化技术委员会露天煤矿安全及设备分会在沈阳召开该标准审查会，通过了标准审查。 3.5 报批
起草小组按照审查会会议纪要和专家意见完成对标准送审稿的修改，于2016年1月18日形成了《露天矿边坡稳定性分析及岩移监测方法》报批稿。 3.6 报批稿再报批审查 2019年12月9日，中国煤炭工业协会在北京召开煤炭行业标准审查会，审查会专家提出修改意见总数6个，起草小组成员根据专家审查意见进行8次内部讨论，1次专家讨论，采纳修改意见6个，未采纳0个，于2020年1月14日形成了标准最终报批稿。 4 标准编制的目的、意义和必要性 露天矿边坡稳定是确保露天矿安全、高效生产的关键问题，而边坡稳定性分析与边坡岩移监测又是边坡稳定性研究中最重要的两大部分。只有边坡稳定分析成果可靠、及时、科学、符合实际才能使露天矿边坡稳定性的评价判断合理，使露天矿的生产安全、高效。如果边坡稳定分析成果不符合实际，则设计的边坡稳定、生产能力就不能实现，生产中就可能发生边坡失稳、滑坡，而造成重大经济损失、人员伤亡。 我国内蒙设计新建的几个大型露天煤矿，就有按设计在露天矿建设初期边坡角未达设计值就发生滑坡的例子。如某露天煤矿端帮边坡角为26°，内排边坡角为18°，在建设期间就发生了多次滑坡，当将端帮边坡角降至24°，内排边坡角降至10°，边坡仍处于不稳定状态。这说明在边坡设计、工程地质勘查、岩石物理力学参数选取、边坡稳定性分析等环节存在严重缺陷。由此可见边坡稳定性分析方法规范合理的重要性、必要性、紧迫性。 《露天矿边坡稳定性分析及岩移监测方法》是在总结多年露天矿边坡稳定性分析评价经验教训的基础上提出的。规范边坡工程地质勘查、岩石物理力学性试验与参数指标选取、边坡破坏机理与滑坡模式分析、边坡稳定性分析方法。 但是由于岩体构造、软弱夹层、地下水赋存条件复杂多变，岩石物理力学性质多样多变，使边坡各具特点，故不能用同一滑坡模式与分析公式进行计算。因此本标准提出较为适合各类边坡的方法选用，以使边坡稳定性分析的计算成果更为符合实际。 边坡岩移监测方法在国家、安监局等有关标准中均有论述与规定，但都没有系统的提出标准，而岩移监测又是掌握边坡动态、检验边坡稳定性、实现滑坡预
一、我国边坡工程 （一）我国对边坡工程的系统研究 我国对边坡工程的系统研究始于中华人民共和国成立后，随着国家经济建设的迅速发展，工程建设涉及的自然边坡越来越多，同时产生了大量的人工边坡，因而对边坡的工程地质研究也日益加深。国内对边坡的工程地质研究基本分为三个阶段。 （1）被动治理阶段（20世纪50年代~60年代中期）。20世纪50年代初期，由于对边坡变形破坏产生的条件、作用因素、运动机理及其危害性缺乏认识，在建设中盲目挖方，造成边坡失稳的事故屡屡发生，被迫对已发生的边坡进行勘测、研究和治理。既耽误了工期，又增加了投资，产生很大的浪费。 (2)专题研究阶段（20世纪60年代中期~80年代初）。人们从实践中逐渐认识到要有效的预防，减轻和防治边坡失稳造成的灾害，必须深入系统地研究各种边坡的类型、分布、产生的条件、作用因素及其发生和运动的机理，对此列出了若干个专题进行研究。 （3）由治理为主发展到以预防为主阶段，逐步形成不稳边坡防治的理论体系（20世 纪80年代至今）。随着国民经济的大发展，不稳边坡失稳造成的影响更加突出，对防 灾减灾的要求也更高。 （二）、岩土灾害检测光纤传感仪的技术背景 软土地基的形变和稳定是软基筑路工程的两个关键性的问题，也是软基处理的 主题。它们与土的应力、应变以及施工时加荷速率有着密切的关系。为了确保 路基在施工过程中的安全稳定及准确预测工后沉降，应在工程全线选定具有代 表性的特殊断面和一般断面进行软基监测，定量测定地基的应力和应变系数， 以便动态地控制加载速率，监控并指导全线路堤填筑的施工，并为控制各类土 层的固结状况和有效固结深度积累资料。因此对软基进行监测是一项必不可少 的关键性工作。