第7章平面形破坏的稳定分析
§7.1 引言
在岩石边坡中平面破坏是比较少见的，原因是产生平面破坏所需要的全部几何条件在实际边坡中仅是偶而存在。楔形破坏则是普遍得多的一种情况，所以许多岩石边坡工程师把平面破坏当作较普遍的楔形破坏分析的一种特殊情况。
对于一个具有广泛设计知识的经验丰富的边坡设计师来说，这种办法可能是正确的，但在边坡破坏的一般讨论中，忽视二线边坡问题那就不应该了。从这个简单破坏模式的力学研究中可学到许多有价值的东西，这对于说明边坡随抗剪强度和地下水条件变化而变化的灵敏度是特别有用的。当论及较复杂的三维边坡破坏力学时，这种变化就不太明显。
沿一个结构面发生的平面滑动破坏是最简单的平面形破坏，大部分情况下，是沿着由几个结构面组成的多平面形破坏，这时在剖面上看，滑动面为折线形。
图7-1 发生平面形破坏的条件
§7.2滑体沿单个滑面滑动时的稳定分析 §7.2.1平面破坏的一般条件
为了使滑动沿单一平面发生，如图7-1所示，必须满足以下的几何条件：
1. 滑动面的走向必须与坡面平行或接近平行(约在°
±20的范围之内)。
2．破坏面必须在边坡面露出，就是说它的倾角必须小于坡面的倾角，即β
α>。
β>。
3．破坏面的倾角必须大于该面的摩擦角，即φ
4．岩体中必须存在对于滑动仅有很小阻力的解离面，它规定了滑动的侧面边界。另一种可能的情况是，破坏在穿通边坡的凸出的“鼻部”的破坏平面上发生。
分析二维边坡问题时，通常是考虑与边坡面正交的一个单位厚度的岩片。这就是说，
滑动面的面积可用穿过边坡垂直断面上可见的滑动线长度来代表，而滑动块的体积可用在
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垂直断面上表示该块体图形的面积来代表。
§7.2.2 平面破坏分析
分析中所考虑的边坡几何要素，如图7-2中所规定。注意，有两种情况须加考虑： a ．坡顶面上有张裂缝的边坡。
b ．坡面上有张裂缝的边坡。
图7-2 边坡的几何要素
当张裂缝与边坡坡顶线重合时，则处于由一种情况转变为另一种情况的过渡阶段，这时：
βαtan cot 1?=H
z （7-1） 此分析中所作的假定如下：
a ．滑动面及张裂缝的走向平行于坡面。
b ．张裂缝是直立的，其中充有深度为w z 的水。
c. 水沿张裂缝的底进入滑动面并沿滑动面渗透，在大气压力下沿坡面滑动面的出露处流出。在张裂缝中和沿滑动面上由于存在着地下水而引起的水压分布如图7-2所示。
d ．W (滑动块的重量)、U (由于滑动面上水压所产生的上举力)和V (由于张裂缝中的水压所产生的力)三力均通过滑体的重心来作用。换言之，这就是假定没有使岩块旋转的力矩，
所以破坏仅仅是滑动。尽管这个假定对于大多数实际边坡来说不是绝对真实的，但忽视力
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矩所带来的误差小到可以忽略不计。然而，在具有陡倾斜不连续面的陡边坡中，应注意可能产生倾倒破坏。
e. 考虑单位厚度的岩片，并假定有解离面存在，所以在破坏的侧面边界上对于滑动没有阻力。
边坡安全系数的计算，与第二章所述计算斜面上的岩块时用的方法相同。此时，安全系数等于总抗滑力与总致滑力之比为：
()β
βφββcos sin tan sin cos V W V U W cA F +??+= (7-2) 式中各参数由图7-2可得
()βcsc z H A ?= （7-3） ()βγcsc 2
1z H z U w w ?= （7-4） 22
1w w z V γ= （7-5） 当张裂缝位于坡顶面上时(图7-2a)
??
????????????????????????=αβγcot cot 12122H z H W （7-6） 若张裂缝位于坡面上(图7-2b)，则
()??
????????????????=1tan cot cot 12122αββγH z H W （7-7） 当边坡的几何要素和张裂缝中的水深为已知时，安全系数的计算很简单。但有时需要对不同的边坡几何要素、水深和不同的抗剪强度的影响进行比较。此时，解上面的方程式即变得相当麻烦。为了简化计算将式（7-2）重新整理为下面的无量纲形式：
()(){}β
φβγcot tan cot /2??++?+=S R Q S P R Q P H c F (7-8) 其中 βcsc 1??????
?
=H z P (7-9) 当裂缝在坡顶面上时，
βαβsin cot cot 12??
????????????????????????=H z Q (7-10) 当裂缝在坡面上时，
()????????????????
??=1tan cot cos 12αββH z Q （7-12）
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H z z z R w w ??=
γγ (7-13) βsin H
z z z S w = (7-14) P 、Q 、R 、S 等比值均是无量纲的，就是说它们取决于边坡的几何要素，而不取决于边坡的尺寸。因此，在粘结力c ＝0时，安全系数不取决于边坡的尺寸。在这些方程式中所描述的无量纲分组的重要原理，是岩石工程中一个有用的工具，这个原理在楔体破坏和圆弧破坏的研究中将广泛地加以使用。
为了把这些方程式应用于实际问题，在图7-3中以图解的形式，就各种几何要素的边坡标出了P 、Q 和Q 比值的数值。应注意，两种张裂缝的位置都已包含在Q 比值的图解中，所以不论边坡外形如何，不需要首先检查张裂缝的位置，即能确定Q 值。当使用这些图解时，要牢记一点，就是张裂缝的深度经常从坡顶面量起，如图7-2b 所示。
§7.2.3 地下水对稳定性的影响
在以前的讨论中曾假定，只有张裂缝中的水及沿破坏面上的水影响边坡的稳定性。这相当于假定岩体的其余部分是不透水的，但这个假定不一定总是正确的。所以还必须考虑与上述分析中情况不同的水压分布。
岩石工程中目前的水平，尚不能精确规定出岩体中地下水流的图式。所以，边坡设计者唯一可能做的是考虑许多现实的极端情况，以求把各种可能的安全系数包括进来，同时就边坡对于地下水条件变化的灵敏度进行评定。
1. 干边坡
能考虑的最简单情形是假定边坡完全被疏干。实际上这意味着张裂缝中或沿滑动面上没有水压。应注意，边坡中可能有些水分，但只要不产生压力，它就不影响边坡的稳定性。 在这种情况下，力V 和U 均为零，式(7-2)简化为：
φββtan cot sin +=
W cA F （7-15） 或者，式（7-8）简化为
φβγtan cot 2+?=
Q
P H c F (7-16) 2. 水仅在张裂缝中
在长期干旱后降大的暴雨，可使张裂缝中迅速产生水压。除非已经建有有效的地面排水沟，否则就很难阻止地面洪水流入张裂缝中。假定岩体的其余部分是比较不透水的，在降雨时或降雨后，所产生的唯一水压将是由于张裂缝中的水造成的。换言之，上举力U =0。 如果破坏面被粘土充填而不透水，则上举力U 亦可降低为零或近于零。在以上几种情况下，边坡的安全系数为：
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β β a 对应于不同边坡几何要素的P 比值 b 对应于不同边坡几何要素的S 比值
图7-3 对应于不同边坡几何要素的Q 比值
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()β
βφββcos sin tan sin cos V W V W cA F +?+= (7-17) 或 ()β
φβγcot tan cot 2??+??+=S R Q S R Q P H c F (7-18) 3. 张裂缝中和滑动面上都有水
此条件是在前面推导一般解法中所假定的。沿滑面的水压分布，已被假定为从张裂缝底至破坏面与坡面相交处线性地减少。这种水压分布较在实际边坡中存在的分布，可能显得过于简单。但是，因为实际水压分布是未知的，故这个假定的分布的合理程度给其它能够作出的任何假定一样。
如果边坡坡面冬季结冰，则坡面内可能存在更危险的水压分布，曾假定坡面处的压力为零的条件不再存在，此时坡面处的水压应当等于边坡中的总水头所产生的水压。这样极端的水压条件可能时时存在，边坡设计者应留心这种可能性。但是，对于一般边坡设计，使用这种水压分布会设计出过于保守的边坡，所以介绍通用分析中使用的三角形水压分布作为正常边坡设计的基础。
4. 具有大量补给水源的饱水边坡
如果岩体严重破裂，变成比较透水的，则地下水流图式与在多孔介质中所得出的图式相似，在这种情况下，最危险的条件是由连续大雨造成的。
有人已绘制出具有大量地面补给水的饱水边坡的流网，从这些流网所得的水压分布，已被用于计算各种边坡的安全系数。由于涉及到的分析过程过于冗长，以致在本章中无法详细论述，只能一般介绍一下其结果。业已发现，对于被大雨所饱和以及受连续降雨造成的地面补给作用的透水边坡而言，通过方程(7-2)或(7-8)，假定张裂缝被水充满，即z z w =，从而求得的安全系数则可以作为近似值。
鉴于不能确定这种条件下岩坡中其实的水压分布，设法进一步使分析精确化看来是没有必要的。
§7.2.4 张裂缝的临界深度
在上述分析中曾假定：张裂缝的位置可根据它在坡顶面或坡面上的可见迹线找到，它的深度可以从边坡的精确断面图中确定。例如，由于在坡顶上有废石堆，张裂缝的位置是未知的，这时就有必要探索其最可能的位置。
若边坡是干的或接近干的，则安全系数为最小值时所对应的张裂缝深度即为临界深度。就方程(7-15)的右边对z ／H 求极小值，可求得张裂缝的临界深度。如此算得的临界深度等于：
βαtan cot 1?=H z c (7-19)
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根据此边坡的几何要素，张裂缝相应的位置为：
αβαcot cot cot ?=H
b c (7-20) 各种干边坡的张裂缝临界深度和位置均已绘入图7-5中。需要说明的是，绘制图7-5的条件为：30=H m ，°=60α，°=30β，88.4=c kPa ，°=30φ，6.25=γkN/m 3。
图7-4 张裂缝深度和张裂缝中水深对于边坡安全系数的影响
图7-4表明一旦水位超过张裂缝深度的1/4左方，在张裂缝充满水之前边被的安全系数不能达到最小。当张裂缝与边坡坡顶线相重合(b ＝0)且充满水时，才得到最小的安全系数。 考虑张裂缝中水的影响时，最重要是考虑形成张裂缝和充水二者的先后次序。野外观察指出，张裂缝常出现在边坡坡顶线的后方，根据图7-4必须做出的结论是，这些张裂缝的出现乃是干边坡或近于干的边坡中产生移动的结果。
如果张裂缝由于以后的暴雨而充水。
水压的影响将与本章前面所定的规律相一致。但是，张裂缝的深度和位置与地下水的条件无关，仅由方程(7-19)和(7-20)来规定。
如果张裂缝是在大雨期间形成的或者如果张裂缝位于先存的地质构造上，如直立的节理上，则式(7-19)和(7-20)不能再应用。在这些情况下，若不知张裂缝的位置和深度，唯一合理办法是假定它与边坡坡顶线一致并充满水。
图7-5 干边坡的张裂缝临界深度和位置
§7.2.5 张裂缝是不稳定性的标志
任何曾经考察过人工岩石边坡的人，不会不注意到在这些边坡的顶面经常出现张裂缝。有些裂缝已存在了几十年，在许多场合对于边坡的稳定性末显示出有任何不利的影响。所以，考虑张裂缝是怎样形成的和它们能否作为边坡不稳定性的标志，很有意义。
在对节理岩石边坡破坏进行的一系列非常详细的模型研究中，Barton发现张裂缝
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图7-6 双平面抗滑稳定分析模型
是由于岩体中微小的剪切移动所产生的。虽然这些单个移动很小，但它们的累积效应便是边坡表面的明显位移一一足以造成边坡坡顶线后面的直立节理的分离并形成张裂缝。边坡中由于剪切移动造成张裂缝这一事实是重要的，因为它向我们提示，当边坡表面上可看到张裂缝时，就必须想到岩体中剪切破坏已经开始。
因为这仅是复杂渐进破坏过程的开始，而我们对这一过程还几乎一无所知。所以尚不可能定量评价这个破坏的严重性。在某些场合，很可能由于岩石结构的开口以及岩体中各单个岩块的锁合改善了疏水条件，从而导致边坡稳定性增加。在另外一些场合，也可能继破坏开始随之而来的是稳定性迅速降低，以至边坡最后破坏。
总之，张裂缝的存在应该被视作是一种潜在不稳定性的标志，在重要边坡的场合，这就是需要详细研究该特定边坡的稳定性的信号。
§7.3 滑体沿两个滑面滑动时的稳定分析
上述是单一平面上滑体的稳定分析，但在实际中常见有沿两个滑面滑动的滑体，虽然此种滑体滑动仅比上述情况多了
一个滑面，但这使得问题大为复
杂化。如图7-6所示，岩坡内有
两条相交的结构面，形成潜在的
滑动面。上面的滑动面的倾角1
α大于结构面的内摩擦角1?，即
11?α>，设C 1=0，则其上岩块有
下滑的趋势，从而通过接触面将
力传递给下面的块体，今称上面
的岩块体为主动滑块体。下面的
潜在滑动面的倾角2α小于结构面
的内摩擦角2?，
即22?α<，按原理下面的块体是不致滑动的，但
是它受到上面滑动块体传来的力，使之也可能滑动，今称下面的岩块体为被动滑块体。为了使岩体保持平衡，必须对岩体施加支撑力b F ，该力与水平线成θ角。假设主动块体与被动块体之间的边界面为垂直，对上、下两滑块体分别进行图7-6所示力系的分析，可以得到为极限平衡所需施加的支撑力 ()()()()()()
31122311222322111cos cos cos sin cos sin ??αθ?α??α?α??α?α??+????+???=W W F b (7-21) 式中 1?、2?、3?——分别为上面滑动面、下面滑动面及垂直滑动面上的摩擦角； 1W 、2W ——分别为单位宽度主动和被动滑块体的重量。
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为了简单起见，假定所有摩擦角是相同的，即????===321。
如果已知b F 、1W 、2W 、1α和2α之值，则可以用下列方法确定岩坡的安全系数： 首先用公式（7-21）确定保持极限平衡所需要的摩擦角值需要?，然后将岩体结构面上
的设计采用的内摩擦角采用?与之比较，用下列公式确定安全系数： 需要采用
??tan tan =F (7-22)
在开始滑动的实际情况中，通过岩坡的位移检测可以确定出坡顶、坡趾以及其它各处的总位移的大小和方向。如果总位移量在整个岩坡中到处一样，并且位移的方向是向外的和向下的，则可能是刚性滑动的运动形式。于是，总位移量的方向可以用来定出1α和2α的值，并且张裂缝的位置可确定1W 和2W 的值，假设安全系数为1，可以计算出采用?的值，此值即为方程（7-21）的根。今后如果在主动区开挖或在被动区填方或在被动区进行锚固，均可提高安全系数。这些条件下的所需要的内摩擦角需要?也可以从式（7-21）得出。在新
条件下的安全系数的增加也就不难求得。
§7.4 滑体沿多滑面滑动时的稳定分析
当滑动面有多个结构面所组成时，滑动面则成为不规则曲面。采用极限平衡原理，对于这种含有自然界最为普遍的滑动面的岩质边坡进行稳定性分析是一件十分困难的事情。因此，必须作必要的简化和假设。目前我国铁路部门与工民建等部门习惯采用传递系数法，这种方法只在我国国内比较常用，在国外很少被采用。国外则采用萨尔玛法。
§7.4.1 传递系数法
计算前应知道作用于预应力锚索桩上的土压力或滑坡推力，滑坡推力一般按传递系数法计算。该方法是我国铁路与工民建等部门在进行边坡稳定检算中经常使用的方法。这种方法适用于任意形状的滑面
传递系数法假定：
（1）滑坡体不可压缩并作整体下滑，不考虑条块之间挤压变形；
（2）条块之间只传递推力不传递拉力，不出现条块之间的拉裂；
（3）块间作用力（即推力）以集中力表示，它的作用线平行于前一块的滑面方向，作用在分界面的中点；
（4）顺滑坡主轴取单位长度（一般为 1.0m ）宽的岩土体作计算的基本断面，不考虑条块两侧的摩擦力。
由图7-7可知，取第i 条块为分离体，将各力分解在该条块滑面的方向上，可得下列方程：
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图7-7 传递系数法图示
()()[]0tan sin cos cos sin 1111=+?++???????i i i i i i i i i i i i i i l c E W E W E φαααααα 由上式可得出第i 条块的剩余下滑力（即该部分的滑坡推力）i E ，即
1tan cos sin ?+??=i i i i i i i i i i E l c W W E ψφαα （7-23）
在图7-7和式（7-23）中
E i ——第i 块滑体剩余下滑力；
E i -1——第i -1块滑体剩余下滑力；
W i ——第i 块滑体的重量；
R i ——第i 块滑体滑床反力；
i ψ——传递系数，()i i i i i i ?ααααψtan sin )cos(11???=??；
c i ——第i 块滑体滑面上岩土体的粘聚力；
l i ——第i 块滑体的滑面长度；
i φ——第i 块滑体滑面上岩土的内摩擦角；
i α——第i 块滑体滑面的倾角；
1?i α——第i -1块滑体滑面的倾角。
计算时从上往下逐块进行。按式（4-1）计算得到的推力可以用来判断滑坡体的稳定性。如果最后一块的E n 为正值，说明滑坡体是不稳定的；如果计算过程中某一块的E i 为负值或为零，则说明本块以上岩土体已能稳定，并且下一条块计算时按无上一条块推力考虑。
实际工程中计算滑坡体的稳定性还要考虑一定的安全储备，选用的安全系数F 应大于1.0。在推力计算中如何考虑安全系数目前认识还不一致，一般采用加大自重下滑力，即i i FW αsin 来计算推力，从而式（7-23）变成
1tan cos sin ?+??=i i i i i i i i i i E l c W FW E ψ?αα （7-24）
式中，安全F 一般取为1.05~1.25，计算方法同前。如果最后一块的E n 为正值。说明滑坡体在要求的安全系数下是不稳定的；如果E n
为负值或为零，说明滑坡体稳定，满足设计要
§7.4.2 Sarma法
Sarma法是Sarma于1979年在“边坡和堤坝稳定性分析”一文中提出的。基本原理是：边坡破坏的滑体除非是沿一个理想的平面或弧面滑动，才可能作一个完整的刚体运动，否则，滑体必须先破裂成多个可相对滑动的块体，才可能发生滑动。即，在滑体内部要发生剪切情况下才可能滑动。
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Sarma 法具有以下三个特点：
1）可根据滑体的地质特征、结构面构造，对滑体进行按节理构造的斜分条及不等距分条，使各分条尽量接近实际风化岩体。
2）可以较详尽地模拟侧面节理、断层造成的滑体强度特点。
3）滑体滑动时，不仅滑动面上的各种力达到了极限平衡，而且侧面上的各种力也达到了极限平衡。
图7-9 Sarma 法计算模型
Sarma 法也是采用分条的方式进行分析，图7-9是第i 条的受力情况及几何模型。由图7-9可知，滑块分条上的作用力有：
i W ——块体重量；
i KW ——由于地震水平加速度所产生的在滑块中心的水平力；
i PW ，1+i PW ——作用在滑块两个侧面上的水压力；
i E ，1+i E ——作用在滑块两个侧面上的法向力；
i X ，1+i X ——作用在滑块两个侧面上的剪切力；
i N ——作用于滑块底面上的法向力；
i T ——作用于滑块底面上的剪切力；
i d ——条块i 的侧面长度；
i b ——条块i 底面在水平面上的投影宽度；
i α——第i 条块底面于水平面的夹角；
i δ、1+i δ——分别为第i 条块两侧面与垂直面的夹角。
块体的坐标及几何尺寸符号均标在图中，不再说明。
由图所示并根据各块体的平衡条件可推导整理得到：
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i i i i i e E K p a E +?=+1 （7-25） 式中，()()[i i bi i i bi i bi i i i S W R Q a αδ?α????+?+=++11sin sin cos
()]i i bi i S δα????sin
()i bi i i i W Q p α??=cos
()[]si i si i bi i i Q e ?δ?α?sec cos ?+?=
()()11cos sec ++?+?=si i si i bi i Q ?δ?α?
F U b C R bi i i bi i /)tan sec (?α?=
F PW d C S si i i si i /)tan (??=
F PW d C S si i i si i /)tan (11111+++++?=?
其中，bi C 、bi ?为第i 条块底面上的抗剪强度指标；
si C 、si ?、1+si C 、1+si ?分别为第i 条块两个侧面上的抗剪强度指标；
1111????+?=i i i i i e E K p a E
......
当i =1时，K p a E 112?=
当i =2时，22223e E K p a E +?=
......
由边界条件可知：01=+n E ，所以，水平地震加速度K 可写成 2
211212122112121e e e p r e p e p p e e e a e e a e a a K n n n n n n n n n n n n n n n n L L L L ????????????++++++++= (7-26) 计算安全系数时，首先假设安全系数1=F ，用式（7-26）求解K ，此时为极限水平地震加速度c K 。若0≠K ，则调整F 值，且每次都令
F C C bi bi /=， F C C si si /=， F bi bi /tan tan ??=， F si si /tan tan ??= 重新计算式（7-26）中各个参数，可得到一个新的K 值，如此反复迭代计算，直至K 值为0，此时的F 值即为无地震力时的边坡安全系数。
Sarma 法的特点是用极限加速度来描述边坡的稳定程度，它可以用于评价各种破坏模式下边坡的稳定性，比如平面破坏、楔形体破坏、圆弧形破坏和非圆弧性破坏，而且它的条块分条是任意划分的，无需条块与边界垂直，从而可以对各种特殊的边坡破坏模式进行稳定性分析。此法计算为迭代方式，因此计算比较复杂。
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§7.5 楔形滑动岩坡稳定分析
前面所讨论的岩坡稳定分析方法，都是适用于走向平行或接近平行坡面的滑动破坏。前已说明，只要滑动破坏面的走向是在坡面走向的°±20范围以内，则用这些分析方法就是有效的。本章讨论另一种滑动破坏，这时沿着发生滑动的结构软弱面的走向都交切于坡顶线，而分离的楔形体沿着两个这样的平面的交线发生错动，即楔形滑动，见图7-10（a）。
图7-10 楔形滑动图形
(a) 立体视图，(b) 沿交线视图，(c) 正交交线视图
设滑动面1和2的内摩擦角分别为1?和2?，粘结力分别为1c 和2c ，其倾角分别为1β和2β，走向分别为1ψ和2ψ，两滑动面的交线的倾角为s β，走向为s ψ，交线的法线n r 和
滑动面之间的夹角分别为1ω和2ω，
楔形体重量为W ，W 作用在滑动面上的法向力分别为1N 和2N 。楔形体对滑动的安全系数为： s
S W A c A c N N F β??sin tan tan 212211+++= (7-27) 其中1N 和2N 可根据平衡条件求得：
s W N N βωωcos sin sin 2211=+ (7-28) 2211cos cos ωωN N = (7-29)
从而可解得：
120 2
12121sin cos cos sin cos cos ωωωωωβ+=s W N (7-30) 212112sin cos cos sin cos cos ωωωωωβ+=
s W N (7-31) 式中 ()s i i s s i i ββψψββωcos cos sin sin sin sin +?= （i =1,2） (7-32) 如果忽略滑动面上的粘结力1c 和2c ，并设两个面上的内摩擦角相同，都为j ?，则安全系数为：
()s j
s W N N F β?sin tan 21+= (7-33)
根据式（7-31）和（7-32），并经过简化得： 2sin 2cos cos 2
11221ωωωωβ+?=
+s W N N 因而 s j s F β?ωωωωtan tan 2sin 2cos 211
2+?= s j β?ωωωωtan tan 2
sin 2290sin 2112+??????+?°= （7-34） 不难证明，ξωω=+21是两个滑动面间的夹角，而βωω=+?°22901
2
是滑动面底部
水平面与这夹角的交线之间的角度（自底部水平面逆时针转向算起），因而 ???
?????=s j s F β?ξθtan tan 2sin sin (7-35) 或者换言之： ()()平楔s s F K F = (7-36)
121式中，()楔s F ——仅有摩擦力时的楔形体的抗滑安全系数； ()平s F ——坡角为α、滑动面的倾角为s β的平面破坏的安全系数；
K ——楔体系数。
楔体系数取决于楔体的夹角ξ以及楔体的歪斜角β。
图7-11上绘有对应于一系列ξ和β的K 值，可供使用。
图7-11 楔体系数K 的曲线
江北机场专用快速路南引道及腾龙大道二期工程K0+640-K0+720高路堤 专项施工方案 编制： 审核： 审批： 中国建筑第二工程局有限公司
目录 一、工程概况 (1) 二、路堤设计简介 (2) 三、施工准备 (3) 四、施工方案及方法 (4) 五、质量控制措施 (9) 六、安全保证措施 (10) 七、环境保护保证措施 (11) 八、文明施工措施 (12)
一、工程概况 1.1拟建道路K0+620～K0+820段左幅道路西侧35m外的范围，由于人类活动强烈，对原始沟谷进行了大规模的回填，其填料主要来自周边建设场地平场产生的砂泥岩块碎石、粘性土，局部夹有砼、砖块等建筑垃圾，粗颗粒粒径一般30～110mm，含量30～65%，呈松散～稍密状，稍湿，厚度一般为10.5～25.5m，堆填时间在3年左右，未完全自重固结。左侧距中心线35m外的范围现地面高程为205.00～214.50m，比原地面高程增加约为10～15m。 2.2依据K0+640～K0+720段高路提变更施工图要求，对K0+640～K0+720段高路堤坡脚范围内原地面进行清表整平处理，坡脚外6m范围内人工填土采用注浆加固处理。路堤填土按每0.3m厚分层填筑压实，路堤边坡侧按每0.6m高铺设一层土工格栅，在路堤边坡范围内采用冲击碾压密实。
K0+640-K0+720高路堤平面布置图 二、路堤设计简介 2.1设计原则 (1)对变更设计范围内高程203.00~206.00m以上的人工弃土进行挖除换填，并恢复原地面形状且顺接平整，换填压实度不得小于93%；清除路堤基底下的土层并对基岩挖台阶，挖除的弃土应弃掉不再利用。 (2)对高程203.00~206.00m以下部分人工填土采用注浆加固处理，注浆孔应钻入基岩面以下0.5m，按正三角形布置，钻孔直径采用91mm。加固区采用孔底注浆，注浆孔间距为3.0m；帷幕加固区采用钢花管注浆，注浆孔间距为2.0m，钢花管采用直径为73mm 无缝钢管制作。 (3)路堤填土按每0.3m厚分层填筑压实，压实度不小于93%。路堤边坡侧按每0.6m高铺设一层土工格栅,当填方边坡高度为8~20m时，水平土工格栅幅宽6m;当填方边坡高度大于20m时，水平土工格栅幅宽8m。 (4)取消原设计中K0+620～K0+800段强夯;在路堤边坡范围内采用冲击碾压密实，高程215.00m以下部分按1.8m分层冲击碾压，高程215.00m以上部分按2.4m 分层冲击碾压。
XXX道路 边坡工程施工图设计说明 第一章总论 1.1工程概况 XXxx有限公司拟在南平市延平区XX陈坑-瓦口兴建农业生产基地A 标段，场地按整平标高112.00-142.00m整平后，周边将形成边坡，其中XX道路两端及瓦口与工业路交口处形成的边坡高度较大，需进行防护设计。其防护由三部分组成，其长度分别为119.55m、350.80m及259m。 本分项为路基边坡防护工程分项，其设计范围为XX路东、西两端边坡及XX路与工业路交口段边坡。 1.2边坡工程设计内容 本设计边坡工程主要内容包括：1）路堑边坡护坡；2）护坡监测等。 第二章技术标准及采用规范 2.1技术标准 1)道路等级：城市主干道兼二级公路。 2)设计车速：60km/h。 3)道路红线宽度：19.0m。 4)路面等级：车行道采用改性沥青砼路面，设计年限15年，轴载标 准BZZ－100KN。5)路拱横坡：双向1.5%～3.0%。 6)暴雨重现期：P=1年。 2.2设计依据 1)《工程设计合同》（XXxx有限公司）； 2)相关工程测量资料； 3)《XXXX农业生产基地A标段边坡初勘岩土工程勘察报告》（福建 岩土工程勘察研究院）及《XXX工程岩土工程勘察报告》(福建省漳州市建筑设计院）。 2.3采用规范 1)《城市道路工程设计规范》（CJJ37-2012）； 2)《城市道路路线设计规范》（CJJ 193-2012）； 3)《城市道路交叉口设计规程》（CJJ152-2010）； 4)《城镇道路路面设计规范》（CJJ 169-2012）； 5)《公路工程技术标准》（JTG B01–2003）； 6)《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2006)； 7)《公路路基设计规范》(JTG D30-2004)； 8)《公路路基施工技术规范》(JTG F10-2006)； 9)《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034-2000)； 10)《无障碍设计规范》(GB50763-2012)； 11)《城镇道路工程施工与质量验收规范》(CJJ1-2008) ； 第三章场地工程地质及水文地质条件
****** 新建工程 边坡注浆工程 专项施工方案 编制： 审核： 日期：
目录 第一章工程概况 (1) 第二章编制依据 (1) 第三章施工准备 (1) 第四章施工方案 (2) 4.1施工工艺流程 (2) 4.2注浆孔位布置图 (2) 4.3施工技术参数 (3) 4.4主要施工工艺 (3) 第五章施工监测 (5) 第六章工程质量、安全保证措施 (5) 5.1确保工程质量的措施 (5) 5.2确保工程安全的措施 (6) 第七章雨季施工措施 (7)
第一章工程概况 ****位于****，西起**，东至**，全长**m。****红线宽35m，两侧各10m绿化带，道路等级为城市次干道，****沿线与**、**、**相交。 由于****在****大道路段南侧为挖方边坡，坡顶有高压铁塔，为保护已建建筑及高压铁塔，在K1+900南侧设置挡墙及护坡。 因施工场地的限制导致挡墙护坡无法按设计单位设计的施工图纸中的要求进行施工，由于现场实际坡面过陡，施工条件局限，为防止土体发生滑移、塌方现象，对边坡进行注浆加固处理，改善土体强度，增加其整体稳定性。 第二章编制依据 1《**区****新建工程—道路施工图设计》 2****新建工程设计修改（补充）通知单道路工程第05号 3国家现行施工技术规范、规程、标准及施工技术指南 4施工现场条件和施工环境。 5本公司的综合实力及类似工程施工经验。 第三章施工准备 1技术准备：组织全体人员学习相关设计图纸、规范及施工技术指南，进行岗位技术培训，建立健全了管理组织网络和质量保证体系，为边坡注浆施工做好充分的准备。 2机械准备：钻机型号SYB50-45II桩机1台，对机械进行全面的清洁、保养、调试、检查和维修。并配齐了生产施工过程中部分机械的易损备件，保证机械运转处于良好状态。 3材料准备： ①水泥采用R42.5普通硅酸盐水泥，厂家为海螺水泥。
长沙三环线隧道工程基坑边坡注浆加固方案 （K24+657-K24+732） 一、工程概况 长沙三环线隧道工程基坑开挖施工中，K24+657-K24+732里程段基坑左侧一级边坡产生多处横向裂纹，造成边坡可能坍塌迹象，究其原因，为一级平台以下地质为强风化破碎型断裂岩层，二级边坡开挖出后，岩层被动土压力消失，造成岩层沉降，引发一级边坡产生裂纹。经项目部研究决定，拟采取注浆加固断裂岩层的施工方法，以保证基坑边坡的稳定性。 二、方案简介 此次加固处理方法采用渗入性普通硅酸盐水泥注浆法，以对二级边坡断裂岩层进行加固，加固段K24+657-K24+732里程段基坑左侧边坡全长为75m，二级边坡断裂岩层厚度约为3.5～4m。加固区注浆孔布置在平台上，孔位间距为纵向3m每孔布置，加固深度为9～17m，钻孔位置为基坑底以下1m范围，具体孔位布置图见附图。 三、相关参数 1、注浆孔总长度：（17+9）×（75÷3+1）=676m； 2、材料：水泥浆浆液，采用普通硅酸盐水泥，水泥强度等级为32.5级，水泥浆的配合比为：水泥：水：水玻璃=1:1:0.06； 3、注浆压力：初始压力采用0.1Mpa～0.2MPa，稳压：0.3Mpa～0.5MPa。 4、注浆流量:40～50L/min
5、注浆量： Q= λπR2HηβN／m Q--注浆浆液量m3 R--浆液扩散半径m（取3m） H--注浆孔深度m η--岩体裂隙率（0.5～3%） m--结石率（取0.85） λ--浆液损失系数（1.2～1.5） β--浆液在孔隙内的有效充填系数（可取0.85） N--注浆孔孔数 Q= λπR2HηβN／m=1.3×π×32×(17+9)×3%×0.85×52/0.85 =1490.093m3 水泥浆的密度约为1.83T/ m3 水泥浆总重量为1490.093×1.83=2726.87T 水泥：水：水玻璃=1:1:0.06=1323.72T：1323.72T：79.42T 四、施工准备 1、材料表： 2、施工机械表
第二章地基处理与边坡支护 说明 一、本章定额包括地基处理和基坑与边坡支护两节。 二、地基处理： 1.填料加固 (1)填料加固项目用于软弱地基挖土后的换填材料加固工程。 (2)填料加固夯填灰土就地取土时，应扣除灰土配比中的黏土。 2.强夯 (1)强夯项目中每单位面积夯点数，指设计文件规定单位面积内的夯点数量，若设计文件中夯点数量与定额不同时，采用内插法计算消耗量。 (2)强夯的夯击击数系指强夯机械就位后，夯锤在同一夯点上下起落的次数。 (3)强夯工程量应区别不同夯击能量和夯点密度，按设计图示夯击范围及夯击遍数分别计算。 3.填料桩、碎石桩与砂石桩的充盈系数为1.30，损耗率为2％。实测砂石配合比及充盈系数不同时可以调整。其中灌注砂石桩除上述充盈系数和损耗率外，还包括级配密实系数1.334。 4.搅拌桩 (1)深层搅拌水泥桩项目按1喷2搅施工编制，实际施工为2喷4搅时，项目的人工、机械乘以系数1.43；实际施工为2喷2搅，4喷4搅时分别按1喷2搅、2喷4搅计算。 (2)水泥搅拌桩的水泥掺入量按加固土重(1800kg/m3)的13％考虑，如设计不同时按每增减1％项目计算。 (3)深层水泥搅拌桩项目已综合了正常施工工艺需要的重复喷浆(粉)和搅拌。空搅部分按
相应项目的人工及搅拌桩机台班乘以系数0.50计算。 (4)三轴水泥搅拌桩项目水泥掺入量按加固土重(1800kg/m3)的18％考虑，如设计不同时按深层水泥搅拌桩每增减1％项目计算；按2搅2喷施工工艺考虑，设计不同时，每增(减)1搅1喷按相应项目人工和机械费增(减)40％计算。空搅部分按相应项目的人工及搅拌桩机台班乘以系数0.50计算。 (5)三轴水泥搅拌桩设计要求全断面套打时，相应项目的人工及机械乘以系数1.50，其余不变。 5.注浆桩 高压旋喷桩项目已综合接头处的复喷工料；高压喷射注浆桩的水泥设计用量与定额不同时，应予调整。 6.注浆地基所用的浆体材料用量应按照设计含量调整。 7.注浆项目中注浆管消耗量为摊销量，若为一次性使用，可进行调整。废浆处理及外运执行本定额“第一章土石方工程”相应项目。 8.打桩工程按陆地打垂直桩编制。设计要求打斜桩时，斜度≤1:6时，相应项目的人工、机械乘以系数1.25；斜度>1:6时，相应项目的人工、机械乘以系数1.43。 9.桩间补桩或在地槽(坑)中及强夯后的地基上打桩时，相应项目的人工、机械乘以1.15。 10.单独打试桩、锚桩，按相应项目的打桩人工及机械乘以系数1.50。 11.若单位工程的碎石桩、砂石桩的工程量在≤60m3时，其相应项目的人工、机械消耗量按乘以系数1.25计算。 12.本章凿桩头适用于深层水泥搅拌桩、三轴水泥搅拌桩、高压旋喷水泥桩等项目。 三、基坑支护 1.地下连续墙未包括导墙挖土方、泥浆处理及外运、钢筋加工，实际发生时，按相应规
舞钢基础注浆施工方案 注 浆 加 固 专 项 施 工 方 案 目录 第一章施工方案编制说明 第二章工程概况 第三章注浆加固工艺 第四章施工组织部署 第五章安全文明管理目标及施工措施
第六章减少扰民、降低环境污染与噪音得措施 第七章施工图 第一章施工方案编制说明 一、施工方案编制依据 1.《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002); 2.《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012); 3.《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79-2012); 4.《既有建筑地基基础加固技术规范》(JGJ 123-2012); 5.《人防花园基坑支护方案》; 6.施工场地得实际情况与各种施工条件; 7.《人防花园岩土工程勘察报告》及相关图纸等。 二、施工方案编制原则 1.充分按照施工图纸,严格执行技术规范与标准。 2.实事求就是,突出重点,施工方案实际可行。 3.严格执行本公司得质量管理体系。 4.推行标准化管理,达到安全、文明、整洁、高效得目得。 5.坚持技术与管理得创新。 第二章工程概况 一、工程概况 1.概述 拟建场地位于舞钢,地面已经出现不同程度得沉降,为防止沉降继续发展并避免对邻近建筑物造成不良影响,土体进行注浆加固。
二、工程地质条件 第三章注浆加固工艺 一、加固措施 1.在基坑南侧坡坡顶沿平行基坑边坡方向布置单排注浆孔,孔径60mm,注浆孔间距为3m×3m,孔深为1m。 2.注浆孔内安置DN60管作为花管(注浆管),花管底部100mm加工溢浆孔直径3mm~5mm ,间距300mm。 3.花管安置在注浆孔后,对注浆孔上部0、5m进行封孔,然后压力注浆,加固并改良基坑边坡土体。 二、工艺及要求 1.成孔 注浆孔成孔采用干作业法,按先四周后中间施工顺序,注浆孔间距为1m ×1m,孔深为1、5m钻孔深度应穿透杂填土层底板不小于0、5m,垂直度不大于1%。 (1)施工前应根据现场情况定出孔位并作出标记。孔径允许偏差为+20mm -10mm,孔深允许偏差为+200mm -50mm。成孔过程中遇有障碍物需调整孔位时,应在不影响加固安全得前提下方可适当调整。 (2)成孔过程中应做好成孔记录,按注浆孔编号逐一记载取出得土质特征、成孔质量、事故处理等。应将取出得土质与初步设计时所认定得加以对比,有偏差时应及时修改注浆孔设计参数。 (3)成孔后应进行检查,若孔中出现局部渗水、塌孔或掉落松土,应立即
7 边坡工程监测 7.1 边坡监测的目的和意义 7.2 边坡监测的内容和方法及仪器选型 7.3 边坡变形监测 7.4 边坡应力监测 7.5 边坡地下水监测 ※7.1 边坡监测的目的 1、评价边坡施工及其使用过程中边坡的稳定程度，并做出有关预报，为崩塌、滑坡的正确分析评价、预测预报及治理工程等，提供可靠的资料和科学依据。 2、为防治滑坡及可能的滑动和蠕动变形提供技术依据，预测和预报今后边坡的位移、变形的发展趋势，通过监测可对岩土体的时效特性进行相关的研究。 3、对已经发生滑动破坏的边坡和加固处理后的滑坡，监测结果也是检验崩塌、滑坡分析评价及滑坡处理工程效果的尺度。 4、为进行有关位移分析及数值模拟计算提供参数。 ※7.2 边坡监测内容和方法及仪器选型 7.2.1内容主要包括： （1）、施工安全监测在施工期对边坡的位移、应力、地下水等进行监测，监测结果作为指导施工、反馈设计的重要依据，是实施信息化施工的重要内容。 （2）、处治效果监测是检验边坡处治设计和施工效果、判断边坡处治后的稳定性的重要手段。一方面可以了解边坡体变形破坏特征，另一方面可以针对实施的工程进行监测。 （3）、动态长期监测在防治工程竣工后，对边坡体进行动态跟踪，了解边坡体稳定性变化特征、长期监测主要对一类边坡防治工程进行。 在实际工作中边坡监测的具体内容应根据边坡的等级、地质及支护结构的特点进行考虑，通常对于一类边坡防治工程，建立地表和深部相结合的综合立体监测网，并与长期监测相结合；对于二类边坡防治工程，在施工期间建立安全监测和防治效果监测点，同时建立以群测为主的长期监测点；对于三类边坡防治工程，建立群测为主的简易长期监测点。 7.2.2 边坡工程监测方法 边坡工程监测主要采用简易观测法、设站观测法、仪表观测法和远程监测法等四种类型。通过监测，深入了解边坡的变形机理，从而对地质灾害防治和加固处理的反馈以及对工程的影响等获取有关信息，通过监测资料的分析得到边坡变形的各种特征信息，分析其动态变化规律，预测边坡工程可能发生的破坏，为防灾减灾提供科学依据。
边坡锚索加固 施 工 方 案
高边坡预应力锚索加固工程施工方案 一、工程概况 设计锚索单根长度15~18m，共计10000米，该边坡为卵石土边坡，角度为45°。 二、机械设备和劳动力安排 机械设备配置： 人员配置： 三、施工方案 （一）施工程序 施工准备→测量放样→边坡修整→钻机就位→锚孔钻造→成孔检查→锚索制作安装→孔内注浆→张拉锁定→封锚。其中有两个主要环节，一是锚孔成孔，二是锚孔注浆，锚孔成孔的技术关键是如何防止孔壁坍塌、卡钻；注浆的技术关键是如何将孔底的空气、岩（土）沉渣和地下水体排出孔外，保证注浆饱满密实。
（二）施工准备 明确施工方法、施工工艺、工艺流程、人员组织，并对参加施工人员进行岗位技术培训。配备齐全机械设备，并对张拉设备及有关机具进行标定。 （三）锚索基本试验 1、试验目的： 验证设计采用的工程锚索的性质和性能、施工工艺、设计质量、设计合理性安全储备、锚索的抗拔拉承载能力、荷载—变形、松驰和蠕变等问题，以及有关搬运、储存、安装和施工过程中抗物理性破坏的能力。 2、试验方法及要求： （1）按测量放样→钻机就位→施钻锚孔→成孔检查→锚索制作安装→孔内注浆→张拉试验的程序进行。长度18m（具体以全部锚固段深入设计锚固地层1m 以上控制），锚固段长度分别为9m、6m、3m。用作基本试验的锚孔参数、材料和施工工艺必须和工程锚索相同。锚固段注浆遇土或砂质强风化岩层且富水时须采用二次高压劈裂注浆法。试验孔位置由监理和设计代表现场确定，使试验孔可代表工程孔锚固地层实际情况。试验孔自由段不注浆，锚固段与自由段之间设置止浆袋，锚固段外侧应设引排气管，排气管伸入锚固段内5～10cm，其注浆方法与充满标准和工程孔相同，试验时应记录各级荷载及锚头位移等详细数据，并在工程锚索施工前及时向设计单位提交试验报告，以验证与调整设计。 （2）试验一般规定： ①在锚固浆体强度达到设计强度且锚墩砼强度达到80%后进行试验； ②锚索试验加荷设备的额定压力必须大于试验压力； ③锚索试验用反力装置在最大试验荷载作用下必须应保持足够的强度和刚度； ④锚索试验用检测设备（测力计、位移计、计时表等）在使用前应标定，并在标定合格后的有效期内使用，同时应满足设计要求的精度； ⑤基本试验时最大试验荷载不宜超过锚索承载力标准值的0.9倍； ⑥锚索基本试验加荷等级与测读锚头位移应遵守下列规定： a.首先把所有的锚筋一起拉至A×fptk的0.1～0.2倍（A为锚筋的截面积，fptk为锚筋承载力标准值），使锚筋拉直，然后按设计要求分级循环加载，每级
文章编号:1001-831X(2004)02-0250-06 岩石边坡稳定性分析方法 贾东远1,2,阴 可1,李艳华3 (1.重庆大学土木工程学院,重庆 400045;2.秦皇岛市建筑设计院,河北秦皇岛 066001; 3.河北农经学院工业工程系,河北廊坊 065000) 摘 要:通过综述岩石边坡稳定性分析方法及其研究的一些新近展,并具体从极限平衡法、数值计算方法、流变分析、动力分析等方面进行详细论述,对岩石边坡稳定性分析中涉及到的岩体参数取值、计算模型、各种方法的优缺点等方面进行了探讨,最后提出对岩石边坡稳定性分析的建议。 关键词:岩石边坡;稳定性;极限平衡;数值计算 中图分类号:TU457 文献标识码:A 前言 岩石边坡稳定性分析一直是岩土工程中重要的研究内容。在我国基本建设中,特别是三峡工程及西部大开发,出现了许多岩石边坡工程,如三峡船闸高边坡、链子崖危岩体以及由于移民迁建用地、城市建设用地形成的边坡等等。在解决这些复杂的岩石边坡问题的过程中,大大促进了岩石边坡稳定性分析方法的发展。随着人们对岩石边坡认识的不断深入以及计算机技术的发展,岩石边坡稳定性分析方法近年来发展很快,取得了一系列研究成果,现分别对其中主要的研究方向和成果作简要介绍并分析各自特点和适用条件,为岩石边坡稳定性分析的工程应用和理论研究提供参考意见。 1 岩体参数及计算模型 极限平衡、数值计算等计算方法在岩石边坡稳定性分析中得到广泛应用,其中如何选择计算所需的工程岩体力学参数成为关键的问题。对于重大工程,可通过现场大型岩体原位试验取得岩体力学参数,但由于时间和资金限制,原位试验不可能大量进行,因而该方法仍有一定的局限性。另外,选取岩性特别均匀的试样几乎是不可能的,多数情况下,是用经验公式来确定岩体抗剪强度参数。但是,经验公式是以一定数量的室内和现场实验资料为依据,通过回归分析求出的,而未能把较多的地质描述引入其中。各个经验公式计算同一岩体的参数时,普遍存在因经验程度不同而确定出的抗剪强度相差较大。由于这些原因,许多文献提出了用其它方法来确定岩体的抗剪强度参数[1-4]。其中张全恒(1992)[1]讨论了确定岩体结构面抗剪强度参数常规方法存在的问题,提出了经验公式和实验相结合的试件法;何满潮(2001)[2]根据工程岩体的连续性理论,提出了根据室内完整岩块试验参数,结合野外工程岩体结构特点进行计算机数值模拟试验,从而确定工程岩体力学参数的方法;周维垣(1992)[3]提出确定节理岩体力学参数的计算机模拟试验法,该方法基于节理裂隙岩体的野外勘察资料,建立岩体损伤断裂模型,在计算机上模拟试验过程,获得所需数据;杨强等(2002)[4]在样本有限的情况下,采用可靠度理论,求出某保证率下的岩体抗剪强度值。 岩体作为复杂的地质体,其力学特性是多种因素共同作用的结果,如形成过程、地质环境和工程环境等。为了能将所有控制因素作为一个整体来考虑,而不仅局限于定量因素,许多文献利用人工 第24卷 第2期2004年6月 地 下 空 间 UNDERGROUND SPACE Vol.24 No.2 Jun.2004 收稿日期:2003-12-11(修改稿) 作者简介:贾东远(1975-),男,河北唐山人,硕士,主要从事岩土工程设计、检测方面的工作。
第一章施工组织设计说明 第一节、编制依据 1、攀枝花市仁和区平地镇波西村田房滑坡应急处理工程招标文件攀仁采购【2009】053号； 2、《攀枝花市仁和区平地镇波西村田房滑坡应急处理工程设计书》攀枝花市陆零壹地质工程有限责任公司（2009.4） 3、《四川省地震灾区重大地质灾害防治工程项目资金暂行办法》 4、《滑坡防治工程设计与施工技术规范》DZ/T0219-2006； 5、《滑坡防治工程勘查规范》DZ/T0218-2006； 6、《崩塌、滑坡、泥石流监测规范》DZ/T0218-2006； 7、《水利水电工程施工质量检验与评定规程》(SL1762007)； 8、《水利水电建设工程验收规程》(SL223—2008)； 9、《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300—2006)； 10、《水利工程建设安全生产管理规定》； 11、现场实际情况，本合同段工程任务，质量、工期要求； 12、本公司机械设备、技术力量、施工能力等具体情况。 第二节、编制原则 1、满足攀枝花市仁和区平地镇波西村田房滑坡应急处理工程招标文件合同工期要求编制； 2、满足攀枝花市仁和区平地镇波西村田房滑坡应急处理工程施工的质量优良要求标准编制； 3、满足攀枝花市仁和区平地镇波西村田房滑坡应急处理工程施工按《水
利工程建设安全生产管理规定》，安全生产和文明施工要求编制。 第三节、工程概况 攀枝花市仁和区平地镇波西村田房滑坡应急处理工程为攀枝花市8.30地震的应急抢险工程。2008年8月31日下午1点，攀枝花市仁和区平地彝族镇波西村发生大滑坡，该滑坡体长约410m，宽约600m，滑坡后壁高达21余米。滑坡后缘紧邻攀枝花—昆明高速公路，前缘及后缘北东面有大量居民，且严重威胁滑坡下游的居民生命和财产安全。 滑坡发生后，国土资源部、省国土资源厅、攀枝花市国土资源局高度重视，2008年9月2日四川省国土资源厅立即组织成都理工大学王兰生、西南交通大学胡卸文等专家对现场进行全面踏勘调查和分析，并提出了对该滑坡勘查和治理方面的宝贵意见。受省国土资源厅委托，四川省蜀通岩土工程公司汇同攀枝花市国土资源局、市区国土资源局仁和分局及当地政府、村镇有关人员，于2008年8月31日下午3时～9月3日，对该滑坡进行了详细的地质调查、滑坡剖面测绘等工作。目前该滑坡已严重威胁到彝族居民的生命财产安全，已形成严峻的地震次生地质灾害隐患，该滑坡体表层裂缝分布范围广、规模较大、深度较深，有利于地表水下渗，进而降低滑体强度，增大滑体重度，对滑坡体稳定有重要影响。 汛期即将来临，长期雨水下渗是诱发滑体活动及产生次生地质灾害的主要因素。为了确保滑坡下游居民的生命财产安全，切实做好地质灾害防治工作，攀枝花市国土资源局仁和分局委托我攀枝花市陆零壹地质工程有限责任公司对该滑坡进行应急处理工程设计。此次应急处理工程设计采用对滑体裂缝进行封堵，地表排水的方式来减少地质灾害的隐患。
应用锚杆治理岩石边坡的研究 摘要: 应用正交设计原理对常张高速公路某边坡锚固参数进行了优化设计, 结果表明以边坡水平变形量为评价指标, 主要锚固参数对锚固效果的影响显著性依次为: 锚杆长度> 锚杆间距> 混凝土喷层厚度。 关键词: 锚杆, 正交设计, 锚固参数, 水平变形 在各类边坡工程中, 开挖岩石高边坡工程是十分常见而又非常重要的, 往往由于其复杂的地质结构而成为边坡工程中的重点与难点。岩石工程边坡的稳定问题事关工程建设和运行期间的安全和经济效益, 对其稳定性进行综合评价和控制具有非常重要的工程实践意义和经济价值。在我国, 治理岩石边坡的最有效措施就是锚固, 然而锚固参数( 锚杆长度、锚固间距、喷混凝土厚度等) 的选取至今都没能很好的解决, 设计大多数停留在经验( 规范) 的层次上。因此, 如何确定岩石边坡最优锚固参数就显得尤为重要。 1 锚杆加固机理 研究锚杆的加固机理必须考虑其锚固方式, 它与所加固的岩体之间的相互作用。研究表明, 作为岩体内在因素的岩体结构在岩体的变形破坏发展过程中起着决定性作用, 而作为外因的外力即荷载, 是通过内因起作用的。在岩体表面或内部修建工程时, 应把岩体视为工程结构的一部分或全部, 岩体与地下洞室的支护结构形成一个完整的支护体系。而且在整个体系中, 岩体应视为主要的承载体单元。在岩体加固工程中, 对不稳定岩体不一定采取支护措施, 而从改造变更岩体结构的观点出发, 对劈裂、块裂结构的岩体直接进行处理, 使它变为完整的岩体。锚杆的作用效果还可从改变岩体应力状况方面来理解。岩体变形和破坏机制包括结构变形和破坏及材料变形和破坏两种因素, 其中材料的变形和破坏多
第7章平面形破坏的稳定分析 §7.1 引言 在岩石边坡中平面破坏是比较少见的，原因是产生平面破坏所需要的全部几何条件在实际边坡中仅是偶而存在。楔形破坏则是普遍得多的一种情况，所以许多岩石边坡工程师把平面破坏当作较普遍的楔形破坏分析的一种特殊情况。 对于一个具有广泛设计知识的经验丰富的边坡设计师来说，这种办法可能是正确的，但在边坡破坏的一般讨论中，忽视二线边坡问题那就不应该了。从这个简单破坏模式的力学研究中可学到许多有价值的东西，这对于说明边坡随抗剪强度和地下水条件变化而变化的灵敏度是特别有用的。当论及较复杂的三维边坡破坏力学时，这种变化就不太明显。 沿一个结构面发生的平面滑动破坏是最简单的平面形破坏，大部分情况下，是沿着由几个结构面组成的多平面形破坏，这时在剖面上看，滑动面为折线形。 图7-1 发生平面形破坏的条件 §7.2滑体沿单个滑面滑动时的稳定分析 §7.2.1平面破坏的一般条件 为了使滑动沿单一平面发生，如图7-1所示，必须满足以下的几何条件： 1. 滑动面的走向必须与坡面平行或接近平行(约在° ±20的范围之内)。 2．破坏面必须在边坡面露出，就是说它的倾角必须小于坡面的倾角，即β α>。 β>。 3．破坏面的倾角必须大于该面的摩擦角，即φ 4．岩体中必须存在对于滑动仅有很小阻力的解离面，它规定了滑动的侧面边界。另一种可能的情况是，破坏在穿通边坡的凸出的“鼻部”的破坏平面上发生。 分析二维边坡问题时，通常是考虑与边坡面正交的一个单位厚度的岩片。这就是说， 滑动面的面积可用穿过边坡垂直断面上可见的滑动线长度来代表，而滑动块的体积可用在 105
106 垂直断面上表示该块体图形的面积来代表。 §7.2.2 平面破坏分析 分析中所考虑的边坡几何要素，如图7-2中所规定。注意，有两种情况须加考虑： a ．坡顶面上有张裂缝的边坡。 b ．坡面上有张裂缝的边坡。 图7-2 边坡的几何要素 当张裂缝与边坡坡顶线重合时，则处于由一种情况转变为另一种情况的过渡阶段，这时： βαtan cot 1?=H z （7-1） 此分析中所作的假定如下： a ．滑动面及张裂缝的走向平行于坡面。 b ．张裂缝是直立的，其中充有深度为w z 的水。 c. 水沿张裂缝的底进入滑动面并沿滑动面渗透，在大气压力下沿坡面滑动面的出露处流出。在张裂缝中和沿滑动面上由于存在着地下水而引起的水压分布如图7-2所示。 d ．W (滑动块的重量)、U (由于滑动面上水压所产生的上举力)和V (由于张裂缝中的水压所产生的力)三力均通过滑体的重心来作用。换言之，这就是假定没有使岩块旋转的力矩， 所以破坏仅仅是滑动。尽管这个假定对于大多数实际边坡来说不是绝对真实的，但忽视力
第6章岩石边坡工程 (213) §6.1 概述 (213) §6.2 岩石边坡破坏 (214) 6.2.1 岩石边坡的破坏类型 (214) 6.2.2 边坡稳定的影响因素 (215) §6.3 岩石边坡稳定分析 (217) 6.3.1 圆弧法岩坡稳定分析 (217) 6.3.2 平面滑动岩坡稳定分析 (221) 6.3.3 双平面滑动岩坡稳定分析 (226) 6.3.4 力多边形法岩坡稳定分析 (228) 6.3.5 力的代数叠加法岩坡稳定分析 (230) 6.3.5 楔形滑动岩坡稳定分析 (231) 6.3.6 倾倒破坏岩坡稳定分析 (234) §6.4 岩石边坡加固 (237) 6.4.1 用混凝土填塞岩石断裂部分 (237) 6.4.2 锚栓或预应力缆索加固 (237) 6.4.3 混凝土挡墙或支墩加固 (238) 6.4.4 挡墙与锚栓相结合的加固 (238) 6.5 岩石边坡加固实例 (240) 习题 (242)
第6章岩石边坡工程 §6.1概述 倾斜的地面称为坡或斜坡。露天矿井开挖形成的斜坡构成了采矿区的边界，因此称为边坡；在铁路、公路建设施工中，所形成的路堤斜坡称为路堤边坡；开挖路堑所形成的斜坡称为路堑边坡；在水利建设中开挖所形成的斜坡也称为边坡。在土木工程中常称为边坡的实际上是建筑边坡，就是在建（构）筑物场地或其周边，由于建（构）筑物和市政工程开挖或填筑施工所形成的人工边坡和对建（构）筑物安全或稳定有影响的自然边坡。 边坡按成因可分为自然边坡和人工边坡。天然的山坡和谷坡是自然边坡，此类边坡是在地壳隆起或下陷过程中逐渐形成的。较大规模的破坏都是自然边坡。人工边坡是由于人类活动形成的边坡，其中挖方形成的边坡称为开方边坡，填方形成的称为构筑边坡，后者有时也称为坝坡。人工边坡的几何参数可以人为控制。 边坡按组成物质可分为岩质边坡和土质边坡。岩坡失稳与土坡失稳的主要区别就在于土坡中可能滑动面的位置并不明显，而岩坡中的滑动面则往往较为明确，无需像土坡那样通过大量试算才能确定。岩坡中结构面的规模、性质及其组合方式在很大程度上决定着岩坡失稳时的破坏形式；结构面的产状或性质稍有改变，则岩坡的稳定性将会受到显著影响。因此，要正确解决岩坡稳定性问题，首先需搞清结构面的性质、作用、组合情况以及结构面的发育情况等，在此基础上不仅要对破坏方式做出判断，而且对其破坏机制也必须进行分析，这是保证岩坡稳定性分析结果正确性的关键。 典型的边坡如图6-1所示。边坡与坡顶面相交的部位称为坡肩；与坡底面相交的部位坡趾或坡脚；坡面与水平面的夹角称为坡面角或坡倾角；坡肩与坡脚间的高差称为坡高。 图6-1 边坡示意图 边坡稳定向题是工程建设中经常遇到的问题，例如水库的岸坡、渠道边坡、隧洞进出口边坡、拱坝坝肩边坡以及公路或铁路的路堑边坡等，都涉及到稳定性问题。边坡的失稳，轻则影响工程质量与施工进度；重则造成人身伤亡与国民经济的重大损失。因此，不论土木工程还是水利水电工程，边坡的稳定问题经常成为需要重点考虑的问题。
一、编制依据、原则 1、编制依据 1.1设计变更图纸 1.2《市政道路工程施工质量验收规程》 1.3《建筑地基处理技术规》（JGJ79-2002） 1.4招投标文件及施工合同文件 1.5公司《文明施工、安全手册》 2、编制原则 2.1严格遵守国家有关政策、法律、法规和守则。 2.2按照国家的法律、法规要求，安排环保工作。 2.3统筹安排，突出重点、难点工序，优化施工方案，合理安排 施工进度计划，合理配置施工所需劳、材、机具设备，实行标准化作业，组织连续均衡生产，做好工序衔接，紧有序，加强施工监控，确保工程质量； 二、工程概况 本工程位于观澜街道，樟坑径社区上围路108号北侧，呈Z 字形，总长约100m。由于我司施工场地地基1区~3区土方开挖时，在微型桩交工面位置发现下部存在原有浆砌块石旧挡墙填石基础，影响两排微型桩施工。因此，本注浆专项施工方案主要依据《设计变更（补充）通知单》第02号进行编制。
三、施工总体安排 依据工程特点结合技术装备能力和积累的实践经验为确保工程质量、安全和工期的规划目标、施工组织的总体主导思路； 统筹安排、严格管理施工机械、多快好省、争抢进度、确保安全、质量严控、材料优质、精益求精、提前峻工。 优化方案、强化管理、严密组织、严格标准、确保行车与人身的绝对安全，加强机械化施工强度，组织足够的施工力量，建立与保持良好的连续均衡施工秩序，采用先进的生产工艺，尽最大努力提高劳动效率。 四、施工准备 1、机械：施工前准备好所有的设备，包括：灌浆机、钻机、 搅拌机等。 2 材料：在施工前进行灌浆材料的配置，主要有水泥、水、 砂，水泥采用标号为P.042.5号的普通水泥，其质量品质应满足（GB175-1999）。拌合水一般为适合于饮用的水，对于硫酸盐含量超过0.1%，氯含量超过0.5%，并且含有糖分或有机悬浮质的水不能作为浆液拌合用水。砂应为河砂，其最大粒径不超过0.5毫米。 必须将合格的材料配方和相应的试验资料交由监理工程师或业主代表审批，只有审批合格的配方，才能使用。
第6章岩石边坡工程 §6.1概述 边坡按成因可分为自然边坡和人工边坡。天然的山坡和谷坡是自然边坡，此类边坡是在地壳隆起或下陷过程中逐渐形成的。通常发生较大规模破坏是自然边坡。人工边坡是由于人类活动形成的边坡，其中挖方形成的边坡称为开方边坡，填方形成的称为构筑边坡，后者有时也称为坝坡。人工边坡的几何参数可以人为控制。 边坡按组成物质可分为岩质边坡和土质边坡。岩坡失稳与土坡失稳的主要区别在于土坡中可能滑动面的位置并不明显，而岩坡中的滑动面则往往较为明确，无需像土坡那样通过大量试算才能确定。岩坡中结构面的规模、性质及其组合方式在很大程度上决定着岩坡失稳时的破坏形式；结构面的产状或性质稍有改变，岩坡的稳定性将会受到显著影响。因此，要正确解决岩坡稳定性问题，首先需搞清结构面的性质、作用、组合情况以及结构面的发育情况等，在此基础上不仅要对破坏方式做出判断，而且对其破坏机制也必须进行分析，这是保证岩坡稳定性分析结果正确性的关键。 典型的边坡如图6-1所示。边坡与坡顶面相交的部位称为坡肩；与坡底面相交的部位坡趾或坡脚；坡面与水平面的夹角称为坡面角或坡倾角；坡肩与坡脚间的高差称为坡高。
图6-1 边坡示意图 边坡稳定问题是工程建设中经常遇到的问题，例如水库的岸坡、渠道边坡、隧洞进出口边坡、拱坝坝肩边坡以及公路或铁路的路堑边坡等，都涉及到稳定性问题。边坡的失稳，轻则影响工程质量与施工进度；重则造成人员伤亡与国民经济的重大损失。因此，不论土木工程还是水利水电工程，边坡的稳定问题经常成为需要重点考虑的问题。 §6.2岩石边坡破坏 6.2.1 岩石边坡的破坏类型 岩坡的破坏类型从形态上可分为崩塌和滑坡。 所谓崩塌是指块状岩体与岩坡分离，向前翻滚而下。其特点是，在崩塌过程中，岩体中无明显滑移面。崩塌一般发生在既高又陡的岩坡前缘地段，这时大块的岩体与岩坡分离而向前倾倒，如图6-2(a)所示；或者，坡顶岩体由于某种原因脱落翻滚而在坡脚下堆积，如图6-2(b)和(c)所示。崩塌经常发生在坡顶裂隙发育的地方。其起因是由于风化等原因减弱了节理面的内聚力，或是由于雨水进入裂隙产生水压力所致，或者也可能是由于气温变化、冻融松动岩石的结果，或者是由于植物根系生长造成膨胀压力，以及地震、雷击等原因而引起。自然界的巨型山崩，总是与强烈地震或特大暴雨相伴生。 所谓滑坡是指岩体在重力作用下，沿坡内软弱结构面产生的整体滑动。与崩塌相比，滑坡通常以深层破坏形式出现，其滑动面往往深入坡体内部，甚至延伸到坡脚以下，其滑动速度虽比崩塌缓慢，但不同的滑坡其滑速可以相差很大，这主要取决于滑动面本身的物理力学性质。当滑动面通过塑性较强的岩土体时，其滑速一般比较缓慢；相反，当滑动面通过脆性岩石，如果滑面本身具有一定的抗剪强度，在构成滑面之前可承受较高的下滑力，那么一旦形成滑面即将下滑时，抗剪强度急剧下降，滑动往往是突发而迅速的。 滑坡的滑动形式可分为平面滑动、楔形滑动以及旋转滑动。平面滑动是一部分岩体在重力作用下沿着某一软弱面(层面、断层、裂隙)的滑动，如图6-3(a)所示。滑面的倾角必须大于滑面的内摩擦角，否则无论坡角和坡高的大小如何，边坡都不会滑动。平面滑动不仅要求滑体克服滑面底部的阻力，而且还要克服滑面两侧的阻力。在软岩（例如页岩）中，如果滑面倾角远大于内摩擦角，则岩石本身的破坏即可解除侧边约束，从而产生平面滑动。而在硬岩中，如果结构面横切到坡顶，解除了两侧约束时，才可能发生平面滑动。当两个软弱面相交，切割岩体形成四面体时，就可能出现楔形滑动（图6-3(b)）。如果两个结构面的交线因开挖而处于出露状态，不需要地形上或结构上的解除约束即可能产生滑动。法国Malpasset坝的崩溃(1656年)
1、工程概况 某居住小区南侧道路经现场踏勘及建设单位介绍，基础持力层为杂填土。据调查该马路建成后开始发生不均匀沉降、马路路面开裂，马路南侧距路沿石2.6米范围内有50米长路面已发现3-5cm宽裂缝且已发现路面沉降。2015年4月上旬因降雨原因裂缝及沉降扩大，并有继续发展之势，危及过往车辆及行人的安全。 2、边坡加固依据 （1）《岩土工程勘察规范》GB50021--2001 （2）《建筑地基处理技术规范》JGJ 79--2012 （3）《建筑基坑支护技术规范》JGJ120-2012 （4）《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011 （5）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002 （6）《建筑边坡工程鉴定与加固技术规范》GB 50843-2013 （7）《建筑基坑工程检测技术规范》GB 50497-2009 3、边坡加固方案 根据道路现状及建设单位要求，边坡加固目的是控制裂缝及沉降继续发展，保持现状不变，确保过往车辆及行人的安全。 边坡加固方法很多，根据建设单位的介绍，结合我公司现场踏勘结果，本着经济节省、技术可靠、施工便利原则，我公司经慎重研究决定采用如下加固方式： 1、a-b、c-d段采用打入式土钉+喷射细石混凝土护面； 2、b-c段采用灌浆法加固边坡，坡面采用打入式土钉+喷射细石混凝土护面。 根据建设单位要求总加固处理长度约125m。其中a-b、c-d段总处理长度75m，b-c段总处理长度50m。 3.1地基加固及边坡防护设计 3.1.1、1-1剖面（b-c段）边坡加固 本段采用钻机成孔下入花管灌浆法。钻孔布置：在道路南侧距路沿石0.3m，第一二排灌浆孔按横向间距1.2m，竖向间距1.5m；其余各排按间距1.5m梅花形
长沙三环线隧道工程基坑边坡注浆加固方案 (K24+657-K24+732) 一、工程概况 长沙三环线隧道工程基坑开挖施工中，K24+657-K24+732里程段基坑左侧一级边坡产生多处横向裂纹，造成边坡可能坍塌迹象，究其 原因，为一级平台以下地质为强风化破碎型断裂岩层，二级边坡开挖出后，岩层被动土压力消失，造成岩层沉降，引发一级边坡产生裂纹。 经项目部研究决定，拟采取注浆加固断裂岩层的施工方法，以保证基坑边坡的稳定性。 二、方案简介 此次加固处理方法釆用渗入性普通硅酸盐水泥注浆法，以对二级 边坡断裂岩层进行加固，加固段K24+657-K24+732里程段基坑左侧边坡全长为75m,二级边坡断裂岩层厚度约为3. 5?4m。加固区注浆孔 布置在平台上，孔位间距为纵向3m每孔布置，加固深度为9?17m, 钻孔位置为基坑底以下lm范围，具体孔位布置图见附图。 三、相关参数 1、注浆孔总长度：(17+9) X (754-3+1) =676m； 2、材料：水泥浆浆液，采用普通硅酸盐水泥，水泥强度等级为32. 5级，水泥浆的配合比为：水泥：水：水玻璃=1:1:0. 06； 3、注浆压力：初始压力采用0. IMpa?0. 2MPa,稳压：0. 3Mpa?0. 5MPa o 4、注浆流量：40?50L/min 5、注浆量: Q= X ji R2H TI p N / m Q—注浆浆液量in3
R—浆液扩散半径m （取3m） H—注浆孔深度m n—岩体裂隙率（0.5?3%） m—结石率（取0. 85） 入一浆液损失系数（1.2?1.5） B—浆液在孔隙内的有效充填系数（可取0.85） N--注浆孔孔数 Q= x JI R2H n P N / m=l. 3 X JI X 32 X 仃7+9） X 3% X 0. 85 X 52/0. 85 =1490. 093m3 水泥浆的密度约为1.83T/ m3 水泥浆总重量为1490. 093X1.83=2726. 87T 水泥：水：水玻璃=1:1:0. 06=1323. 72T： 1323. 72T： 79. 42T 四、施工准备 1、材料表:
边坡稳定性分析方法 摘要：边坡稳定性研究由来已久，早期的边坡研究是仅以土体为研究对象的，其方法的显著特点是采用材料力学和简单的均质弹性、弹塑性理论为基础的半经验半理论性质的研究方法，并把此方法用于岩质边坡的稳定性研究，但由于其力学机理的粗浅或假设的不合理，提高及岩体力学性质研究的进展，各种复杂的数值计算方法广泛地应用于边坡研究，一类是基于极限平衡理论的条分法，另一类是数值分析方法。本文综述了边坡稳定性分析研究的历史及方法，介绍了目前常用的边坡稳定分析方法，结合工程实例对边坡稳定性进行分析，并对边坡稳定性方法的各自的作特点了简要论述。 关键词：边坡工程，边坡稳定，边坡稳定性分析方法 1 引言 边坡工程是一个开放系统，它既有有限变形问题又有无限变形问题，有瞬时变形问题又有长时变形问题。边坡稳定性问题涉及矿山工程、道桥工程、水利工程、建筑工程等诸多工程领域。 岩土边坡是一种自然地质体，在边坡角变化、地下水、地震力、水库蓄水水位变化等外因作用下，将会使边坡沿其内部多组断层、节理、裂隙、软弱带等一些不稳定结构面产生相对滑移而最终导致边坡的失稳。 岩石边坡稳定性分析一直是岩土工程中重要的研究内容。在我国基本建设中，特别是三峡工程及西部大开发，出现了许多岩石边坡工程，如三峡船闸高边坡、链子崖危岩体以及由于移民迁建用地、城市建设用地形成的边坡等等。在解决这些复杂的岩石边坡问题的过程中，大大促进了岩石边坡稳定性分析方法的发展。随着人们对岩石边坡认识的不断深入以及计算机技术的发展，岩石边坡稳定性分析方法近年来发展很快，取得了一系列研究成果。 边坡发生破坏失稳是一种复杂的地质灾害过程，由于边坡内部结构的复杂性和组成边坡岩石物质的不同，造成边坡破坏具有不同模式。对于不同的破坏模式就存在不同的滑动面，因此应采用不同的分析方法及计算公式来分析其稳定状态。目前边坡稳定性的分析方法归结起来可分为两类：即确定性方法和不确定性方法，确定性方法是边坡稳定性研究的基本方法，它包括极限平衡法、数值方法、块体理论法、赤平极射投影法等。它们将影响边坡稳定性的各种因素都作为确定的量