深挖边坡稳定技术讲解.doc

第一部分深挖边坡稳定技术、《边坡工程》概述 （一）边坡与边坡工程 1．边坡：是地壳表面具有临空条件的地质体，由坡顶、坡面、坡脚及其下部一定深度内的岩土体组成。 根据成因，边坡可分为自然边坡、人工边坡、工程边坡三类。 根据组成物质的差异，宏观上可将边坡分为土质类边坡和岩质类边坡。根据坡体结构特征，岩质边坡又可分为顺向坡、逆向坡、横向坡、斜向坡和水平层状坡等。 根据边坡的陡缓程度分为缓坡（10°）、斜皮（10°～30°）、中等坡（30°～45°）、陡坡（45°～60°）、峻坡（60°～75°）、直立坡（75°～90°）、倒坡（90°）。 根据边坡的高度特征分为：低边坡（10m）、中低边坡（10～30m）、中等边坡（30～70m）、高边坡（70m）、超高边坡（150～300m）、特高边坡（300m）。 2．边坡工程：为满足工程需要而对自然边坡进行改造，称为边坡工程。 根据边坡对工程影响的时间差别分为：永久边坡和临时边坡。 根据边坡与工程的关系分为：建筑地基边坡（必须满足稳定和有限变形要求）、建筑物邻近边坡（必须满足稳定要求）和对建筑物影响较小的延伸边坡（允许有一定限度的破坏）。 （二）国内外研究现状 国际上，发达国家对边坡工程研究起步早并在一定时期属于领先地位，但其当前正在进行的基本建设所涉及的边坡工程，在数量以及复杂程度上已次于发展中和欠发达国家和地区。其边坡领域面临的主要问题：滑坡灾害预测评价。 在中国边坡工程的研究正随着基本建设的发展而逐步深化。支挡与锚固技术、护坡与锚固技术等愈趋向复合化，锚索桩墙、锚索框架等新型结构不断出现。但现有的研究成果已难以满足工程建设的需要，特别是复杂高边坡稳定性评价和治理方面尚缺乏针对性和适应性，尚需在现有基础上全面研究高边坡的分析评价体系，继续挖掘边坡自身的稳定潜力和充分发挥工程措施的作用，在确保边坡安全的前提下，使工程措施的针对性、适应性更强，可实施性更好。 1．勘察技术 边坡工程地质勘察方法主要有：地质测绘和专门地质调查、勘探、岩土测试和地质环境监测等。由于受各种因素（经费、时间、环境条件等）的制约，边坡工程勘察一般都是以测绘和调查为主，勘探仅作为必要的论证和检验，岩土测试也以常规的室内物理力学试验主，仅针对一些特定结构面开展少量的现场试验。但由于边坡地质环境条件复杂，因此普遍存在勘察的局限性，从而有可能导致认识的不足。施工阶段也常因人力资源不足，各方面重视程度不够以及客观条件的限制等，对施工中揭示的各种地质现象往往难以做到及时收集、分析和反馈，缺乏针对地质环境的动态跟踪和及时反馈分析的完整体系。 近年来，勘测设备、手段及方法不断得到改进和更新，使得勘测成果更加客观准确。 （1）斜坡摄影成像技术用于地质测绘。 （2）钻孔取芯可以采用特殊的冲洗液（如SM植物胶等），以确保软弱松散岩层的取芯质量，以便确定岩土体结构特征和潜在滑移面。 （3）地球物理勘探技术日趋成熟。采用地震浅层反射法、折射法、瑞利波法和电磁测深法查明松散堆积物的厚度、物质结构特征和下伏基岩面的形态等。 （4）计算机技术的广泛运用，实用程序的大量开发，可提高工作效率、绘制边坡三维透视分析图，建立结构面几何参数概率模型及结构面网络模型度。 （5）原状取样技术进一步发展 2．分析评价与计算方法 边坡工程研究经历了从“地质”经验判断法→ “结构—荷载”分析模式阶段→岩土工程领域的学科（相对独立又和其他诸多学科相联系）。 （1）边坡分析评价 边坡分析评价从最初的纯经验判断开始，到逐步借助一定的量化分析手段作为重要的辅助参考，依据定性分析与定量计算成果来作出评价。目前对于土质类边坡及类似的散粒体等相对各向均质、连续、同性材料边坡，分析理论与计算方法相对成熟，并被工程界广泛采用。对于含有断续节理裂隙的岩质类边坡，由于节理裂隙的存在，往往成为控制性的失稳要素，其分布规律的随机性、不连续性及由此带来的岩体各向异性，不均一性，使预测和分析判断往往存在局限性和片面性。对于复杂的岩质类边坡和不均一的土质类边坡，尚未形成系统的分析理论和与之相配套的计算方法。 （2）边坡稳定性分析方法 主要有极限平衡法、数值分析法和数理统计法三类。 目前，国内规程规范主要推荐基于刚体极限平衡理论的传递系数分析法，并制定了相应的滑动稳定安全系数标准。 对工程界而言，众多分析方法的发展趋势一方面逐渐走向完善、精细和复杂化，另一方面缺乏配套的规范与指导性评判依据。因此，目前大部分边坡工程仍然基于极限平衡经典解，并仅针对滑动破坏机制进行分析计算，而对于倾倒、崩塌、蠕滑变形破坏机制，仍缺乏成熟的分析计算与评价方法。 3．安全控制指标 我国规程规范对边坡滑动稳定安全系数的控制指标，港口工程已开始采用极限状态表达式，水电、建筑、水利、公路、铁路和桥隧行业仍以滑动稳定安全系数控制。稳定分