边坡支护设计.ppt

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1、第第3 3章章 边坡防治措施及设计边坡防治措施及设计3.1 概述概述3.2 防治措施防治措施3.3 支护设计支护设计 3.1 3.1 概概 述述防治目标：防治目标：是减灾、防灾、保护环境。是减灾、防灾、保护环境。防治原则：防治原则：以防为主，治理为辅。应该把防灾贯穿到工程以防为主，治理为辅。应该把防灾贯穿到工程建设的各个环节，在工程规划选址、设计、施工各阶段均应建设的各个环节，在工程规划选址、设计、施工各阶段均应注重防灾减灾。例如灾害预测及危险性评估正体现了这一原注重防灾减灾。例如灾害预测及危险性评估正体现了这一原则。则。防治指的是预防与治理两方面：防治指的是预防与治理两方面：滑坡滑坡预防预防

2、：指的是滑坡灾害没有产生以前，人们已经了解其：指的是滑坡灾害没有产生以前，人们已经了解其存在的危险性和危害性，并采取相应的措施加以防范，使滑坡损存在的危险性和危害性，并采取相应的措施加以防范，使滑坡损失降至最小程度。预防是以勘察分析、预测预报、动态监测为基失降至最小程度。预防是以勘察分析、预测预报、动态监测为基础，同时提出有效的预防措施及相应的设计施工工作。础，同时提出有效的预防措施及相应的设计施工工作。滑坡滑坡治理治理：指的是对潜在不稳定体采取有针对性的工程措施，：指的是对潜在不稳定体采取有针对性的工程措施，确保其稳定，从根本上消除隐患。治理是一项工程，它包括对灾确保其稳定，从根本上消除隐患

3、。治理是一项工程，它包括对灾害体的勘察、评价，提出经济合理的工程措施，并付之实施。害体的勘察、评价，提出经济合理的工程措施，并付之实施。3.2 3.2 防治措施防治措施1 1 防预措施防预措施（1 1）绕避：改线）绕避：改线（2 2）防渗与排水：）防渗与排水：地表排水：排水沟、坡面防渗地表排水：排水沟、坡面防渗 地下排水：盲沟、排水洞、排水孔地下排水：盲沟、排水洞、排水孔（3 3）拦截：拦石墙、防护网）拦截：拦石墙、防护网 （4 4）监测预警）监测预警12 2 治理措施治理措施（1 1）排水措施排水措施：（同上：（同上 ）（2 2）削方、堆：格栅（室）护坡削方、堆：格栅（室）护坡 （3 3）支

4、挡工程：支挡工程：挡墙、挡土桩、抗滑桩、地下连续墙挡墙、挡土桩、抗滑桩、地下连续墙 （4 4）锚固工程：锚固工程：单一锚杆（索）单一锚杆（索）挂网挂网+喷浆喷浆+锚杆（索）、锚杆（索）、构构+锚杆（索）锚杆（索）（5）支挡、锚固结合形式：）支挡、锚固结合形式：桩桩+锚锚 桩桩+墙（板、梁）墙（板、梁）（6 6）坡面防护：坡面防护：横向护坡、植基绿色护坡横向护坡、植基绿色护坡 （7 7）其它：其它：固结灌浆固结灌浆 阻滑键（栓）阻滑键（栓）1 1、消除和减轻地表水和地下水的危害、消除和减轻地表水和地下水的危害 在水利水电工程中，水的作用，往往是导致边坡变形破坏的主要因素。在水利水电工程中，水的作

5、用，往往是导致边坡变形破坏的主要因素。（1）为防止外围地表水进入滑坡区，可在滑坡边界修截水沟；）为防止外围地表水进入滑坡区，可在滑坡边界修截水沟；（2）在滑坡区内，可在坡面修筑排水沟。）在滑坡区内，可在坡面修筑排水沟。（3）截、排水沟如修在岩坡上，沟底裂隙应用灰浆沟缝；）截、排水沟如修在岩坡上，沟底裂隙应用灰浆沟缝；（4）如修在覆盖层上，应用浆砌片石铺砌，以防水流下渗。）如修在覆盖层上，应用浆砌片石铺砌，以防水流下渗。（5）岩质边坡面可用喷混凝土护面或挂钢筋网喷混凝土。）岩质边坡面可用喷混凝土护面或挂钢筋网喷混凝土。排除地下水的措施很多，应根据边坡的地质结构特征和水文地质条件排除地下水的措施很

6、多，应根据边坡的地质结构特征和水文地质条件加以选择。常用方法有：加以选择。常用方法有：1）水平钻孔疏干；）水平钻孔疏干；2）垂直孔排水；）垂直孔排水；3）竖井排）竖井排水；水；4）隧洞排水；）隧洞排水；5）支撑盲沟。）支撑盲沟。3 边坡处治的本质边坡处治的本质2 2、改变边坡岩土体的力学强度、改变边坡岩土体的力学强度 提高边坡的抗滑力，减小滑动力以改善边坡岩土体的力学强度，常用提高边坡的抗滑力，减小滑动力以改善边坡岩土体的力学强度，常用的措施有：的措施有：1）削坡减载；削坡减载；2）边坡人工加固。边坡人工加固。削坡减载：削坡减载：用降低坡高或放缓坡脚来改善边坡的稳定性。削坡设计应尽量用降低坡高

7、或放缓坡脚来改善边坡的稳定性。削坡设计应尽量削减不稳定岩土体的高度，而阻滑部分岩土体不应该削减。削减不稳定岩土体的高度，而阻滑部分岩土体不应该削减。边坡人工加固：边坡人工加固：修筑挡土墙、护墙等支挡不稳定岩体；修筑挡土墙、护墙等支挡不稳定岩体；钢筋混凝土抗滑桩或钢筋桩作为阻滑制程工程；钢筋混凝土抗滑桩或钢筋桩作为阻滑制程工程；预应力锚杆或锚索；预应力锚杆或锚索；固结灌浆或电化学加固法加强边坡岩体或土体的强度；固结灌浆或电化学加固法加强边坡岩体或土体的强度；锚固洞、抗滑键以提高边坡岩体强度；锚固洞、抗滑键以提高边坡岩体强度；用预裂爆破、减震爆破等控制爆破技术防止岩土体强度的削弱。用预裂爆破、减震

8、爆破等控制爆破技术防止岩土体强度的削弱。3、护坡、护坡岸坡、高陡边坡：岸坡、高陡边坡：灰浆抹面、浆砌石、草皮护坡等。灰浆抹面、浆砌石、草皮护坡等。3.3 3.3 支护设计支护设计1 1、坡率法及减重设计、坡率法及减重设计2 2、重力式抗滑挡土墙设计、重力式抗滑挡土墙设计3 3、抗滑桩设计、抗滑桩设计4 4、锚杆（索）设计、锚杆（索）设计5 5、格构加固边坡设计、格构加固边坡设计1、坡率法及减重设计、坡率法及减重设计 在边坡设计中，如果通过控制边坡的高度和坡度而无须对边坡进行整体加在边坡设计中，如果通过控制边坡的高度和坡度而无须对边坡进行整体加固就能使边坡达到自身稳定的边坡设计方法，通常称之为坡

9、率法；坡率法是固就能使边坡达到自身稳定的边坡设计方法，通常称之为坡率法；坡率法是通过控制边坡的高度和坡度，使边坡对所有可能的潜在滑动面的下滑力和阻通过控制边坡的高度和坡度，使边坡对所有可能的潜在滑动面的下滑力和阻滑力处于安全的平衡状态。工程中又称为削坡滑力处于安全的平衡状态。工程中又称为削坡(或刷坡或刷坡)，如图所示。，如图所示。坡率法可分别与沙袋堆码、销钉边坡、锚板支护等方法联合应用，形坡率法可分别与沙袋堆码、销钉边坡、锚板支护等方法联合应用，形成组合边坡。当不具备全高放坡时，上段可采用坡率法，下段可采用土钉成组合边坡。当不具备全高放坡时，上段可采用坡率法，下段可采用土钉墙、喷锚、挡土墙等方

10、法以稳定边坡。墙、喷锚、挡土墙等方法以稳定边坡。在滑坡处治技术中，与减载相对应的另一种技术是堆载阻滑技术，它是通在滑坡处治技术中，与减载相对应的另一种技术是堆载阻滑技术，它是通过在滑坡的阻滑段过在滑坡的阻滑段(一般在滑坡的下部一般在滑坡的下部)堆载来提高滑坡的阻滑力以使滑坡处于堆载来提高滑坡的阻滑力以使滑坡处于稳定的方法，这两种方法都是公路滑坡处理中最直接、最有效的方法，在公路稳定的方法，这两种方法都是公路滑坡处理中最直接、最有效的方法，在公路滑坡处治中被广泛采用。滑坡处治中被广泛采用。岩质边坡岩质边坡削削坡坡率坡坡率 根据调查统计资料表明，当滑动面为如下几种情况时，边坡仅在重力作根据调查统计

11、资料表明，当滑动面为如下几种情况时，边坡仅在重力作用下，软弱面的倾角大于其内摩擦角而小于边坡坡角时是最危险的软弱面：用下，软弱面的倾角大于其内摩擦角而小于边坡坡角时是最危险的软弱面：(1)粘土岩、粘土页岩、泥质灰岩、泥质板岩等泥化层面时，滑动倾角为粘土岩、粘土页岩、泥质灰岩、泥质板岩等泥化层面时，滑动倾角为912；(2)砂岩层面或砾岩层面时，滑动倾角大于砂岩层面或砾岩层面时，滑动倾角大于3035：(3)无泥质充填物的结构面时，滑动倾角为无泥质充填物的结构面时，滑动倾角为3075(大多大多3560范围范围)。在进行稳定性计算时如没有试验数据，可参考下表取值。在进行稳定性计算时如没有试验数据，可参

12、考下表取值。土质边坡削坡坡率土质边坡削坡坡率削坡稳定性验算：削坡稳定性验算：采用边坡稳定性计算方法进行验算，滑动面的确定及安全系数计算采用边坡稳定性计算方法进行验算，滑动面的确定及安全系数计算方法与前面讲述的一致。方法与前面讲述的一致。2 2、抗滑挡土墙设计、抗滑挡土墙设计 抗滑挡土墙是目前整治中小型滑坡中应用最为广泛而且较为有效的措施之一。从结构型式上分，有：(1)重力式抗滑挡土墙；(2)锚杆式抗滑挡土墙；(3)加筋土抗滑挡土墙；(4)板桩式抗滑挡土墙；(5)竖向预应力锚杆式抗滑挡土墙等型式。从材料上分，有：(1)浆砌条石(块石)抗滑挡土墙；(2)混凝土抗滑挡土墙(浆砌混凝土须制块体式和现浇

13、混凝土整体式)；(3)刚筋混凝土式抗滑挡土墙；(4)加筋土抗滑挡土墙等。抗滑挡土墙常用断面形式抗滑挡土墙常用断面形式抗滑挡土墙设计流程抗滑挡土墙设计流程抗滑挡土墙设计与计算抗滑挡土墙设计与计算1.滑坡荷载的确定滑坡荷载的确定（1）采用传递系数法计算滑坡推力（剩余下滑力）；）采用传递系数法计算滑坡推力（剩余下滑力）；（2）附加荷载的确定（坡面超载、静水压力、渗透力、地震力等）附加荷载的确定（坡面超载、静水压力、渗透力、地震力等）（3）设计推力的确定：）设计推力的确定：当滑坡推力小于墙后主动土压力时，应把主动土压力作为设计推力进行当滑坡推力小于墙后主动土压力时，应把主动土压力作为设计推力进行设计，

14、但当滑坡推力的合力作用点位置较主动土压力的作用点高时，抗滑设计，但当滑坡推力的合力作用点位置较主动土压力的作用点高时，抗滑挡土墙的抗倾覆稳定性取其力矩大者进行验算。挡土墙的抗倾覆稳定性取其力矩大者进行验算。2.挡土墙平面尺寸及高度的确定挡土墙平面尺寸及高度的确定（1）平面尺寸；）平面尺寸；挡土墙墙面坡度常用挡土墙墙面坡度常用1:0.31:0.5，有时更缓，有时更缓1:0.751:1.基底常做成反坡基底常做成反坡或锯齿形，有时为了增加挡土墙的稳定性和减少墙体圬工，还在墙后设置或锯齿形，有时为了增加挡土墙的稳定性和减少墙体圬工，还在墙后设置12m宽的衡重台或减荷平台。宽的衡重台或减荷平台。（2）高

15、度的确定：）高度的确定：合理墙高应保证滑坡体不发生越过墙顶的滑动，采用试算的方法确定。合理墙高应保证滑坡体不发生越过墙顶的滑动，采用试算的方法确定。3.基础的埋深基础的埋深4.基底应力及地基强度验算基底应力及地基强度验算 从上述分析可知，合力偏心距从上述分析可知，合力偏心距e0直接影响到基底应力的大小和性质直接影响到基底应力的大小和性质(拉或压拉或压)，如，如e0过大，即使基底应力小于地基容许承载力，但由于墙趾压应力过大，即使基底应力小于地基容许承载力，但由于墙趾压应力1与墙踵压应力与墙踵压应力2相相差过大，亦可能引起基础产生不均匀沉陷，从而导致墙身过分倾斜，为此应控制偏心差过大，亦可能引起基

16、础产生不均匀沉陷，从而导致墙身过分倾斜，为此应控制偏心距。偏心距距。偏心距e0应符合下列要求：应符合下列要求：土质地基：土质地基：eoB/6；石质较差的岩石地基：；石质较差的岩石地基：eoB/5；坚硬的岩石地基：；坚硬的岩石地基：eoB/4。5.抗滑稳定性验算抗滑稳定性验算当当KcKc，表明挡土墙的抗滑稳定性不足，可考虑采用下列措施，以增加其抗滑动，表明挡土墙的抗滑稳定性不足，可考虑采用下列措施，以增加其抗滑动稳定性。稳定性。1采用倾斜基底，设置向内倾斜的基底，可以增加抗滑力和减少滑动力，从而增采用倾斜基底，设置向内倾斜的基底，可以增加抗滑力和减少滑动力，从而增加抗滑稳定性。基底倾角，对于土质地基不陡于加抗滑稳定性。基底倾角，对于土质地基不陡于1：5；对于岩石地基不陡于；对于岩石地基不陡于1：3。2采用凸榫基础，在挡土墙基础底面设置混凝土凸榫，与基础连成整体，利用凸采用凸榫基础，在挡土墙基础底面设置混凝土凸榫，与基础连成整体，利用凸榫前土体所产生的被动土压力以增加挡土墙的抗滑稳定性。榫前土体所产生的被动土压力以增加挡土墙的抗滑稳定性。3更换基底土层，以增大基础底面与地基之间的摩擦系数。