高危边坡的防护及绿化1Word文件下载.docx

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6．3施工顺序……………………………………………………………………………15

6．4支撑渗沟的施工…………………………………………………………………15

6．5喷射混凝土锚杆的施工……………………………………………………………16

6．6喷射混凝土…………………………………………………………………………16

7、结束语…………………………………………………………………………………17

参考文献………………………………………………………………………………………18

英文摘要………………………………………………………………………………………19

危边坡的防护及绿化

摘要：

本文探讨了高危边坡的稳定性验算方法、防护措施及一种边坡绿化新技术。

并通过一个实例介绍了防护措施在实际工程中的综合应用。

因为影响稳定最主要的因素是水，所以在实际工程应用中重点探讨了边坡排水。

关键词:

高危边坡；

绿化；

坡面防护

前言

随着我国高速公路的迅猛发展，高危边坡不断出现，这就给公路的设计与施工提出了一些新问题。

随着人们环保意识的增强，公路沿线的环保绿化成为公路建设不可缺少的一部分。

本论文探讨了高危边坡的稳定验算方法及防护措施。

在防护措施中，除了人们常用的防护措施坡面防护、抛石防护、锚杆防护、植物防护外，还介绍了支撑渗沟、岩面喷混快速绿化等新技术、新工艺。

这些措施的综合应用很好地解决了高危边坡不稳定的问题，起到了很好的边坡防护效果。

我们通常所说的高危边坡包含的范围：

（1）土质挖方边坡高度超过20m者，包括粗粒土和全风化岩石；

（2）黄土及黄土类土挖方边坡高度超过30m者；

（3）岩石挖方边坡高度超过30m者。

由于公路工程是一种线形结构物，与大自然接触面广。

沿线地质情况复杂，公路又要符合设计要求。

以上情况是我们经常遇到的。

通常路堤高度超过20m（土石质）和12m（砂、砾）时进行稳定性验算。

1、影响边坡稳定的因素

1．1影响岩石边坡稳定的因素：

影响岩石边坡稳定的因素有：

岩石性质、岩体结构、风化作用、地震、地应力、地形地貌及人为因素等。

（1）、岩石性质。

岩石的成因类型、组成的矿物成分、结构构造和物理力学性质等是决定边坡稳定性的因素。

由坚硬、矿物稳定、抗风性好、强度较高的岩石组成的路堑边坡，其稳定性一般较好，反之就较差。

（2）、岩体结构。

岩体的结构类型、结构面性状及其与坡面的关系是岩石路堑边坡稳定的控制因素。

（3）水的作用。

水的滲入使岩体质量增大，岩石被软化而抗剪强度降低；

地下水的滲流对岩体产生动水压力等，这些对边坡稳定不利。

（4）风化作用。

风化作用使岩体裂隙增大、扩大，透水性增大，抗剪强度降低。

（5）地形地貌。

临空面的存在以及边坡的高度、坡度等都是直接与边坡稳定有关的因素。

（6）地震。

地震将使边坡岩体的剪应力增大、抗剪强度降低。

（7）地应力。

开挖边坡使岩体内的初始应力状态改变，坡脚附近出现剪应力集中带，坡顶和坡面的一些部分可能出现张应力区。

在新构造运动强烈的地区，开挖边坡能使岩体中的残余构造应力释放，可直接引起路堑边坡的变形破坏。

（8）人为因素。

边坡不合理的设计、开挖，大量施工用水的滲入及爆破等都能造成边坡的失稳。

1．2影响土质边坡稳定的因素

影响土质边坡稳定的因素有土坡的高度、土的密实程度、地下水和地面水的情况、土的成因及生成年代等。

（1）土坡越高,土坡越危险。

砂类土、细粒土挖方的挖方边坡高度不宜超过

20m。

（2）土是三相土,其中颗粒是骨架,颗粒之间的孔隙由水和气体所填充。

在

外力作用下，颗粒重新组合彼此挤密，孔隙缩小。

填方路基边坡的稳定性很大程度上取决与土的密实度。

（3）水对土颗粒之间的作用十分重要。

只有土体达到最佳含水量。

土体才

能达到最佳的压实效果。

而压实效果对高速公路填方路基的稳定性很重要。

（4）自然雨雪水冲刷边坡，使边坡边面土层受到雨水侵蚀而流失。

应此土

质边坡防水对于边坡防护防护很重要。

2、边坡稳定性验算

考虑到上述因素，我们在高危边坡的防护及绿化时就应该结合实际，根据工程地点的实际调查、勘察等资料及现场的平面、横断面、纵断面的具体情况拟定路堑边坡的形式，作为稳定验算之用。

我们通常对于岩石边坡稳定性的分析方法多采用定性的分析方法。

辅以力学分析法。

定性分析主要以工程地质类比法、赤平极射投影法等为主，力学分析法常用极限平衡法、有限单元法。

对于土质挖方边坡稳定性分析，可按直线法或圆弧法验算其稳定性。

下面我们就分别对工程地质最常遇见的岩石路堑边坡和细粒土路堑边坡探讨它们的稳定性验算方法。

2．1岩石路堑边坡稳定性验算方法

岩体的结构不同，其力学特性有较大的差异，破坏的形式不尽相同，但失稳的根本原因是由于岩体往往是由具有不同变形特性的岩石组成的，路堑开挖后变边坡的结构面受到破坏，造成边坡滑坍。

我们最常用力学分析法。

当构造面倾向路基，其倾角倾向路基，其倾角大于10°

～30°

，其走向与路线的夹角小于38°

～45°

，同时结构面间的连接较弱或存在软弱夹层（如泥质风化物），且有水的浸润时易产生结构面的滑坡。

当边坡处在这种情况下，设计时应调查分析结构面的性质和产状、层面间的连接情况以及水的不利影响等因素，并调查条件相仿的自然稳定山坡和坡度，据此判断路堑按一定坡度开挖后的边坡稳性。

并采用力学计算的方法进行验核。

如右下图所示，结构面的倾角为α时，坡角为β在的边坡保持极限稳定状态（既稳定系数K=1）的最大坡高Hβ可按下式计算：

式中：

m—边坡坡率，m=cogβ;

H90—边坡的最大（极限）坡高，

r—结构面上的岩（土）层的容重（KN/m3）；

c—结构面上的岩（土）层的粘聚力（KPa）

—结构面上的岩（土）层的内摩擦角（°

）。

反之，若坡高为Hβ时,则边坡保持极限稳定状态的最大坡角β的正切值如下：

或

下表列出了一些粘聚力和内摩擦角数值,供参考

岩层接触面完整裂隙和断裂破坏的粘聚力c值

软弱面特性

岩层特性

粘聚力（KPa）

沿岩层接触面的滑动面

有断层的沉积岩层

20～50

密致、微片理化沉积岩层

100～180

变质沉积岩层

50～100

完整的不平整裂隙和构造坏

岩浆岩

无冲填裂隙的内摩擦角值（°

）

岩石种类

表面粗糙

表面光滑

不平整

平整

斑岩、角岩、坚硬砂岩

28～31

24～28

22～27

20～26

石英、岩石英斑岩、花岗闪长岩、正长岩、闪长岩、粉砂岩

25～28

22～25

20～23

17～20

石灰岩片岩、磁铁岩

24～27

23～25

20～22

16～19

粘土质页岩、泥质岩

23～26

21～23

18～20

15～18

千枚岩、绿泥石片岩、滑石

13～15

9～12

结构面的c、值无实验数据时，可调查条件相仿的自然山坡的稳定坡高坡率m′，取其变形体高度与设计边坡相同，既，按下式求坡Hβ和坡率m:

2．2碎石土路堑边坡稳定性验算

在有剪切实验结果或较可靠的经验数据时，可用圆弧或直线滑动面法验算边坡的稳定性。

对于疏松的碎石路堑边坡，易用直线滑动法，此时，路堑边坡的最小稳定系数按下公式计算：

如图所示，土起楔边坡ABD沿假定的滑动面AD滑动，其稳定系数K按下式子式计算：

又，并令代入加以转换得

W—土楔ABD的重力（KN），按1m长度计;

—滑动面的倾斜角（º

）;

—边坡的坡度角（º

γ—边坡的竖向容重（KN/m3）;

H—边坡的竖直高度（m）;

f—边坡土体内的摩擦系数，

c—边坡土体的单位粘聚力（KPa）;

L—滑动面AD的长度（m）

α0—参数，；

m—边坡斜度系数（横：

纵）；

按微分方法，以求K为最小的滑动面倾斜角α0得:

将上式代入求得最小稳定系数：

验算所得Kmin不应小于1.25。

3、高危边坡防护重点

影响边坡稳定最主要的因素是水。

边坡浸水后湿度增大，土的强度减低，饱和后的土的强度将急剧降低，岩性差的岩体，在水温变化条件下，分化加剧，路基表面在温差作用下，形成胀缩循环，在湿差作用下形成干湿循环，可导致强度衰减和剥蚀，地表水流冲刷，地下水源侵入，使岩土表层失稳，易遭破坏，湿软地基承载力不足，易导致路基沉陷。

加上边坡在经历反复的雨淋、日晒、冻结与融化，形体都会发生变化，表面逐渐剥落，而新表层又会遵循固有的规律，从坚硬到软弱最后剥落，久而久之引起边坡变形过量而破坏。

在这个规律中，起主导作用的是水，因而治水、防水、排水成为首要的防护任务。

坡面防护常用的方法，大概可分为两类：

工程防护、植物防护。

4、高危边坡防护措施

4．1工程防护

对于不适于植物生长的土质边坡或风化严重、节理发育的岩石路基边坡，以及碎石土的挖方边坡等，只能采取工程防护措施既设置人工构造物防护。

工程防护的类型很多，最常用的有护面墙防护、干砌片石防护、水泥混凝土预制块防护、锚杆防护、挡土墙防护等。

各种方法各有优缺点和适用条件。

4.1.1坡面防护—包括抹面、喷浆、喷射混凝土等形式

抹面防护—对于易受风化的软质岩石，如页岩、泥岩、干枚岩等的路堑边坡，长期暴露在大气中很容易剥落而逐渐破坏，因而常在坡面上加设一层耐风化表层，以隔离大气的影响法，防治风化。

常用的抹面材料有各种石灰混合料灰浆、水泥砂浆等。

厚度一般3～7cm，使用寿命6～8年。

为防治表面产生微细裂纹影响抹面使用寿命，可在表面涂一层沥青保护层。

抹面防护施工应注意：

（1）、面岩体表面要冲洗干净，土体的表面要平整、密实、浸润。

（2）、抹面宜分二次进行，底层抹全厚的2/3,面层1/3,捶面经拍（捶）打使

坡面紧贴。

厚度均匀，表面光滑。

（3）、在较大面积上抹捶面时，应每