边坡工程设计讲义 绪言 坡面防护.pptx
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1、第二篇 斜坡深部变形破坏整治(46学时)第四章 稳定性分析计算(3学时)第五章 排水设计(3学时)第六章 抗滑挡墙设计和计算(18学时)第七章 抗滑桩设计与计算(12学时)第八章 锚固设计与计算(10学时)第1页/共55页绪言一、关于“工程地质”与“岩土工程”学科1.定义:工程地质:研究人类工程活动与地质环境之间相互作用、相互制约的关系,以便合理利用开发和保护地质环境的科学。岩土工程:以岩土体为工作对象,以工程地质学、岩土力学、结构力学和基础工程学为基础,研究岩土体的利用、整治和改造的一门综合性的科学。第2页/共55页2.比较异同工程地质(工程地质(EG)岩土工程(岩土工程(GE)范畴范畴地质
2、资源与地质工程(勘察技地质资源与地质工程(勘察技术工程、环境工程)术工程、环境工程)土木工程土木工程研究范围研究范围环境环境EG、区域稳定、岩体稳定、区域稳定、岩体稳定、工程岩土性质、地质灾害工程岩土性质、地质灾害岩土体性质、地基基础工程、岩土体性质、地基基础工程、岩土加固与改良、地震岩土岩土加固与改良、地震岩土工程、地质灾害防治工程、地质灾害防治目标目标评价(看病)评价(看病)评价处理(治理)改造评价处理(治理)改造看病开处方看病开处方学科基础学科基础地质学、岩土力学、现代计算地质学、岩土力学、现代计算及模拟技术及模拟技术工程地质学、岩土力学、结工程地质学、岩土力学、结构力学、建筑结构构力学
3、、建筑结构学科性质学科性质应用技术(服务性质)应用技术(服务性质)应用技术(独立性质)应用技术(独立性质)承担者承担者咨询机构(勘测、研究、大专咨询机构(勘测、研究、大专院校)勘测、评价、监理、监院校)勘测、评价、监理、监测、科研测、科研咨询技术承包商(施工)咨询技术承包商(施工)勘测、技术、施工、监理、勘测、技术、施工、监理、监测、科研监测、科研第3页/共55页3.相互渗透工程地质地质工程1.学科发展(认识到发展)2.社会经济发展1.学科发展2.工程建设要求岩土工程第4页/共55页二、关于“斜坡整治工程”1.是岩土工程与工程地质学科的重要组成部分之一!(斜坡无处不在!)2.“斜坡岩土工程”包
4、括:勘察、评价、防治“防”不做有损稳定性的人为活动采用各种方法避开斜坡危害“治”防治阻止斜坡破坏(主动治理)保护人、物安全(被动治理)第5页/共55页三、斜坡整治途径与方法(措施)1.整治途径1)终止或减轻各种影响斜坡变形破坏因素的作用。e.g.排水、阻止人类不合理的工程活动:开挖,开采2)改变斜坡内部力学特征,增大强度使变形终止。e.g.减重反压(减载压重)、灌浆(应用少)、滑带(粘性土)焙烧3)设置抗滑工程,直接阻止斜坡破坏e.g.抗滑挡墙、抗滑桩、锚固(示意图)第6页/共55页2.斜坡整治措施应与变形破坏的方式、类型相联系变形破坏方式变形破坏方式整治方法(措施)整治方法(措施)风化、剥落
5、风化、剥落(坡面防治)砌石、喷混凝土、植被(坡面防治)砌石、喷混凝土、植被浸蚀(水的冲刷)浸蚀(水的冲刷)(冲刷防护)植物、抛石、浆砌片石、石(冲刷防护)植物、抛石、浆砌片石、石笼笼落石、崩塌落石、崩塌(落石崩塌的防护)支撑、防护网、锚固(落石崩塌的防护)支撑、防护网、锚固变形体变形体锚固、抗滑桩、排水锚固、抗滑桩、排水滑坡滑坡挡墙、抗滑桩、排水、减载压重挡墙、抗滑桩、排水、减载压重第7页/共55页四、整治措施原则1.整治措施的选择必须建立在工程地质勘察和斜坡破坏机制分析的基础之上。2.整治措施应针对引起滑坡的主导因素进行,原则上应一次根治,不留后患。3.对建设工程随时可能产生危害的斜坡,应先
6、采用立即生效的工程措施,然后再作其它工程。第8页/共55页4.对性质复杂、规模巨大、短期内不易查清或工程建设进度不允许完全查清后再整治的滑坡或变形体,应在保证建设工程安全的前提下,做出全面的整治规划,采用分期治理的方法,使后期工程能获得必须的资料,又能争取到一定的建设时间,保证整个工程的安全和效益。5.一般情况下,对斜坡整治(特别是滑坡和变形体的整治)的时间,宜放在旱季为好,施工方法和程序应避免造成坡体产生新的变形破坏为原则。第9页/共55页五、有关的参考书1.岩土工程手册中国建筑工业出版社,19942.山洪泥石流滑坡灾害及防治科学出版社,19943.路基中国铁路出版社,19924.抗滑桩设计
7、与计算中国铁路出版社,19835.岩层和土体的锚固技术冶金部建筑研究总院6.岩土加固实用技术程良奎等,地震出版社,19947.滑坡的分析与防治美,中国铁道出版社,19878.公路设计手册9.岩土锚固工程技术人民出版社,199610.岩土锚固新技术人民出版社,199811.岩土锚固工程技术的方向与发展万国学术出版社,1996第10页/共55页七、规定与建议1.由于无教材,希望大家认真作笔记。2.考试以讲课内容为主,重点在第二篇。3.课程设计部分占20分。4.上课不记名,采用不定时抽查方法,若缺席次数大于抽查次数的60%,则不能参加考试。研究生:讲课讨论+设计(读书报告)第11页/共55页第一章
8、坡面防护目录:第一节、概述第二节、设计原则第三节 常用坡面防护类型及其设计1.植物防护2.灌浆及勾缝3.抹面第12页/共55页4.捶面(夯拍)5.喷浆及喷射混凝土6.锚杆铁丝网喷浆及锚杆铁丝喷射混凝土7.干砌片石防护8.浆砌片石9.浆砌四合土砖护坡10.浆砌片石骨架护坡11.浆砌片石护墙第13页/共55页第一节、概述一、坡面防护主要是解决与人类工程活动有关的(公路开挖、铁路修建、电站修建等)裸露边坡的表层稳定问题。二、坡面为什么要防护?1.土质边坡易受冲刷,产生冲沟等。2.易风化岩体在风化营力作用下易剥落、掉块、坍塌。3.1、2项剥落或冲蚀的碎屑物常常堵塞导沟(公路、铁路),使排水不畅。三、影
9、响坡面变形的因素。1.岩土性质2.地质构造(完整性)3.气候环境:T、湿度、风向第14页/共55页第二节、设计原则一、易风化和易受雨水冲刷的岩石和土质边坡,均应及时加以防护。二、软硬岩层相间的边坡,应根据岩层情况采用全部防护或局部防护。三、凡适宜于生长植物,且坡度不大于1:1(45)的边坡,应优先采用植物的防护。对植物不易生长的边坡,可依据其土石性质、高度及陡度,选择其它合适的防护类型。第15页/共55页四、坡面防护结构一般不考虑边坡地层或人工填土的侧压力,其所防护的边坡应有足够的稳定性。五、护面要紧贴边坡,基础要牢固并与护面本体很好衔接,顶部及两侧边缘应适当嵌入边坡内,并整修与坡面齐平,防止
10、雨水自接缝处渗入。六、封闭式的边坡防护(如:抹面、喷浆、浆砌片石等)应在坡面留泄水孔和伸缩缝。泄水孔每隔2-3m上下左右交错设置,孔径0.1m,土质边坡的泄水孔后面应在0.50.5的范围内设反滤层。伸缩缝每隔10-20m设一道,缝宽2cm,以沥青麻筋填塞。七、对高而陡的护坡,应在中部适当位置设置“耳墙”,并应有便于检查维修用的安全设备。第16页/共55页第三节 常用坡面防护类型及其设计一、坡面防护类型(十多种)1.植物防护特点:施工简单、费用低廉、效果较好作用:覆盖表土,防止雨水冲刷;调节土壤湿度,防止裂缝产生;固结土壤,防止坡面风化剥落;保护和美化环境。2.灌浆及勾缝(示意图)第17页/共5
11、5页3.抹面 用水泥、砂、生石灰等材料的混合料在边坡表面覆盖一层保护层类似房屋建筑的抹面。4.捶面用三合土、四合土材料在边坡表面夯拍而成的保护层。5.喷浆及喷射混凝土6.锚杆铁丝网喷浆及锚杆铁丝网喷射混凝土(锚喷支护)7.干砌片石护坡8.浆砌片石护坡9.浆砌四合土砖护坡10.浆砌片石骨架护坡11.浆砌片石护墙12.其它防护:植草籽袋、天然纤维编织的绳网临时护坡、喷射钢纤维混凝土、塑料网格加筋、SNS系统。第18页/共55页二、坡面防护设计1.植物防护:种草、平铺草皮、植树1)种草适用条件:a.适于草类生长的土质边坡,其坡度小于1:1.25,且高度不高者。b.若边坡土层不宜种草,可将边坡挖成台阶
12、,然后铺一层5-10cm厚的种植土,再种草。c.经常和长期浸水的边坡不宜种草第19页/共55页草籽选用:根据当地土质和气候条件,选用根系发达、茎杆低矮、枝叶茂盛、生长力强的多年生草种。常用草种:鼠尾草、白茅草、毛鸭嘴、画眉草、两耳草等。注:生长在泥沼或砂砾土中的草不能选用。草籽播种a.时间:春、秋季b.方式:撒播或行播,为使草籽均匀分布,可先将其与砂、干土或锯末混合c.埋入深度:不大于5cm第20页/共55页2)平铺草皮适用条件:a.各种土质边坡;b.极严重风化的岩石边坡;c.严重风化的软质岩石边坡;d.坡度小于1:1。草皮选用:根系发达、茎矮、叶茂的耐旱草种。如:白茅草、假俭草等。草皮规格:
13、20cm30cm510cm(厚)草皮铺设:a.超过坡肩至少100cm,或铺至天沟;b.春季或初夏进行,气候干燥地区,应在雨季进行;c.铺前:边坡表层挖松整平,洒水湿润;铺时:草皮与坡面紧贴,四周用木桩或竹桩钉固。第21页/共55页3)植树适用条件:a.各种土质边坡;b.极严重风化的岩石边坡;c.坡度小于1:1.5(更缓);d.经常浸水,盐质土、粉质土及常干涸的边坡不宜采用。树种:根系发达,枝叶茂盛的低矮灌木。常用:紫穗、夹竹桃、野蔷薇、山楂等。注:乔木对边坡增加重力过大,吸水性强,不利边坡稳定,不宜采用。种植布置形式:方格型、梅花型,间距40-60cm植树坑:直径20cm,深25cm。时间:当
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