《《高边坡的勘察和设计(王恭先)》》.pdf

高边坡的勘察和设计 王 恭 先 中铁西北科学研究院 2003年11月 主要内容 一、高边坡问题的提出 二、高边坡的种类和变形类型 三、高边坡的勘察和稳定性评价 四、高边坡的设计 一、高边坡问题的提出 （一）高边坡的界定——何为高边坡 （二）高边坡的变形、破坏及其造成的损失 （三）高边坡的特征 （一）高边坡的界定 一般认为边坡高度大于20m 的土质边坡，或高度大 于30m的岩质边坡。 （二）高边坡的变形、破坏及其造成的损失 高边坡早已存在，也曾造成过变形和损失。近年 来，高边坡数量越来越多，高度越来越高。变形量大， 增加投资、延误工期、造成灾害。 举例： 云南澜沧江小湾电站边坡高达500m 云南元江－磨黑高速公路K259高110m的砂泥岩高边坡 深圳－汕头高速公路K101滑坡推倒桩板墙 深圳－汕头高速公路K102滑坡，抗滑桩与明洞处理花费8000余万元 同江－三亚高速公路闽北八尺门互通区设在2个古滑坡上，治理费 5000余万元 云南元江－磨黑高速公路三菁公隧道进口高边坡发生滑坡，高 130m，推倒中隔墙 山西长治－晋城高速公路K31砂泥岩顺层滑坡，体积达25万m3 北京－珠海高速公路粤北段K108 高边坡滑坡，三次变更设计，治 理费用2000余万元 重庆万州－梁平高速公路K42砂泥岩顺层滑坡 西安秦岭某试验基地花岗岩高边坡滑坡 花岗岩中长100多m、宽80cm的张裂缝 (三)高边坡的特征 1、高边坡是将地质体的一部分改造成人为工程设施，因此其稳定性取决 于自然山坡的稳定状况(稳定、不稳定、极限平衡)、地质条件(地层岩性、地 质构造、坡体结构、岩体结构、水文地质条件、风化程度等)和人为改造的程 度(开挖深度、坡形、坡率等)。 2、由不同的地层、岩性、风化程度的岩土体构成的自然山坡，受地质构 造影响程度不同，水文地质条件不同，在自然营力作用下形成了各种形态的 斜坡，如直线坡、凸形坡、凹形坡、阶梯状坡，且具有不同的稳定状态，这 是在漫长的地质历史时期形成的，是动态的、变化的。自然斜坡是人工边坡 的基础。 3、人工边坡是对自然斜坡的改造，它也有直线坡、凸形坡、凹形坡，更 多的是阶梯状边坡。人工边坡改变了自然山坡的应力状态和地下水的渗流条 件，而且是在短短几个月内改造完成的。自然山坡的应力调整有一个过程， 强度低的软弱岩层调整较快，常在施工期就发生变形；强度高的坚硬岩层调 整较慢，或可自身稳定，或在1～3年后发生变形。只有当人工边坡顺应自 然，对其改变不大时，才可保持稳定，否则就会发生失稳，甚至引起自然山 坡的破坏。 4、自然山坡和人工边坡都处在各种自然营力的作用之下，如阳光照射、 降雨冲刷和下渗、风化和地震等。但人工边坡所造成的自然状态的改变使这 种作用更强烈，如开挖暴露风化加剧、破坏植被地表水容易下渗、坡体松弛、 爆破震动等都使边坡更容易发生变形。 5、自然条件千差万别，所以高边坡设计也变得十分复杂，每个工点都需 单独分析和计算，这也许就是目前高边坡设计尚无规范可循的原因。 二、高边坡的种类和变形类型 （一）高边坡的种类 （二）高边坡的变形类型 （三）高边坡变形的条件和原因分析 （一）高边坡的种类 高边坡分类表 分 类 指 标 边 坡 类 型 1、道路边坡：堑坡、堤坡、洞口边坡等 2、水利边坡：坝肩边坡、渠道边坡等 1、按工程类别分 3、露天矿边坡：采场边坡、弃碴场边坡等 4、城建边坡：堑坡与深基坑边坡等 1、临时边坡 2、按使用年限分 2、短期边坡（30年以内） 3、永久边坡（30年）