强降雨激励下松散岩堆路堑边坡稳定性分析_袁海平
第３８卷第６期 ２
０１５年６月合肥工业大学学报
（自然科学版）
ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＨＥＦＥＩ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ ＯＦ
ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＶｏｌ．３８Ｎｏ．６
Ｊｕｎ．２０１５
收稿日期：２０１４－０３－２１；修回日期：２０１４－０４－
３０基金项目：国家自然科学基金资助项目（５１００４００７）；煤炭资源与安全开采国家重点实验室开放研究基金资助项目（１
２ＫＦ０６）和合肥工业大学博士学位人员专项基金资助项目（２０１１ＨＧＢＺ１５５１
）作者简介：袁海平（１
９７７－），男，江西九江人，博士，合肥工业大学副教授，硕士生导师；朱大勇（１
９６５－），男，安徽安庆人，博士，合肥工业大学教授，博士生导师．ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ
．ｉｓｓｎ．１００３－５０６０．２０１５．０６．０１６强降雨激励下松散岩堆路堑边坡稳定性分析
袁海平１，２，３， 陈水梅１，３， 朱大勇１，３， 卢坤林１，３， 韩治勇１，３， 王 斌１，３
（１．合肥工业大学土木与水利工程学院，安徽合肥 ２３０００９；２．煤炭资源与安全开采国家重点实验室，江苏徐州 ２２１０００；３．土木工程结构与材料安徽省重点实验室，安徽合肥 ２３０００９
）摘 要：岩堆是我国西南高山峡谷区常见的不良地质体，其存在对高速公路边坡稳定性提出了严峻挑战。文章依托国家高速公路网规划中南北纵线Ｇ８５高速公路工程，运用数值模拟的方法研究了深厚岩堆拉锚抗滑桩路堑边坡在自然、强降雨和地震状态下的稳定性，对比分析了岩堆体在自然状态、地震状态与强降雨条件下岩堆体边坡变形破坏特征及锚索轴力变化规律。计算结果表明，开挖对岩堆体变形有较大影响，岩堆体自然状态和暴雨状态下，在无任何加固措施时整体稳定性相对较低；增加抗滑桩和锚索加固后，安全系数均有所提高，潜在滑动面整体向下移至抗滑桩下部，加固作用效果显著。研究成果为岩堆路堑边坡工程设计与施工提供了参考依据。
关键词：道路工程；岩堆；路堑边坡；强降雨
中图分类号：ＴＵ４５７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００３－５０６０（２０１５）０６－０７９９－
０５Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｃｕｔｔｉｎｇ
ｓｌｏｐｅ ｗｉｔｈ ｌｏｏｓｅ ｒｏｃｋｈｅａｐ ｕｎｄｅｒ ｓｔｒｏｎｇ
ｒａｉｎｆａｌｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎＹＵＡＮ Ｈａｉ－ｐｉｎｇ１，２，
３， ＣＨＥＮ Ｓｈｕｉ－ｍｅｉ １，
３， ＺＨＵ Ｄａ－ｙｏｎｇ１，
３
，
ＬＵ Ｋｕｎ－ｌｉｎ１，３， ＨＡＮ Ｚｈｉ－ｙｏｎｇ１，３，
ＷＡＮＧ Ｂｉｎ１，３
（１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｉｖｉｌ ａｎｄ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｅｆｅｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｅｆｅｉ ２３０００９，Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ ＣｏａｌＲｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ Ｓａｆｅ Ｍｉｎｉｎｇ，Ｘｕｚｈｏｕ ２２１０００，Ｃｈｉｎａ；３．Ａｎｈｕｉ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｉｎ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｅｆｅｉ２３０００９，Ｃｈｉｎａ
）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｓｌｏｐｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｈｉｇｈｗａｙ ｉｓ ｃｈａｌｌｅｎｇｅｄ ｂｙ ｒｏｃｋ ｈｅａｐ，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ａ ｃｏｍｍｏｎ ａｄｖｅｒｓｅ ｇｅｏ－ｌｏｇｉｃ ｂｏｄｙ
ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ ａｌｐｉｎｅ ｇｏｒｇｅ．Ｉｎ ｖｉｅｗ ｏｆ ｔｈｅ ｎａｔｉｏｎａｌ ｈｉｇｈｗａｙ ｎｅｔｗｏｒｋ ｐｌａｎｎｉｎｇ Ｇ８５Ｎｏｒｔｈ－Ｓｏｕｔｈ ｌｉｎｅ ｏｆ ｈｉｇｈｗａｙ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｃｕｔｔｉｎｇ ｓｌｏｐｅ ｗｉｔｈ ｄｅｅｐ ｒｏｃｋ ｈｅａｐ ａｎｄ ａｎｃｈｏｒａｎｔｉ－ｓｌｉｄｅ ｐｉｌｅ ｕｎｄｅｒ ｎａｔｕｒａｌ ｓｔａｔｅ，ｓｅｉｓｍｉｃ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｔｒｏｎｇ ｒａｉｎｆａｌｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｗａｓ ｓｉｍｕｌａｔｅｄｔｈｒｏｕｇｈ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｒｏｃｋ ｈｅａｐ ｍａｓｓ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｔｙｐｅ ｏｆ ｓｉｄｅ ｓｌｏｐｅ ａｎｄ ｔｈｅｃｈａｎｇｅ ｌａｗ ｏｆ ａｘｉａｌ ｆｏｒｃｅ ｏｆ ｃａｂｌｅ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅｌｙ ｕｎｄｅｒ ｎａｔｕｒａｌ ｓｔａｔｅ，ｓｅｉｓｍｉｃ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｎｄ ｓｔｒｏｎｇ
ｒａｉｎｆａｌｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｔｈａｔ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｈａｓ ｇｒｅａｔ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｎｔｈｅ ｒｏｃｋ ｈｅａｐ ｍａｓｓ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ａｎｄ ｔｈｅ ｏｖｅｒａｌｌ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｉｓ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｌｏｗ ｕｎｄｅｒ ｎａｔｕｒａｌ ｓｔａｔｅ ａｎｄ ｔｈｅｒａｉｎｆａｌｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｗｉｔｈｏｕｔ ａｎｙ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ ｍｅａｓｕｒｅｓ．Ｗｈｅｎ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｂｙ
ｔｈｅ ａｎｔｉ－ｓｌｉｄｅ ｐｉｌｅ ａｎｄ ｔｈｅａｎｃｈｏｒ ｃａｂｌｅ，ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ ｉｎｃｒｅａｓｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｓｌｏｐｅ ｓｈｉｆｔ ｄｏｗｎ ｔｏ ｔｈｅ ｌｏｗｅｒ ｐａｒｔ ｏｆ ａｎ－ｔｉ－ｓｌｉｄｅ ｐｉｌｅ，ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｓ ａｒｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ．Ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｒｏｃｋ ｈｅａｐ ｃｕｔｔｉｎｇ ｓｌｏｐｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｒｏａｄ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ｒｏｃｋ ｈｅａｐ；ｃｕｔｔｉｎｇ ｓｌｏｐｅ；ｓｔｒｏｎｇ ｒａｉｎｆａｌｌ
０ 引 言
岩堆是岩质山坡在各种风化作用下失稳，产生塌滑、剥落，形成大小不一的岩块、岩屑，在自然力作用下搬运、堆积形成的松散堆积体，具有空隙发育、结构松散、稳定性差等特点，通常处于临界状态，在自然或人为影响下岩堆易产生崩塌滑坡等地质灾害，属于典型的不良工程地质现象之一［１］。岩堆不仅对公路建设、运营安全和道路养护影响较大，而且会损坏路面、路基、桥梁、隧道，阻断交通，甚至会迫使放弃已成道路的使用。因此，研究山区高速公路岩堆路段稳定性，对于山区高速公路建设具有重要意义。
由于特殊的材料特性，岩堆坡体内部空隙发育，碎裂岩块产状紊乱，在强降雨条件下，岩堆体的物理力学性能出现大幅下降［２］，易于在岩土体内部形成大量软弱面。文献［３－５］研究了岩堆体的抗剪强度及其变形特性；文献［６］通过数值模拟的方法对岩堆破坏模式进行了研究；文献［７］在考虑水岩物理化学作用的情况下，用所求得的参数建立了水库水位上升时库岸堆积体边坡稳定性计算的数值模型；文献［８］采用坡面角度、坡面形状和坡体厚度等研究岩堆的外部结构，采用土石混合比和块石尺度分布研究岩堆的内部结构，从而实现岩堆体结构特征的几何特征描述指标方法；文献［９］对岩堆路基在自重及汽车荷载作用下的沉降变形进行了模拟，研究了不同组成、不同高度的典型岩堆体的沉降变形规律；文献［１０］对崩塌堆积体边坡的渐进性破坏过程进行了仿真模拟分析；文献［１１］基于参数相对敏感性分析方法，采用智能响应面法分析了边坡稳定性；文献［１２］提出岩堆路基地段工程处理措施应根据岩堆不同特点和路基通过的不同方式选用；文献［１３］分析了岩堆体的物理力学性质与其稳定性的关系；文献［１４］通过离心模型试验研究了岩堆路基沉降变化规律和影响因素，并提出减小岩堆路基沉降的措施；文献［１５］研究了岩堆发育特征及其对高速公路工程建设的影响；文献［１６］建立了岩堆边坡危险性模糊综合评价体系，将滑坡危险性划分为５个等级；文献［１７］采用有限差分程序ＦＬＡＣ２Ｄ的拓展（ＦｌＡＣ３Ｄ）对比分析了抗滑桩、锚杆、降雨等对某水电站专线公路岩堆边坡稳定性的影响。
目前对于岩堆的力学特性、变形破坏机理、危险性评价等方面已开展了相关研究，并取得了诸多研究成果，但对于强降雨条件下的松散岩堆边
坡稳定性问题的相关研究并不多。本文依托国家高速公路网规划中的南北纵线Ｇ８５重庆—昆明高速公路工程，运用ＦｌＡＣ３Ｄ数值模拟的方法，模拟松散岩堆路堑边坡在强降雨条件下的稳定性，为岩堆路堑边坡工程设计提供参考。
１ 抗剪强度系数折减基本原理
抗剪强度折减系数（ｓｈｅａｒ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎｆａｃｔｏｒ，ＳＳＲＦ）是在外荷载保持不变的情况下，边坡内岩土体所发挥的最大抗剪强度与外荷载在边坡内所产生的实际剪应力之比，与极限平衡分析中所定义的土坡稳定安全系数在本质上是一致的。ＳＳＲＦ考虑了岩土体的本构关系及变形对应力的影响，能够模拟边坡破坏过程及其滑移面形状、岩土体与支护结构共同作用效应等，因而一直以来受到学者广泛认可和应用。
抗剪强度折减是将岩土体的抗剪强度指标ｃ和φ，用折减系数Ｆ
ｓ
进行折减计算，然后用折减
后的虚拟抗剪强度指标ｃ
Ｆ
和φ
Ｆ
，取代原来的抗剪强度指标ｃ和φ，具体公式如下：
ｃＦ＝ｃ／Ｆｓ（１）φＦ＝ｔａｎ－１［（ｔａｎφ）／Ｆｓ］（２）
τＦ＝ｃＦ＋σｔａｎφＦ（３）
其中，ｃ
Ｆ
为折减后土体虚拟的黏聚力；φ
Ｆ
为折减
后土体虚拟的内摩擦角；τ
Ｆ
为折减后的抗剪强度。
２ 计算模型与方案设计
２．１ 工程概况
Ｇ８５重庆—昆明高速公路工程ＺＫ２９＋４２０—ＺＫ２９＋５２０边坡位于云南省昭通市境内，该处岩堆分布范围广、厚度大、稳定性差。根据设计提供的１∶２ ０００地形图、路线纵断面图及地质勘察资料，该处路线右线为桥梁方案，左线为挖方路基，总长约８０ｍ，岩堆厚度为２０～６０ｍ。路线从岩堆下部通过，中线最大挖方深度约４ｍ，位于ＺＫ２９＋４６０处。该路线的横坡较陡，如果直接采用放坡开挖，左侧将形成约５５ｍ高且更陡的边坡，可能触发原有岩堆边坡失稳。
为对该区域岩堆边坡及开挖后的路堑边坡的稳定性进行评价，初步设计将岩堆路堑边坡分５级开挖。在第１级开挖前，预先在边坡顶部施工抗滑桩并加设预应力锚索，锚索长为３０ｍ；各级岩堆开挖后立即施工３根加固锚索，其中前４级边坡锚索长为２５ｍ，最后一级边坡锚索长为
０
０
８ 合肥工业大学学报（自然科学版）第３８卷
２０ｍ，倾角均为２５°，用于边坡锁脚。
２．２ 模型的建立
根据计算精度、计算机计算能力及工程实际等方面的要求，将ＺＫ２９＋４６０段岩堆路堑边坡计算模型范围确定为ｘ轴取垂直线路走向；考虑到计算截面在公路走向上变化幅度不大，因此数值计算按平面应变问题进行，ｙ轴取单位厚度；ｚ轴取竖直向上，取路面以下３０ｍ位置作为计算模型ｚ＝０面，地表由路堑边坡横断面图确定。因此，考虑边界效应后的计算模型尺寸为１６９ｍ×１ｍ×１４８ｍ，ＺＫ２９＋４６０段岩堆路堑边坡计算模型如图１所示，离散后的计算模型四面体单元数为１４ ２２５个，节点数为４ ７７５个。计算模型的边界效应已考虑，故模型两侧及底部均采用位移约
束，地表为自由面；应力场由岩体自重引起
。
图１ ＺＫ２９＋４６０段岩堆路堑边坡计算模型
２．３ 计算方案的设计
ＺＫ２９＋４６０段岩堆路堑边坡稳定性数值计算采用ＦＬＡＣ３Ｄ分析软件，该软件能较好地模拟地质材料在达到强度极限或屈服极限时发生的破坏或塑性流动的力学行为，特别适用于分析渐进破坏和失稳以及模拟大变形。
为模拟边坡开挖过程及工后地震状态下的岩堆路堑边坡稳定性情况，根据各开挖步拟按自然状态（８个工况）、暴雨状态（８个工况）和地震状态（１个工况）３种情况下分步开挖及工后地震共１７种工况进行模拟分析，其中路堑开挖按工程设计分６步实施并及时加固。工后地震按地震与暴雨共同作用的最不利状态下模拟，加载地震动峰值加速度大致相当于地震烈度为７度（峰值加速度０．１５ｇ）时的特定地震波。
２．４ 计算参数选取
岩堆路堑边坡暴雨工况下岩体基本力学参数见表１所列。根据文献［１８］和其他边坡、滑坡规
范，并结合定性分析和现场情况，对岩堆边坡进行了强度参数反算，认为表１参数组合是恰当的。岩堆强度参数反算基于以下４项原则：①对于基本稳定边坡，安全系数应取高于１．０５～１．１０；
②对于临滑状态的边坡，取安全系数为０．９５～１．０５；③对于欠稳定的边坡，取安全系数为０．９０～０．９５；④对于不稳定的边坡，取安全系数低于０．９０。
表１ 岩堆路堑边坡暴雨工况岩体基本力学参数名称
天然重度／
（ｋＮ·ｍ－３）
Ｅ／
ＧＰａ
μ
ｃ／
ＭＰａ
φ／（°）
抗拉强
度／ＭＰａ块石土 ２４ １．２ ０．４２ ０．０１０ ４２ ０．０００ ２强风化灰岩２５ ３．５ ０．３８ ０．０４８ ４６ ０．９００ ０中风化灰岩２６ ８．０ ０．３２ ０．０９６ ４６ １．２００ ０抗滑桩 ２４ ３０．０ ０．２０ １０．０００ ４９ ４．０００ ０
３ 模拟结果分析
根据设计计算方案，对ＺＫ２９＋４６０段岩堆路堑边坡在天然状态、暴雨状态及地震状态下的稳定性进行了数值模拟计算。根据不同工况计算结果，分析岩堆体在天然状态、暴雨状态、地震状态下位移、安全系数等主要参量变化规律，为岩堆体路堑边坡公路开挖岩体稳定性评价、指导工程设计与施工、降低生产安全风险提供参考。
３．１ 岩堆体变形破坏特征
计算过程中，根据设计监测点位置，对关键点进行了监测数据的计算机自动采集，位移监测结果如图２所示，图２中，工况２１～工况２６分别表示开挖步ｅｘｃ１到开挖步ｅｘｃ５，及抗滑桩开挖施工与拉锚加固工况。不同安全系数下各开挖步位移等值云图如图３所示。
由图２、图３可知，自然状态和暴雨状态下各工况岩堆体最危险位置监控点位移与速率具有如下变化特征：
（１）随着岩堆体各开挖工况的进行，监测点位移不断增大，自然状态下最大位移点均发生在工况１５（即ｅｘｃ５）坡顶位置（节点号为５６０，坐标ｘ＝１３９．６，ｚ＝３７．７３），位移值为１．５５５ｍｍ，此
时安全系数Ｆ
ｓ＝１．５１９
；抗滑桩施工及拉锚加固
工况１１完成后，安全系数Ｆ
ｓ＝１．２７５
；在随后的岩堆体开挖时，安全系数逐步增大；至工况１４（即ｅｘｃ４）时，Ｆｓ＝１．５６６，达到最高值，此时最大位移
为３４３节点的１．３５ｍｍ，暴雨状态下的Ｆ
ｓ＝
１
０
８
第６期袁海平，等：强降雨激励下松散岩堆路堑边坡稳定性分析
１．５０８。自然状态和暴雨状态下工后安全系数分
别为１．４１３和１．３６１，均在规范要求的１．２５以上，说明当前设计方案能满足安全要求
。
图２ 各工况关键监控点位移监测结果
（２
）开挖对岩堆体变形有较大影响，施工时应根据工程实际情况，实行分步开挖，每步开挖后应尽量做到及时支护、加固等处理，最大限度地降低工程对原有岩堆体的扰动。由各开挖步在不同安全系数下位移特征图可知，抗滑桩施工至ｅｘｃ２台阶完成的３个工况，极限滑动面均在开挖坡体以下；从第３台阶至第５台阶开挖工况，极限滑动面均在抗滑桩以上坡体中。由此可知，岩堆体自然状态和暴雨状态下，在无任何加固措施时，整体稳定性相对较低（通过计算分别为１．２３０和１．１５８
），抗滑桩和锚索加固作用显著。（３）从图２ｂ可看出，工后７度地震烈度地震７ｓ后，暴雨状态下坡体最大产生了１０．９５４ｃｍ的永久位移；不同强度折减系数下的坡体最大位移变化也较明显，折减系数越大，最大位移增量越
高，尤其是大于无地震作用下的安全系数后，位移变化更为显著
。
图３ 不同折减系数下各工况位移等值云图
３．２ 锚索力分析
为进一步研究锚索加固效果，对各工况锚索轴力进行了分析，结果如图４所示。由ＺＫ２９＋４６０段岩堆路堑边坡各工况锚索平均轴力计算结果可知，工后自然状态和暴雨状态锚索分别提供了１０ ０７９．０２ｋＮ和１０ ０７９．０１ｋＮ的锚固力，极大地提高了岩堆坡体的稳定性。
各锚索沿深度方向自由端轴力分布均匀，锚固端离坡面越近，锚固力越大，反之则越小。锚索力主要集中在４～１０号锚索上，
即第１～第３步２
０８ 合肥工业大学学报（自然科学版）第３８卷
坡体开挖对岩堆体附近边坡变形影响较大，导致锚索拉力增大，其余锚索相对作用不明显，该变化特征与岩堆体分析结果一致。无预应力锚索自然与暴雨状态下各开挖步锚索力如图５所示，由图５可知，
暴雨状态下加剧了坡体的变形，锚索力提升明显
。
图４
自然状态下工后各锚索力沿深度方向分布
图５ 无预应力锚索不同状态下各开挖步锚索力４ 结束语
在岩堆体上设置抗滑桩，对于稳定堆积体效果非常明显，但在挖桩时非常容易产生塌孔，要设置足够厚度的护壁，还要进行监测，并尽量避免雨季施工，施工前要设置相应的截、排水设施。
开挖对岩堆体变形有较大影响，施工时应根据工程实际情况实行分步开挖，每步开挖后应尽量做到及时支护、加固等处理，最大限度地降低工程对原有岩堆体的扰动。岩堆体自然状态和暴雨状态下，在无任何加固措施时，整体稳定性比较低，抗滑桩和锚索加固作用显著。地震对岩堆路堑边坡工程体稳定性有较大影响，工程设计中应根据当地地震历史情况考虑地震因素，工程施工过程中更应严格控制施工质量，确保工程在极端
环境下的整体稳定性。
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０８ 第６期
袁海平，等：强降雨激励下松散岩堆路堑边坡稳定性分析
边坡工程现状与发展
一、路堑边坡工程现状与发展 （一）边坡工程进步和发展 在土木工程生产实践活动中，随着铁路、公路、库区或场地等工程的建设和发展，涉及了大量的边坡工程技术课题，工程技术人员积极应用有关工程地质学、岩体力学、岩土工程学和土力学等学科的知识和成果，积累了丰富的边坡工程经验，在理论和实践两方面都取得了长足的进步和发展。近年来，随着高速公路建设向山区延伸和发展，由于其技术等级较高，且我国山区地形条件困难、地质结构复杂、地质环境背景脆弱，深挖高填十分普遍，边坡工程问题日益突出。同时也遭遇了不少边坡工程失败和损失。 （二）路堑边坡工程设计现状 设计现状有以下特点：具有数量集中、种类较多、性质繁杂、勘查不足等特点，但又存在一定的场区或区段规律；有别于重点复杂的边坡工程设计；缺乏实用的勘察设计工作程序和细则；直接危害公共安全，显著影响工程造价。 （三）福建地区边坡工程问题 福建地区，是我国多山省份之一，俗有“八山一水一分田”之称，山地灾害较为严重。上世纪90年代后期，积极开展山区高速公路建设，不可避免地遭遇路堑高边坡工程技术难题；特别是，由于福建地区一般地层风化深度较大，岩体结构破碎，覆盖层较厚，且江河沟谷发育，不良地质堆积广为分布，在切坡筑路过程中，经常遇到边坡变形和破坏问题，尤以土质路堑边坡或类土质路堑边坡更为严重。 （四）技术路线和实施对策 主要从以下几个方面进行考虑：明确边坡工程实用类型，抽象和归纳边坡工程地质模式，分析和研究其相关变形破坏机制，建立边坡稳定性分析计算方法，提出边坡坡形坡率设计原则和方法，建立相应防护加固工程措施或对策，进行动态设计与信息化施工。 （五）动态设计总体思路 设计总体思路如下：高边坡工程档案（预设计文件、地勘资料），高边坡工程地质调查（地形、地质、地下水等），防护加固工程方案（边坡类型、坡形坡率、稳定性分析计算、防护加固工程对策），现场校对和重点核查，施工图设计与审查，动态跟踪与设计调整，竣工稳定性评价。 二、路堑边坡工程实用分类 共分为以下几类：土质边坡，岩质边坡，二元结构边坡，复合结构边坡。 （一）土质边坡 土质边坡可分为：纯土质边坡，转载请保留此标记。边坡(非均质)。 （二）岩质边坡 岩质边坡可分为：岩石边坡，破碎岩石边坡，顺层岩石边坡。 （三）二元结构边坡 二元结构边坡可分为：陡倾接触边坡，缓倾接触边坡，破碎接触边坡。 （四）类土质路堑边坡 类土质路堑边坡可分为：坡残积土边坡，风化土边坡，崩滑流堆积边坡，复杂结构边坡。 三、工程地质模式（坡体结构） （一）坡残积土边坡工程地质模式 1．坡体结构由上覆坡积土层和下伏残积土层所组成，坡体变形和破坏一般体现上覆坡积层沿下伏残积层的坍滑变形和破坏。这种情况一般其接触界面倾角为25°～30°，如图1。1．坡体结构由上覆坡积土层和下伏残积土层所组成，坡体变形和破坏一般体现上覆坡积层沿下伏残积层的坍滑变形和破坏。这种情况一般其接触界面倾角为25°～30°，
深路堑、高边坡路基专项施工方案
泰顺县文福公路改建工程 （横坑至泗溪段、仕阳至龟湖段）03合同段 高边坡、深路堑 安全专项施工方案 编制： 复核： 审核：
浙江省泰顺县交通工程工程有限公司 日期： 2015年 12月25日 1、编制说明 (1) 编制依据 (1) 编制目的 (1) 适用范围 (1) 2、工程概况 (2) 工程简介 (2) 水文地质条件 (2) 施工准备情况 (2) 3、施工工艺 (2) 技术方案 (2) 施工工艺 (8) 技术参数 (9)
4、施工计划 (9) 5、危险因数分析 (11) 重大危险源的识别 (11) 危险因素评估 (11) 6、施工安全保障措施 (12) 组织保障 (12) 技术措施 (12) 监测监控措施 (12) 安全应急措施 (14) 7、施工安全保障措施 (23)
1、编制说明 编制依据 1、《公路桥涵施工技术规范》 JTG/T F50-2011 2、《公路工程质量检验标准》 JTG F80/1-2012 3、《公路路基施工技术规范》 JTJ F10-2006 3、《爆破安全规程》 GB 6722-2014 4、《泰顺县文福公路改建工程（横坑至泗溪段、仕阳至龟湖段）03合同段施工图》、招标文件及合同及现场踏勘 编制目的 本工程路线区域地形起伏不定，高差相差较大。路线区为山岭重丘地貌类型，区内岩体风化强烈，山体雄伟，山脊浑圆，植被发育，河谷及坡麓地带发育第四系堆积地貌。 该段施工难度大，施工危险系数高，为明确高边坡、深挖路堑施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范高边坡深挖路堑作业的施工，特制定本方案。 适用范围 此高边坡深路堑安全专项施工方案只适用于泰顺县文福公路改建工程 （横坑至泗溪段、仕阳至龟湖段）03合同段。
高速公路路堑高边坡工程施工安全风险评估指南
高速公路路堑高边坡工程 施工安全风险评估指南 中华人民共和国交通运输部 2014年12月
目 录 1 总则 (1) 2 术语与定义 (2) 3 总体风险评估 (5) 3.1 一般要求 (5) 3.2 专家调查评估法 (6) 3.3 指标体系法 (8) 4 专项风险评估 (18) 4.1 一般要求 (18) 4.2 风险辨识 (20) 4.3 风险分析 (23) 4.4 风险估测 (24) 4.5 重大风险源评估 (27) 5 风险控制 (53) 5.1 一般要求 (53) 5.2 风险控制措施 (54) 6 风险评估报告 (56) 6.1 一般要求 (56) 6.2 风险评估报告编制内容 (56) 6.3 风险评估报告评审 (59) 附录A 路堑高边坡评估单元工序分解表 (61) 附录B 评估单元（工程措施）与典型事故类型对照表 (63) 附录C 路堑高边坡施工安全风险控制措施建议 (64)
附录D 本指南用词说明 (77) 附件 《指南》条文说明 (78) 1 总则 (78) 3 总体风险评估 (80) 4 专项风险评估 (92) 5 风险控制 (108)
1 总则 1.0.1 为指导高速公路路堑高边坡工程(以下简称“路堑高边坡”)施工安全风险评估工作，有效控制施工安全风险，科学规避施工安全事故的发生，保障路堑高边坡的建设安全，编制本《指南》。 1.0.2 列入国家和地方基本建设计划的新建、改建、扩建的高速公路，在工程实施阶段应进行路堑高边坡施工安全风险评估。 1.0.3 施工安全风险评估分为总体风险评估和专项风险评估。总体风险评估应在施工图设计完成后、项目开工前完成。专项风险评估贯穿施工整个过程，可分为施工前专项风险评估和施工过程专项风险评估。 1.0.4 施工安全风险评估应根据路堑高边坡的特点，选择定性定量相结合的评估方法。本《指南》推荐量化的评估方法为指标体系法，对指标的选择及其重要性排序，应结合工点具体情况合理确定。 1.0.5 路堑高边坡施工安全风险评估工作除遵守本《指南》外，还应符合国家和行业相关法律、法规、标准、规范等相关规定。
岩石路堑边坡稳定性分析
岩石路堑边坡稳定性分析 [摘要]本文主要阐述了影响岩石路堑边稳定性的主要因素，并且简要说明了岩石路堑边稳定性的分析方法，最后向大家介绍了，堑边路面稳定性的防治措施。 【关键词】堑边路面稳定性；分析方法；防治措施 1、影响岩石路堑边坡稳定性的主要因素 1.1岩石构造和地质类型 影响边坡稳定性的因素主要有地理因素和工程因素。地理因素包括岩石的结构密度，地貌特征等等因素。而工程因素主要包括人为因素，工程损伤和地震等不可预计的事件。在地理因素之中，岩性对边坡的稳定及其边坡的坡高和坡角起重要的控制作用。坚硬的岩石如花岗岩、石灰岩等可以形成非常稳定的堑边坡。而在淤泥集中的路段，由于淤泥的流动性非常强，几乎难以形成坚固的边坡。 不同的岩是层组成的边坡，其变形破坏的程度也有着很大的不同，以黄土地区为例，边坡的变形破坏形式以滑坡为主，而在花岗岩、厚层石灰岩、沙岩地区则以崩塌为主。在碎屑岩以及松散土层的地区，容易产生碎屑流或者泥石流等自然灾害。在区域构造比较复杂，褶皱比较强烈，新构造运动比较活动的地区，边坡稳定性差。断层带岩石破碎，风化严重，又是地下水最丰富和活动的地区极易发生滑坡。岩层结构的形状对边坡稳定也有很大影响，水平岩层的边坡稳定性较稳定，不过却存在陡倾的节理裂隙，则易形成崩塌和剥落。同向缓倾的岩质边坡的稳定性比反向倾斜的差。同向陡倾层状结构的边坡，一般稳定性较好，但由于是由薄层或软硬岩层的岩石组成，可能因蠕变而产生挠曲弯折或倾倒。比较稳定的山坡上反向倾斜的类型，但垂直层面走向的山坡则易产生切层滑坡[1]。 1.2影响堑边坡稳定性中水的作用 地表水和地下水是影响边坡稳定性的重要因素。不少滑动都是由于水的流动而引起的。处于水下的透水边坡将承受水的浮托力的作用，而不透水的边坡，将承受静水压力；充水的张开裂隙将承受裂隙水静水压力的作用；地下水的渗流，将对边坡岩体产生动水压力；水对边坡岩体还产生软化或泥化作用，使岩土体的抗剪强度大为降低；地表水的冲刷，地下水的溶蚀和潜蚀也直接对边坡产生破坏作用。此外，工程荷载、地震、爆破等因素对边坡稳定性也会产生很大的影响。 2、岩石路堑边的破坏类型及稳定性的分析方法 2.1岩石路堑边的破坏类型 岩坡的破坏类型分为平面滑动和楔形滑动以及旋转滑动三种。从形态上看来
(整理)路堑边坡防护
施工技术交底签证表 工程名称宁西二线（郑州局管段） NX5路基工程 交底编号 交底里程DK413+335-K413+660 交底项目路堑边坡防护 交底内容： 一、截、排水槽（轻型骨架）边坡防护 截、排水槽（轻型骨架）当路堑边坡高度小于3m时采用。根据图纸说明，每隔10m设置一道骨架，骨架内铺空心砖。具体里程为DK413+285～DK413+352.5两侧、DK413+517.5～DK413+585线路左侧，K413+617.5～K413+660线路左侧。1．路堑脚墙基础 （1）、边坡脚墙采用M7.5浆砌片石，路堑边坡坡率1：1.75～1：2.5，具体施工时可按图纸给出的坡率进行放坡。放坡时注意两坡率不同的断面平滑过渡。 （2）、当路堑挖土高度H＜3m时采用截、排水槽（轻型骨架）内空心砖，空心砖内培土撒草籽、种灌木防护。坡脚墙采用M7.5浆砌片石，厚度为30cm，长度1-2m，顶底镶边，底镶边采用M7.5浆砌片石，顶镶边采用C25混凝土外露与空心砖平齐。尺寸如附图。每隔10m设置一道轻型骨架，骨架采用C25混凝土预制块，如图
2、混凝土空心砖 （1）、本空心砖采用C15混凝土预制，为正六边形，空心砖内撒草籽，种灌木。 （2）、施工前应整修好坡面，清除浮土，填补凹坑，使坡面大致平整。 （3）、混凝土空心砖自下而上铺设，铺设时用橡皮锤击打使砖与坡面密贴，不得使用铁锤等硬物。
（4）、砌筑完成后，在砖的空心部分回填适宜植物生长的黏性土。最后在黏性土上种植设计规定的或易于成活的植物，注意对植物进行适当保护和灌溉，保证其成活率，达到防护效果。空心砖植草灌用于路基边坡防护既可提高景观效果，又可防止地表水对路基边坡的直接冲刷。 （5）、空心砖铺设为满铺，从底镶边开始直至铺设到坡顶，若空心砖与顶镶边冲突，适当调整空心砖。如附图所示。施工时应先施工脚墙，当脚墙施工完成后方可铺设空心砖。 二、拱形截水骨架护坡 拱形截水骨架护坡分为两种形式，一种为M7.5浆砌片石护坡，另一种为C15混凝土护坡，根据图纸要求，M7.5浆砌片石拱形截水骨架铺设的里程为
交通运输部关于发布高速公路路堑高边坡工程施工安全风险评估指南(试行)的通知(交安监发〔2014〕266号)
交通运输部关于发布高速公路路堑高边坡工程施工安全风险评 估指南（试行）的通知 各省、自治区、直辖市、新疆生产建设兵团交通运输厅（局、委）： 为完善高速公路施工安全风险体系，加强路堑高边坡工程施工安全风险管理，完善专项施工方案，加强施工现场安全风险预控，部组织编制了《高速公路路堑高边坡工程施工安全风险评估指南（试行）》，现予以发布，自2015年3月1日起实施。 为规范有关施工安全风险评估工作，现提出有关要求如下： 一、凡列入国家和地方基本建设计划的新建、改建、扩建的高速公路，在施工阶段应进行路堑高边坡施工安全风险评估。 二、应充分重视对老滑坡体、岩堆体、老错落体等不良地质体地段，膨胀土、高液限土、冻土、黄土等特殊岩土地段，以及居住区、地下管线分布区、高压塔等周边地段的施工安全风险评估。 三、高速公路路堑高边坡工程施工安全风险评估划分为总体风险评估和专项风险评估两个阶段。 （一）总体风险评估。以高速公路全线的路堑工程整体为评估对象，根据工程建设规模、地质条件、工程特点、施工环境、诱发因素、资料完整性等，评估全线路堑边坡施工安全风险，确定风险等级并提出控制措施建议。总体风险评估结论应作为编制路堑边坡工程施工组织设计的依据。 （二）专项风险评估。在总体风险评估基础上，将风险等级达到高度风险（Ⅲ级）及以上的路堑段作为评估单元，以施工作业活动为评估对象，根据其施工安全风险特点及类似工程事故情况，进行风险辨识、分析、估测；并针对其中的重大风险源进行量化评估，提出具体的风险控制措施。专项风险评估可分为施工前专项评估和施工过程专项评估。专项风险评估结论应作为编制或完善专项施工方案的依据。 四、应结合被评估项目的工程特点，采用相应的定性或定量的风险分析和评估方法。具体评估方法可参照《高速公路路堑高边坡工程施工安全风险评估指南（试行）》选用。 五、总体风险评估应在项目开工前实施。专项风险评估应在路堑边坡分项工程开工前完成。施工中，经论证出现新的重大风险源，或发生生产安全事故（险情）等情况，应补充开展施工过程专项评估。 六、评估组织与评估报告。 （一）总体风险评估工作由建设单位负责组织，专项风险评估工作由施工单位负责组织。组织单位按照“谁组织谁负责”的原则对评估工作质量负责。
建筑物沉降观测和基坑变形监测点布设及报告2
2、监测点的布设 2.0.1基坑顶部竖向位移 监测点布设在基坑边坡顶部的，应沿基坑周边布置，基坑周边中部、阳角处应布置监测点。监测点间距不宜大于20m，每边监测点数目不应少于3个。监测点宜设置在基坑边坡坡顶上。 监测点布设在在围护墙上的，应沿围护墙的周边布置，围护墙周边中部、阳角处应布置监测点。监测点间距不宜大于20m，每边监测点数目不应少于3个。监测点宜设置在冠梁上。 2.0.2基坑顶部水平位移 监测点的布设同2.1 基坑顶部竖向位移，宜为共用点。 2.0.3坑外土体深层水平位移 深层水平位移监测孔宜布置在基坑边坡、围护墙周边的中心处及代表性的部位，数量和间距视具体情况而定，但每边至少应设1个监测孔。 2.0.4 地下水位 水位监测点应沿基坑周边、被保护对象（如建筑物、地下管线等）周边或在两者之间布置，监测点间距宜为20~50m。相邻建（构）筑物、重要的地下管线或管线密集处应布置水位监测点；如有止水帷幕，宜布置在止水帷幕的外侧约2m处。 2.0.5 锚（杆）索拉力 锚（杆）索的拉力监测点应选择在受力较大且有代表性的位置，基坑每边跨中部位和地质条件复杂的区域宜布置监测点。每层锚杆的拉力监测点数量应为该层锚杆总数的1~3%，并不应少于3根。每层监测点在竖向上的位置宜保持一致。每根杆体上的测试点应设置在锚头附近位置。 2.0.6支护桩桩身力
支护桩桩身力监测点应布置在受力、变形较大且有代表性的部位，监测点数量和横向间距视具体情况而定，但每边至少应设1处监测点。竖直方向监测点应布置在弯矩较大处，监测点间距宜为3~5m。 2.0.7支撑力 支撑力监测点的布置应符合下列要求： 1、监测点宜设置在支撑力较大或在整个支撑系统中起关键作用的杆件上； 2、每道支撑的力监测点不应少于3个，各道支撑的监测点位置宜在竖向保持一致； 3、钢支撑的监测截面根据测试仪器宜布置在支撑长度的1/3部位或支撑的端头。钢筋混凝土支撑的监测截面宜布置在支撑长度的1/3部位； 4、每个监测点截面传感器的设置数量及布置应满足不同传感器测试要求。2.0.8 围护墙侧向土压力 围护墙侧向土压力监测点的布置应符合下列要求： 1、监测点应布置在受力、土质条件变化较大或有代表性的部位； 2、平面布置上基坑每边不宜少于2个测点。在竖向布置上，测点间距宜为2~5m，测点下部宜密； 3、当按土层分布情况布设时，每层应至少布设1个测点，且布置在各层土的中部； 4、土压力盒应紧贴围护墙布置，宜预设在围护墙的迎土面一侧。 2.0.9土体分层竖向位移 土体分层竖向位移监测孔应布置在有代表性的部位，数量视具体情况确定，并形成监测剖面。同一监测孔的测点宜沿竖向布置在各层土，数量与深度应根据具体情况确定，在厚度较大的土层中应适当加密。 2.0.10立柱竖向位移 立柱的竖向位移监测点宜布置在基坑中部、多根支撑交汇处、施工栈桥下、
路基高边坡监控措施
高边坡施工监控措施 一、施工技术方案 （一）深挖路堑施工方案 1、在施工前详细复查深挖路堑地段的工程地质资料，包括土石界限、岩层风化厚度及破碎程度，岩层的构造特征等。根据现场考察及设计要求，编制详细的施工组织设计，报监理工程师审批后实施。 2、根据设计横断面的边坡坡率、台阶宽度，精确计算路堑堑顶的开挖线。采用全站仪放样，根据现场坡口标高放出路堑坡口桩。 3、根据坡口桩放出路堑开挖线，进行清表、清杂等。 4、开挖中如发现有较大地质变化时，停止施工，重新进行工程地质补充勘探工作，并根据新的地质资料修正施工方案，报监理工程师审批后实施。因深挖路堑工程量大、施工环境复杂，技术要求高，施工难度大，是控制工程进度的关键工程，必须精心组织，科学施工。 5、边坡控制方案 为确保边坡的稳定，不产生超挖和欠挖，边坡采用光面爆破，节理裂隙较发育地段及某些特殊地段采用预裂爆破。深挖路堑的施工遵守分级开挖、分级防护、及时防护的原则，开挖一级防护一级，在下一级开挖时，上一级已做好保护措施。砌筑边坡防护应注意：（1）、砂浆采用重量法控制计量，并采用机械拌和，砌筑采用坐浆法分层按规范砌筑。 （2）、将大块较平整的片石人工加工凿平，用来砌筑护面墙的外露面，并加工好砌筑沉降缝的角石，角石加工整齐，要有两个面相互
垂直。 （3）、护坡的沉降缝按设计图纸要求设置，砌筑沉降缝采用角石加工整齐，以保证沉降缝砌筑后垂直于水平面并且宽度上下一致。（4）、砌筑过程中和砌筑完工后7 ～ 14天内，随时对已砌筑砌体养生，保持其表面湿润。 （二）一般施工安全技术措施 施工机械作业时，除按规范操作外并应按事先设计的行走路线进行，其工作位置应平坦稳固，并应有专人指挥，指挥人员不得进入机械作业范围内。 挖方高边坡实行“随开挖、随加固、随防护”，施工时严格按照设计方案进行施工。 高边坡施工人员必须戴好安全帽，系好安全带，绑挂安全带的绳索应牢固地拴在可靠的安全桩上，绳索应垂直，不得在同一个安全桩上拴2 根及以上安全绳或在一根安全绳上拴2 人以上。 高边破施工应设置安全通道；开挖工作面应与装运作业面相互错开，严禁上、下交叉作业。边坡上方有人工作时，边坡下方不准有人停留或通行。 清理边坡上突出的块石和整修边坡时，应从上而下顺序进行，坡面上的松动土、石块必须及时清除。严禁在危石下方作业、休息和存放机具。 施工中如发现山体有滑动、崩坍迹象危及施工安全时，应立即停止施工，撤出人员和机具，并报告监理办和指挥部处理。
路堑边坡工程设计理论与实践
路堑边坡工程设计理论与实践 一、路堑边坡工程现状与发展 （一）边坡工程进步和发展 在土木工程生产实践活动中，随着铁路、公路、库区或场地等工程的建设和发展，涉及了大量的边坡工程技术课题，工程技术人员积极应用有关工程地质学、岩体力学、岩土工程学和土力学等学科的知识和成果，积累了丰富的边坡工程经验，在理论和实践两方面都取得了长足的进步和发展。 近年来，随着高速公路建设向山区延伸和发展，由于其技术等级较高，且我国山区地形条件困难、地质结构复杂、地质环境背景脆弱，深挖高填十分普遍，边坡工程问题日益突出。同时也遭遇了不少边坡工程失败和损失。 （二）路堑边坡工程设计现状 设计现状有以下特点：具有数量集中、种类较多、性质繁杂、勘查不足等特点，但又存在一定的场区或区段规律；有别于重点复杂的边坡工程设计；缺乏实用的勘察设计工作程序和细则；直接危害公共安全，显著影响工程造价。 （三）福建地区边坡工程问题 福建地区，是我国多山省份之一，俗有“八山一水一分田”之称，山地灾害较为严重。上世纪90年代后期，积极开展山区高速公路建设，不可避免地遭遇路堑高边坡工程技术难题；特别是，由于福建地区一般地层风化深度较大，岩体结构破碎，覆盖层较厚，且江河沟谷发育，不良地质堆积广为分布，在切坡筑路过程中，经常遇到边坡变形和破坏问题，尤以土质路堑边坡或类土质路堑边坡更为严重。 （四）技术路线和实施对策 主要从以下几个方面进行考虑：明确边坡工程实用类型，抽象和归纳边坡工程地质模式，分析和研究其相关变形破坏机制，建立边坡稳定性分析计算方法，提出边坡坡形坡率设计原则和方法，建立相应防护加固工程措施或对策，进行动态设计与信息化施工。 （五）动态设计总体思路 设计总体思路如下：高边坡工程档案（预设计文件、地勘资料），高边坡工程地质调查（地形、地质、地下水等），防护加固工程方案（边坡类型、坡形坡率、稳定性分析计算、防护加固工程对策），现场校对和重点核查，施工图设计与审查，动态跟踪与设计调整，竣工稳定性评价。 二、路堑边坡工程实用分类
山区公路路堑高边坡的综合治理
山区公路路堑高边坡的综合治理 谭冬生1 张忠平 1 （1.中铁西北科学研究院，甘肃兰州 730000） 【摘 要】对山区公路路堑高边坡的稳定性机理进行研究分析，提出一些综合治理措施和方法，同时通过具体工程实例验证其应用效果。 【关键词】路堑高边坡；挡土墙；锚索；坡率；排水 1 概述 随着经济的发展和路网建设的日渐完善，一方面大量旧有道路需要进行升级改造以满足越来越高的路况要求，另—方面高速公路迅速延伸至边远山区。但由于山区地质环境通常较为复杂和脆弱．因此地质灾害的发生相对较多．尤其是公路建设中不可避免要进行切坡而对地质环境造成破坏．一旦处理不好则可能诱发灾难．导致公路建设投资成本的增加和工期的延误．甚至给运营阶段带来严重的安全隐患。 高边坡是指土方开挖高度≥20m 的边坡，其中路堑高边坡受到各种不稳定因素的影响，成为滑坡、崩塌等地质灾害和工程事故的多发地段，现己引起土木、地质和公路建设等相关领域设计和施工人员的广泛关注。 2 高边坡稳定机理及治理措施 边坡综合治理方案应考虑合适的坡率、合理有效的防护措施、规范的施工方法等因素，由于没有固定的模式可作为参照进行选择，因此只能根据边坡的实际情况进行比选后确定。 2.1 坡率的确定 合适的坡率对于山区公路的施工和运营安全、工程造价等均相当重要，过陡则施工中容易引起坍塌，严重的甚至导致安全事故，且即使完工时结构完好，但在日后公路营运中仍存在安全隐患，而坡率过缓则往往需将山坡劈削去根大一部分，导致土石方量大增，工程造价也明显提高。 为了获得合理的坡率，必须通过计算分析不同边坡坡率的稳定性，并调查公路附近已建工程的人工边坡和自然山坡的稳定情况，从而作出决定。对于规模较大的土质边坡和散体结构岩质边坡，其破坏模式是沿45°+φ／2结构面拉裂滑移，据此可采用圆弧滑动面法(如图 1)计算其稳定系数，即： ()s i i i i i k tg N cl T ?=+∑∑ (1) 式中：K s 为边坡稳定系数；i ?、i c 分别为第i 计算条块滑动面上岩土体的内摩擦角(°)和粘聚力(kpa)；N i 、T i 分别为第i 计算条块滑体在滑动面法线、切线上的分力；l i 为第i 计算条块滑动面长度(m)。 条块上的合力包括条块重力、孔隙水压力、水压力、地震惯性力等，在具体分析路堑边坡稳定性时，由于地下水作用相对不明显，故可采用总应力法来简化计算。当岩土体存在结构面时，应以平面破坏模式或楔体破坏模式进行分析。 2．2 高边坡的加固防护 (1)支挡结构 从加固潜在滑坡体的角度看,可以有多种支挡形式,如预应力锚索(杆),高大挡土墙。抗滑桩等，以下主要对目前较常见的“锚杆、格子梁、挡土墙联合支护”方案进行探讨。 ①“削头”：是指对高边坡顶部土体适当放缓，主要表现为下陡上埋式的放坡，可有效减少潜在滑坡体的下滑力(从陡边坡的圆弧滑动面可知，上面土条滑动线与水平线夹角较大，因而切向分力也大，如图1)，可以说“削头”卸载也是一种间接的支挡措施。
边坡变形监测方案
边坡变形监测方案 XXXX标 边坡变形监测专项方案 编制： 审核： 批准： XXXXX公司 2016年12月01日 XXX标 边坡变形监测方案 一、工程概况： 我公司承建的XXX标段，桩号范围3+400～6+950。主要建设内容包括：XXXXX.。本工程等级为II等；河道堤防级别为3级，施工临时工程为5级。防洪标准：防洪标准为50年一遇。供水标准：农业灌溉供水设计保证率为95%。 二、监测内容： 本标段边坡监测主要是指路堤边坡监测，监测内容为人工巡视、裂缝观测、坡面观测观测。 1、人工巡视和裂缝观测：人工巡视是一项经常性的工作，我标将安排专职安全员坚持每天进行巡视，对图纸较差处、渗水严重处、边坡较陡处进行重点巡视、检查。当坡体表面发现裂缝时安全员立即采取措施和报告监测组。
边坡变形监测方案 2、坡面观测：边坡坡面的变形观测是指在平台上设置坡面变形观测点，利用GPS进行测量。通过数据处理分析，分析坡面几何外观的变化情况，绘制坡面各点在施工过程中的水平位移变化情况，从而了解边坡滑动范围和滑动情况，提供预警信息，它是一种简单，直接的宏观监测方法。 二、监测方案的实施 1、基准控制点和监测点的布设 1.1基准网的建立 选择通视良好、无扰动、稳固可靠、远离形变护坡高度3倍比较稳定的地方埋设工作基点，其中工作基点采用有强制归心装置的观测墩，照准标志采用强制对中装置的觇牌，埋设在加固坎上，地质较为稳定，本标段工作基点选择桩号点。 变形点布置在边坡变形较大并能严格控制变形的边坡边沿位置。在边坡顶上每100m布置变形监测点，编号分别为左1-32，右1-32。以及对南岸6+581，南岸4+390、北岸5+160、4+000-4+100段附件的建筑物等进行加密监测。 1、顶部用沉降钉垂直植入混凝土中，孔深不小于50mm，基准点与各点位埋设完毕等候5天后，水泥凝固稳定后方可开始进行观测。 2、监测精度及频率要求 根据设计图纸及国家相关规范要求，边坡的变形观测如下： 水平位移监测网主要技术要求为：2.1 边坡变形监测方案
路堑高边坡监测方法
路堑高边坡监控量测技术方案 一、编制依据 1、昆磨高速小勐养至磨憨段两阶段施工图设计（第一册第二分册）。 2、公路路基施工技术规范(JTGF10-2006)。 3、公路工程质量检验评定标准(JTGF80/1-2004)。 4、公路工程施工安全技术规范(JTGF90-2015)。 二、工程概况 项目测区地形以起伏的中低山地形为主，局部零星分布盆地和长条形的宽缓河谷。地形相对高差200～600m，全线海拔500～1600m，根据地貌特征分类，将测区划分为侵蚀堆积、构造侵蚀、构造溶蚀三大地貌类型。路线北侧山丘为构造剥蚀低
山丘陵区，高程1000m以下，主要以粉质粘土、卵石、泥石为主，该路段地表水体较丰富。 本合同段由于拟建路线较长、地形起伏较大，且跨越不同的微地貌单元，加之地质条件较为复杂，为便于设计使用，现将路线按里程评述： 1、K4+620～K7+100段位于浅割低山丘陵地貌区，微地貌属山间河谷、缓坡及部分陡坡地貌，为新建双幅路线，沿线以粉质粘土、卵石，泥岩为主。该路段地表水体较丰富，沿线山间沟谷均有地表水分布，向西侧排泄至南养河。 ～2 边坡坡率按1：1；11；1:1； 1:1； 1:1.25进行稳定验算，安全系数为1.13；拟对一级进行锚杆框格梁加固、二级、三级、四级边坡进行锚索框格梁加固、五级进行现浇拱形护坡，经验算加固后边坡安全系数为1.28，满足规范要求，并以此控制断面类比其余边坡断面进行工程加固处治设计。 3、边坡坡形、坡率与防护加固形式： （1）、边坡坡形、坡率
边坡采用台阶式边坡：第一级边坡坡率均为1：1，第二级边坡坡率均为1：1，第三级边坡坡率均为1：1，第四级边坡坡率均为1：1，第五级边坡坡率均为1：1.25。边坡平台设置宽度均为2.0m。 （2）、边坡防护工程设计 边坡防护设置一览表 ①、每级平台均设置截水沟； ②、边坡坡脚设置边沟； ③、堑顶外设置山坡截水沟。 三、监控量测组织机构与管理
深挖路堑及高边坡防护的施工简介
深挖路堑及高边坡防护的施工简介 .概述: 1.工程简介: 赣定高速公路是江西省“两纵三横一斜”公路主骨架的“一纵”，是江西省“十五”交通重点建设项目，对江西省的改革开放，经济发展等具有重大的意义。 我单位施工的赣定高速公路A3— 2（1）标段，最大填筑路堤高17米，最大挖深路堑41米, 最大山体自然坡度72度。 2.地质、水文、气象: 我单位施工段以变质岩低丘区为主，地形起伏剧烈，侵蚀切割严重，山高谷深，自然坡度陡，一般在30~45度，山顶一般可见基岩强风化层，岩石以花岗岩、砂岩、泥质粉沙岩为主, 风化强烈，受多期构造运动的干扰而迭加，节理、裂隙较发育，松散岩类水和基岩裂隙水较丰富，常形成涓涓水流。 我单位施工段属赣南亚热带季风区，年平均气温19.5度，极端最低和最高气温分别为-4.0 度和39.4度，一月和七月平均气温为8.3度和29.1度，年平均降水量1517毫米，无霜期298 天，雨期降水量占年降水量的70%^上，7~8月和12月到次年2月为干热期和干冷期，降水量仅占年降水量的10~15%年蒸发量为800~1000毫米，年均相对湿度75~80%潮湿系数1.25~1.5 。 3.不良地质现象: 以岩质边坡坍塌、崩塌、高液限粘土、山间软土、全风化花岗岩、残积土层边坡、含煤层采空区、地下水等几类为主。 .深挖路堑的施工方法: 1.施工准备: 进场后，对全线红线范围内的施工环境、地形、地貌、水文等进行了多次的实地踏勘，初步拟定了便道修筑的方案，反复比较后，付诸实施。
根据设计要求：路堑开挖必须严格按从上向下，分级开挖并防护的顺序进行。我们用挖掘 机、推土机、斯太尔相互配合，在红线范围内修筑了一条施工便道，通往路堑顶。由于红线范 围有限，山坡自然 坡度陡，将便道修成“ S ”形，并在适当的地段设置错车平台，保证了自卸车 和其它施工机械能顺利上下行驶。 2. 场地布置: 路堑施工的场地按机械开挖进行布置，多开断面和便道，遵循轻车上、重车下的原则, 在石质路堑施工时，留有足够的爆破断面和机械调运的场地， 不管是何种路堑，在开挖边坡时, 都留有一定的防 护工作面，尽量遵循开挖一级，防护一级的原则，及时调配劳动力进行边坡的 护砌。 P 川=54+13+0.5x 10 + 20 +2咒(0.75x10) 第四阶控制点到线路中心距离: P iv = 52+b +0.5x 10+34 +2X (0.75X 10) +1 x (H s — H j — 30) （式中“30”为下面三阶开挖高度累计数 测量放线以第四阶段控制线路中心距离为路堑开挖的第一步工作，用全站仪在中桩或控制 点直接放出路堑开挖线。采用线路中心或导线控制点，放路堑开挖线时，开挖线都应在相对应 的桩号垂直方向进行 前后移动反射镜架。经过反复测量，计算出距离与实际距离相等，开挖线 位置就算放好。 4. 开挖方法: 3.路堑开挖线的测量控制：濒路中心 高度为IW 米，对于不同高度开挖线 ■ ■十■ ■ 度号26米，边沟加碎落台宽度b = 2米，平 台bp 2米。每个台阶垂直高度设计为10 坡比为-1: 0.5、仁：^ 绻、1: 0.75、1: 1。设计 :赃邑 吕： I 阶 开挖线处地面实测高程：’ ■亠 E 根据设计要求，我们在赣定高速公路施工的最大幵 的确定按以下设计要求进行。（图一）。已知 路肩高程H J ， 第一阶控制点到线路中心距离: P i = % +b +0.5X 10 第二阶控制点到线路中心距离: P H =B 2+b+O.5x1O + bi+0.75x10 第三阶控制点到线路中心距离:
公路边坡稳定性评价方法及滑坡防治措施示范文本
公路边坡稳定性评价方法及滑坡防治措施示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
公路边坡稳定性评价方法及滑坡防治措 施示范文本 使用指引：此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 引言 近年来，随着国民经济的飞速发展，“村村通公路” 工程的进一步实施，在地形困难路段修建的公路越来越 多。受各种条件的限制，大填、大挖方路段频繁出现，相 伴而来出现了较多的路堤边坡失稳，边坡及路堑边坡坍塌 等地质灾难现象，给公路建设、运营带来巨大的经济损 失。因此在公路建设中需要选用合理的方法评价其边坡稳 定性，根据评价结果确定合理的边坡治理措施进而做到既 保证公路运营的安全，又节约投资。由此看来，稳定性评 价的方法显得至关重要。本文对边坡稳定性评价方法和滑 坡防治措施进行研究，为二程技术人员在实际工程中选用
合理的评价方法和防治措施提供参考。 1、公路边坡病害的分类 边坡病害可分为以下3类。 1、1滑坡 滑坡是路基山坡土体或岩体由于长期受地下水、地表水活动的影响使其结构逐渐失去支撑力，在自重的作用下，整体沿着一定软弱面向下滑动。滑坡按其引起滑动的力学特性来区分，可分为牵引式和推移式滑坡。牵引式滑坡是下部先滑动，使上部失去支撑而变形滑动，一般速度较慢，可延续相当长时间，横向张性裂隙发育，表面多呈阶梯状或陡坎状。推移式滑坡是上部岩土挤压下部岩土体产生变形，滑动速度较快，滑体表面波状起伏，多见于有堆积分布的斜坡地段。 1．2崩塌 所谓崩塌是整体岩土块脱离母体，忽然从较陡的斜坡
路堑高边坡处理原则
1路堑高边坡处理总体原则 1）遵循“一次根治,不留后患”的原则,采用稳定为本,加固为主,排水、防护并重的综合处理措施,确保施工中的临时稳定和通车后的长期稳定。2）工程措施紧密结合边坡的工程地质条件, 尤其是倾向临空面的不利结构面及地层构造、风化程度、水的作用等影响因素。3）采取综合整治措施,在地形条件许可的情况下结合路基的取土,尽量刷方减重,减少支挡工程,加强地表水、地下水的排泄措施,以提高岩土的抗剪强度,增加坡体的稳定性4）考虑全线工程的绿化问题,综合用到多种防护措施,重点采用了稳定与绿化相结合的综合防护措施,条件允许时,尽量绿化种植,美化环境。 2设计 根据现场调查及各工点工程地质勘察资料了解各高边坡的工程地质条件、不良地质现象及其分布范围以及它们对边坡稳定性的影响,根据规范、工程地质类比法、工程经验确定边坡坡 率采用工程地质力学分析法对边坡进行稳定性分析计算,再根据计算结果调整坡率,以便得到 合理的边坡坡率,并对各种坡率下的支挡防护措施方案进行比较、优化,选择合理的坡率和防 护措施作出设计。 1）路堑边坡坡率的确定主要依据工程地质、水文地质和边坡高度而定。一般土质及全风化岩 土地段，采用1 : 1.25~1 : 1,强风化岩石路段采用1 : 0.75~1 : 1,弱~微风化岩石路段采用 1 : 0.5~1 : 0.75。对存在不良结构（层）面的边坡，因地制宜采用削坡与加固方案，有条件的路段,尽量放缓边坡,并与路基取土相结合,降低边坡高度,以减少支挡工程。原则上边坡每10 m 高分为一级各级间设置2 m 宽平台及平台截水沟。 2）根据边坡的工程地质条件等具体情况,对于稳定边坡采用（三维网）喷播植草、菱形框格内填 土绿化、混凝土框架内码砌框格填土绿化、框架内填土绿化等工程进行坡面防护,并与绿化工程有机结合起来,防止坡面风化、剥蚀;对于易风化、岩石破碎严重、易产生滑塌的高陡边坡坡面采用预应力锚索、锚杆框架植草等进行加固防护,确保边坡稳定。 3）边坡开挖要求:边坡的开挖方式对开挖后边坡的稳定性有至关重要的影响,要求慎用爆破方式,严禁使用大爆破,可依地质条件、边坡防护形式选用预裂爆破、光面爆破等控制性爆破技术,特别是临近设计坡面3 m~5 m 范围岩层开挖,要采用小孔小药量（1 kg~2 kg）爆破,以保证边坡岩体的完整和稳定。边坡上方的取土爆破必须严格控制,不得松动设计边坡岩层。自上而 下逐级开挖,逐级支护。雨季施工时,必须做好所开挖坡面未防护前的防水工程,可采用遮挡、 拦截方式防止雨水、地表水对边坡的损害。 4）为排除地下水、提高岩土的抗剪强度,在坡面上设置排水孔,采用带孔的100 PVC 硬塑排水 管。 5）采用信息化施工管理措施,边坡开挖后其地质情况与设计采用的地勘资料可能会有出入,若出入过大,对边坡稳定有影响时,技术人员应根据现场开挖的边坡地质情况进行动态设计。对部分重要的边坡,应在边坡上布置钻孔测斜仪或多点伸长计,对边坡的稳定性进行长期监测。 3施工高边坡处理工程较复杂、合理确定项目的施工顺序显得尤为重要,为确保施工和运营过程中 边坡的稳定,除采用合理的支挡加固措施外,还必须采用科学有效的施工方法、工艺及程序, 避免施工过程中边坡失稳破坏,造成重大损失甚至留下后患,影响边坡的长期稳定和运营的安全。1）充分做好施工前的准备工作。提前修筑施工临时便道,保证施工队伍进场后能顺利开工建
高边坡路堑施工方案1
炎汝高速第17合同段 高边坡路堑安全施工方案 新疆北新路桥建设股份有限公司炎汝高速公路 第17合同段 二0一0年三月
为规范高边坡安全施工，切实保障施工人员及设备安全，防止事故发生。根据《建设工程安全生产管理条例》第二十六条和建设部《危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家论证审查办法》的规定，结合本工程特点，制定高边坡工程安全专项施工方案。 一、施工工艺流程及基本原则 1、此项边坡工程施工采用自上而下分级施工的原则，开挖一级、施工一级、防护一级。在上一级的防护工程完成后才能进行下一级的坡面开挖。 2、施工准备——清表——测量放样——埋设观测桩——第一阶路堑开挖——边坡防护施工——埋设观测桩、开挖下一阶边坡及边坡防护——检查验收 二、施工技术方法及要求 1、施工准备 1)、在每段高边坡路堑工程施工之前，项目部将进行相关人员的组织，包括现场施工负责人1名，现场技术负责人1名，试验员1名，质检工程师1名，安全员1名，配备相关的机械班、钢筋班、木工班、砼班、杂工班等班组，并根据工程量的大小配备相应数量的操作工人。 开工前，组织施工人员对设计文件、图纸和关键要点进行研究核对领会。认真学习公路路基施工技术规范，质量评定标准要求和本工程中的技术规范及监理细则。 严格技术交底制度，组织相关人员进行学习和培训。由项目总工组织施工、质检、试验、安全等相关人员进行安全、技术交底和学习；由各技术人员、安全人员等组织施工班组负责人及操作工人进行相关的技术交底
和学习；由各班组负责人组织各班组操作工人，根据具体的施工工种进行具有针对性的施工技术和施工安全交底。使所有参与该项工程施工的人员都了解和掌握相关的技术操作和安全操作程序和规定。 2)、开工前，项目部设备部门根据工程规模配备相应的机械设备和器具，以满足施工需要。应配备挖掘机、自卸汽车、爆破所需设备器具、锚杆钻孔机具、钢筋制作设备、砼浇筑所需的设备和器具等，具体数量根据工程数量和工期要求而定。 3)、确定所需原材料（钢筋、水泥、砂石料等）的料源，并应经过试验检测合格。提前做好所需砂浆、砼的配合比，并经过审批合格，以便用于施工。 4)、在施工前必须查清施工段地下、地上设施的情况，查清光缆、电缆、管线、管道、地面以上的通讯电杆及电力设施的位置、数量，联合有关部门对这些设施进行迁移或保护。 5)、修筑临时便道，便道应修在公路占地范围以内，宽度不小于3.5m，根据地形条件在较宽的地方加设错车平台，以满足施工行车要求。根据现场情况，搭设临时工棚、材料库、水池等一些必要设施，并做好安全防范措施。 6）、用挖掘机清除红线内的表层土，草皮、树木等杂物。 2、测量放样 采用全站仪根据已批准使用的导线网，将路堑开挖边线桩定出来，并用白灰撒出边线，以便于开挖边坡。 三、高边坡施工规定
路基路面工程04章路基边坡稳定性习题参考答案
第四章路基边坡稳定性分析 一、名词解释 1.工程地质法：经过长期的生产实践和大量的资料调查，拟定不同土的类别及其所处状态下的边坡稳定值参考数据；在实际工程边坡设计时，将影响边坡稳定的因素作比拟，采用类似条件下的稳定边坡值作为设计值的边坡稳定分析方法。 2.圆弧法：假定滑动面为一圆弧，将圆弧滑动面上的土体划分为若干竖向土条，依次计算每一土条沿滑动面的下滑力和抗滑力，然后叠加计算出整个滑动土体的稳定性性系数的边坡稳定分析方法。 3.力学法（数解）：假定几个不同的滑动面，按力学平衡原理对每个滑动面进行边坡稳定性分析，从中找出极限滑动面，按此极限滑动面的稳定程度来判断边坡稳定性的边坡稳定分析方法。 4.力学法（表解）：在计算机和图解分析的基础上，制定成待查的参考数据表格，用查找参考数据表的方法进行边坡稳定性分析的边坡稳定分析方法。 5.圆心辅助线：为了较快地找到极限滑动面，减少试算工作量，根据经验而确定的极限滑动圆心位置搜索直线。 二、简答题 1.简述边坡稳定分析的基本步骤。 答：（1）边坡破裂面力学分析，包括滑动力（或滑动力矩）和抗滑力（或抗滑力矩）；（2）通过公式推导给出滑动力和抗滑力的具体表达式； （3）分别给出滑动力和抗滑力代数和表达式，按照定义给出边坡稳定系数表达式； （4）通过破裂面试算法或极小值求解法获得最小稳定系数及其对应最危险破裂面； （5）依据最小稳定系数及其容许值，判定边坡稳定性。 2.简述圆弧法分析边坡稳定性的原理。 答：基本原理为静力矩平衡。 （1）假设条件：土质均匀，不计滑动面以外土体位移所产生作用力； （2）条分方法：计算考虑单位长度，滑动体划分为若干土条，分别计算各个土条对于滑动圆心的滑动力矩和抗滑力矩； （3）稳定系数：抗滑力矩与滑动力矩比值。 （4）判定方法：依据最小稳定系数判定边坡稳定性。 3.简述直线滑动面法和圆弧滑动面法各自适用条件？ 答：直线滑动面法适用于砂类土。砂类土边坡渗水性强，粘性差，边坡稳定主要靠内摩擦力支承，失稳土体滑动面近似直线形态。
边坡变形监测方案
滑 坡 变 形 监 测 案 测绘科学与技术学院 测绘工程1004 东波1010020414
2013年5月23日 目录 1工程概况 (2) 2监测目的与意义 (2) 3监测项目和测点的数量 (3) 3.1技术依据 (3) 3.2坐标系统 (3) 3.3技术法 (3) 3.4位移监测基准点布设和观测技术要求 (3) 3.5变形观测点的布设和观测技术要求 (4) 3.6监测控制网分三部分：5 3.7位移监测监测点的保护 (7) 4监测项目的检测期和频率 (7) 5监测仪器设备及选型 (8) 6监测人员的配置 (8) 7监测项目控制基准 (9) 8监测项目资料的整理与分析 (9) 9监测报告送达的对象和时限 (9) 10监测注意事项 (9)
1工程概况 项目地处市临潼区芷阳湖位置，东靠骊山主峰、西依西临高速、北邻迎 宾大道，届丁芷阳湖旅游区的黄金地带，地理位置相当优越。项目所在区 域，环境优美气候适宜，是临潼区著名旅游开发区。纵横的交通网络体系， 914路、915路、307路、306路公交车在此经过，并设立了站点，交通 十分便利、发达。临潼新家园、科技大学、工程大学等相伴左右，生活资 源十分丰富。滑坡总体坡度40 0?60°,纵长约150 m，横宽约60m ,相 对高差约40m，预计量约为36万m3,推测滑动向为85 °,为小型土质滑坡。滑坡前部为芷阳湖景区，如若发生滑坡将受到重威胁。另外滑坡体破坏导致大量水土流失，不利丁水土保持工程的开展；给当地地质环境和社会环境造成很大的影响。对此，市区高度重视，并对该滑坡实施应急治理。 根据该滑坡应急治理工程《施工图设计报告》，需要对该滑坡进行变形监 测。 2监测目的与意义 1、通过测量滑坡的垂直位移量与位移速度，确认芷阳湖景区是否安全 2、通过对滑坡变形及环境条件的监测，掌握施工期滑坡体变形动态，利用 监测结果作为判断滑坡稳定状态。 3、实时验证设计案和施工治理效果，为地质灾害预测和环境治理提供必要的 依据。 4、超前预报，确保监测期间工作人员，当地居民生命财产安全 3监测项目和测点的数量 3.1技术依据