1、精選優質文檔-傾情為你奉上精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業專心-專注-專業精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業長沙理工大學邊坡工程考試要點考試題目類型：簡答題名詞解釋填空題計算題（公式的推導、平面滑坡計算題為簡單的平面邊坡）第1章邊坡是自然或人工形成的斜坡，是人類工程活動中最基本的地質環境之一，也是工程建設中最常見的工程形式。邊坡穩定影響因素主要有：(1)巖土性質的影響；(2)巖層的構造與結構的影響；(3)水文地質條件的影響；(4)地貌因素；(5)風化作用的影響；(6)氣候作用的影響；(7)地層作用；另外人類活動的開挖、填筑和堆載等人為因素同樣可能造成邊坡的失穩。邊坡在自然與人

2、為因素作用下的破壞形式主要表現為滑坡、滑塌、崩塌和剝落。滑坡(S1ide)是斜坡部分巖土體在重力作用下沿一定的軟弱面，緩慢地整體向下移動，具有蠕動變形、滑動破壞和漸趨穩定三個階段，有時也具有高速急劇移動現象。滑塌(slip-slumps)是因開挖、填筑、堆載引起斜坡的滑動或塌落一般較突然，粘性土類邊坡有時也會出現一個變形發展過程。崩塌(fall-slumps)是整個巖土體塊脫離母體，突然從較徒的斜坡上崩落、翻轉、跳躍、堆落在坡腳，規模巨大的稱為山崩，規模較小的稱為塌方。剝落(falls)是斜坡巖土長期遭受風化、侵蝕，在沖刷和重力作用下，巖(土)屑(塊)不斷沿斜坡滾落堆積在坡腳。邊坡分類：成因：

3、自然邊坡，人工邊坡巖性：巖質邊坡，土質邊坡坡高：超高邊坡，高邊坡，中高邊坡，低邊坡坡長：長邊坡，中長邊坡，短邊坡坡度：緩坡，中等坡，陡坡，急坡穩定性：穩定坡，不穩定坡，已失穩坡使用年限：永久邊坡，臨時邊坡浸水：水上邊坡，水下邊坡邊坡變形破壞分類：崩塌，滑動（平面型，圓弧型，楔形體），彎曲傾倒，潰屈，拉裂，流動。牽引式滑坡主要是由于邊坡開挖卸載，在坡頂后緣一定位置處產生拉裂縫，隨著邊坡開挖深度的增加，裂縫逐漸向后發展，滑動面位置相應由淺部向深部發展。推移式滑坡主要是由于整個路堤(或堤壩、土堤等)向下滑動，推動坡體變形或破壞，坡頂出現明顯的下沉，并出現拉裂縫，形成臺階；坡腳附近的地面有較大的側向位

4、移并向上隆起。整體式滑坡是由于坡體開挖或填筑，破壞了整個古滑坡體的平衡狀態，致使整個古滑坡體復活，在整個坡面上均出現大小不同的拉裂縫，坡腳產生明顯的向上隆起。邊坡工程地質測繪:主要任務：在圖上如實反映出邊坡的地形、地貌、地物特征以及結構面的產狀利性質等。邊坡工程的地質勘探：主要目的：查明邊坡的工程地質條件確定邊坡的類型和破壞模式、為邊坡穩定性分析和設計計算提供必備的參數同時給出不穩定邊坡的整治建議措施。具體內容包括：地形地貌特征、地層結構特征、地質構造、地下水、地層、邊坡巖土體的物理力學參數、邊坡的穩定性現狀及邊坡鄰近的建筑物情況。勘探工作任務:首要任務是全面查明邊坡的工程地質條件，包括地質構

5、造、地貌特征及其成因、滑動面形狀特征以及水文地質條件，其次就是為邊坡巖土的物理力學性質、地下水運動規律準備條件。勘探的主要手段: 鉆探、探井、探槽和物探等。 工程地質勘察中常用的野外測試工作大致可分成4大類:巖土力學性質的試驗，巖體中應力測量，水文地質試驗，改善巖石性能的試驗。巖土力學性質野外測定包括: 疏松土和堅硬巖石的強度 和 變形性能的野外測定 。巖體應力測量包括：測定巖體的原有應力狀態(原巖應力);測定工程活動過程中應力的變化。水文地質試驗包括:測定地下水的流動途徑、滲水、鉆孔注水、壓水、抽水試驗測定土石的滲透性等。邊坡巖土體的試驗通常僅考慮下列項目：1)粘性土：天然容重、天然含水量、

6、土粒容重、可塑性、壓縮性及抗剪強度.2)砂土：顆粒分析、天然容重、天然含水量、土粒容重及自然休止角.3)碎石土：顆粒分析，對含粘性土較多的碎石土，宜測定粘性土的天然含水量和可塑性,必要時大體積容重試驗.4)巖石：測定天然狀態和飽和狀態下的無側限抗壓強度；變形觀測網的形式，應根據邊坡的特征和地形地貌條件確定:當邊坡的范圍不大，其形狀窄鬧長，主軸位置較明顯時，可采用十字交叉狀觀測網；當地形開闊，邊坡范圍不大，在其四周有山丘時，可采用放射狀觀測網；當邊坡地形復雜，范圍較大時，可采用任意方格觀測網。邊坡設計的基本資料：1)工程地質勘察報告2)水文條件3)地震資料4)土質調查試驗報告5)相關工程資料6)

7、同類邊坡工程的經驗資料7)邊坡工程環境資料土體物理力學指標(1)土的天然容重(2)土的飽和容重(3)土的浮容重(4)土的孔隙率(5)水頭梯度(6)土的粘結力(7)土的內摩擦角巖石物理力學指標(1)巖石質量密度(2)容重(3)巖石的孔隙性(4)巖石的吸水性與滲水性(5)巖石單軸抗壓強度與抗拉強度(6)巖石的抗剪強度指標邊坡處治的常用措施1)放緩邊坡2)支擋3)加固 (1)注槳加固(2)錨桿加固(3)土釘加固(4)預應力錨索加固4)防護 (1)植物防護(2)工程防護砌體封閉防護噴射素混凝土防護掛網錨噴防護5)排水 (1)截水溝(2)坡內排水溝邊坡設計要解決的根本問題是在邊坡的穩定與經濟之間選擇一種

8、合理的平衡，力求以最經濟的途行使服務于工程建筑物的邊坡滿足穩定性和可靠性的要求。邊坡工程的可靠性:是指邊坡及其支護結構在規定的時間內，在規定的條件下，保持自身整體穩定的能力，它是邊坡安全性、適用性和耐久性的總稱。邊坡工程的可靠度:邊坡及其支護結構在規定的時間內，在規定的條件下，保持自身整體穩定的概率。 第2章邊坡指具有傾斜坡面的土體或巖體。由于坡表面傾斜，在坡體本身重力及其他外力作用下、整個坡體有從高處向低處滑動的趨勢，同時，由于坡體土(巖)自身具有一定的強度和人為的工程措施，它會產生阻止坡體下滑的抵抗力。一般來說，如果邊坡土(巖)體內部其一個面上的滑動力超過了土(巖)體抵抗滑動的能力，邊坡將

9、產生滑動，即失去穩定；如果滑動力小于抵抗力則認為邊坡是穩定。影響邊坡穩定性的因素：(1)邊坡體自身材料的物理力學性質(2)邊坡的形狀和尺寸(3)邊坡的工作條件(4)邊坡的加固措施邊坡穩定分析方法：以極限平衡理論為基礎的條分法，以彈塑性理論為基礎的數值計算方法。瑞典條分法：基本假定：(1)假定土坡穩定屬平面應變問題，即可取其某一橫剖面為代表進行分析計算。(2)假定滑裂面為圓柱面，在橫剖面上滑裂面為圓弧；弧面上的沿動土體視為剛體即計算中不考慮滑動土體內部的相互作用力。(3)定義安全系數為滑裂面上所能提供的抗滑力矩之和與外荷載及滑動土體在滑裂面上所產生的滑動力矩和之比；所有力矩都以圓心o為矩心。(4

10、)采用條分法進行計算。Bishop條分法：補充假定：忽略土條間的豎向剪切力Xi及Xi+1作用;對滑動面上的切向力Ti的大小作了規定。Janbu條分法：兩個假定條件：與畢肖普的相同，認為滑動面上的切向力Ti等于滑動面上土所發揮的抗剪強度fi,即Ti=fili=1/K(Ni tgi+ci li)；E的作用點位置對土坡穩定安全系數的影響較小，假定其作用點在土條底面以上1/3高度處。不平衡推力傳遞系數法：假定：第i-1塊土條傳來的推力Pi-1的方向平行于第i-1塊土條的底滑面，而i塊土條傳送給第i+1塊土條的推力Pi平行于第i塊土條的底滑面。即假定每一分界上推力的方向平行于上一土條的底滑面何謂土體滑動

11、？土體滑動原因？土體的滑動一般系指土坡在一定范圍內整體地沿某一滑動面向下和向外移動而喪失其穩定性。產生土體滑動的原因一般有以下幾種：a土坡所受的作用力發生變化；b土體抗剪強度的降低；c靜水壓力的作用。條分法是將滑動土體豎直分成若干土條，把土條當成剛體，分別求作用于各土條上的力對圓心的滑動力矩和抗滑力矩，然后求土坡的穩定安全系數s的方法。瑞典條分法、簡化畢肖普條分法和普遍條分法的求解前提分別是什么？瑞典條分法不考慮條塊間的推力（或假定條塊間的推力是作用在一條直線上的，且大小相等，方向相反，即推力產生的合力、合力矩為0）。簡化比肖普法假設條塊間不存在切向力作用，只存在法向力作用。普遍條分法假定條塊

12、間水平作用力的位置。第3章坡率法:在邊坡設計中，如果通過控制邊坡的高度和坡度而無須對邊坡進行整體加固就能使邊坡達到自身穩定的邊坡設計方法。（削坡）坡率法是一種比較經濟、施工方便人工邊坡的處理方法，在塹、填方邊坡中廣泛使用，適用于巖層、塑性粘土和良好的砂性土中，并要求地下水位較低，放坡開挖時有足夠的場地。減重:是針對滑坡處治而提出的，它是減輕滑坡致滑段的滑體超重部分，以減小滑體的下滑力，使滑坡趨于穩定；減重適用于推動式滑坡或由塌落形成的滑坡，并且滑床上陡下緩，滑坡后緣及兩側的地層穩定，不致因刷方而引起滑坡向后或向兩側發展。堆載阻滑技術是通過在滑坡的阻滑段(一般在滑坡的下部)堆載來提高滑坡的阻滑力

13、以使滑坡處于穩定的方法。堆載阻滑技術則主要適用于牽引式滑坡，同時應注意堆載不要引起次一級的滑面。減重與堆載阻滑都是公路滑坡處理中最直接、最有效的方法。坡率法設計主要是在保證邊坡穩定的條件下確定邊坡的形狀和坡度。設計內容包括：確定邊坡的形狀，確定邊坡的坡度，設計坡面防護，邊坡穩定性驗算。在進行設計之前必須查明邊坡的工程地質條件，包括邊坡巖土名稱性質、各種軟弱結構面的產狀、地質構造、巖土風化或密實程度、地下水、地表水、當地地質條件相似的自然極限邊坡或人工邊坡。邊坡的形式一般可以分為四種：直線形、上陡下緩折線形、上緩下陡折線形和臺階形。直線形邊坡：均質或薄層互層且高度較小的邊坡；上陡下緩折線形邊坡：

14、邊坡較高或由多層土組成而上部巖土層的穩定性較下部低時；上緩下陡折線形邊坡：若上部為覆蓋層或穩定性較下部巖土層差時；臺階式邊坡：當邊坡由多層土組成或邊坡高度很大時，可在邊坡中部或巖土層界面處設置不小于1om寬的平臺。臺階形邊坡穩定性較好，但相應的土石方量較大。 邊坡坡度的確定：根據巖石性質、工程地質和水文地質條件、施工方法、邊坡的高度等因素，對照當地自然極限邊坡或人工邊坡的坡度確定；對于土質均勻的邊坡，可采用力學檢驗法或穩定性驗算法進行確定。邊坡的防護：針對容易風化剝落或破碎程度較為嚴重的被面，應當考慮坡面的防護措施，以防止各種自然應人對邊坡的破壞作用以保證邊坡的穩定性。設計中應注意邊坡的防護與

15、邊坡環境美化相結合。土質邊坡或易軟化的巖質邊坡：坡頂應作成向外傾斜的不滲水地面，坡底應做不漏水的排水溝和集水井以便及時排除積水。受外傾軟弱結構面影響、穩定性較差的巖塊：加錨桿處理；永久性邊坡：坡面應采用錨噴、錨釘等構造措施若邊坡所在地層具有明顯的傾斜結構面且傾向邊坡外側，則此結構面的坡度及其面上的單位粘聚力和摩擦力的大小將影響邊坡的穩定。當滑動面為如下幾種情況時，邊坡僅在重力作用下，軟弱面的傾角大于其摩擦角而小于邊坡角時是最危險的軟弱面：(1)粘土巖、粘土頁巖、泥質灰巖、泥質板巖等泥化層面時，滑動傾角為912；(2)砂巖層面或礫巖層面時，傾角大于3035；(3)無泥質充填物的結構面時，滑動傾角

16、為3075。土質邊坡確定坡率時應根據邊坡的高度、土的濕度、密實程度、地下水、地面水的情況、土的成因類型及生成時代等因數，并參考同類土的穩定坡率進行確定。一般土質邊坡：如果邊坡高度大于8m、或土層中地下水發育且不易排除、或土層為軟質土、或有堆積荷載時，應通過邊坡穩定計算來確定土坡率。土石混合堆積體邊坡：一般采用與天然安息角相應的邊坡坡率，邊坡高度超過20m，應分臺階進行放坡。膨脹土邊坡變形破壞類型中，影響邊坡穩定性的主要是坍滑和滑坡。膨脹土的多裂隙結構和濕脹干縮的特殊工程性質，使邊坡的剪切破壞有多種形式。第4章擋土墻是各類工程建設中常見的支擋結構形式，它具有結構簡單、占地少、施工方便和造價低廉等

17、諸多優點。目前，不僅廣泛應用于公路、鐵路、城市建設，同時應用于水壩建設、河床整治、港口工程、水土保持、土地規劃、山體滑坡防治等領域。 滑坡整治工程分為減滑工程和抗滑工程。減滑工程的目的在于不改變滑坡的地形、土質、地下水等的狀態，即通過改變滑坡體自然條件，而使滑坡運動得以停止或緩和。主要有排除地表水工程(水溝、防滲工程)、排除地下水工程、截斷地下水工程、刷方減重等工程措施。抗滑工程則在于利用抗滑構物來支擋滑坡體運動的一部分或全部。主要有抗滑擋土墻和抗滑樁等。抗滑擋土墻從結構型式上分，有：(1)重力式抗滑擋土墻；(2)錨桿式抗滑擋土墻；(3)加筋土抗滑擋土墻；(4)板樁式抗滑擋土墻；(5)豎向預應

18、力鉆桿式抗滑擋土墻;（6）懸臂式擋土墻;（7）扶臂式擋土墻;（8）支撐式擋土墻; （9）錨定板擋土墻等型式。 從材料上分，有：(1)漿砌條石(塊石)抗滑擋土墻；(2)混凝土抗滑擋土墻(漿砌混凝土須制塊體式和現澆混凝土整體式)；(3)鋼筋混凝土式抗滑擋土墻；(4)加筋土抗滑擋土墻等。抗滑擋土墻設計既要滿足抗滑擋土墻的要求，又要滿足普通擋土墻的要求。抗滑擋土墻具有墻面坡度緩、外形矮胖、平面尺度大的特點抗滑擋土墻穩定性驗算內容包括：抗滑穩定性驗算和抗傾覆穩定性驗算。擋土墻界面強度驗算內容驗算的內容包括：偏心壓縮承載力驗算和彎曲承擊力驗算。計算滑坡推力如下假定：(1)滑坡體是不可壓縮的介質，不考慮滑坡

19、體的局部擠壓變形；(2)塊間只傳遞推力不傳遞拉力；(3)塊間作用力(即椎力)以集中力表示，其方向平行于前一塊滑動面；(4)垂直于主滑動方向取1m寬的土條作為計算單元，忽略土條兩側的摩阻力(5)滑坡體的每一計算塊體的滑動面為平面，并沿滑動面整體滑動。當滑坡推力小于主動土壓力時，應把主動土壓力作為設計推力進行設計。第5章抗滑樁是通過樁身將上部承受的坡體推力傳給樁下部的側向上體或巖體，依靠樁下部的側向阻力來承擔邊坡的下推力，而使邊坡保持平衡或穩定。抗滑樁按材質分類: 木樁、鋼樁、鋼筋混凝土樁和組合樁。抗滑樁按成樁方法分類: 打入樁、靜壓樁、就地灌注樁。就地灌柱樁又分為沉管灌注樁、鉆孔灌注樁兩大類。鉆

20、孔灌注樁中，又分機械鉆孔和人工挖孔樁。抗滑樁按結構型式分類: 單樁、排樁、群樁和有錨樁抗滑樁按樁身斷面形式分類: 圓形樁、方形樁和矩形樁、“工”字形樁等。抗滑樁設計一般應滿足以下要求：(1)抗滑樁提供的阻滑力要使整個滑坡體具有足夠的穩定性，即滑坡體的穩定安全系數滿足相應規范規定的安全系數或可靠指標，同時保證坡體不從樁頂滑出，不從樁間擠出；(2)抗滑樁樁身要有足夠的強度和穩定性，即樁的斷面要有足夠的剛度，樁的應力和變形滿足規定要求；(3)樁周的地基抗力和滑體的變形在容許范圍內；(4)抗滑樁的埋深及錨固深度、樁間距、樁結構尺度和樁斷面尺寸都比較適當施工可行、方便，造價較經濟。抗滑樁上的力系主要有兩

21、大部分：作用于樁上部的滑坡推力和樁周地層對樁的反力。對有錨樁，還有錨桿或錨索系統對樁上部的橫向拉力和壓力抗滑樁的平面布置指的是樁的平面位置和樁間距抗滑樁的間距受影響因素：滑坡推力大小、樁型及斷面尺寸、樁的長度和錨固深度、錨固段地層強度、滑坡體的密實度和強度、施工條件等諸多因素的影響。合適的樁間距應該使樁間滑體具有足夠的穩定性，在下滑力作用下不致從樁間擠出。一般采用的間距為610m。樁的錨固深度 要求：樁的錨固段傳遞到滑面以下地層的側向壓應力不得大于該地層的容許側向抗壓強度。樁基底的壓應力不得大于地基的容許求載力來確定。根據經驗，對于土層或軟質巖層，錨固深度取1/31/2樁長，對于完整、較堅硬的

22、巖層可取14樁長。第6章巖土錨固技術是把一種受拉桿件埋入地層中，以提高巖土自身的強度和自穩能力的一門工程技術巖土錨固的基本原理就是利用錨桿(索)周圍地層巖土的抗剪強度來傳遞結構物的拉力或保持地層開挖面的自身穩定錨桿主要由錨頭、自由段和錨固段組成。(1)錨頭：錨桿外端用于錨固或鎖定錨桿拉力的部件，由墊墩、墊板、錨具、保護帽和外端錨筋組成。(2)錨固段：錨桿遠端將拉力傳遞給穩定地層的部分。(3)自由段：錨頭拉力傳至錨固段的中間區段，由錨拉筋、防腐構造和注漿體組成。(4)錨桿配件：保證錨桿受力合理、施工方便而設置的部件，如定位支架、導向幅、架線環、束線環、注漿塞等錨桿的分類方法：應用對象：巖石錨桿(

23、索) ：巖石錨桿是指內錨段錨因于各類巖層中的錨桿，而自由段可以位于巖層或土層中。土層錨桿：是指錨固于各類土層中是否預先施加應力：預應力錨桿(索)、非預應力錨桿(索)按錨固機理：有粘結錨桿、摩擦型錨桿、端頭錨固型錨桿和混合型錨桿。按錨固形態：圓柱形錨桿、端部擴大型錨桿(索)和連續球型錨桿(索)錨桿(索)錨桿錨固設計荷載根據邊坡的推力大小和支護結構的類型綜合考慮進行確定。錨桿極限錨固力(極限承載力)是指錨桿錨筋沿握裹砂漿或砂漿沿孔壁產生滑移破壞時所能承受的最大臨界拉拔力，它可以通過破壞性拉拔試驗確定。錨桿容許錨固力(容許承載力)是極限錨固力(極限承載力)除以適當的安全系數(通常為2.02.5)。錨

24、桿總長度為錨固段長、自由段長和外錨段之和。錨桿自由段長度按外錨頭到潛在滑裂面的長度計算，預應力錨桿自由段長度不小于5.0m；土層錨桿錨固段長度宜大于4.0m、小于14.0m，巖石錨桿錨固段長度宜大于3.0m、小于10.0m；（如果巖石錨桿承載力設計值250kN，且錨固區段為結構完整無明顯裂隙的硬質巖石時，錨固段長度可用2.03.0m）。錨桿對中支架(架線環)應沿錨桿軸線方向每隔l.02.0m設置一個，對于巖石錨桿支架間距可適當增大至2.02.5m。在無特殊要求的條件下，錨桿漿體一般采用水泥砂漿，其強度設計值不宜低于M20。錨桿外錨頭、臺座、腰梁及輔助件應按公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規

25、范、鋼結構設計規范進行設計。錨桿（索）的施工：施工前的準備工作，造孔，錨桿制作與安裝，注漿施工，錫桿的張拉與鎖定。第7章格構加固技術：利用漿砌塊石、現澆鋼筋混凝土或預制預應力混凝土進行邊坡坡面防護，并利用錨桿或錨索加以固定的一種邊坡加固技術。格構加固技術包含格構本身和錨桿(索)兩部分。邊坡格構加固技術具有布置靈活、格構形式多樣、截面調整方便、與坡面密貼、可隨坡就勢等顯著優點。特別適用于坡度較陡、坡體巖土均勻且較堅硬的公路邊坡或公路滑坡。但對于不同穩定性的邊坡應采用不同的格構形式和錨固形式的組合進行加固或坡面防護。格構采用的材料不同，可分為漿砌塊石格構、現澆鋼筋混凝土格構和預制預應力混凝土格構(

26、又稱PC格構)。格構的常用型式有4種：方型、菱形、人字型、弧形。 邊坡格構加固設計的內容包括：1）邊坡穩定性分析和荷載計算；2)選擇格構型式及加固方案；3)擬定格構的尺寸確定錨桿(索)的錨固荷載4)錨桿(索)的設計計算；5)格構內力計算及結構設計；6)加固后邊坡的穩定性驗算。漿砌塊石格構各種型式格構水平間距均應小于30m。漿砌塊石斷面設計以類比法為主，采用的斷面高寬一般不小于300mm200mm。漿砌塊石格構邊坡坡面應平整，坡度一般小于35。為了保證格構的穩定性，可根據巖土體結構和強度在格構節點設置錨桿，長度一般35m，全粘結灌漿。若巖土體較為破碎和易溜滑時，可采用錨管加固，全粘結灌漿，注漿壓力一般為0510MPa。現澆鋼筋混凝土格構方型和菱型格構水平間距均應小于50m，人字型和弧型格構水平間距均應小于45m。鋼筋混凝土格構斷面設計應采用簡支梁法進行彎矩計算，并采用類比法校核。一般斷面高寬不小于300mm250mm。格構縱向鋼筋應采用14以上直徑的級螺紋鋼筋，箍筋應采用6以上直徑的鋼筋。格構混凝土強度等級不應低于C25。現澆鋼筋混凝土格構護坡的坡面應平整，坡度一般不大于70。當邊坡高于30m時，應設置馬道。不論是漿砌塊石格構還是現澆鋼筋混凝土格構，均應每隔1025m寬度設置伸縮