震后山地地质灾害治理工程勘查设计实用技术PDF电子书下载

绪言 1

第1章 滑坡（边坡）勘查技术 4

1.1滑坡野外勘查要领 4

1.1.1勘查手段与勘查要点 5

1.1.1.1勘查手段 5

1.1.1.2勘查要点 6

1.1.2滑坡、坍塌危险区的定量划分方法与堵溃危害 8

1.1.2.1滑坡、坍塌危险区定量划分的原则与方法 8

1.1.2.2滑坡、坍塌的堵溃灾害 10

1.1.3滑坡地质特征勘查：经验与释疑 11

1.1.3.1滑坡与边坡坍塌的区分标志 11

1.1.3.2地貌与变形特征 13

1.1.3.3边界与空间特征 15

1.1.3.4滑面与结构特征 16

1.1.3.5古滑坡与不稳定斜坡的地质特征 20

1.2地震滑坡：机理与分布 21

1.2.1地震滑坡的形成机理与震前地下水位异动 21

1.2.2地震滑坡的分布规律 22

1.2.3地震次生地质灾害的孕育规律 24

1.3滑坡的成因、分布与类型 26

1.3.1自然滑坡的形成因素 26

1.3.2工程滑坡的诱因与类型 28

1.3.3自然滑坡分布的坡向性 32

1.3.4滑坡的主要类型 34

1.4滑坡模式与稳定性分析 37

1.4.1地质模型选择与稳定性评判 37

1.4.1.1常见的几种滑坡地质模式 38

1.4.1.2评判滑动面最危险剖面形状的超熵法 40

1.4.1.3滑坡的演化阶段与稳定性 41

1.4.2滑动面抗剪强度指标的确定 42

1.4.3设计工况及安全系数的选取 45

1.4.3.1设计工况选取 45

1.4.3.2安全系数选取 46

1.4.4稳定性与推力的计算 47

1.4.4.1圆弧形滑面稳定性检算 47

1.4.4.2折线形滑面稳定性检算 48

1.4.4.3滑坡推力的计算方法与简易估算 51

附录1.1滑动面形态的趋势面描述 54

附1.1.1顺层滑坡倾斜平面状滑面的一次趋势面描述 54

附1.1.2一般滑坡箕形曲面状滑面的二次趋势面描述 55

附录1.2“5.12”汶川8.0级特大地震的震源机制与工程启示 56

附1.2.1震源机制 56

附1.2.2既有边坡支护工程的抗震性能 59

附录1.3自然滑坡分布的坡向性原理 60

附录1.4从反算滑面抗剪强度估算滑坡推力的方法 61

附1.4.1按强度折减的滑坡推力估算公式 61

附1.4.2按荷载增大的滑坡推力估算公式 62

附1.4.3估算方法的适用条件与实例 63

参考文献 64

第2章 滑坡治理与边坡支挡的工程设计 68

2.1滑坡防治工程方案研究 68

2.1.1防与治（非工程措施与工程方案）的选择 68

2.1.2工程治理方案的研究 70

2.1.2.1原则与措施 70

2.1.2.2综合方案与主体工程 72

2.1.3抗滑支挡与锚固工程的比选 74

2.1.3.1抗滑支挡与锚固工程的类型 74

2.1.3.2预应力锚索与抗滑桩的比较 75

2.1.4抗滑工程的设置原则 76

2.2抗滑桩设计要点 78

2.2.1设计推力选取及其分布形式 78

2.2.2抗滑桩结构设计：原则与经验 80

2.2.2.1合理桩间距 81

2.2.2.2桩高（桩长）的确定原则 82

2.2.2.3嵌固段长度的确定原则 83

2.2.2.4嵌固段长度的拟悬臂简化计算方法 84

2.2.2.5嵌固段长度设计之例 86

2.2.2.6桩截面的设计原则 87

2.2.2.7桩身配筋的设计原则 89

2.2.2.8抗弯矩的结构估计方法 90

2.2.2.9锁口与护壁及细化桩结构设计 92

2.2.3抗滑桩复合结构类型 93

2.2.4微型（钢管）桩 95

2.2.5锚拉桩 97

2.3人工挖孔抗滑桩施工：工序与问题 98

2.3.1井口仰坡支护与开挖工序 99

2.3.2桩井护壁与开挖 99

2.3.3动态调整、桩身浇注、质量检测与按图施工 101

2.3.4桩顶位移与监测 102

2.4（抗滑）挡土墙设计 104

2.4.1挡土墙类型及其结构 104

2.4.1.1抗滑与边坡支挡之重力式挡土墙 104

2.4.1.2悬臂式与扶壁式挡土墙 105

2.4.1.3填筑边坡之衡重式与短卸荷板式挡土墙 107

2.4.1.4填筑边坡之托盘式与桩基承台式挡土墙 108

2.4.1.5填筑边坡的柔性加筋土挡土墙 110

2.4.1.6桩板墙 113

2.4.1.7复合式桩板墙：锚拉式与衡重式 115

2.4.1.8锚杆挡土墙 117

2.4.2土压力及其分布 120

2.4.2.1土压力计算的通用公式 120

2.4.2.2库仑和朗金土压力系数 121

2.4.2.3一般地区土压力分布图式 122

2.4.2.4特殊条件下的土压力分布 124

2.4.3挡土墙检算 126

2.4.3.1边坡重力式挡土墙检算 126

2.4.3.2计算参数与稳定系数取值 128

2.4.3.3抗滑挡土墙检算 130

2.4.3.4衡重式挡土墙土压力 131

2.4.4重力式挡土墙设计 132

2.4.4.1挡土墙的布设原则与设计图件 132

2.4.4.2重力式挡土墙截面的设计与估算 135

2.4.4.3提高稳定性的结构：斜底、凸榫、墙趾、纵阶 138

2.4.4.4挡土墙的配套结构：反滤层与泄水孔、排水沟、伸缩缝、勾缝抹面 139

2.4.4.5挡土墙设计施工常见质量与安全问题：挖基、石料与砂浆、排水 140

2.5其他常用抗滑工程措施 143

2.5.1减载、反压 143

2.5.2地表截排水工程 145

2.5.2.1地表截水沟 145

2.5.2.2抗滑涵洞 147

2.5.3地下截排水工程 148

2.5.3.1明沟、槽沟、渗沟 148

2.5.3.2水平与垂直排水孔 149

2.5.3.3渗水隧洞与集水渗井 151

2.5.4几种实用的抗滑工程措施 152

2.5.4.1支撑渗沟 152

2.5.4.2抗滑明洞 157

2.5.4.3改性土桩 158

附录2.1两排束筋满布时不同截面桩身所承受弯矩 159

附录2.2成都群光广场基坑支护锚拉桩建议方案 160

附2.2.1基坑参数与锚拉桩方案 160

附2.2.2土压力计算 161

附2.2.3桩与锚索的参数计算 162

参考文献 164

第3章 边坡开挖、加固与防护工程设计 169

3.1切坡技术 169

3.1.1切坡的地形、地质条件 169

3.1.1.1切坡的坡形条件 169

3.1.1.2切坡的地质条件 170

3.1.2切坡的稳定坡率与特殊效应 172

3.1.2.1切坡的坡形与稳定坡率 172

3.1.2.2切坡效应：折角效应与弯折变形 173

3.1.3两条原理：支挡收坡与坡脚预加固 175

3.2边坡的临界高度H与破裂角α 176

3.2.1边坡的临界高度 176

3.2.1.1临界高度的卡尔曼公式系列 177

3.2.1.2边坡稳定性的评判标准 178

3.2.1.3临界高度公式的其他应用 180

3.2.2边坡破裂角 182

3.3边坡原位加固技术：土钉墙与锚固 183

3.3.1土钉墙设计与施工 183

3.3.1.1土钉墙的构造与施工 183

3.3.1.2土钉墙的稳定性检算 186

3.3.1.3土钉墙破坏实例 188

3.3.2喷锚与格构锚杆及其结构设计 190

3.3.2.1边坡锚固工程类型与应用 190

3.3.2.2边坡锚固工程结构设计 191

3.3.3边坡锚固的设计步骤与检算 193

3.3.4土钉墙与喷锚支护的异同 194

3.4边坡坡面防护技术 196

3.4.1全封闭护坡措施：砌石护坡与抹面 196

3.4.2非全封闭之骨架类护坡 199

3.4.3植被护坡 202

3.4.3.1坡面植草绿化工程的类型与应用条件 202

3.4.3.2草种选择 203

3.4.3.3液压喷播植草的特点与工法 205

3.4.3.4三维网喷播植草的原理与工法 206

3.4.3.5厚层有机基材植草的原理与工法 208

3.5边坡工程与环境协调的设计施工原理 209

3.5.1控制开挖边坡高度的支挡收坡原理 210

3.5.2边坡自上而下支护与坡脚预加固原理 211

3.5.3工程弃方的开发性填垦原理 214

附录3.1卡尔曼临界边坡高度公式的推导 215

附录3.2卡尔曼边坡破裂角公式的推导 219

参考文献 220

第4章 预应力锚索设计与施工技术 224

4.1预应力锚索技术 224

4.1.1预应力锚固技术 224

4.1.2预应力锚索的类型 226

4.1.3预应力锚索在地质灾害防治中的应用及适用条件 228

4.1.3.1预应力锚索在地质灾害防治中的应用 228

4.1.3.2预应力锚索的适用条件 232

4.1.4拉力式预应力锚索结构 233

4.2预应力锚索力学问题 235

4.2.1预应力锚索加固滑坡的力学原理 235

4.2.2预应力锚索加固松散滑体的应力传递与响应 236

4.2.3锚索的预应力损失 237

4.2.4锚索的锚固力分布 240

4.3预应力锚索的主要设计原则 244

4.3.1确定锚固力与张拉值 244

4.3.2确定锚索下倾角 245

4.3.3内锚固段长度的确定 247

4.3.3.1设计原则 247

4.3.3.2增大锚固力的措施 250

4.3.4锚索结构和孔径的确定 251

4.3.5锚索吨位、间距和排数的确定 252

4.3.6外锚固体：垫墩/格梁、锚具、封锚、连梁 253

4.3.7工程实例：108国道泸沽段W2高边坡工点锚索计算 255

4.4预应力锚索施工技术 256

4.4.1预应力锚索施工工艺要点 256

4.4.1.1施工准备与造锚孔 257

4.4.1.2锚索索体的制作与安装 258

4.4.1.3锚孔灌浆 260

4.4.1.4制抑制件 261

4.4.1.5张拉、锁定与封头 262

4.4.1.6应力监测与工程验收 264

4.4.2滑坡体锚孔钻进工艺问题与对策 264

4.4.2.1钻孔机具 264

4.4.2.2钻孔工艺 265

4.4.2.3钻进事故处理 267

4.4.3锚索失效与修复 269

4.4.4工程实例：南昆铁路八渡车站巨型滑坡的综合整治 270

附录4.1预应力锚索最佳下倾角的推导 274

参考文献 276

第5章 危岩崩塌防治工程勘查设计技术 280

5.1崩塌（危岩）勘查技术 280

5.1.1勘查要点 280

5.1.2崩塌的坡体分带与堆积范围 282

5.1.2.1崩塌坡体分带 282

5.1.2.2崩塌落石堆积范围的确定方法 282

5.1.3危岩卸荷特征 285

5.1.3.1卸荷裂隙勘查 285

5.1.3.2卸荷带厚度估算 286

5.1.4危岩稳定性的定性分析 288

5.1.4.1赤平极射投影方法 288

5.1.4.2临界高度评判准则 291

5.1.5危岩稳定性的定量计算 292

5.1.5.1各二维失稳模式的稳定性计算：滑移式、倾倒式、坠落式 292

5.1.5.2稳定性定量计算存在的问题 295

5.1.5.3三维失稳模式的稳定性计算问题 296

5.1.6落石计算与问题 298

5.1.6.1落石运动的混沌性与现场试验 298

5.1.6.2落石速度计算 300

5.1.6.3落石冲击能与弹跳计算 302

5.1.6.4落石冲击力计算 303

5.1.6.5落石冲击力计算公式的讨论 305

5.1.6.6落石嵌入深度计算 307

5.1.7“岩体旱致崩塌”的机理与研究建议 308

5.2崩塌危岩主动治理工程设计 310

5.2.1中下部崩塌防治工程措施 310

5.2.2危岩主动治理工程方案与措施 311

5.2.3清危与补缝 312

5.2.4危岩锚固 313

5.2.4.1危岩锚固的设计原则 313

5.2.4.2危岩防倾锚杆工程检算 316

5.2.4.3危岩防滑锚索工程检算 317

5.2.5SNS主动网等危岩防护措施 319

5.2.5.1柔性防护技术的发展与应用 319

5.2.5.2SNS主动柔性防护系统概述 320

5.2.5.3SNS主动防护系统设计的注意问题 321

5.2.6危岩支顶工程与结构：墙、柱、梁 322

5.2.7危岩其他特殊主动治理措施 326

5.2.8主动加固后的危岩稳定性计算原则 329

5.3危岩落石被动防护工程设计 331

5.3.1危岩落石被动防护工程措施 331

5.3.2拦石墙-落石槽体系：结构设计与施工问题 333

5.3.2.1主体结构——拦石墙 333

5.3.2.2配套结构——缓冲层与落石槽 336

5.3.2.3施工常见问题 337

5.3.2.4拦石墙稳定性检算方法与建议结构尺寸 338

5.3.2.5冲击荷载计算与墙顶加设拦石网后的检算问题 339

5.3.2.6墙体强度检算示例 341

5.3.3桩板拦石墙与加筋土拦石墙问题 343

5.3.3.1桩板拦石墙及其结构问题 344

5.3.3.2加筋土拦石墙问题讨论 346

5.3.4SNS柔性被动防护网 347

5.3.4.1设计要点 347

5.3.4.2结构与原理 348

5.3.4.3问题探讨 351

5.3.4.4特殊的SNS被动防护系统：泥石流栅栏与屋顶式防护网 353

5.3.4.5施工与维护 356

5.3.5明（棚）洞的设计原则 357

5.3.6檐式挡墙与坡面障桩 359

附录5.1成昆铁路爆破震动现场试验成果 362

附录5.2链子崖危岩变形特征与整治意见 364

附5.2.1链子崖危岩工程整治的专家系统意见之灰色统计决策 364

附5.2.2链子崖危岩北区变形特征的分析预测 366

参考文献 368

第6章 泥石流治理工程勘查设计技术问题探析 372

6.1泥石流特征参数计算问题探讨 372

6.1.1泥石流治理工程勘查要点 372

6.1.2厘定泥石流体重度：困惑与反演 374

6.1.3计算断面平均流速：问题与改进 375

6.1.3.1既有公式的地区局限性 375

6.1.3.2稀性泥石流流速公式的完善 377

6.1.3.3据弯道泥痕高差计算流速的理论公式 378

6.1.4凹岸水位超高计算公式的校正 379

6.1.4.1原推荐弯道超高公式的问题与校正 379

6.1.4.2其他理论公式 381

6.1.4.3公式的修正 382

6.1.4.4实例验证 383

6.1.5峰值流量计算：悖论与建议 384

6.1.5.1计算峰值流量向下游减小的悖论与原因分析 384

6.1.5.2计算参数分段取值的问题与改正 385

6.1.5.3清水流量计算中其他注意问题 387

6.1.6泥石流参数勘查的其他问题 390

6.1.6.1区分一次固体物质冲出量与堆积体积 390

6.1.6.2区分正冲与斜冲 391

6.2泥石流泥沙运动计算问题探讨 392

6.2.1固体物质动储量定量计算：商榷与修正 392

6.2.2泥沙堆积参数估算：问题与探讨 395

6.2.2.1泥石流龙头到达距离的计算公式与商榷 395

6.2.2.2计算泥石流冲淤临界坡降的建议公式 397

6.2.2.3拦砂坝回淤的坡度与体积的建议计算方法 398

6.2.3沟河堵塞类型与溃决：预判与计算 400

6.2.3.1泥石流堵河与崩滑堵沟按泥沙规模的判别公式 400

6.2.3.2堰塞判别式的讨论 403

6.2.3.3部分堵塞与壅水的计算方法 404

6.2.3.4溢流溃决临界水文条件估算方法 405

6.2.3.5溃坝类型及其流量计算 406

6.3判别泥石流沟及其演化的非线性技术 408

6.3.1泥石流沟谷纵剖面的形态与演化 409

6.3.1.1泥石流沟谷纵剖面形态 409

6.3.1.2泥石流沟谷纵剖面演化的最小能耗模式 410

6.3.2泥石流流域的斯特拉勒积分与稳定性 412

6.3.3泥石流流域系统的信息熵与稳定性 413

6.3.4泥石流流域系统的超熵与稳定性 415

6.3.4.1泥石流流域系统的超熵 415

6.3.4.2流域系统超熵与稳定性 415

6.3.5小结与讨论 417

6.4泥石流拦沙坝设计疑难问题 419

6.4.1拦沙坝库容的建议计算方法 419

6.4.2实体坝稳定性检算之探讨 421

6.4.2.1计算工况与荷载组合问题 422

6.4.2.2垂直力系与计算的建议 422

6.4.2.3水平力系与计算的商榷之一：满库工况 425

6.4.2.4水平力系与计算的商榷之二：空库工况下稀性泥石流 427

6.4.2.5水平力系与计算的商榷之三：空库工况下黏性泥石流 431

6.4.2.6力系小结 433

6.4.2.7地震力 434

6.4.3拦沙坝结构设计中常见问题 434

6.4.3.1坝的截面 434

6.4.3.2坝的其他结构 436

6.5泥石流排护工程结构问题：设计与检算 439

6.5.1坝下排护工程的泥石流重度与流量的重新厘定 439

6.5.2排导槽断面平均流速的计算问题 440

6.5.2.1计算排导槽断面平均流速的注意问题 440

6.5.2.2V形槽断面平均流速计算：困惑与探讨 441

6.5.3排护工程结构设计的注意问题 443

6.5.3.1排导槽总体设计 443

6.5.3.2排护工程边堤的结构设计 445

6.5.3.3排导槽底部的结构设计 447

附录6.1泥石流凹岸水位超高公式的推导 450

附录6.2泥石流体孙聚力和内摩擦角的取值方法 451

附录6.3冰碛湖溃决的临界漫溢水头模式推导 454

附录6.4类比法的地理建模实例 455

附6.4.1熵的概念及其产生与发展 455

附6.4.2地理系统的熵模型 457

附录6.5泥石流发展趋势的预测模型 459

附6.5.1暴雨的灾变预测的GM（1，1）模型 459

附6.5.2泥石流沟谷演化的不等时距GM（1，1）预测模型 461

附6.5.3松散固体物质储量变化的GM（1，3）预测模型 462

附6.5.4人为活动影响的预测：高斯曲线模型与马尔科夫模型 464

参考文献 465