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1 边坡工程与地质灾害 1

1.1 基本概念 1

1.1.1 边坡概念与分类 1

1.1.2 滑坡概念与分类 2

1.1.3 边坡工程分级 5

1.2 边坡变形与破坏 7

1.2.1 边坡变形破坏的形成演化阶段 7

1.2.2 边坡破坏形式及分类 8

1.3 边坡地质灾害类型与实例 10

1.3.1 土质边坡中的常见滑坡 10

1.3.2 岩质边坡中的常见滑坡 20

1.4 我国边坡灾害及防治现状 31

1.4.1 我国边坡灾害概况 31

1.4.2 我国边坡灾害防治现状 32

练习题 34

2 边坡稳定性影响因素 35

2.1 岩土体性质 35

2.2 地质构造 36

2.3 地应力 37

2.4 岩体结构 38

2.4.1 结构面类型 39

2.4.2 结构面状态 39

2.4.3 结构面力学性质 41

2.5 水的作用 41

2.5.1 水的力学作用 41

2.5.2 水的物理作用 42

2.5.3 水的化学作用 43

2.5.4 降雨的影响 43

2.6 振动作用 44

2.6.1 地震作用 44

2.6.2 爆破作用 46

2.7 边坡形状与断面形态 46

2.7.1 边坡外形 47

2.7.2 边坡坡度和坡高 47

2.7.3 边坡断面形态 47

2.8 其他因素 48

2.8.1 人为因素 48

2.8.2 风化作用 49

2.8.3 植被影响 49

练习题 50

3 边坡工程设计与分析方法 51

3.1 边坡工程设计与计算方法综述 51

3.2 边坡工程设计的基本流程与原则 52

3.2.1 边坡设计的基本流程 52

3.2.2 边坡设计的基本原则 53

3.3 设计安全系数及其取用 55

3.3.1 安全系数的概念 55

3.3.2 设计安全系数的取用 55

3.4 边坡稳定性分析方法 57

3.4.1 工程地质类比法 58

3.4.2 坡率法 59

3.4.3 图解法 60

3.4.4 极限平衡法 62

3.4.5 数值模拟法 63

3.4.6 敏感性分析法 64

3.4.7 概率设计方法 65

3.4.8 荷载抗力系数设计法 68

3.4.9 边坡稳定性分析方法选用原则 69

练习题 70

4 边坡稳定性极限平衡条分法 71

4.1 概述 71

4.2 瑞典条分法 74

4.2.1 提出背景 74

4.2.2 基本假设 74

4.2.3 计算分析 75

4.2.4 计算方法评析 77

4.3 简化Bishop法 78

4.3.1 提出背景 78

4.3.2 基本假设 78

4.3.3 计算分析 79

4.3.4 计算方法评析 86

4.4 Janbu法 86

4.4.1 提出背景 86

4.4.2 基本假设 86

4.4.3 计算分析 87

4.4.4 计算方法评析 94

4.5 Corps of Engineers法（＃1、＃2） 94

4.5.1 提出背景 94

4.5.2 基本假设 94

4.5.3 计算分析（Corps of Engineers法＃1） 95

4.5.4 计算分析（Corps of Engineers法＃2） 96

4.5.5 计算方法评析 97

4.6 Lowe-Karafiath法 98

4.6.1 提出背景 98

4.6.2 基本假设 99

4.6.3 计算分析 99

4.6.4 计算方法评析 100

4.7 Spencer法 100

4.7.1 提出背景 100

4.7.2 基本假设 100

4.7.3 计算分析 101

4.7.4 计算方法评析 103

4.8 Morgenstern-Price法 103

4.8.1 提出背景 103

4.8.2 基本假设 104

4.8.3 计算分析 104

4.8.4 计算方法评析 107

4.9 通用条分法（GLE法） 107

4.9.1 提出背景 107

4.9.2 基本假设 107

4.9.3 计算分析 108

4.9.4 计算方法评析 120

4.10 Sarma法 120

4.10.1 提出背景 120

4.10.2 基本假设 120

4.10.3 计算分析 120

4.10.4 计算方法评析 122

4.11 二维极限平衡条分法总结 123

4.12 三维极限平衡条分法 126

4.12.1 三维极限平衡条分法简介 126

4.12.2 基本假设 127

4.12.3 通用表达式 127

4.12.4 三维普遍条分法 131

4.12.5 三维简化Janbu法 132

4.12.6 三维简化Bishop法 133

4.12.7 三维Spencer法 134

4.12.8 三维条分法评析 135

练习题 136

5 结构面控制型边坡稳定性分析方法 138

5.1 单平面滑动分析 138

5.1.1 概述 138

5.1.2 无拉裂缝的单平面滑动 139

5.1.3 含拉裂缝的单平面滑动 140

5.1.4 地震力作用 144

5.1.5 锚固力计算 145

5.2 双平面滑动分析 147

5.2.1 概述 147

5.2.2 滑体内无结构面 147

5.2.3 滑体内存在结构面 148

5.3 折线形滑动分析 149

5.3.1 概述 149

5.3.2 基本假设 149

5.3.3 计算分析 149

5.3.4 隐式解与显式解计算精度分析 153

5.4 倾倒破坏分析 153

5.4.1 概述 153

5.4.2 Goodman-Bray法 155

5.4.3 陈祖煜改进分析法 159

5.5 楔形破坏分析 162

5.5.1 概述 162

5.5.2 楔形滑动条件与判别 163

5.5.3 楔体稳定性分析 164

练习题 168

6 边坡稳定性分析图解法 170

6.1 赤平极射投影基本原理 171

6.1.1 基本概念 171

6.1.2 投影网 172

6.2 赤平极射投影读图与作图基本方法 174

6.2.1 赤平极射投影基本读图法 174

6.2.2 赤平极射投影基本作图法 176

6.3 岩质边坡稳定性赤平投影分析 178

6.3.1 边坡结构面的基本类型 179

6.3.2 边坡滑动方向分析 180

6.3.3 边坡滑动可能性与稳定边坡角的初步判断 182

6.3.4 多组结构面条件下稳定边坡角的初步确定 185

6.3.5 赤平极射投影软件及应用示例 187

练习题 193

7 边坡稳定性数值分析方法 195

7.1 边坡稳定分析有限单元法 195

7.1.1 有限单元法基本原理 196

7.1.2 有限元强度折减法基本原理 198

7.2 边坡稳定分析有限差分法 199

7.2.1 有限差分法基本原理 199

7.2.2 快速拉格朗日法 202

7.3 FLAC 3D简介及应用示例 206

7.3.1 FLAC 3D软件简介 206

7.3.2 边坡稳定性FLAC 3D计算实例 207

练习题 214

8 岩土体力学参数确定 215

8.1 土体力学参数确定 215

8.1.1 概述 215

8.1.2 土体强度参数选用对土坡稳定性分析的影响 216

8.1.3 土体强度参数测定与种类 217

8.1.4 一般边坡土体抗剪强度参数选用原则 218

8.1.5 考虑渗流条件边坡土体抗剪强度参数选用 219

8.1.6 填方和挖方边坡土体抗剪强度参数选用 221

8.1.7 相关规范的土体抗剪强度参数选用规定 222

8.1.8 土坡稳定性数值分析中的弹性力学参数选用 224

8.2 岩体力学参数确定 227

8.2.1 概述 227

8.2.2 结构面抗剪强度计算方法 227

8.2.3 结构面抗剪强度经验确定法 228

8.2.4 岩体强度确定方法 229

8.2.5 岩体变形模量估算方法 244

练习题 246

9 边坡防护与加固 247

9.1 概述 247

9.2 边坡灾害防治原则及措施 247

9.2.1 防治原则 247

9.2.2 防治措施 248

9.3 边坡坡面防护 249

9.3.1 坡面防护原则 249

9.3.2 坡面防护类型 250

9.3.3 坡面防护设计 251

9.4 落石防护——主被动网 253

9.4.1 柔性防护系统基本概念 253

9.4.2 主动防护系统 254

9.4.3 被动防护系统 254

9.5 边坡支挡 257

9.5.1 岩土压力 257

9.5.2 挡土墙类型及构造 260

9.5.3 挡土墙设计计算 265

9.6 边坡锚固 271

9.6.1 概述 272

9.6.2 锚杆类型 272

9.6.3 锚杆结构 276

9.6.4 锚固作用机理 277

9.6.5 锚固要素分析 278

9.6.6 锚固设计计算 280

9.7 抗滑桩 298

9.7.1 概述 298

9.7.2 抗滑桩类型 299

9.7.3 抗滑桩破坏形式 300

9.7.4 抗滑桩设计 301

9.7.5 抗滑桩内力计算 315

9.7.6 锚拉桩 325

9.8 边坡疏排水 334

9.8.1 地表排水 334

9.8.2 地下排水 335

9.8.3 边坡疏排水实例 337

练习题 339

10 边坡工程稳定性监测技术 341

10.1 概述 341

10.2 边坡位移监测 342

10.2.1 边坡表面位移监测 343

10.2.2 边坡内部位移监测 349

10.3 地下水监测 353

10.3.1 地下水监测仪器简介 353

10.3.2 地下水监测注意事项 355

10.4 震动监测 355

10.4.1 爆破震动监测 355

10.4.2 地音（声发射）与微震监测 356

10.5 加固工程结构物荷载监测 358

10.5.1 锚杆与土钉轴力监测 359

10.5.2 预应力锚杆（索）监测 359

10.5.3 抗滑桩监测 361

10.5.4 挡土墙监测 362

10.6 自动化监测系统 362

10.6.1 自动化监测系统结构模式 363

10.6.2 自动化监测系统设计 363

练习题 365

附录 366

附录1 “m”法影响函数值 366

附录2 “K”法影响函数值 368

参考文献 377