边坡与滑坡工程治理PDF电子书下载

第1章 概述 1

1.1 边（滑）坡危害及其防治 1

1.1.1 边坡与滑坡的含义及其区别 1

1.1.2 边坡与滑坡的地质灾害 2

1.1.3 边坡与滑坡的防治 4

1.2 边坡的类型与特征 5

1.2.1 边坡的类型 5

1.2.2 边坡的特征 6

1.3 边坡岩体的稳定性分类 7

1.3.1 边坡的破坏形式 7

1.3.2 岩质边坡岩体的稳定性分类 10

1.4.1 滑坡的类型 14

1.4 滑坡的类型与特征 14

1.4.2 滑坡的特征 16

1.5 滑坡变形阶段的划分 24

参考文献 27

第2章 边（滑）坡勘察 29

2.1 工程勘察的基本要求 29

2.2 边坡勘察 30

2.2.1 边坡勘察工作大纲 30

2.2.2 边坡调查测绘 31

2.2.3 边坡勘探 34

2.2.4 边坡动态监测 35

2.2.5 边坡的岩土试验 35

2.2.7 边坡勘察报告的内容 36

2.2.6 边坡的稳定性分析 36

2.3 滑坡勘察 37

2.3.1 滑坡的形成条件 37

2.3.2 滑坡的作用因素 40

2.3.3 勘察工作大纲的编制 43

2.3.4 滑坡的综合勘察技术简介 43

2.3.5 滑坡的调查测绘与识别 45

2.3.6 滑坡勘探 51

2.3.7 滑动面（带）的分析确定与连接 57

2.4 勘察资料的分析与整理 59

参考文献 61

3.1 土压力 62

第3章 作用于边坡支护结构上的荷载 62

3.1.1 静止土压力的计算 64

3.1.2 朗肯土压力理论 65

3.1.3 库仑土压力理论 69

3.1.4 几种常见情况下主动土压力计算 75

3.2 岩石压力 79

3.2.1 岩质边坡的破坏形式 80

3.2.2 岩石压力的理论计算公式 80

3.2.3 硬性结构面参数的确定 81

3.2.4 建筑边坡岩石压力的经验计算方法 82

3.2.5 应用比较 83

3.3.1 斜边坡的水平推力 84

3.3 斜边坡与多阶边坡的水平推力 84

3.3.2 二阶竖直边坡的水平推力 85

3.3.3 一般边坡的水平推力 87

3.4 水压力 87

3.4.1 边坡中的水压力 88

3.4.2 挡土墙上的水压力 90

参考文献 93

第4章 土质边（滑）坡稳定性分析方法 94

4.1 概述 94

4.1.1 土坡稳定的一些传统分析方法 94

4.1.3 边（滑）坡稳定安全系数的定义 95

4.1.2 有限元法及其他数值方法 95

4.1.4 不同安全系数定义下安全系数值与推力的比较 97

4.2 常用的几种极限平衡条分法 99

4.2.1 边（滑）坡体的条分及其计算简图 99

4.2.2 各种条分法的假定 100

4.2.3 静力平衡方程 103

4.2.4 条底剪力及法向力方程 104

4.2.5 介绍三种常用的非严格条分法 105

4.2.6 两种常用的严格条分法 106

4.3 瑞典法与不平衡推力法适用性讨论 119

4.3.1 瑞典法的误差 119

4.3.2 不平衡推力法适用性的讨论 120

4.4.1 条间力假定的统一表达式 123

4.4 边坡稳定系数统一求解格式 123

4.4.2 条间力的递推方程 125

4.4.3 条间力矩递推方程 125

4.4.4 基于力平衡的安全系数统一求解格式 125

4.4.5 基于严格平衡的安全系数统一求解格式 126

4.5 常用极限平衡条分法的比较与讨论 128

4.6 三维极限平衡方法 133

4.6.1 概述 133

4.6.2 条块的离散 134

4.6.3 静力平衡方程式和求解步骤 135

4.6.4 工程应用——平班水电站库区古滑坡分析实例 136

参考文献 143

5.1.1 概述 146

第5章 岩质边坡稳定分析方法 146

5.1 岩质边坡可能的失稳模式以及初步判断 146

5.1.2 应用赤平投影方法初步判断失稳模式 148

5.1.3 工程应用实例——洪家渡工程高边坡的失稳模式判断 149

5.2 边坡稳定分析的Sarma法 151

5.2.1 Sarma提出的方法 151

5.2.2 对Sarma法的改进 153

5.3 确定临界滑动模式的最优化方法 159

5.3.1 概述 159

5.3.2 单形法 161

5.3.3 负梯度法 161

5.3.4 随机搜索法 163

5.3.5 算例 164

5.4 楔体稳定分析 166

5.4.1 概述 166

5.4.2 楔体稳定极限平衡解 167

5.4.3 楔体稳定分析的上限解 169

5.4.4 工程应用 170

5.5 倾倒稳定分析 173

5.5.1 概述 173

5.5.2 Goodman-Bray法 173

5.5.3 对Goodman-Bray法的改进 175

5.5.4 计算公式 177

5.5.5 计算步骤 178

5.5.6 工程应用——龙滩水电站进水口高边坡倾倒稳定分析 180

5.6 岩质边坡稳定分析程序 182

5.6.1 概述 182

5.6.2 岩质边坡结构面统计和失稳模式判断程序YCW 183

5.6.3 楔体稳定分析程序WEDGE 186

5.6.4 岩质边坡滑动和倾倒稳定分析程序EMU 187

参考文献 193

第6章 有限元强度折减法及其在土坡与岩坡中的应用 194

6.1 有限元强度折减法原理 194

6.1.1 有限元强度折减法的概念与强度折减安全系数的定义 194

6.1.2 有限元强度折减法优点 195

6.1.3 有限元中边坡整体失稳的判据 195

6.2.1 屈服准则的研究与选用 196

6.2 屈服准则研究与选用及其计算精度的要求 196

6.1.4 应用有限元强度折减法需要满足的条件 196

6.2.2 不同D-P准则条件下安全系数的转换 202

6.2.3 采用不同流动法则时的影响 203

6.2.4 有限元模型计算范围与网格划分以及计算参数对计算精度的影响 204

6.3 有限元强度折减法在土坡中的应用 204

6.3.1 有限元模型的建立 205

6.3.2 有限元计算过程中的参数设置 205

6.3.3 安全系数计算结果及其分析 205

6.3.4 边坡临界滑动面的确定 206

6.3.5 考虑地震影响的一种简化计算方法 208

6.3.6 渗流作用下的边坡稳定性分析 209

6.3.7 库水位变化对边坡稳定性的影响 213

6.4 有限元强度折减法在岩坡中的应用 218

6.4.1 岩质边坡结构面模型的建立及其安全系数的求解 219

6.4.2 用接触单元分析折线形滑动面岩质边坡稳定性 220

6.4.3 具有两组贯通结构面岩质边坡算例 221

6.4.4 具有非贯通结构面岩质边坡稳定性分析 222

6.5 用有限元法计算边（滑）坡支挡结构的内力 226

6.5.1 引言 226

6.5.2 用有限元法进行边（滑）坡支挡结构计算的原则 226

6.5.3 工程算例 226

6.6 有限元强度折减法在三维边坡稳定分析中的应用 235

6.6.1 前言 235

6.6.2 算例1 235

6.6.3 算例2 236

6.6.4 算例3 238

6.7 基于有限元强度折减法确定滑坡多滑面的方法研究 240

6.7.1 概述 240

6.7.2 算例 241

参考文献 243

第7章 边（滑）坡稳定性分析与评估 246

7.1 滑裂面计算参数的选取 246

7.1.1 概述 246

7.1.2 岩土的抗剪强度试验与抗剪强度指标 246

7.1.3 岩石抗剪强度测试 250

7.1.4 滑带岩土抗剪强度反算法 252

7.1.5 确定滑带岩土抗剪强度指标的方法与原则 257

7.2 边（滑）坡稳定性的工程地质评价及其失稳预防 258

7.2.1 边（滑）坡稳定性的工程地质评估 258

7.2.2 边（滑）坡失稳的预防 261

7.3 库水位下降时土坡内浸润线的确定 266

7.3.1 土中的水及其流动 267

7.3.2 库水位等速下降时坡体内浸润线的求解 269

7.3.3 修正公式的试验验证 275

7.4 渗流作用下稳定性评价的方法 277

7.4.1 评价方法 277

7.4.2 库水下降的算例分析 284

7.4.3 边（滑）坡的计算工况 286

7.5.1 影响边坡稳定安全系数的因素 288

7.5 边（滑）坡的稳定性评价 288

7.5.2 国内边（滑）坡选用稳定安全系数的现状 289

7.5.3 对选取安全系数的建议 290

7.5.4 边（滑）坡的稳定状态分类 291

参考文献 291

第8章 边坡工程设计 294

8.1 治理方法概述 294

8.1.1 边坡工程设计原则 294

8.1.2 边坡工程设计的基本要求 295

8.1.3 边坡支护结构形式的选用 296

8.2 边坡坡率坡形设计 297

8.2.1 概述 297

8.2.2 填方边坡 298

8.2.3 挖方边坡 300

8.2.4 构造设计 303

8.3 重力式挡土墙 303

8.3.1 重力式挡土墙的类型及使用条件 303

8.3.2 构造 305

8.3.3 挡土墙稳定性、基底应力与强度验算 309

8.4 悬臂式及扶壁式挡土墙 316

8.4.1 概述 316

8.4.2 悬臂式挡土墙 317

8.4.3 扶壁式挡土墙 323

8.5 岩质边坡设计 327

8.5.1 总则 327

8.5.2 边坡支护结构上的侧向岩土压力计算 329

8.5.3 锚杆（索）设计 331

8.5.4 锚杆构造要求 334

8.5.5 锚杆挡墙支护结构设计 335

8.6 格构锚固 337

8.6.1 概述 337

8.6.2 钢筋混凝土格构加固 338

8.6.3 预应力锚索格构加固 340

8.6.4 预应力锚索地梁的内力计算原理 343

8.6.5 预应力锚索格构的内力计算原理 346

8.7 加筋土挡墙和加筋陡坡 349

8.7.1 加筋土技术发展概况及其特点 349

8.7.2 加筋土挡墙的设计原理 350

8.7.3 内部稳定性分析 352

8.7.4 外部稳定性分析 363

8.7.5 材料与构造设计 367

8.7.6 高大加筋土挡墙设计方法 373

8.7.7 加筋陡坡设计与施工 379

8.7.8 植物加筋技术在加筋土边坡中的应用 383

参考文献 385

第9章 滑坡防治工程设计 386

9.1 治理方法概述 386

9.1.1 滑坡防治的原则 386

9.1.2 治理滑坡的主要工程措施 389

9.2.1 抗滑桩的优点 394

9.2 抗滑桩 394

9.2.2 抗滑桩的类型 395

9.2.3 抗滑桩的破坏形式 395

9.2.4 抗滑桩设计计算的基本原理 397

9.2.5 抗滑桩的设计 400

9.3 锚拉抗滑桩 419

9.3.1 锚拉桩的优点和结构形式 420

9.3.2 预应力锚索抗滑桩设计 421

9.4 预应力锚索加固 433

9.4.1 概述 433

9.4.2 预应力锚索的设计 435

9.5.2 埋入式抗滑桩 444

9.5.1 钢筋混凝土阻滑键 444

9.5 钢筋混凝土阻滑键和埋入式抗滑桩 444

9.6 其他治理措施 446

9.6.1 抗滑挡土墙 446

9.6.2 刷方减重和填土压脚 447

9.6.3 注浆加固 449

参考文献 451

第10章 排水工程 452

10.1 前言 452

10.2 水文和水力学计算 453

10.2.1 设计径流量的确定 453

10.2.2 排水管渠水力学计算 454

10.3.1 总体设计 457

10.2.3 沟和管的允许流速 457

10.3 坡面排水 457

10.3.2 坡面排水设施 458

10.3.3 沟渠的连接 461

10.3.4 防冲和防淤 464

10.4 地下排水 466

10.4.1 渗沟 466

10.4.2 盲沟 469

10.4.3 排水洞 469

10.4.4 排水孔 474

10.4.5 集水井 485

10.5 支挡建筑物的排水 486

10.6 地下排水效果的监测 488

参考文献 492

第11章 边（滑）坡工程防护与绿化设计 494

11.1 概述 494

11.2 边（滑）坡工程美学 495

11.2.1 边坡绿化美化设计的原则 495

11.2.2 边坡绿化美化设计植物种类的选择原则 496

11.2.3 边坡绿化与美化设计总体思路 496

11.2.4 边坡支护结构的景观设计思路 499

11.3 边坡植物防护 501

11.3.1 植物护坡的原理 501

11.3.2 植物群落类型设计 503

11.3.3 边坡坡面植物种类选型设计 504

11.3.4 典型的植物护坡技术设计 509

11.4 骨架植被护坡 519

11.4.1 浆砌片石骨架植草护坡 519

11.4.2 钢筋混凝土框架植草护坡 522

11.4.3 预应力锚索框架地梁植被护坡 524

11.5 圬工防护与石笼防护 527

11.5.1 护面墙 527

11.5.2 干砌片石防护 531

11.5.3 浆砌片石防护 532

11.5.4 混凝土预制块护坡 533

11.5.5 抛石防护 533

11.5.6 石笼防护 535

参考文献 539

第12章 边（滑）坡工程施工与质量评定 540

12.1 边坡施工 540

12.1.1 边坡工程施工的一般规定 540

12.1.2 岩石边坡开挖的基本要求和开挖方式 540

12.1.3 边坡开挖的前期准备 541

12.1.4 土方路堑边坡的开挖方法 542

12.1.5 填方边坡的施工 543

12.2 滑坡工程施工 545

12.2.1 滑坡工程施工的总要求 545

12.2.2 抗滑挡土墙施工 546

12.2.3 挖孔抗滑桩施工 546

12.2.4 预应力锚索施工 547

12.3 信息施工法 550

12.3.1 信息施工法的重要性 550

12.3.2 信息施工的思路与工作程序 550

12.3.3 信息施工原理与施工过程 552

12.3.4 边坡工程监测技术与信息施工 553

12.3.5 监测与信息反馈 554

12.4 边坡工程爆破施工 557

12.4.1 边坡爆破施工的一般要求 557

12.4.2 爆破器材 558

12.4.3 一般爆破 559

12.4.4 边坡工程光面爆破施工 563

12.4.5 边坡工程预裂爆破施工 567

12.4.6 光面、预裂爆破的施工工艺与质量标准 571

12.5 边坡工程的施工组织设计 572

12.5.1 施工组织设计任务和内容 572

12.5.2 施工组织设计编制原则和程序 573

12.5.3 施工组织设计的编制 574

12.5.4 施工现场规划和场地布置 576

12.6 边坡工程施工质量检验评定与竣工验收要求 579

12.6.1 边坡工程竣工验收要求与施工质量检测项目、评定标准 579

12.6.2 工程质量评定 590

附录A 压实度评定 593

附录B 水泥混凝土弯拉强度评定 594

附录C 水泥混凝土抗压强度评定 595

附录D 喷射混凝土抗压强度评定 596

附录E 水泥砂浆强度评定 596

附录F 工程质量检验评定用表 597

参考文献 602

第13章 边（滑）坡工程的监测与预报 603

13.1 概述 603

13.2 监测的内容和方法 605

13.2.1 监测的内容 605

13.2.2 监测方法 605

13.3 监测网点的布设与监测周期 617

13.4 滑坡时间预报 619

参考文献 642

第14章 建筑与道路边（滑）坡工程实例 644

14.1 建筑边（滑）坡工程实例 644

14.1.1 前言 644

14.1.2 边坡侧压力及板肋式锚杆挡墙设计计算 646

14.2 铁路滑坡工程实例 651

14.2.1 工程概况 651

14.2.2 工程地质勘察 652

14.2.3 设计方案 659

14.2.4 施工方法 661

14.2.5 施工监测和质量评定 661

14.3 公路边坡工程实例 661

14.3.1 工程概况 661

14.3.3 设计方案 662

14.3.2 地质勘察 662

14.3.4 施工方法 665

14.4 有限元强度折减法在元磨高速公路高边坡工程中的应用 667

14.4.1 引言 667

14.4.2 工程概况 667

14.4.3 有限元模型的建立 669

14.4.4 计算采用的物理力学参数 670

14.4.5 各工况条件的模拟 670

14.4.6 数值模拟结果及分析 670

14.5.1 工程概况 673

14.5.2 地质勘察 673

14.5 公路滑坡工程实例 673

14.5.3 治理工程设计方案 674

14.5.4 施工方法 681

14.5.5 施工监测 683

14.5.6 设计施工中特点 685

参考文献 685

第15章 水利水电工程边坡工程和滑坡实例 686

15.1 洪家渡水电站左岸输水建筑物边坡 686

15.1.1 工程概况 686

15.1.2 工程地质和岩土力学特性 687

15.1.3 稳定分析计算参数 690

15.1.4 进水口顺向坡二维抗滑稳定性分析 691

15.1.5 进水口顺向坡三维抗滑稳定性分析 695

15.1.6 边坡加固措施和稳定分析 698

15.2 昌马水库枢纽工程右岸边坡稳定研究 701

15.2.1 工程概况 701

15.2.2 工程地质和岩土力学特性 703

15.2.3 边坡稳定分析 710

15.2.4 加固方案简介 713

15.2.5 监测设计、成果及边坡现状分析 714

15.3 三峡工程船闸高边坡 717

15.3.1 前言 717

15.3.2 边坡岩体工程地质条件综述 718

15.3.3 岩体抗剪强度指标的综合研究 722

15.3.4 稳定分析的工况和计算成果 722

15.3.5 变形和应力分析 726

15.3.6 监测反馈 733

15.4 漫湾水电站左岸滑坡 737

15.4.1 概述 737

15.4.2 左岸山体地质概况 737

15.4.3 左岸山坡地质结构 742

15.4.4 左岸岩体分类 746

15.4.5 各类岩体岩石力学特性 747

15.4.6 左岸边坡开挖和加固设计 751

15.4.7 边坡失稳破坏实录 754

15.4.8 边坡稳定反演分析 764

15.4.9 事故后工程处理措施 767

15.4.10 结语 770

参考文献 771