邊坡缺陷報告三峽大學留學生公寓邊坡穩(wěn)定性分析1課題來源三峽大學擬在其校園內新建“三峽大學留學生公寓1、2#樓”工程項目，該項目位于大學路西側，逸夫樓南側，該建筑均為7層框架結構，建筑高度，擬建工程重要性等級為二級，場地復雜程度為二級，地基復雜程度為二級，綜合評價該項目的巖土工程勘察等級為乙級，該項目由三峽大學建筑設計研究院負責設計。2選題背景及研究意義伴隨著我國經濟建設的高速發(fā)展，出現過大大小小由于邊坡失穩(wěn)造成的人身和財產損失，邊坡綜合防護設計日益引起社會的重視。邊坡設計不僅僅需要因地制宜地選擇實用、合理、經濟、美觀的工程措施，確保人民的生命安全和財產，同時達到與周圍環(huán)境的相對協(xié)調與平衡，以及美化社會的效果。更需綜合考慮地下水、降雨強度、地形、土質、材料來源等情況來進行合理布局。研究邊坡的穩(wěn)定性及治理方案有重大的理論與實踐意義，更是保護生命財產安全的迫切需要。因此，通過對邊坡的穩(wěn)定性評價及治理措施的研究將對其他類似邊坡的穩(wěn)定性評價和治理具有很強的指導性意義。對已產生的滑動的邊坡以及瀕臨滑動的邊坡進行穩(wěn)定性分析，并釆取合理的治理方案，消除安全隱患，對于保證工程的順利進行減少工程投資，保護人民群眾的生命財產安全都有著重要的意義。3國內外邊坡穩(wěn)定性研究現狀國外邊坡穩(wěn)定性研究現狀初步發(fā)展階段初步發(fā)展階段，人們開始考慮巖體的結構面和材料特性，并且隨著理論的研究，出現了極限平衡論和彈塑性理論，這些新角度新方法的出現顯然推動了邊坡穩(wěn)定性研究的進步。接著索柯夫斯基在1954的時候提出了松散介質極限平衡原理，但是這種方法存在著一些缺陷,會發(fā)現計算的結果與實際不符，其原因是因為沒有考慮到巖體的力學狀態(tài)和結構面，后來其他人在他的基礎上完善了他的理論并提出一種邊坡邊坡穩(wěn)定性的方法，完善了這個時期邊坡穩(wěn)定性分析的發(fā)展。深入發(fā)展階段深入發(fā)展階段，這個階段比較清晰明朗，人們對穩(wěn)定性分析的角度主要是兩個方面。一是考慮巖體中的結構面,以極限平衡理論為基礎，運用圖解法和計算分析法求出安全系數來判斷其穩(wěn)定性。John在1970提出了圖解法。國內邊坡穩(wěn)定性研究現狀由于長時間的封建社會以及戰(zhàn)爭，新中國解放以前在邊坡穩(wěn)定性分析這方面幾乎沒有什么研究，要遠遠地落后于歐美等國。但中國那些可敬的研究人員們奮發(fā)圖強使新中國成立以后邊坡穩(wěn)定性分析取得了很大的進步?？偟膩碚f，可分為以下四個階段：50年代起步階段，主要以地質災害為著眼點，通過工程地質類比法與極限平衡法等定性的分析方法，初步實現一些基本的邊坡穩(wěn)定性分析和防護設計。60年代進步階段。當時使用的主要方法是實體比例投影法，既通過赤平極射投影，來實現對邊坡巖體的結構類型的劃分，同時提出了巖體結構與控制的觀點，用該方法對塊體的破壞進行計算更快捷準確，并開展了許多大型的野外巖體力學實驗為進一步邊坡穩(wěn)定性研究打下了基礎［1］。70年代進一步發(fā)展階段，這個階段已經開始了研究邊坡的變形破壞機理工作。并開始運用彈塑性力學極限平衡理論等方法來分析和評價邊坡的穩(wěn)定性。潘家錚提出了滑坡極限分析的極大值原理和極小值原理兩條基本原理進一步擴充了關于邊坡穩(wěn)定性研究的理論知識。隨著科技的不斷進步,理論知識和硬實力的提高也使得有限單元法、邊界元法、離散元法等更前沿的方法進入評價邊坡的穩(wěn)定性、分析邊坡變形破壞的條件的這個領域中。80年代逐漸成熟階段，人們開始從整體上認識邊坡穩(wěn)定性的發(fā)展趨勢以及邊坡的變形破壞機理。諸如塊體理論、DDA法、灰色理論、模糊數學、數據庫與專家系統(tǒng)、計算機仿真技術、損傷斷裂力學理論、神經網絡模型和遺傳算法等一些新理論、新技術、新方法開始出現并被運用到邊坡穩(wěn)定性研究，這些方法的出現為預測邊坡的穩(wěn)定性開創(chuàng)了更為廣闊的前景。4國內外邊坡治理技術研究現狀國外邊坡治理技術研究現狀早在19世紀中期，一些歐美國家就已經開始對邊坡治理的工作進行研究，但畢竟是早期發(fā)育期由于理論知識和技術的原因，對象還只能是一些小型偏簡單的邊坡。進行治理排水工程的措施大多是減載、反壓、和抗滑擋土墻。第二次世界大戰(zhàn)后，歐美各國大興土木，公路發(fā)展迅猛直接導致了邊坡災害也越來越多，人們慢慢一意識到治理災害的重要性和必要性，人為支擋工程治理大量邊坡災害取得了明顯的成效。人為支擋工程成為當時普遍流行而且較當時非常先進的方法成為治理邊坡災害最重要的方法。支擋工程的發(fā)展基本經歷了三個階段［2］：第一階段20世紀50年代以前，正是歐美工業(yè)化興起的時候，為了大規(guī)模的開采礦產資源和發(fā)展交通運輸，許多國家開始大量的修筑高速公路、鐵路等等，過度的追求經濟效益導致為了速度出現了許多人工邊坡，從而發(fā)生大量崩塌和滑坡，給人們帶來嚴重生命財產損失。吸取了教訓后，關于滑面邊坡穩(wěn)定性與防護相關的理論與實踐研究才慢慢開始。第二階段20世紀60到70年代，人們慢慢開始使用抗滑樁支擋工程，這成為解決抗滑擋土墻施工過程的一些困難很好的方法。當時歐美和前蘇聯(lián)在這方面處于領先地位亞洲則以日本為代表。一些國家用承臺聯(lián)接兩排或者三排樁頂，從而產生剛架受力這樣的方法來增加群樁受力和樁的抗剪切能力。亞洲發(fā)展最好的日本更鐘情與采用直徑為400—500mm,孔深約20一30m的鉆孔鋼管樁，在孔中插入直徑為318—457mm,壁厚約為10-40mm的鋼管，在鋼管中放入H型鋼增加樁的抗剪能力。其樁間距采用，大多數為。第三階段20世紀80年代，在利用小型抗滑樁的同時，開始使用大直徑的挖孔抗滑樁用以治理一些較大型的滑坡災害。錨索的出現是的不僅實現了機械化而且更加經濟適用，更突出的是力學性能比抗滑樁更好，非常好的彌補了抗滑樁的不足。國內邊坡治理技術的研究現狀第一階段20世紀50年代，一抗滑擋墻及漿砌片石防治。當時使用的方法還都是老方法，但是老方法有一個共同的缺點就是都是暫時使邊坡趨于穩(wěn)定，外界條件一旦發(fā)生了改變，邊坡很可能輕易就會發(fā)生失穩(wěn)破壞。例如：寶成鐵路由于只采取了減載、排水或抗滑擋土墻等措施就導致在1981年的洪水期間有10余個滑坡出現了嚴重的破壞。第二階段20世紀60年代晚期，抗滑樁技術［3］開始運用，以前一些施工難工程量大的項目他的邊坡災害很不好處理但，一些難度比較大的邊坡滑坡災害的治理因為有了抗滑樁技術得到很好的解決。抗滑樁承載能力大、施工速度快等優(yōu)點都是實施高大難工程項目正好需求的，深受研究人員和施工部門的歡迎，因此在全國得到迅速推廣和運用。第三階段20世紀80年代晚期，錨噴技術施工快速、簡便、安全，所以它很快得到了各個國家的使用。與此同時加上我國在這項技術的研究取得了突破性進展，所以我國也開始采用并廣泛推行錨噴防護治理技術。錨索具有高強度、抗拉力大的特點，預應力錨索可以變一般支擋結構物的被動受力為主動受力，滑體擾動力小，可以機械化施工，使其其應用前景十分廣闊。在排水方面，人們開始主張結合預應力錨索、抗滑樁支擋等以排水為主綜合治理。第四階段20世紀90年代，出現框架錨固結構和壓力注漿加固手段，它是一種應用前景非常廣泛的邊坡治理方式。通過深層加固的技術，能夠解決邊坡的深層加固以及穩(wěn)定性問題，在邊坡治理過程中得到應用廣泛。5本人選擇的研究方法：根據長時間的研究總結，邊坡穩(wěn)定性分析方法大致可分為確定性方法和不確定性方法［4］細分的話有極限平衡分析法［5］、極限分析法、數值分析法，這些方法統(tǒng)稱為確定性方法。相對應的不確定性方法則以隨機概率分析法為代表。本人選擇的是極限平衡法，下面對極限平衡法的簡單介紹。、極限平衡法的特點核心思想極限平衡法的核心思想有兩點：一是化整為零，即將邊坡滑體進行條塊劃分，并研究條塊之間的相互作用，不同的極限平衡法之間的差異就在于條塊間相互作用假定的不同；二是極限平衡，即滑體在一定條件下達到極限平衡狀態(tài)，亦即邊坡安全系數Fs=,當然不同方法對邊坡安全系數的定義也有差異。方法的可行性極限平衡法雖然簡單，但是簡單并不代表其理論上不嚴密，在此有兩個問題需要說明：一是為何可以選取平面作為邊坡剖面進行分析，這是由于在選擇計算剖面時通常選取最不利的平面，并且平面忽略了垂直于平面的約束，將其簡化為平面應力問題，這使得典型剖面的計算結果更加保守，因此更偏于安全；二是邊坡實際所處的彈塑性狀態(tài)，根據潘家錚上下限原理，巖土體所處狀態(tài)總是介于上下兩個極限之間，對邊坡而言，其上限是整個滑體達到塑性狀態(tài)，下限是僅滑動面達到塑性狀態(tài)，極限平衡法對應的極限狀態(tài)首先是使滑面達到塑性狀態(tài)，滑體則根據不同方法條間力假定的不同而在不同程度上達到塑性狀態(tài)?；谝陨蟽牲c，可以看出極限平衡法雖然簡單,但是它在一定程度上反映了邊坡穩(wěn)定狀態(tài)的本質，而且在理論和方法上是嚴密可行的。優(yōu)缺點極限平衡法的特點即是忽略邊坡演化過程，直指特定狀態(tài)下的穩(wěn)定分析結果，這個特點既是其優(yōu)點所在，也是其不足之處，優(yōu)點在于忽略了邊坡巖土本構這個難題，直接分析邊坡極限狀態(tài)下的穩(wěn)定性；不足在于由于忽略了本構，因此不能分析邊坡的變形演化過程，而且只求解邊坡整體穩(wěn)定系數，目的過于單一。當然極限平衡法和數值算法亦存在一個共同問題，即必須在典型剖面上搜索出滑動面，不同之處在于，極限平衡法是通過經驗和試算選取安全系數最小的剖面作為滑動面，而數值算法則選取塑性貫通區(qū)作為滑動面。、安全系數的定義方法在確定邊坡滑動面以后，通過調整滑動面上正應力。、剪應力T與強度參數C、U關系使邊坡達到極限平衡狀態(tài)，根據調整關系的不同衍生出不同的安全系數定義方法，目前公認且應用較多的有以下三種方法：引起巖土體強度降低而導致巖土體滑坡。下滑力超載法1.2.3.4.邊坡：傾斜的地坡面稱為坡或斜坡，因斜坡往往構成了工程邊界，故又稱為邊坡。邊坡的構成要素：坡頂、坡底、坡面；坡肩、坡腳；坡高、坡面角。滑坡：斜坡巖土體沿著貫通的剪切破畫面所發(fā)生的滑移現象，稱為滑坡?；碌男螒B(tài)要素：滑坡體、滑坡床、滑動面、滑坡周界、滑坡壁、滑坡舌、滑坡裂隙、滑坡臺階。5?地質間斷面按成因分類：原生間斷、構造間斷、次生間斷。原生間斷是在巖體生成過程

中形成的。構造間斷是地殼構造運動的產物。次生間斷是后期地殼運動和人工開挖引起的。6?工程地質調查的目的：主要是掌握邊坡地段的工程地質情況，包括地質構造面和間斷面的分布、規(guī)模和產狀等。7?工程地質調查的內容：收集原始資料：主要收集地質詳查報告、圖件及為邊坡穩(wěn)定分析所作的專門研究或補充資料；現場踏勘：對邊坡地段及其周圍的地形、地物、水系、礦巖露頭等進行綜合性調查和測繪，并與邊坡聯(lián)系起來；結構面詳查：對一個邊坡而言，斷層級的間斷數量有限，個別情況下甚至沒有斷層級間斷，但節(jié)理級間