專業(yè)知識(二)輔導:邊坡的類型計算

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了解邊坡穩(wěn)定影響因素與邊坡破壞的類型和特征;掌握邊坡的穩(wěn)定分析方法;熟悉人工邊坡坡度的確定方法。
    在工程建設中,邊坡是一種常見的土工構造形式,邊坡塌滑也是一種常見的工程現象。如何保證邊坡的穩(wěn)定以及如何進行邊坡設計與防護是工程設計人員必須解決的問題。
    10.1 邊坡的類型
    1 按成因分類
    邊坡按其成因可分為天然邊坡和人工邊坡。
    天然邊坡是指自然形成的山坡和江河湖海的岸坡;人工邊坡是指人工開挖基坑、基槽、路塹或填筑路堤、土壩形成的邊坡。
    2 按組成邊坡的土性或巖性分類
    按組成邊坡的巖土性質,邊坡可分為:
    (1) 黏性土類邊坡;(2)碎石類邊坡;(3)黃土類邊坡;(4)巖石類邊坡。
    【例題1】按組成邊坡的巖性對邊坡進行分類,可分為( )。
    A、黏性土類邊坡;
    B、碎石類邊坡;
    C、黃土類邊坡;
    D、巖石類邊坡;
    E、無黏性土邊坡;
    F、砂類邊坡;
    答案:A、B、C、D
    10.2 邊坡穩(wěn)定的影響因素、破壞類型及特征
    1 影響邊坡穩(wěn)定的因素
    (1)巖土的性質:包括巖土的堅硬(密實)程度、抗風化和抗軟化能力,抗剪強度,顆粒大小、形狀以及透水性能等。
    (2)巖層結構及構造:包括節(jié)理、劈理、裂隙的發(fā)育程度及分布規(guī)律,結構面膠結情況以及軟弱面、破碎帶的分布與斜坡的相互關系,下伏巖土面的形態(tài)和坡向、坡度等。
    (3)水文地質條件:地下水埋藏條件,流動、潛蝕情況以及動態(tài)變化等。
    (4)地貌因素:斜坡的高度、坡度和形態(tài)是影響斜坡穩(wěn)定性的重要因素。
    (5)風化作用:風化作用使巖土的強度減弱,裂隙增加,影響斜坡的形狀和坡度,使地面水易于侵入,改變地下水的動態(tài)等。同時,沿裂隙風化時,可使巖土體脫落或沿斜坡崩塌、堆積、滑移等。
    (6)氣候作用:巖土風化速度、風化層厚度以及巖石風化后的機械變化和化學變化,均與氣候有關。此外氣候引起的降水作用也是影響邊坡穩(wěn)定的重要因素。
    (7)地震作用:地震作用除了巖土體受到地震加速度的作用而增加下滑力外,在地震作用下,巖土中的孔隙水壓力增加和巖土體強度降低都對斜坡的穩(wěn)定不利。
    (8)人為因素:如路塹或基坑開挖、路堤填筑或坡頂堆載等。
    【例題2】下列屬于影響邊坡穩(wěn)定的因素為( )。
    A、巖土性質;
    B、地下水動態(tài)變化;
    C、坡度;
    D、大氣降水;
    答案:A、B、C、D
    2 邊坡失穩(wěn)的原因
    雖然影響邊坡穩(wěn)定的因素較多,但導致邊坡失穩(wěn)的原因不外乎二類:
    (1)外界力的作用破壞了土體內原來的應力平衡狀態(tài)。如路塹或基坑的開挖,路堤的填筑或土坡頂面上作用外荷載,以及土體內水的滲流力、地震力的作用時,也都會改變土體內原有的應力平衡狀態(tài),促使土坡坍塌。
    (2)土的抗剪強度由于受到外界各種因素的影響而降低,促使土坡失穩(wěn)破壞。如由于外界氣候等自然條件的變化,使土時干時濕、收縮膨脹、凍結、融化等,從而使土變松,強度降低;土坡內因雨水的浸入使土濕化,強度降低;土坡附近因施工引起的震動,如打樁、爆破等,以及地震力的作用,引起土的液化或觸變,使土的強度降低。
    【例題3】對于邊坡失穩(wěn),下列說法不正確的是( )。
    A、外界力的作用破壞了土體內原來的應力平衡狀態(tài),導致邊坡失穩(wěn);
    B、土的抗剪強度由于受到外界各種因素的影響而降低,促使土坡失穩(wěn)破壞;
    C、土的抗剪強度由于受到外界各種因素的影響而增大,促使土坡失穩(wěn)破壞;
    D、土的抗剪強度在外界各種因素的影響下不會產生變化,土坡不會因此而產生失穩(wěn)破壞;
    答案:C、D