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边坡稳定性分析以及抗滑桩设计

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第1章绪论
1.1边坡稳定性分析概况
土坝、路堤、河岸、挖坡以及山坡有可能因稳定性问题而产生滑坡。大片土体从上面滑下堆积于坡脚前。滑动也可能影响到深层，上部土体大幅度下滑而坡脚向上隆起，向外挤出，整个滑动体呈转动状。滑坡将危及到滑坡体及其附近人的生命和财产的安全。此外，河岸的滑坡还会造成很大的波浪，使很长距离内产生灾难[1]。土坝、河堤的滑坡还会引起垮坝，乃至发生大的洪水，其损失就不堪设想了。因此研究边坡的稳定性意义重大。由于土坡表面倾斜，在土体自重及外力作用下，坡体内将产生切向应力，当切应力大于土的抗剪强度时，就会产生剪切破坏，如果靠坡面处剪切破坏的面积很大，则将产生一部分土体相对于另一部分土体滑动的现象，称为滑坡或塌方。土坡在发生滑动之前，一般在坡顶首先开始明显下降并出现裂缝，坡脚附近的地面则有较大的侧向的位移并微微隆起。随着坡顶裂缝的开展和坡脚侧向位移的增加，部分土体突然沿着某一个滑动面而急剧下滑，造成滑坡。土建工程中经常遇到土坡稳定问题，如果处理不当，土坡失稳产生滑动，不仅影响工程进展，可能导致工程事故甚至危及生命安全，应当引起重视。
1.1.1通常防止边坡滑动的措施
（1）加强岩土工程勘查，查明边坡地区工程地质、水文地质条件，尽量避开滑坡区或古滑坡区，掩埋的古河道、冲沟口等不良地质。
（2）根据当地经验，参照同类土（岩）体的稳定情况，选择适宜的坡型和坡角。
（3）对于土质边坡或易于软化的岩质边坡，在开挖时采取相应的排水和坡角。
（4）开挖土石方时，宜从上到下依次进行，并防止超挖；挖、填土宜求平衡，尽量分散处理弃土，如必须在坡顶或山腰大量弃土时，应进行坡体稳定性验算。
（5）若边坡稳定性不足时，可采取放缓坡角、设置减载平台、分级加载及设置相应的支挡结构等措施。
（6）对软土，特别是灵敏度较高的软土，应注意防止对土的扰动，控制加载速率。
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（7）为防止振动等对土坡的影响，桩基施工宜采取压桩、人工挖孔或重锤低击、低频锤击等施工方式。
1.1.2边坡稳定性概述
边坡岩、土体在一定坡高和坡角条件下的稳定程度。按照成因、边坡稳定性，边坡分为天然斜坡和人工边坡两类，后者又分为开挖边坡和堤坝边坡等。按照物质组成，边坡分为岩体边坡、土体边坡,以及岩、土体复合边坡3种。按照稳定程度，分为稳定边坡、不稳定边坡，以及极限平衡状态边坡。
不稳定的天然斜坡和设计坡角过大的人工边坡，在岩、土体重力,水压力，振动力以及其他外力作用下,常发生滑动或崩塌破坏。大规模的边坡岩、土体破坏能引起交通中断，建筑物倒塌，江河堵塞，水库淤填，给人民生命财产带来巨大损失。
研究边坡稳定性的目的，在于预测边坡失稳的破坏时间、规模，以及危害程度，事先采取防治措施，减轻地质灾害，使人工边坡的设计达到安全、经济的目的。
1.1.3边坡破坏和防护以及国内外研究现状
边坡破坏的类型很多，常见的是崩塌和滑坡。陡坡前缘部分岩、土体突然与母体分离，翻滚跳动崩坠崖底或塌落而下的过程和现象，称为崩塌。边坡部分岩、土体沿着先前存在的地质界面，或新形成的剪切破坏面向下滑动的过程和现象，称为滑坡。在边坡破坏中，滑破是最常见，危害最严重的一类。所有的边坡失稳，均涉及到边坡岩、土体在剪切应力作用下的破坏。因此，影响剪切应力和岩、土体抗剪强度的因素，都影响边坡的稳定性。例如，构成边坡岩、土体的工程地质性质及其变化；边坡中断层、层面、不整合面等不连续面的产状与坡面倾向、倾角之间的关系；边坡尺寸和形态的改变；坡脚遭受水的侵蚀或人工开挖；边坡上天然或人工加载；边坡岩、土体中地下水位的升降，以及地震和爆破引起的瞬时振动等，均会在一定程度上改变边坡的稳定性。
目前，对于自然边坡防护网的稳定性评价是研究的最多的问题，理论方法也相对比较成熟，然而，对边坡防护网进行加固后，加固的效果到底如何，分析其稳定性是比较困难的，支护措施的施加使得本来就复杂的边坡防护网变得更加复杂，我们不能简单的把锚固力看作是一个施加在条块底面上或顶面上的一个力，按照自然边坡防护网稳定性分析的方法进行分析计算，这会造成很大的误差。2
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锚固措施对边坡防护网稳定性影响机理的研究一直不断，但还不能很好的反映出它们的作用，因为不确定因素实在是太多了，我们所能作的更好的就是把不确定因素减到最少，使得理论更加的符合实际。对边坡防护网进行加固后到底效果如何，稳定性该如何评价计算，国内外也有不少这方面的研究成果。
土钉边坡支护的稳定分析(包括内部稳定分析和外部稳定分析)一般采用的是极限平衡分析方法，滑动面或破坏面的形状常假定为双折线、圆弧线、抛物线或对数螺线中的一种，比较著名的分析方法国外有法国的Schlosser方法、美国的Davis方法、