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內容簡介

《順層岩質邊坡穩定性分析與支擋防護設計》緊密結閤順層岩質邊坡工程地質特徵，全麵論述瞭該類邊坡工程穩定性分析和支擋防護設計中工程技術人員廣泛關注的問題，即如何確定坡體破壞模式、坡體開挖失穩範圍、潛在滑移麵的確定方法、結構麵力學性質及抗剪強度參數的確定等。《順層岩質邊坡穩定性分析與支擋防護設計》論述瞭深孔爆破、淺孔小颱階爆破和淺孔光麵爆破可能産生的岩體層裂範圍，提齣瞭適用於順層岩質邊坡爆破施工的減振爆破技術；介紹瞭基於順層岩質邊坡失穩模式的支擋加固措施，同時還介紹瞭通過注漿方式增強坡體整體性能、提高層麵抗剪強度，再輔以輕型支護體係的加固防護技術。《順層岩質邊坡穩定性分析與支擋防護設計》以渝懷鐵路200多處順層岩質邊坡工程為依托，給齣瞭具有工程實用價值的設計原則，並以錶格的形式提供瞭該工程80多處順層岩質邊坡的工程簡況以及支護措施，供設計人員參考。《順層岩質邊坡穩定性分析與支擋防護設計》可供鐵道、公路、建築、水電等行業的工程技術人員使用，亦可供高校師生和科研人員參考。

作者簡介

李安洪，1965年6月齣生，1986年畢業於重慶大學采礦工程係，工學碩士，現為中鐵二院工程集團有限責任公司副總工程師、教授級高工。
20餘年來一直從事鐵路、公路、城市交通等路基、岩土工程的勘察設計及科研工作。先後參加或主持瞭南昆鐵路、渝懷鐵路、株六復綫鐵路、鄭西高速鐵路等幾十項國傢重點建設項目的路基勘察、設計等工作。在不良地質及特殊岩土地區的勘察設計以及高邊坡、滑坡、膨脹土、軟土等邊坡、地基處理和岩土工程病害整治方麵，具有豐富的實踐經驗。
十多年來，結閤南昆、渝懷等鐵路建設，主持瞭新建鐵路破碎軟岩路塹高邊坡、順層岩質路塹邊坡穩定性研究及支擋防護工程試驗等多項科研項目，6項科研成果獲得省部級科技進步奬，10餘項設計獲得省部級優秀設計奬：獲得鐵道部有突齣貢獻中青年專傢、四川省有突齣貢獻優秀專傢、國務院政府特殊津貼專傢、四川省勘察大師稱號及第七屆詹天佑成就奬；主持編寫瞭《鐵路工程地基處理技術規程》，參編《鐵路路基支擋結構設計規範》及《新型支擋結構設計與工程實例》。
周德培，教授，博士生導師。1981年和1987年分彆在西南交通大學土木工程專業獲得碩士和博士學位，留校從事岩土工程領域的教學和科研工作。近年來，在岩土邊坡變形及其控製理論的研究方麵作齣瞭較為突齣的貢獻。主要成果有：齣版學術專著2部、獲得省部級科技進步二等奬4項、三等奬2項。提齣的基於岩土體開挖變形理論的預加固技術、信息施工技術等成果已在南昆綫、內昆綫、株六綫、渝懷綫、川藏公路、京珠高速公路等鐵路和公路工程建設中廣泛推廣應用。在國內首次開發研究齣的“岩石邊坡噴射植被護坡工程技術”已在岩土工程中廣泛推廣應用，為基礎設施建設與生態環境保護協調發展提供瞭技術支持。在這方麵齣版學術專著一部，獲得國傢科技進步二等奬一項，省級科技進步一、二等奬各一項。發錶學術論文30多篇。四川省學術與技術帶頭人，中國岩石力學與工程學會理事、四川省岩石力學與工程學會副理事長。

內頁插圖

目錄

第一章 緒論
第一節 順層岩質邊坡基本概念與特徵
第二節 順層岩質邊坡工程綜述
第三節 渝懷鐵路順層岩質邊坡工程及研究成果
參考文獻

第二章 順層岩質邊坡分類與結構麵特徵
第一節 概述
第二節 順層岩質邊坡分類
第三節 結構麵形態及變形特性
第四節 結構麵力學性質
第五節 結構麵抗剪強度
參考文獻

第三章 順層岩質邊坡失穩模式和穩定性評價
第一節 概述
第二節 順層岩質邊坡破壞模式
第三節 基於赤平投影原理的失穩模式判斷
第四節 順層岩質邊坡的總體穩定性評價
第五節 邊坡穩定性安全評價的方法和標準
參考文獻

第四章 順層岩質邊坡穩定性分析
第一節 概述
第二節 順層滑移破壞型順層邊坡穩定性分析
第三節 滑移拉裂破壞型順層邊坡穩定性分析
第四節 滑移彎麯破壞型順層邊坡穩定性分析
第五節 滑劈破壞型順層邊坡穩定性分析
第六節 楔形體破壞型邊坡穩定性分析
參考文獻

第五章 順層岩質邊坡開挖變形及影響範圍分析
第一節 概述
第二節 開挖影響範圍係列小比例模型試驗
第三節 開挖影響範圍大比例模型試驗
第四節 開挖影響範圍數值分析
第五節 工程實例驗證
參考文獻

第六章 順層岩質邊坡爆破施工技術
第一節 概述
第二節 順層岩質路塹邊坡爆破地震效應
第三節 順層邊坡岩體爆破的層裂效應
第四節 順層岩質邊坡開挖爆破的減振技術
參考文獻

第七章 順層岩質路塹邊坡加固技術
第一節 加固原則與常用技術
第二節 注漿加固技術與效果分析
第三節 獨立布置的大錨杆組閤結構設計計算
第四節 微型樁組閤結構的設計計算
參考文獻

第八章 順層岩質邊坡設計與工程實例
第一節 概述
第二節 確定滑移麵的方法
第三節 結構麵抗剪強度
第四節 順層岩質路塹邊坡設計原則
第五節 工程應用實例
參考文獻
附錄一渝懷綫典型順層岩質路塹邊坡工點照片
附錄二順層岩質路塹邊坡病害工點照片

精彩書摘

當邊坡由上陡下緩、軟硬相間的順傾岩層組成時，開挖後邊坡可能産生擠齣型或鏇轉型滑動。由於此類滑坡推力主要來自坡體後部，因此一般後部采用順層清方減重，這樣可大大減小滑坡推力；前部利用抗滑樁或預應力錨索框架（地梁）支擋。
此外，還應做好防排水工程。水是影響順層岩質路塹邊坡穩定性的重要因素，因此應設法盡量減少地錶水嚮邊坡岩體滲透，並排齣邊坡岩體中的地下水。一般應在順層邊坡影響範圍外側及塹頂外設置截水天溝，使地錶水在流進坡麵張裂隙之前就被排走。同時，還應使用黏土、砂漿等對地錶張裂隙進行封閉，並使邊坡頂麵有一定的排水坡度，不讓水在地麵停留，避免水沿裂隙滲人坡體。當地下水較發育時，可在邊坡設水平排水孔，降低地下水位，以減小靜水壓力。
綜上所述，由於順層岩質邊坡廣泛存在於各類工程建設中，人們對它的研究也做瞭較多的工作，並取得瞭一些成果。但是由於這類邊坡工程地質條件復雜、緻災機理多樣化，坡體力學性質錶現齣極大的非綫性和不連續性，導緻這類邊坡工程的設計和施工仍然是工程技術人員麵臨的難題。目前，人們廣泛關注的、並且還需要進一步加以研究解決的問題主要如下。
（1）關於坡體破壞模式的確定。盡管現有成果已提齣瞭一些順層邊坡的破壞模式，但在實際的設計施工中可操作性和可判彆性卻不強。如何根據地質勘探資料正確確定坡體開挖後可能發生的破壞模式，從而建立與地質資料一緻的邊坡穩定性分析模型，還需要進一步深入研究。
（2）關於坡體開挖的失穩範圍。順層岩質邊坡開挖失穩範圍是穩定性分析和支護設計的重要依據，設計時一般是憑設計人員的經驗確定。科研院校通常是利用數值分析來研究此範圍，也有從大量資料調研齣發建立經驗公式來計算失穩範圍的，例如提齣瞭長大順層邊坡的首段滑移長度計算公式，但是失穩範圍與多種因素相關，應該根據坡體的地質特徵，按照開挖坡體的應力與變形規律來分析和確定此範圍。
（3）關於滑移麵及其抗剪強度參數的確定。確定順層岩質邊坡的滑移麵是正確進行穩定性分析的關鍵，但是要想在順層岩體中的諸多岩層麵中正確找齣滑移麵至今還是尚未得到很好解決的難題。目前，對於結構麵抗剪強度參數的確定也提齣瞭一些方法，例如根據室內外測試資料，利用數理統計的方法、參數反算的方法等。但這些方法還存在不足之處，需要進一步加以補充和完善。
（4）關於爆破施工的減振技術。對於順層硬質岩邊坡通常采用爆破施工方法開挖路塹邊坡。目前麵臨的問題是對於具體的順層岩體，選擇什麼樣的爆破施工方法和爆破工藝，纔能使坡體層裂範圍、地震效應和坡麵性狀滿足設計要求。
（5）關於順層邊坡設計及順層坡體的加固技術。對於順層邊坡設計而言，一般采用順層清方，或清方與順層坡體加固相結閤的處理措施。順層坡體的加固通常采用以抗滑樁、預應力錨索抗滑樁、樁間牆、樁闆牆等樁錨結構為主的加固技術。這些重型支擋結構所需要的鋼筋水泥用量大、投資大、機械化程度低、工期長，能否根據坡體地質條件采用輕型支護體係，也是目前尚待研究的課題。
……

前言/序言

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　　《順層岩質邊坡穩定性分析與支擋防護設計》緊密結閤順層岩質邊坡工程地質特徵，全麵論述瞭該類邊坡工程穩定性分析和支擋防護設計中工程技術人員廣泛關注的問題，即如何確定坡體破壞模式、坡體開挖失穩範圍、潛在滑移麵的確定方法、結構麵力學性質及抗剪強度參數的確定等。《順層岩質邊坡穩定性分析與支擋防護設計》論述瞭深孔爆破、淺孔小颱階爆破和淺孔光麵爆破可能産生的岩體層裂範圍，提齣瞭適用於順層岩質邊坡爆破施工的減振爆破技術；介紹瞭基於順層岩質邊坡失穩模式的支擋加固措施，同時還介紹瞭通過注漿方式增強坡體整體性能、提高層麵抗剪強度，再輔以輕型支護體係的加固防護技術。《順層岩質邊坡穩定性分析與支擋防護設計》以渝懷鐵路200多處順層岩質邊坡工程為依托，給齣瞭具有工程實用價值的設計原則，並以錶格的形式提供瞭該工程80多處順層岩質邊坡的工程簡況以及支護措施，供設計人員參考。《順層岩質邊坡穩定性分析與支擋防護設計》可供鐵道、公路、建築、水電等行業的工程技術人員使用，亦可供高校師生和科研人員參考。　　當邊坡由上陡下緩、軟硬相間的順傾岩層組成時，開挖後邊坡可能産生擠齣型或鏇轉型滑動。由於此類滑坡推力主要來自坡體後部，因此一般後部采用順層清方減重，這樣可大大減小滑坡推力；前部利用抗滑樁或預應力錨索框架（地梁）支擋。　　此外，還應做好防排水工程。水是影響順層岩質路塹邊坡穩定性的重要因素，因此應設法盡量減少地錶水嚮邊坡岩體滲透，並排齣邊坡岩體中的地下水。一般應在順層邊坡影響範圍外側及塹頂外設置截水天溝，使地錶水在流進坡麵張裂隙之前就被排走。同時，還應使用黏土、砂漿等對地錶張裂隙進行封閉，並使邊坡頂麵有一定的排水坡度，不讓水在地麵停留，避免水沿裂隙滲人坡體。當地下水較發育時，可在邊坡設水平排水孔，降低地下水位，以減小靜水壓力。　　綜上所述，由於順層岩質邊坡廣泛存在於各類工程建設中，人們對它的研究也做瞭較多的工作，並取得瞭一些成果。但是由於這類邊坡工程地質條件復雜、緻災機理多樣化，坡體力學性質錶現齣極大的非綫性和不連續性，導緻這類邊坡工程的設計和施工仍然是工程技術人員麵臨的難題。目前，人們廣泛關注的、並且還需要進一步加以研究解決的問題主要如下。　　（1）關於坡體破壞模式的確定。盡管現有成果已提齣瞭一些順層邊坡的破壞模式，但在實際的設計施工中可操作性和可判彆性卻不強。如何根據地質勘探資料正確確定坡體開挖後可能發生的破壞模式，從而建立與地質資料一緻的邊坡穩定性分析模型，還需要進一步深入研究。　　（2）關於坡體開挖的失穩範圍。順層岩質邊坡開挖失穩範圍是穩定性分析和支護設計的重要依據，設計時一般是憑設計人員的經驗確定。科研院校通常是利用數值分析來研究此範圍，也有從大量資料調研齣發建立經驗公式來計算失穩範圍的，例如提齣瞭長大順層邊坡的首段滑移長度計算公式，但是失穩範圍與多種因素相關，應該根據坡體的地質特徵，按照開挖坡體的應力與變形規律來分析和確定此範圍。　　（3）關於滑移麵及其抗剪強度參數的確定。確定順層岩質邊坡的滑移麵是正確進行穩定性分析的關鍵，但是要想在順層岩體中的諸多岩層麵中正確找齣滑移麵至今還是尚未得到很好解決的難題。目前，對於結構麵抗剪強度參數的確定也提齣瞭一些方法，例如根據室內外測試資料，利用數理統計的方法、參數反算的方法等。但這些方法還存在不足之處，需要進一步加以補充和完善。　　（4）關於爆破施工的減振技術。對於順層硬質岩邊坡通常采用爆破施工方法開挖路塹邊坡。目前麵臨的問題是對於具體的順層岩體，選擇什麼樣的爆破施工方法和爆破工藝，纔能使坡體層裂範圍、地震效應和坡麵性狀滿足設計要求。

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