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止于至善

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关于我

闻宝联,工学博士,教授级高工,天津市市政工程研究院副总工程师,同济大学、天津大学校外硕士导师,新加坡《urban transportation &construction》杂志副主编,中国土木工程学会混凝土质量专业委员会委员,中国土木工程学会混凝土耐久性专业委员会委员,中国建筑业协会混凝土分会专家组成员,中国腐蚀与防护学会建筑工程专业委员会委员,中国商品混凝土企业联合会专家委员会主任委员,中国硅酸盐学会混凝土与水泥制品协会理事,数十项国家重点工程混凝土专项技术指导。

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高边坡工程几个基本问题思考  

2015-12-07 07:07:40|  分类: 岩土工程 |  标签: |举报 |字号 订阅

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一、高边坡工程几个基本问题

1、边坡和斜坡

人们往往将斜坡和边坡统称为边坡,实际上从成因、形态及规模等因素考虑两者具有明显的差异,若要区别两者的差异,常常将自然内外营力作用形成的天然地表斜面称为斜坡,人类工程活动形成的地表斜面称为边坡。在丘陵和山区,两者是相互作用和影响的,有时它们甚至与地下硐室和地基,甚至与建筑物也是相互作用和影响的

高边坡工程几个基本问题思考 - 独上高楼 - 止于至善

地基、边坡、斜坡与硐室


2、高边坡的定义


目 前学术上对高边坡还没有确切的定义,工程上对高边坡也没有一个统一的定义。《建筑边坡工程技术规范》要求土质边坡高度超过15m,岩质边坡高度超过30m 的边坡应做特殊设计;“公路和铁路路基设计规范”中,高度超过20m的土质边坡,高度超过30m的岩质边坡设计就没有可参考的建议参数,需要做特殊设计。 因此,开挖高度超过20m的土质边坡,高度超过30m的岩质边坡一般认为是高边坡。


3、边坡的变形及破坏特点


岩体边坡和非均质土坡的变形和破坏与其结构紧密相关,不完全遵循弹性、塑性和断裂力学等理论,也不完全遵循刚体力学理论,同时也不遵循结构力学理论,而是这些力学理论的综合体现,即需要综合应用这些力学理论进行计算和分析。


4、边坡的地震响应特点


与地基和硐室相比,地基和硐室的地震响应受到周围岩土介质或其自重作用的约束;而边坡的地震响应具有无约束性,并且高边坡特别是陡峻的斜坡坡缘,具有显著的鞭鞘效应即放大效应。比如,汶川大地震中边坡垮塌主要发生在坡缘或脊梁部位,如图:

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边坡地震破坏特征


二、高边坡工程发展趋势


1、主要发展趋势

(1) 边坡规模向长、高、陡发展;

(2) 边坡地质条件与岩土特性越来越复杂化;填土边坡软基,填料因环保和土地占用限制不可选择;土质边坡结构及条件复杂(地下水、滑坡或变形体、松散岩堆或强风化岩及软岩);岩质边坡结构复杂(构造断裂和卸荷变形及深拉裂);

(3) 边坡变形及稳定分析更尊重原型,分析更精细化,方法更复杂化;

(4) 支挡加固技术主动化和轻型化,结构型式更加复杂化;

(5) 岩土与加固结构间的相互作用理论和监测技术进一步不断完善。


2、面临的主要问题

(1) 边坡特别是岩质边坡结构和岩土参数的确定误差还很大,特别是地下水和应力、结构变化引起岩土结构和参数变化的定量关系还不清楚,这是边坡研究和支挡加固技术发展的关键;

(2) 边坡宏观变形破坏机理和模式比较完善,但细、微观变形及其时效性理论还很不成熟;

(3) 根据力学理论建立的力学计算模型与实际情况差距还较大,目前所做的支挡加固工程绝大多数是安全的,但其经济合理性实际上不得而知;

(4) 环境条件变化及岩土特性的变化,加固结构的耐久性还难以可靠评价;

(5) 加固效果只能从宏观表象进行评价,加固结构局部的或各部分的效果评价还难以做到。

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