摘 要

由于现代工程建设的不断地发展进步，越来越多的工程需要进行边坡支护，所以坚持研究边坡支护设计新方法是势在必行的。边坡支护是一门新技术，边坡支护设计是否安全，经济预算是否合理都是我们在研究中的重要部分。

本论文主要选择谭邵高速公路工程，依据K98 850~K92 98工程段采取的挡土墙护坡工程开展学习和研究。所得结果对于丘陵地带的边坡支护与工程施工具有重要的意义。

论文初期主要通过学习和查阅国内外相关文献，了解和学习挡土墙护坡相关内容，论文撰写是通过对潭邵高速公路K98 850~K92 980段采取的挡土墙护坡开展学习和研究、对丘陵地带部分滑坡情况的治理手段和相关理论进行学习。

研究结果表明：在边坡滑坡失稳的情况下，可以通过削坡重新建立稳定结构，并用挡土墙进行护坡以完成对边坡滑体的加固。

本文的特色：坚持要有科学价值和现实意义，以科学的手段解决现实问题。

关键词：边坡支护；挡土墙施工特性；削坡；抗滑稳定性

Abstract

With the development of engineering construction, more and more projects need to support slopes, so it is necessary to continuously study the design method of slope support. Engineering construction slope support is a new technology, and the safety and economic rationality of technical design is of paramount importance. This paper mainly chooses Tan-Shao Expressway Project to study and study the retaining wall slope protection project adopted in K98 850~K92 98 section. The results obtained are of great significance for slope support and engineering construction in Hilly areas.

At the beginning of the paper, the relevant contents of retaining wall slope protection were understood and studied mainly by studying and consulting relevant literature at home and abroad. The paper was written by studying and studying the retaining wall slope protection adopted in K98 850~K92 980 section of Tanshao Expressway, and studying the treatment methods and related theories of some landslides in Hilly areas.

The results show that when the slope is unstable, the stable structure can be rebuilt by cutting the slope, and the slope can be reinforced by retaining wall.

The characteristics of this paper: insist on scientific value and practical significance, and solve practical problems by scientific means.

Key Words: Slope support；Construction characteristics of retaining wall；Cutting slope； Anti-sliding stability

目 录

第1章 绪论 1

1.1选题的原因与意义 1

1.2 基本概念 2

1.2.1 边坡 2

1.2.2 挡土墙 2

1.2.3 边坡防护 2

1.2.4 护坡和挡土墙的区别 3

1.2.5 边坡稳定性 3

1.3 国内外研究状况 3

1.3.1 国内研究情况 3

1.3.2 国外研究情况 4

第2章 边坡支护相关理论分析 6

2.1 影响边坡稳定的因素 6

2.1.1 内因 6

2.1.2 外因 6

2.2边坡的防护与加固 7

2.2.1 边坡加固原则 7

2.2.2 边坡进行加固的技术要求 7

2.2.3 常见的边坡防护措施 8

2.3挡土墙布置方式和挡土墙的结构组成 8

2.3.1墙身 9

2.3.2基脚 9

2.3.3排水设施 10

2.3.4伸缩缝和沉降缝 10

第3章 工程现状分析 10

3.1滑坡概况 10

3.2工程地质条件 11

3.3滑坡体稳定性计算分析 11

3.3.1计算原理 11

3.3.2.削坡减载量估算 12

第4章 滑坡整治设计 14

4.1整治方案 14

4.2滑壁的放坡及垂直裂缝的封堵 14

4.3削坡减载 15

4.4坡脚挡墙 16

4.5护坡 17

4.6滑体整治工程施工顺序 18

4.7工程量及材料用量 18

4.8小结 18

第5章 经验总结与展望 20

5.1计算设计经验 20

5.2护坡设计经验 20

5.3边坡坡比设计的经验教训 21

5.4未来展望 21

参考文献: 22

致 谢 23

第1章 绪论

1.1选题的原因与意义

由于我国科技与经济实力的不断提高与发展，城市化成为了主要趋势，可利用土地资源的不断减少成为了发展瓶颈。丘陵等非平原地带的开发势在必行。边坡的防护与治理也是我们首先需要面对和解决的主要问题。

挡土墙是现在在边坡支护和治理中小型滑坡中实施的最为广泛而且较为实用的措施之一。挡土墙是可以对抗土体侧向压力的建筑物，能够避免土体流失用于保证边坡的稳。而在公路工程施工过程中挡土墙能巩固隧道洞口或者路堑边坡，避免由于水的不断冲刷，使路基受损。^[1]于是也经常被使用在解决公路边坡崩坍破坏等路基危害的问题。特别是在山区的公路中，各类挡土墙应用有更多的可能。

边坡是为了使路基维持稳定在路基侧方做出的具有一定的坡度的坡面的自然地质环境。由于我国经济的迅猛发展, 大型超大型重点工程项目的数目不断地变多,在市政工程、铁路工程、土建工程、水利工程以及公路工程等各种工程之中都运用到边坡的支护和治理的相关知识。边坡加固技术目前来看主要是控制边坡的坡度角, 或者是通过直接采取硬件结构加固所在边坡的表面, 通常用在边坡加固的方式有:削坡卸载、坡面防护、锚杆(索)、边坡压脚、挡墙、锚固洞、排水、抗滑桩以及综合加固法等。^[2]挡土墙结构在边坡治理与支护中式非常主要重要部分部分, 挡土墙有三种布置方式：纵向布置、横向布置和平面布置。在挡土墙的设计计算中, 布置挡土墙的方式的研究是十分重要的。在一定程度上，挡土墙可以发挥出多大的作用效果是由挡土墙的布置方式决定的。

在关于滑坡灾害的防护与边坡治理方面, 我国主要是以“预防为主,防重于治”的原则，预防比治理更重要。边坡治理主要是要根据所有因素的影响再按照先后主次的顺序，有选择的系统的治理，不能片面的思考，要综合的去考虑。挡土墙身为一种,在我们国家仍然没有得到完全发展,相关的规范、技术内容、应用软件程序仍然比较少,而且相应的标准图集也还比较少的结构形式,证明了一整个的土建领域对挡土墙的重视程度仍然不足,需要更进一步的发展和重视。如今国际上有许多新型的挡土墙体系。美国有许多的专业挡土墙公司，通过各种方式的资料查找，我发现一些著名的企业都会拥有自己的专利品牌产品、工艺和方法，自主的科研力量会让公司充满活力。例如“Tamp;C coiniamentelement”,“Fenees Retainingwall”等国外的企业及其产品。除了锚杆硅挡墙以外,剩下的标准的单元段都是用硅来预制的,采用干、湿砌或者在每个标准单元之间都彼此嵌锁形成的挡土墙模型。譬如Tamp;C含土的预制件,在挡土墙形成后, 可以在墙表面大规模地安排种植不同种类的绿色植物,不但不会影响到墙体后方的边坡土形态以及边坡稳定,从而大幅度美化道路两旁的景观。^[3]

通过相关文献和资料的查找，完成挡土墙护坡的特性及常见挡土墙护坡施工方法的研究综述。了解挡土墙施工的特性，了解和学习利用挡土墙技术完成对坡体的防护施工方法。以谭邵高速公路工程为例，对K98 850~K92 980工程段采取的挡土墙护坡实例开展学习和研究。

1.2 基本概念

1.2.1 边坡

是为了使路基维持稳定，在路基侧方做出的具有一定的坡度的坡面。

一、按照成因可以分成：人工边坡和自然边坡；

二、按照地层岩性可以分成：岩质边坡和土质边坡。

1.按照岩层结构可以分成：层状结构、网状结构、块状结构。

2.按照坡向与岩层倾向的关系可以分成：顺向边坡、直立边坡、反向边坡。

三、按照使用年限可以分成：临时性边坡和永久性边坡。

1.2.2 挡土墙

指巩固路基填土和山坡土体，防止填土或土体改变形状稳定性下降的构造物。

1.2.3 边坡防护

因为工程施工开挖而产生的堆石、弃土、废渣等等因素使边坡使稳，而采取建筑设计的手段和生产中使边坡稳定性增加的方法就是我们所说的边坡防护工程。边坡防护是为了防止边坡坡面被水流冲刷和温度变化带来的不确定因素，边坡防护可以保护坡体不受风化破碎等影响，如此可以提高整个边坡的稳定程度，还有绿化边坡使道路两边景观的到美化，做到真正的可持续发展。

假设边坡岩体过久暴露于外侧，边坡常年受雨水风吹等自然影响作用，边坡就会发生剧烈的物理变化，影响边坡的受力结构导致失稳。尤其在地表水长期浸泡冲刷的作用下，边坡整体质量增加，湿度也变大，边坡的内摩擦力大大减小，土体稳定系数减小，也就是边坡失稳最后整体塌落。

1.2.4 护坡和挡土墙的区别

护坡是在边坡上修建的防护工程，护坡可以起到避免边坡被雨水冲走冲坏还有绿化边坡起到美化作用的。挡土墙是可以防止填土或者山坡上的岩土流失失稳，还可以承受其他土体的侧向压力的结构。从另一方面来看，可以认为挡土墙是用来支撑并避免坡体倾斜倒塌的一种工程结构体。^[4]挡土墙是通过对抗土体侧向土压力来避免挡土墙后的土体坍落流失和确定其保持稳定的建筑物。同时挡土墙也可以支持天然边坡、后天工程填土的边坡或利用人工开挖的边坡的构造物，有维护土体稳定的作用。现如今边坡治理与支护的重要工程手段就是人工护坡和修建挡土墙。^[5]所以护坡和挡土墙在实际工程中互相依存互取短长都是十分重要的；一些护坡底角连接在挡土墙上，它们一方面是相互独立的，另一方面是相互协作，共同作业。

1.2.5 边坡稳定性

边坡稳定性是指边坡上的岩体、土体等天然因素在特定的坡高和坡角下的边坡稳定程度。如果按照成因的不同把边坡分类，那么我们可以把边坡分成人工边坡和天然斜坡两个类型，人工边坡又可以分成堤坝边坡和开挖边坡等几种边坡情况。^[6]如果按照物质组成的不同把边坡分类，可以大致分成三类，分别为土体边坡、岩体边坡还有两者结合的边坡。如果按照边坡稳定性强度来分类，则边坡可以分成不稳定边坡、稳定边坡和极限平衡状态边坡三种。

1.3 国内外研究状况

1.3.1 国内研究情况

我国目前还没有系统性的边坡生态防护系统，更没有什么技术规范来领导参考，一般是以公路工程的规范作为参考。我国的最早的边坡生态防护技术大概在二十世纪末，此前我们护坡方法只有传统的撒种植草护坡和片式骨架中种植植物的方法。据资料现实一五九一年就已经出现了植被护坡的实例，人们通过栽植柳树来在河岸边固土。十七世纪黄河岸边都开始应用了这样的植物护坡技巧。

时间来到了二十一世纪衣领年代，由于我国房地产事业的繁荣发展，房产开发商们也渐渐地开始考虑边坡防护应该与建筑景观紧密结合，由此生态护坡技术得到了重视与发展，相关研究和理论欣欣向荣日新月异。^[7]生态护坡的理论层面，我国水土保持和水利部门都对影响边坡稳定性因素展开了较为深入的研究和讨论，建立了许多相关的课题，比如说中国水利水电科学研究院曽就土壤在地表水深入和多次暴雨径流的水土保持措施进行过立题研究。^[8]但是主要针对的都是坡度较小比较平管的自然坡地或者人工坡地，对于现代生态护坡等现代护坡技术的具体研究突破较少。

现如今我们的研究方向需要看向公路周边边坡的现代保护措施，如何设计、如何施工等技术与经验都是我们缺乏的。所以我们要想先进的发达国家们进行学习，但是也不能盲目的抄袭照搬，更重要的是要结合我国自身的国情。^[9]从经济层面出发，在日本平均每平方米的护坡成本有 400 元之多，这显然不适合我们。所以结合我们的国请，就要取其精华去其糟粕，打造有中国特色的中国化护坡方法。在1993年，我国从国外引进了土工网植草护坡的新型技术，并且成功运用到了现实的公路工程护坡实例中；在1995 年，华南、西南等部分地区成功引进了香根草新型技术，而且在衡栆高速公路上尝试使用香根草做边坡防护实验并取得了巨大的成功，公路两边的绿化问题得到了完美解决，同时美化了当地的景观，未给周围环境生态造成过多的破坏。

1.3.2 国外研究情况

欧、美、日等世界发达国家们对各种边坡支护与治理的研究比较早也更具体和系统，生态治理与复原都早已被包含在研究中。欧美发达国家在最初就考虑了人与自然的和谐发展，都十分注重开发后的景观美观问题，而不是单纯的从工程实用角度出发。^[10]他们将人工与自然完美结合，做到了可持续发展，利用天然的树木等植被让构筑物的影响尽量降低，真正做到了生态护坡。

20 世纪 30 年代，中欧的德国和阿尔卑斯地区也开始学习护坡技术，德国作为中欧国家最先引入生态护坡技术的国家，率先在工程施工中加入了植物元素，最初是为了美化道路景观，后来更是扩展到了其他工程领域，做到了绿色工程生态护坡。在北美地区，生态护坡的技术更是可以追溯到九十年前，其在中欧的工程护坡技术上又再次得到了发展和进步。^[11]日本的生态护坡技术在亚洲乃至世界都处于领先位置，早在半个多世纪前就对传统的喷锚支护方法进行了改造，把传统方法中加入了生态防护的思考，成功创造出喷射绿化的方法，创工程先例，对世界生态护坡都有突破性的意义。1976 年日本率先研究出来厚层基材喷射护坡技术，对有软弱层的边坡防护具有重大的意义。经过多年的改进，这项技术成为了如今的客土喷播技术。现如今，日本在边坡绿化技术上有一套完整的系统和理论，除了已经开发的护坡技术，还有植生袋绿化技术等，从某些方面来讲，日本在生态护坡工程方面造诣领先大多数发达国家，站在了世界的顶端。

总体来看，欧美国家的植物护坡技术是以保护坡地不被雨水破坏的目的而实施的，在此基础上再达到美化景观的目的。由于多年来各国的研究和时间，生态护坡技术的重要性越来越被大家认同。在满足工程的稳定性安全性的同时，景观的美化和可持续与自然共同发展是非常重要的。^[12]如今甚至有部分的国家选择废除浆砌片石和喷射水泥浆的方法来形成护面护坡，而选择对环境更为友好，外表更为美观的各类柔性支护措施和植被自然防护措施。锚杆、挡土墙、土工织物等等与生态防护技术相结合的新设计新理念势必会成为未来施工中的主要技术手段。

现在，国外的边坡防护技术已经达到了一个非常不错的水准。从植被品种到施工工艺养护流程，发达国家们都已经形成了一个良性技术循环体系。植物的选择方面常常选择乔灌木草籽相结合的方案，既有高度不同的层次感，也有绿色可循环的生态要求。^[13]一方面能保证边坡的稳定，另一方面又可以达到绿化美化环境的目的。

第2章 边坡支护相关理论分析

2.1 影响边坡稳定的因素

最近，因为地质条件的不同，许许多多的的边坡出现了损害，导致了许多以外的发生，更有甚者带来了损害生命和损失经济的后果，所以说边坡加固工程对我们如今来讲已经十分重要。边坡加固势在必行，为了保证工程质量和施工进度，我们要思考如何提高相关的技术手段和大力发展边坡加固的相关研究。

2.1.1 内因

关于边坡是否稳定的内部原因有很多:首先，关于边坡岩体的性质。在山地边坡工程中，岩性如何代表着山体边坡稳定性如何。当工程段内岩性较高，那么山体的整体稳定性就好，受外部影响的可能就小一些。而在一些山地边坡工程中边坡内有大量的粉砂质泥岩，因为泥岩的岩性较低，那么山体征地稳定性就差，很容易受外部影响，一旦遇到地震等自然灾害，就会泥化造成边坡垮塌。^[14]其次， 岩体的完整性。岩体的强度通常与其是否完整密切相关。当岩体中有褶皱裂缝等瑕疵时，岩体就不再完整，所以说边坡的稳定性就会大大降低。举一个例子，边坡岩性较好却是比较破碎的状态，那么岩体的整体强度就会远远不如完整的岩体状态了，边坡的形态和原有的平衡状态都会被改变。最后，岩体的地质构造。边坡的地质构造也可以直接的影响边坡是否能保持一个稳定平衡的状态，当山坡岩体有向山里侧成长的趋势，那么山体边坡就是向稳定方向发展变化的，反之亦然。在边坡工程中会发现部分单斜构造的边坡，即倾斜方向与倾角基本相同，可是在工程开挖后就会形成岩体倾角大于边坡倾角的顺层边坡，会改变整个坡体的结构与受力平衡，导致山坡变得容易发生滑移。

2.1.2 外因

关于边坡是否稳定的外部原因有很多。首先，是边坡的支护时间。假设边坡支护可以在开挖后迅速施工那么山坡自有结构可以联合支护结构共同确保边坡的稳定，那么边坡的稳定性就会大大提高。^[15]而很多稳定性差的工程也正是因为开挖后没有进行支护，以至于发生了很多巨大的经济损失甚至生命损失。从这里我们可以知道，边坡的支护时间的长短也在某种程度上决定着边坡是否保持稳定。其次，边坡的开挖方法。在分析边坡稳定的内部因素时，山坡岩体是否完整直接关系边坡整体是否稳定，那么我们以此类推可以知道，边坡稳定性如何也由我们施工时的开挖方法有关。^[16]举一个例子，假设开挖时选择放炮爆破，那么边坡的完整性都会被破坏，岩体破碎崩坏，后续施工的稳定安全就更难以保证了。接着，是水的作用。当岩体与水结合，比如地表水或者是外部降水，岩体的自重变大，裂缝等瑕疵处会变得更加脆弱，山坡整体稳定性都被破坏。除此以外的是，当岩体之中进水，就会使岩体变得更加脆弱，特别是对软岩来说，水渗透进之后，岩体将会极其严重程度的软化，岩体的抗剪强度更会因此降低。最后，边坡的开挖深度。当边坡开挖的比降过大那么边坡的整体稳定性都会降低，对边坡稳定来讲是致命的，所以在边坡开挖时要注意不要开挖过深，保持缓坡。

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