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摘要: 根据重要性系数提出了安全度的概念, 初步探讨了工程与环境条件的相互作用关系, 较为详细地讨论了根据场地工程地质、水文地质、环境条件进行边坡支护方案优化设计的方法, 并系统地介绍了修正的RMR法。Abstract: According to slope's essentiality coefficient, this paper puts forward the concept of safe degree, discusses the relation of engineering and its environment, and probes into the optimizing design method of highway with its geological, hydrological and environmental message. The paper introduces the modified rock mass rating method by the numbers.
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Key words:
- highway /
- slope /
- optimizing /
- safe degree
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表 1 边坡工程安全等级及重要性系数
Table 1. Slope engineering safety grade and essentiality coefficient
岩体结构类型 坡高/m 破坏后果 边坡安全等级 重要性系数 岩石边坡 Ⅰ或Ⅱ > 15 很严重 一级 1.15 严重 二级 1.00 不严重 三级 0.90 ≤15 很严重 一级 1.15 严重 二级 1.00 不严重 三级 0.90 Ⅲ > 15 很严重、严重 一级 1.15 不严重 二级 1.00 ≤15 很严重 一级 1.15 严重 二级 1.00 不严重 三级 0.90 Ⅳ > 15 很严重、严重 一级 1.15 不严重 二级 1.00 ≤15 很严重 一级 1.15 严重 二级 1.00 不严重 三级 0.90 土层边坡(含挖方和填方) > 12 很严重、严重 一级 1.15 不严重 二级 1.00 ≤12 很严重 一级 1.15 严重 二级 1.00 不严重 三级 0.90 注: ①岩体结构类型划分可参见文献[1];②城建区和滑坡地段边坡安全等级均属一级; ③坡顶有重要建筑物基础在边坡塌滑及其影响范围内时均属一级; ④一个工程的各段边坡视条件不同, 可以采用不同的安全等级; ⑤危害性严重, 环境和地质条件复杂的特殊的边坡工程一般不宜修建, 确因需要时, 可根据具体情况另行确定。 
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表 2 土质边坡或散体状的岩质边坡的路堑边坡设计(可计算其无支护安全系数时)
Table 2. Excavating soil slope or grain rocky slope & apos; s design (the safety coefficient without timbering can be calculated)
安全度A 坡高H < 6 6~12 > 12 > 1.4 1.不需支护; 2.部分护面墙或连沟墙 1.不需支护; 2.部分护面墙或连沟墙 1.不需支护; 2.部分护面墙或连沟墙 1.0~1.4 1.护面墙支护 1.护脚墙; 2.下部仰斜式挡墙, 上部放坡 1.护脚墙; 2.下部仰斜式挡墙, 上部放坡 0.8~1.0 1.坡率法; 2.仰斜式挡墙; 3.土钉支护 1.下部护脚, 上部放坡; 2.下部仰斜式或重力式挡墙, 上部放坡; 3.下部土钉支护, 上部放坡; 4.仰斜式或重力式挡墙; 5.土钉支护 1.下部护脚, 上部放坡; 2.下部仰斜式或重力式挡墙, 上部放坡; 3.下部土钉支护, 上部放坡; 4.仰斜式或重力式挡墙; 5.土钉支护 < 0.8 1.下部护脚, 上部放坡; 2.下部仰斜式挡墙, 上部放坡; 3.土钉支护 1.下部护脚, 上部放坡; 2.下部仰斜式或重力式挡墙, 上部放坡; 3.土钉支护; 4.锚杆支护; 5.下部桩锚, 上部放坡
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表 3 石质边坡各稳定级别边坡加固方法(不可计算无支护安全系数时)
Table 3. Different stability grades rocky slope design method (the satety coefficient without timbering can not be calculated)
级别 SMR 加固方法 Ⅰa 91~100 不需要 Ⅰb 81~90 一般不需要 Ⅱa 71~80 点状锚固(有时不需要, 或开挖并修护脚), 设挡石栅 Ⅱb 61~70 设脚沟或挡石栅, 网点锚固或系统锚固 Ⅲa 51~60 设脚沟和(或) 网点锚固或系统喷射混凝土锚固 Ⅲb 41~50 系统锚固, 加预应力长锚杆, 全面挂网喷射混凝土, 设坡脚挡墙式混凝土齿墙, 且加护脚 Ⅳa 31~40 预应力长锚杆, 系统喷射混凝土; 设坡脚砌石挡墙和(或) 混凝土墙, 或重建, 做好深部排水 Ⅳb 21~30 系统地加强喷射混凝土, 设坡脚砌石挡墙或(和) 混凝土墙, 或重新设计、开挖, 做好深部排水 Ⅴa 11~20 重力式挡墙或预应力锚杆挡墙, 或重新设计、开挖
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表 4 路堤边坡设计
Table 4. Embankment slope design
坡高 方案 ≤6 m 1.放坡; 2.重力式或衡重式挡墙 > 6 m 1.放坡; 2.加筋土挡墙或加筋土边坡; 3.重力式或衡重式挡墙
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表 5 基本分类参数及其评分值
Table 5. Basic classing parameters and their grades
分类 数值范围 1 完整岩石强度/MPa 点荷载强度指标 > 10 4~10 2~4 1~2 对强度较低的岩体宜用单轴抗压强度试验 单轴抗压强度 > 250 100~250 50~100 25~50 5~25, 1~5, < 1 评分值 15 12 7 4 2 2 岩芯质量指标RQD 90%~100% 75%~90% 50%~75% 25%~50% < 25% 评分值 20 17 13 8 3 3 节理间距 0.6~2 m 200~600 m 60~200 mm < 60 mm 评分值 20 15 10 8 5 4 节理条件 节理面很粗糙, 节理不连续, 节理宽度为零, 节理面岩石未风化 节理面稍粗糙, 宽度 < 1 mm, 节理面岩石轻微风化 节理面稍粗糙, 宽度 < 1 mm, 节理面岩石严重风化 节理面光滑或含厚度 < 5 mm年轻软弱夹层, 节理开口宽度1~5 mm, 节理连续 含厚度 > 5 mm的软弱夹层, 开口宽度5 mm, 节理连续 评分值 30 25 20 10 0 5 地下水 每10 m长的隧道涌 0 < 10 10~25 25~125 > 125 节理水压力与最大主应力比值 或0 或 < 0.1 或0.1~0.2 或0.2~0.5 或 > 0.5 总条件 或完全干燥 较湿 湿润 滴沥 水流 评分值 15 < 10 7 4 0 注: 如果没有取到岩芯, 而知道体积节理数Jt时, 可由RQD=115-3.3Jt求得RQD值。
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表 6 节理间距分类指导
Table 6. Joint space classifying instruction
参数 得分 节理长度(持续性/连续性) /m < 16 1~34 3~102 10~201 > 200 张开度(间隙) /mm 无6 < 0.15 0.1~1.04 1~51 > 50 粗糙度 很粗糙6 粗糙5 稍粗糙3 平滑1 镜面0 充填物厚度/mm 无6 硬质充填 软质充填 < 54 > 52 < 52 > 50 风化 未风化6 微风化6 弱风化6 强风化1 全风化0 注: 有些特征是相互抵触的, 如: 若有充填物存在, 就不再讨论粗糙度, 因为它的影响被充填物的影响所掩盖, 在这类情况下, 请直接使用表 5。
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表 7 按节理方向修正评分值
Table 7. Revising grades by the joint direction
条件 很有利 有利 一般 不利 很不利 PTP/T |aj-as|
|aj-as-180°|> 30° 30°~20° 20°~10° 10°~5° < 5° F1 0.15 0.40 0.70 0.85 1.00 PPT |βj| < 20° 20°~30° 30°~35° 35°~45° > 45° F2 0.15 0.40 0.70 0.85 1.00 F2 1 1 1 1 1 PTP/T |βj-βs| > 10° 10°~0° 0° 0°~-10° < -10° |βj+βs| < 110° 110°~120° > 120° F3 0 6 25 50 60 
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表 8 边坡开挖方法调整值
Table 8. Revising grades by slope & apos; s excavating method
开挖方法 自然边坡 预爆边坡 光面边坡 一般方式或机械开挖 欠缺爆破 F4 +15 +10 +8 0 -8
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表 9 地震应力对SMR值的影响
Table 9. Earthquake stress & apos; s influence toSMRvalue
设计烈度 7 8 9 F6 -2 -5 -10
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表 10 边坡高度对SMR值的影响
Table 10. Influence of slope & apos; s height to SMR value
h实际坡高/h极限坡高 < 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 ≥1.0 F5 10 9 8 7 6 5 3 0
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[1] 李斌. 公路工程地质[M]. 北京: 人民交通出版社, 1990. [2] 秦四清. 深基坑工程优化设计[M]. 北京: 地震出版社, 1998. -
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