第13卷 第2期2000年4月
文章编号:1001-7372(2000)02-0024-03
中 国 公 路 学 报
ChinaJournalofHighwayandTransport
Vol.13 No.2Apr.2000
道路岩石边坡坡度确定方法的研究
谢 强
(西南交通大学土木工程学院,四川成都 610031)
摘 要:在对全国199个铁路和公路岩石边坡调查分析的基础上,提出了一个基于岩石回弹值和岩石块度确定一般道路岩石边坡安全坡度的定量关系式。关键词:道路;岩石边坡;边坡坡度中图分类号:U417.12 文献标识码:A
Researchoncalculatingmethodofrockslopeangle
forhighwayandrailway
XIEQiang
(CollegeofCivilEngineering,SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu610031,China)
Abstract:Basedontheinvestigationfor199rockslopesofroadinChina,aequationofcalculatingrockslopeangleofhighwayandrailway,onlyincludingparametersR(rockreboundmumber)andD(rockblocksize),isgiven.Keywords:road;rockslope;slopeangle 1985年起,笔者等人在充分调查分析既有铁路和公路岩石边坡的基础上,致力于研究通过简便的野外测试,定量计算道路岩石边坡坡度的方法,提出了基于岩体质量的岩石边坡坡度计算式[1]。在实际应用中,结果令人满意,但存在野外测试数据较多、计算过程较繁等不利于普遍应用的问题。为此,笔者在大量研究的基础上,对文献[1]中的成果作了简化改进,并在京珠高速公路湘耒段、南昆、内昆铁路一些工点成功应用。
的破碎程度,它们的综合特征反映了岩体的力学性
质和强度特征。根据边坡应力分析结果,岩体的强度将决定坡度的陡缓。地下水的作用之一是将会降低边坡物质的力学强度,因此,地下水也直接影响边坡坡度。
岩体结构面的特征反映边坡岩体的切割特征。如果被结构面切割出的块体在边坡面出露,在某种外界因素(重力、水流、地震、工程荷载、人类活动等)的作用下,这些块体就可能从边坡上滑落下来,造成边坡的局部破坏。如果结构面贯通边坡,造成大规模的块体移动,边坡可能产生整体破坏。岩体结构面的特征虽然影响边坡的破坏,但随边坡空间位置的改变,它们的影响也随之变化,因此岩体结构面的特征与边坡坡度是间接的关系。
综上所述,岩石回弹值、岩体块度和地下水代表岩体的物质特征,直接决定边坡坡度;岩体结构面特征影响边坡的稳定性,这种影响随坡面产状的变化而变化。这些因素量化后可作为岩石边坡坡度的确定和稳定性分析的定量参数。
1 影响岩石边坡坡度各因素的分析
岩石边坡是一种多因素相互影响、共同作用的产物。对大量边坡的分析、研究结果表明,影响岩石边坡坡度的各因素中,按其重要性依次是岩体块度、岩石回弹值、结构面长度、结构面JRC等。产状和地下水的影响因难以直接与坡度关联或难以量化而未排序。研究表明,边坡的稳定是由它的物质特征和岩体结构特征所控制的。在影响边坡稳定的各因素中,岩石回弹值反映岩块的强度,岩体的块度反映岩体
收稿日期:1999-08-10
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第2期 谢 强:道路岩石边坡坡度确定方法的研究 25
2 统计样本的选取
岩石边坡坡度与决定岩体结构的各因素(参数)有关,从既有边坡的统计分析中获得坡度与各参数之间的关系是边坡设计研究的关键。
通过野外调查已经获得了不同状态的铁路和公路岩石边坡199个。但是,这些边坡并不能不加区别地用于坡度设计的研究之中。这些边坡大致分为三种类型:一类是不稳定的破坏边坡,一类是设计过于保守的不合理边坡,还有一类是设计合理的稳定边坡。只有设计合理的稳定边坡才能作为坡度合理设计研究的对象。
为此,坡度设计研究的第一步就是对调查得到的大量边坡进行分类。由于边坡设计的目标就是确定稳定的边坡角,因此,边坡的分类是按稳定性状态划分的。根据道路工程实践,分类标准依据设计、施工和维护时边坡的破坏程度和边坡防护的工程量与工程措施的大小决定。据对岩石边坡破坏类型的调查,道路岩石边坡按稳定程度分为三类:稳定边坡、基本稳定边坡、不稳定边坡。
用于研究合理的坡度设计的边坡必须是稳定和基本稳定的边坡,而且,这些边坡中数据不全,或设计过于偏缓、明显不合理的边坡还应该剔除。由此,在199个原始样本中选出了166个有效样本。
n
D=
∏d
n
(2)
将野外调查获得的166个稳定和基本稳定边坡的回弹值和块度按式(1)计算出岩体质量RQ,并将
RQ与坡度的对应关系点绘于图1。图中实线是RQ分段统计的均值连线,用以指示
第13卷 第2期2000年4月
文章编号:1001-7372(2000)02-0024-03
中 国 公 路 学 报
ChinaJournalofHighwayandTransport
Vol.13 No.2Apr.2000
道路岩石边坡坡度确定方法的研究
谢 强
(西南交通大学土木工程学院,四川成都 610031)
摘 要:在对全国199个铁路和公路岩石边坡调查分析的基础上,提出了一个基于岩石回弹值和岩石块度确定一般道路岩石边坡安全坡度的定量关系式。关键词:道路;岩石边坡;边坡坡度中图分类号:U417.12 文献标识码:A
Researchoncalculatingmethodofrockslopeangle
forhighwayandrailway
XIEQiang
(CollegeofCivilEngineering,SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu610031,China)
Abstract:Basedontheinvestigationfor199rockslopesofroadinChina,aequationofcalculatingrockslopeangleofhighwayandrailway,onlyincludingparametersR(rockreboundmumber)andD(rockblocksize),isgiven.Keywords:road;rockslope;slopeangle 1985年起,笔者等人在充分调查分析既有铁路和公路岩石边坡的基础上,致力于研究通过简便的野外测试,定量计算道路岩石边坡坡度的方法,提出了基于岩体质量的岩石边坡坡度计算式[1]。在实际应用中,结果令人满意,但存在野外测试数据较多、计算过程较繁等不利于普遍应用的问题。为此,笔者在大量研究的基础上,对文献[1]中的成果作了简化改进,并在京珠高速公路湘耒段、南昆、内昆铁路一些工点成功应用。
的破碎程度,它们的综合特征反映了岩体的力学性
质和强度特征。根据边坡应力分析结果,岩体的强度将决定坡度的陡缓。地下水的作用之一是将会降低边坡物质的力学强度,因此,地下水也直接影响边坡坡度。
岩体结构面的特征反映边坡岩体的切割特征。如果被结构面切割出的块体在边坡面出露,在某种外界因素(重力、水流、地震、工程荷载、人类活动等)的作用下,这些块体就可能从边坡上滑落下来,造成边坡的局部破坏。如果结构面贯通边坡,造成大规模的块体移动,边坡可能产生整体破坏。岩体结构面的特征虽然影响边坡的破坏,但随边坡空间位置的改变,它们的影响也随之变化,因此岩体结构面的特征与边坡坡度是间接的关系。
综上所述,岩石回弹值、岩体块度和地下水代表岩体的物质特征,直接决定边坡坡度;岩体结构面特征影响边坡的稳定性,这种影响随坡面产状的变化而变化。这些因素量化后可作为岩石边坡坡度的确定和稳定性分析的定量参数。
1 影响岩石边坡坡度各因素的分析
岩石边坡是一种多因素相互影响、共同作用的产物。对大量边坡的分析、研究结果表明,影响岩石边坡坡度的各因素中,按其重要性依次是岩体块度、岩石回弹值、结构面长度、结构面JRC等。产状和地下水的影响因难以直接与坡度关联或难以量化而未排序。研究表明,边坡的稳定是由它的物质特征和岩体结构特征所控制的。在影响边坡稳定的各因素中,岩石回弹值反映岩块的强度,岩体的块度反映岩体
收稿日期:1999-08-10
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第2期 谢 强:道路岩石边坡坡度确定方法的研究 25
2 统计样本的选取
岩石边坡坡度与决定岩体结构的各因素(参数)有关,从既有边坡的统计分析中获得坡度与各参数之间的关系是边坡设计研究的关键。
通过野外调查已经获得了不同状态的铁路和公路岩石边坡199个。但是,这些边坡并不能不加区别地用于坡度设计的研究之中。这些边坡大致分为三种类型:一类是不稳定的破坏边坡,一类是设计过于保守的不合理边坡,还有一类是设计合理的稳定边坡。只有设计合理的稳定边坡才能作为坡度合理设计研究的对象。
为此,坡度设计研究的第一步就是对调查得到的大量边坡进行分类。由于边坡设计的目标就是确定稳定的边坡角,因此,边坡的分类是按稳定性状态划分的。根据道路工程实践,分类标准依据设计、施工和维护时边坡的破坏程度和边坡防护的工程量与工程措施的大小决定。据对岩石边坡破坏类型的调查,道路岩石边坡按稳定程度分为三类:稳定边坡、基本稳定边坡、不稳定边坡。
用于研究合理的坡度设计的边坡必须是稳定和基本稳定的边坡,而且,这些边坡中数据不全,或设计过于偏缓、明显不合理的边坡还应该剔除。由此,在199个原始样本中选出了166个有效样本。
n
D=
∏d
n
(2)
将野外调查获得的166个稳定和基本稳定边坡的回弹值和块度按式(1)计算出岩体质量RQ,并将
RQ与坡度的对应关系点绘于图1。图中实线是RQ分段统计的均值连线,用以指示