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1 边坡工程与地质灾害1

1.1 基本概念1

1.1.1 边坡概念与分类1

1.1.2 滑坡概念与分类2

1.1.3 边坡工程分级5

1.2 边坡变形与破坏7

1.2.1 边坡变形破坏的形成演化阶段7

1.2.2 边坡破坏形式及分类8

1.3 边坡地质灾害类型与实例10

1.3.1 土质边坡中的常见滑坡10

1.3.2 岩质边坡中的常见滑坡20

1.4 我国边坡灾害及防治现状31

1.4.1 我国边坡灾害概况31

1.4.2 我国边坡灾害防治现状32

练习题34

2 边坡稳定性影响因素35

2.1 岩土体性质35

2.2 地质构造36

2.3 地应力37

2.4 岩体结构38

2.4.1 结构面类型39

2.4.2 结构面状态39

2.4.3 结构面力学性质41

2.5 水的作用41

2.5.1 水的力学作用41

2.5.2 水的物理作用42

2.5.3 水的化学作用43

2.5.4 降雨的影响43

2.6 振动作用44

2.6.1 地震作用44

2.6.2 爆破作用46

2.7 边坡形状与断面形态46

2.7.1 边坡外形47

2.7.2 边坡坡度和坡高47

2.7.3 边坡断面形态47

2.8 其他因素48

2.8.1 人为因素48

2.8.2 风化作用49

2.8.3 植被影响49

练习题50

3 边坡工程设计与分析方法51

3.1 边坡工程设计与计算方法综述51

3.2 边坡工程设计的基本流程与原则52

3.2.1 边坡设计的基本流程52

3.2.2 边坡设计的基本原则53

3.3 设计安全系数及其取用55

3.3.1 安全系数的概念55

3.3.2 设计安全系数的取用55

3.4 边坡稳定性分析方法57

3.4.1 工程地质类比法58

3.4.2 坡率法59

3.4.3 图解法60

3.4.4 极限平衡法62

3.4.5 数值模拟法63

3.4.6 敏感性分析法64

3.4.7 概率设计方法65

3.4.8 荷载抗力系数设计法68

3.4.9 边坡稳定性分析方法选用原则69

练习题70

4 边坡稳定性极限平衡条分法71

4.1 概述71

4.2 瑞典条分法74

4.2.1 提出背景74

4.2.2 基本假设74

4.2.3 计算分析75

4.2.4 计算方法评析77

4.3 简化Bishop法78

4.3.1 提出背景78

4.3.2 基本假设78

4.3.3 计算分析79

4.3.4 计算方法评析86

4.4 Janbu法86

4.4.1 提出背景86

4.4.2 基本假设86

4.4.3 计算分析87

4.4.4 计算方法评析94

4.5 Corps of Engineers法（＃1、＃2）94

4.5.1 提出背景94

4.5.2 基本假设94

4.5.3 计算分析（Corps of Engineers法＃1）95

4.5.4 计算分析（Corps of Engineers法＃2）96

4.5.5 计算方法评析97

4.6 Lowe-Karafiath法98

4.6.1 提出背景98

4.6.2 基本假设99

4.6.3 计算分析99

4.6.4 计算方法评析100

4.7 Spencer法100

4.7.1 提出背景100

4.7.2 基本假设100

4.7.3 计算分析101

4.7.4 计算方法评析103

4.8 Morgenstern-Price法103

4.8.1 提出背景103

4.8.2 基本假设104

4.8.3 计算分析104

4.8.4 计算方法评析107

4.9 通用条分法（GLE法）107

4.9.1 提出背景107

4.9.2 基本假设107

4.9.3 计算分析108

4.9.4 计算方法评析120

4.10 Sarma法120

4.10.1 提出背景120

4.10.2 基本假设120

4.10.3 计算分析120

4.10.4 计算方法评析122

4.11 二维极限平衡条分法总结123

4.12 三维极限平衡条分法126

4.12.1 三维极限平衡条分法简介126

4.12.2 基本假设127

4.12.3 通用表达式127

4.12.4 三维普遍条分法131

4.12.5 三维简化Janbu法132

4.12.6 三维简化Bishop法133

4.12.7 三维Spencer法134

4.12.8 三维条分法评析135

练习题136

5 结构面控制型边坡稳定性分析方法138

5.1 单平面滑动分析138

5.1.1 概述138

5.1.2 无拉裂缝的单平面滑动139

5.1.3 含拉裂缝的单平面滑动140

5.1.4 地震力作用144

5.1.5 锚固力计算145

5.2 双平面滑动分析147

5.2.1 概述147

5.2.2 滑体内无结构面147

5.2.3 滑体内存在结构面148

5.3 折线形滑动分析149

5.3.1 概述149

5.3.2 基本假设149

5.3.3 计算分析149

5.3.4 隐式解与显式解计算精度分析153

5.4 倾倒破坏分析153

5.4.1 概述153

5.4.2 Goodman-Bray法155

5.4.3 陈祖煜改进分析法159

5.5 楔形破坏分析162

5.5.1 概述162

5.5.2 楔形滑动条件与判别163

5.5.3 楔体稳定性分析164

练习题168

6 边坡稳定性分析图解法170

6.1 赤平极射投影基本原理171

6.1.1 基本概念171

6.1.2 投影网172

6.2 赤平极射投影读图与作图基本方法174

6.2.1 赤平极射投影基本读图法174

6.2.2 赤平极射投影基本作图法176

6.3 岩质边坡稳定性赤平投影分析178

6.3.1 边坡结构面的基本类型179

6.3.2 边坡滑动方向分析180

6.3.3 边坡滑动可能性与稳定边坡角的初步判断182

6.3.4 多组结构面条件下稳定边坡角的初步确定185

6.3.5 赤平极射投影软件及应用示例187

练习题193

7 边坡稳定性数值分析方法195

7.1 边坡稳定分析有限单元法195

7.1.1 有限单元法基本原理196

7.1.2 有限元强度折减法基本原理198

7.2 边坡稳定分析有限差分法199

7.2.1 有限差分法基本原理199

7.2.2 快速拉格朗日法202

7.3 FLAC 3D简介及应用示例206

7.3.1 FLAC 3D软件简介206

7.3.2 边坡稳定性FLAC 3D计算实例207

练习题214

8 岩土体力学参数确定215

8.1 土体力学参数确定215

8.1.1 概述215

8.1.2 土体强度参数选用对土坡稳定性分析的影响216

8.1.3 土体强度参数测定与种类217

8.1.4 一般边坡土体抗剪强度参数选用原则218

8.1.5 考虑渗流条件边坡土体抗剪强度参数选用219

8.1.6 填方和挖方边坡土体抗剪强度参数选用221

8.1.7 相关规范的土体抗剪强度参数选用规定222

8.1.8 土坡稳定性数值分析中的弹性力学参数选用224

8.2 岩体力学参数确定227

8.2.1 概述227

8.2.2 结构面抗剪强度计算方法227

8.2.3 结构面抗剪强度经验确定法228

8.2.4 岩体强度确定方法229

8.2.5 岩体变形模量估算方法244

练习题246

9 边坡防护与加固247

9.1 概述247

9.2 边坡灾害防治原则及措施247

9.2.1 防治原则247

9.2.2 防治措施248

9.3 边坡坡面防护249

9.3.1 坡面防护原则249

9.3.2 坡面防护类型250

9.3.3 坡面防护设计251

9.4 落石防护——主被动网253

9.4.1 柔性防护系统基本概念253

9.4.2 主动防护系统254

9.4.3 被动防护系统254

9.5 边坡支挡257

9.5.1 岩土压力257

9.5.2 挡土墙类型及构造260

9.5.3 挡土墙设计计算265

9.6 边坡锚固271

9.6.1 概述272

9.6.2 锚杆类型272

9.6.3 锚杆结构276

9.6.4 锚固作用机理277

9.6.5 锚固要素分析278

9.6.6 锚固设计计算280

9.7 抗滑桩298

9.7.1 概述298

9.7.2 抗滑桩类型299

9.7.3 抗滑桩破坏形式300

9.7.4 抗滑桩设计301

9.7.5 抗滑桩内力计算315

9.7.6 锚拉桩325

9.8 边坡疏排水334

9.8.1 地表排水334

9.8.2 地下排水335

9.8.3 边坡疏排水实例337

练习题339

10 边坡工程稳定性监测技术341

10.1 概述341

10.2 边坡位移监测342

10.2.1 边坡表面位移监测343

10.2.2 边坡内部位移监测349

10.3 地下水监测353

10.3.1 地下水监测仪器简介353

10.3.2 地下水监测注意事项355

10.4 震动监测355

10.4.1 爆破震动监测355

10.4.2 地音（声发射）与微震监测356

10.5 加固工程结构物荷载监测358

10.5.1 锚杆与土钉轴力监测359

10.5.2 预应力锚杆（索）监测359

10.5.3 抗滑桩监测361

10.5.4 挡土墙监测362

10.6 自动化监测系统362

10.6.1 自动化监测系统结构模式363

10.6.2 自动化监测系统设计363

练习题365

附录366

附录1 “m”法影响函数值366

附录2 “K”法影响函数值368

参考文献377