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《建筑边坡工程技术规范》

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共 214 条公开条文 · 本页 50 条

公告

中华人民共和国国家标准

建筑边坡工程技术规范

Technical code for building slope engineering

GB 50330-2013

主编部门:重庆市城乡建设委员会

批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部

施行日期:2014年6月1日

中华人民共和国住房和城乡建设部公告

第195号

住房城乡建设部关于发布国家标准《建筑边坡工程技术规范》的公告

现批准《建筑边坡工程技术规范》为国家标准,编号为GB 50330-2013,自2014年6月1日起实施。其中,第3.1.3、3.3.6、18.4.1、19.1.1条为强制性条文,必须严格执行。原《建筑边坡工程技术规范》GB 50330-2002同时废止。

本规范由我部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。

中华人民共和国住房和城乡建设部

2013年11月1日

前 言

根据原建设部《关于印发<2007年工程建设标准规范制订、修订计划(第一批)>的通知》(建标[2007]125号)的要求,规范编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国内标准和国际标准,并在广泛征求意见的基础上,修订了《建筑边坡工程技术规范》GB 50330-2002。

本规范主要技术内容是:1.总则;2.术语和符号;3.基本规定;4.边坡工程勘察;5.边坡稳定性评价;6.边坡支护结构上的侧向岩土压力;7.坡顶有重要建(构)筑物的边坡工程;8.锚杆(索);9.锚杆(索)挡墙;10.岩石锚喷支护;11.重力式挡墙;12.悬臂式挡墙和扶壁式挡墙;13.桩板式挡墙;14.坡率法;15.坡面防护与绿化;16.边坡工程排水;17.工程滑坡防治;18.边坡工程施工;19.边坡工程监测、质量检验及验收。

本规范修订的主要技术内容是:

1.明确临时性边坡(包括岩质基坑边坡)的有关参数,(如破裂角、等效内摩擦角等)取值,给出临时性边坡的侧向压力计算;

2.将锚杆有关计算(锚杆截面、锚固体与地层的锚固长度和杆体与锚固体的锚固长度计算)由原规范的概率极限状态计算方法转换成安全系数法;

3.调整边坡稳定性分析评价方法:圆弧形滑动面稳定性计算时推荐采用毕肖普法,折线形滑动面稳定性计算时推荐采用传递系数隐式解法;

4.增加分阶坡形的侧压力计算方法,给出了抗震时边坡支护结构侧压力的计算内容;

5.对永久性边坡的岩石锚喷支护进行了局部修改完善,补充了临时性边坡及坡面防护的锚喷支护的有关内容;

6.增加扶壁式挡墙形式,补充有关技术内容;

7.新增“桩板式挡墙”一章,给出了桩板式挡墙的设计原则、计算、构造及施工等有关技术内容;

8.新增“坡面防护与绿化”一章,规定了坡面防护与绿化的设计原则、计算、构造及施工等有关技术内容;

9.将原规范第3.5节“排水措施”扩充成“边坡工程排水”一章,规定了边坡工程坡面防水、地下排水及防渗的设计和施工方法;

10.将原规范第3.6节“坡顶有重要建(构)筑物的边坡工程设计”与第14章“边坡变形控制”合并,形成本规范的第7章“坡顶有重要建(构)筑物的边坡工程”,规定了坡顶有重要建(构)筑物边坡工程设计原则、方法、岩土侧压力的修订方法,抗震设计及安全施工的具体要求;

11.修改工程滑坡的防治,删除危岩和崩塌防治内容;

12.对边坡工程监测、质量检验及验收进行局部修改完善,并给出了边坡工程监测的预警值。

本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。

本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释,由重庆市设计院负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议,请寄送重庆市设计院(地址:重庆市渝中区人和街31号,邮政编码:400015)。

本规范主编单位:重庆市设计院

中国建筑技术集团有限公司

本规范参编单位:中国人民解放军后勤工程学院

中冶建筑研究总院有限公司

重庆市建筑科学研究院

重庆交通大学

中铁二院重庆勘察设计研究院有限责任公司

中国科学院地质与地球物理研究所

建设综合勘察研究设计院有限公司

大连理工大学

中国建筑西南勘察设计研究院有限公司

北京市勘察设计研究院有限公司

重庆市建设工程勘察质量监督站

重庆大学

重庆一建建设集团有限公司

本规范主要起草人员:郑生庆 郑颖人 黄强 陈希昌 汤启明 刘兴远 陆新 胡建林 凌天清 黄家愉 周显毅 何平 康景文 贾金青 李正川 沈小克 伍法权 周载阳 杨素春 李耀刚 张季茂 王华 姚刚 周忠明 张智浩 张培文

本规范主要审查人员:滕延京 钱志雄 张旷成 杨斌 罗济章 薛尚铃 王德华 钟阳 戴一鸣 常大美

1 总 则


1.0.1-1.0.5

      1.0.1  为在建筑边坡工程的勘察、设计、施工及质量控制中贯彻执行国家技术经济政策,做到技术先进、安全可靠、经济合理、确保质量和保护环境,制定本规范。


1.0.2  本规范适用于岩质边坡高度为30m以下(含30m)、土质边坡高度为15m以下(含15m)的建筑边坡工程以及岩石基坑边坡工程。

  超过上述限定高度的边坡工程或地质和环境条件复杂的边坡工程除应符合本规范的规定外,尚应进行专项设计,采取有效、可靠的加强措施。


1.0.3  软土、湿陷性黄土、冻土、膨胀土和其他特殊性岩土以及侵蚀性环境的建筑边坡工程,尚应符合国家现行相应专业标准的规定。


1.0.4  建筑边坡工程应综合考虑工程地质、水文地质、边坡高度、环境条件、各种作用、邻近的建(构)筑物、地下市政设施、施工条件和工期等因素,因地制宜,精心设计,精心施工。


1.0.5  建筑边坡工程除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。

条文说明

1.0.1 山区建筑边坡支护技术,涉及工程地质、水文地质、岩土力学、支护结构、锚固技术、施工及监测等多门学科,边坡支护理论及技术发展也较快。但因勘察、设计、施工不当,已建的边坡工程中时有垮塌事故和浪费现象,造成国家和人民生命财产严重损失,同时遗留了一些安全度、耐久性及抗震性能低的边坡支护结构物。制定本规范的主要目的是使建筑边坡工程技术标准化,符合技术先进、经济合理、安全适用、确保质量、保护环境的要求,以保障建筑边坡工程建设健康发展。


1.0.2 本规范适用于建(构)筑物或市政工程开挖和填方形成的人工边坡,工程滑坡,岩石基坑边坡,以及破坏后危及建(构)筑物安全的自然斜坡的支护设计。
软土边坡有关抗隆起、抗渗流、边坡稳定、锚固技术、地下水处理、结构选型等较特殊的问题以及其他特殊岩土的边坡,应按现行相关专业规范执行。对于开矿、采石等形成的边坡,不适用于本规范,应按相关专业规范执行。


1.0.3 本条中岩质建筑边坡应用高度限值确定为30m、土质建筑边坡确定为15m,主要考虑超过以上高度的超高边坡支护设计,应参考本规范的原则作专项设计,根据工程情况采取有效的加强措施。


1.0.4 边坡工程的设计和施工除考虑条文中所述工程地质、周边环境等因素外,强调借鉴地区经验因地制宜是非常必要的。结合本规范给出的边坡支护形式、施工工艺及岩土参数,各地区可根据岩土的特性、地质情况等作具体补充。


1.0.5 边坡支护是一门综合性和边缘性强的工程技术,本规范难以全面反映地质勘察、地基及基础、钢筋混凝土结构及抗震设计等技术。因此,本条规定除遵守本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。

2术语和符号

2.1 术语

2.1.1-2.1.26

2.1.1 建筑边坡 building slope

在建筑场地及其周边,由于建筑工程和市政工程开挖或填筑施工所形成的人工边坡和对建(构)筑物安全或稳定有不利影响的自然斜坡。本规范中简称边坡。


2.1.2 边坡支护 slope retaining

为保证边坡稳定及其环境的安全,对边坡采取的结构性支挡、加固与防护行为。


2.1.3 边坡环境 slope environment

边坡影响范围内或影响边坡安全的岩土体、水系、建(构)筑物、道路及管网等的统称。


2.1.4 永久性边坡 longterm slope

设计使用年限超过2年的边坡。


2.1.5 临时性边坡 temporary slope

设计使用年限不超过2年的边坡。


2.1.6 锚杆(索) anchor(anchorage)

将拉力传至稳定岩土层的构件(或系统)。当采用钢绞线或高强钢丝束并施加一定的预拉应力时,称为锚索。


2.1.7 锚杆挡墙 retaining wall with anchors

由锚杆(索)、立柱和面板组成的支护结构。


2.1.8 锚喷支护 anchor-shotcrete retaining

由锚杆和喷射混凝土面板组成的支护结构。


2.1.9 重力式挡墙 gravity retaining wall

依靠自身重力使边坡保持稳定的支护结构。


2.1.10 扶壁式挡墙 counterfort retaining wall

由立板、底板、扶壁和墙后填土组成的支护结构。


2.1.11 桩板式挡墙 pile-sheet retaining

由抗滑桩和桩间挡板等构件组成的支护结构。


2.1.12 坡率法 slope ratio method

通过调整、控制边坡坡率维持边坡整体稳定和采取构造措施保证边坡及坡面稳定的边坡治理方法。


2.1.13 工程滑坡 engineering-triggered landslide

因建筑和市政建设等工程行为而诱发的滑坡。


2.1.14 软弱结构面 weak structural plane

断层破碎带、软弱夹层、含泥或岩屑等结合程度很差、抗剪强度极低的结构面。


2.1.15 外倾结构面 out-dip structural plane

倾向坡外的结构面。


2.1.16 边坡塌滑区 landslip zone of slope

计算边坡最大侧压力时潜在滑动面和控制边坡稳定的外倾结构面以外的区域。


2.1.17 岩体等效内摩擦角 equivalent angle of internal friction

包括边坡岩体黏聚力、重度和边坡高度等因素影响的综合内摩擦角。


2.1.18 动态设计法 method of information design

根据信息法施工和施工勘察反馈的资料,对地质结论、设计参数及设计方案进行再验证,确认原设计条件有较大变化,及时补充、修改原设计的设计方法。


2.1.19 信息法施工 construction of information

根据施工现场的地质情况和监测数据,对地质结论、设计参数进行验证,对施工安全性进行判断并及时修正施工方案的施工方法。


2.1.20 逆作法 topdown construction method

在建筑边坡工程施工中自上而下分阶开挖及支护的施工方法。


2.1.21 土层锚杆 anchored bar in soil

锚固于稳定土层中的锚杆。


2.1.22 岩石锚杆 anchored bar in rock

锚固于稳定岩层内的锚杆。


2.1.23 系统锚杆 system of anchor bars

为保证边坡整体稳定,在坡体上按一定方式设置的锚杆群。


2.1.24 坡顶重要建(构)筑物 important construction on top of slope

位于边坡坡顶上的破坏后果很严重、严重的建(构)筑物。


2.1.25 荷载分散型锚杆 load-dispersive anchorage

在锚杆孔内,由多个独立的单元锚杆所组成的复合锚固体系。每个单元锚杆由独立的自由段和锚固段构成,能使锚杆所承担的荷载分散于各单元锚杆的锚固段上。一般可分为压力分散型锚杆和拉力分散型锚杆。


2.1.26 地基系数 coefficient of subgrade reaction

弹性半空间地基上某点所受的法向压力与相应位移的比值,又称温克尔系数。

2.2 符号

2.2.1 -2.2.4

2.2.1 作用和作用效应

ea——修正前侧向土压力;

e′a——修正后侧向土压力;

ep——挡墙前侧向被动土压力;

Ea——相应于荷载标准组合的主动岩土压力合力;

E′a——修正主动岩土压力合力;

E′ah——侧向岩土压力合力水平分力修正值;

E0——静止土压力;

Ep——挡墙前侧向被动土压力合力;

G——四边形滑裂体自重;挡墙每延米自重;滑体单位宽度自重;

Htk——锚杆水平拉力标准值;

Ka——主动岩、土压力系数;

K0——静止土压力系数;

Kp——被动岩、土压力系数;

q——地表均布荷载标准值;

qL——局部均布荷载标准值;

αw——边坡综合水平地震系数。


2.2.2 材料性能和抗力性能

c——岩土体的黏聚力;滑移面的黏聚力;

c′——有效应力的岩土体的黏聚力;

cs——边坡外倾软弱结构面的黏聚力;

φ——岩土体的内摩擦角;

φ′——有效应力的岩土体的内摩擦角;

φs——边坡外倾软弱结构面内摩擦角;

γ——岩土体的重度;

γ′——岩土体的浮重度;

γsat——岩土体的饱和重度;

γw——水的重度;

Dr——土体的相对密实度;

ωL——土体的液限;

IL——土的液性指数;

μ——挡墙底与地基岩土体的摩擦系数;

ρ——地震角。


2.2.3 几何参数

a——上阶边坡的宽度;坡脚到坡顶重要建筑物基础外边缘的水平距离;

A——锚杆杆体截面面积;滑动面面积;

Ac——锚固体截面面积;

As——锚杆钢筋或预应力钢绞线截面面积;

B——肋柱宽度;

Bp——桩身计算宽度;

H——边坡高度;挡墙高度;

L——边坡坡顶塌滑区外缘至坡底边缘的水平投影距离;

la——锚杆锚固体与地层间的锚固段长度或锚筋与砂浆间的锚固长度;

α——锚杆倾角;支挡结构墙背与水平面的夹角;

α′——边坡面与水平面的夹角;

α0——挡墙底面倾角;

β——填土表面与水平面的夹角;地表斜坡面与水平面的夹角;

δ——墙背与岩土的摩擦角;

δr——稳定且无软弱层的岩石坡面与填土间的内摩擦角;

θ——边坡的破裂角;缓倾的外倾软弱结构面的倾角;假定岩土体滑动面与水平面的夹角;稳定岩石坡面或假定边坡岩土体滑动面与水平面的夹角;滑面倾角。


2.2.4 计算系数

Fs——边坡稳定性系数;挡墙抗滑移稳定系数;

Ft——挡墙抗倾覆稳定系数;

Fst——边坡稳定安全系数;

K——安全系数;

Kb——锚杆杆体抗拉安全系数,或锚杆钢筋抗拉安全系数;

β1——岩质边坡主动岩石压力修正系数;

β2——锚杆挡墙侧向岩土压力修正系数;

γ0——支护结构重要性系数;

γk——滑坡稳定安全系数。

3基本规定

3.1 一般规定

3.1.1 -3.1.2

3.1.1  建筑边坡工程设计时应取得下列资料:

  1  工程用地红线图、建筑平面布置总图、相邻建筑物的平、立、剖面和基础图等;

  2  场地和边坡勘察资料;

  3  边坡环境资料;

  4  施工条件、施工技术、设备性能和施工经验等资料;

  5  有条件时宜取得类似边坡工程的经验。


3.1.2  一级边坡工程应采用动态设计法。二级边坡工程宜采用动态设计法。

条文说明

3.1.2 动态设计法是本规范边坡支护设计的基本原则。采用动态设计时,应提出对施工方案的特殊要求和监测要求,应掌握施工现场的地质状况、施工情况和变形、应力监测的反馈信息,并根据实际地质状况和监测信息对原设计作校核、修改和补充。当地质勘察参数难以准确确定、设计理论和方法带有经验性和类比性时,根据施工中反馈的信息和监控资料完善设计,是一种客观求实、准确安全的设计方法,可以达到以下效果:
  1 避免勘察结论失误。山区地质情况复杂、多变,受多种因素制约,地质勘察资料准确性的保证率较低,勘察主要结论失误造成边坡工程失败的现象不乏其例。因此规定地质情况复杂的一级边坡在施工开挖中补充施工勘察工作,收集地质资料,查对核实原地质勘察结论。这样可有效避免勘察结论失误而造成工程事故。在有专门审查制度的地区,场地和边坡勘察报告应含有审查合格书。
  2 设计者掌握施工开挖反映的真实地质特征、边坡变形量、应力测定值等,对原设计作校核和补充、完善设计,确保工程安全,设计合理。
  3 边坡变形和应力监测资料是加快施工速度或排危应急抢险,确保工程安全施工的重要依据。
  4 有利于积累工程经验,总结和发展边坡工程支护技术。
设计应提出对施工方案的特殊要求和监测要求,掌握施工现场的地质状况、施工情况和变形、应力监测的反馈信息,根据实际地质状况和监测信息对原设计作校核、修改和补充。

3.1.3已废止

 建筑边坡工程的设计使用年限不应低于被保护的建(构)筑物设计使用年限。

条文说明

3.1.3 边坡的使用年限指边坡工程的支护结构能发挥正常支护功能的年限,边坡工程设计年限临时边坡为2年,永久边坡按50年设计,当受边坡支护结构保护的建筑物(坡顶塌滑区、坡下塌方区)为临时或永久性时,支护结构的设计使用年限应不低于上述值。因此,本条为强制性条文,应严格执行。

3.1.4-3.1.6

3.1.4  建筑边坡支护结构形式应考虑场地地质和环境条件、边坡高度、边坡侧压力的大小和特点、对边坡变形控制的难易程度以及边坡工程安全等级等因素,可按表3.1.4选定。

表3.1.4 边坡支护结构常用形式


3.1.5  规模大、破坏后果很严重、难以处理的滑坡、危岩、泥石流及断层破碎带地区,不应修筑建筑边坡。


3.1.6  山区工程建设时应根据地质、地形条件及工程要求,因地制宜设置边坡,避免形成深挖高填的边坡工程。对稳定性较差且边坡高度较大的边坡工程宜采用放坡或分阶放坡方式进行治理。

条文说明

3.1.4 综合考虑场地地质条件、边坡变形控制的难易程度、边坡重要性及安全等级、施工可行性及经济性、选择合理的支护设计方案是设计成功的关键。为便于确定设计方案,本条介绍了工程中常用的边坡支护形式,其中,锚拉式桩板式挡墙、板肋式或格构式锚杆挡墙、排桩式锚杆挡墙属于有利于对边坡变形进行控制的支护形式,其余支护形式均不利于边坡变形控制。


3.1.5 建筑边坡场地有无不良地质现象是建筑物及建筑边坡选址首先必须考虑的重大问题。显然在滑坡、危岩及泥石流规模大、破坏后果严重、难以处理的地段规划建筑场地是难以满足安全可靠、经济合理的原则的,何况自然灾害的发生也往往不以人们的意志为转移。因此在规模大、难以处理的、破坏后果很严重的滑坡、危岩、泥石流及断层破碎带地区不应修建建筑边坡。


3.1.6 稳定性较差的高大边坡,采用后仰放坡或分阶放坡方案,有利于减小侧压力,提高施工期的安全和降低施工难度。分阶放坡时水平台阶应有足够宽度,否则应考虑上阶边坡对下阶边坡的荷载影响。

3.1.7-3.1.13

      3.1.7  当边坡坡体内洞室密集而对边坡产生不利影响时,应根据洞室大小和深度等因素进行稳定性分析,采取相应的加强措施。


3.1.8  存在临空外倾结构面的岩土质边坡,支护结构基础必须置于外倾结构面以下稳定地层内。


3.1.9  边坡工程平面布置、竖向及立面设计应考虑对周边环境的影响,做到美化环境,体现生态保护要求。


3.1.10  当施工期边坡变形较大且大于规范、设计允许值时,应采取包括边坡施工期临时加固措施的支护方案。


3.1.11  对已出现明显变形、发生安全事故及使用条件发生改变的边坡工程,其鉴定和加固应按现行国家标准《建筑边坡工程鉴定与加固技术规范》GB 50843的有关规定执行。


3.1.12  下列边坡工程的设计及施工应进行专门论证:

  1  高度超过本规范适用范围的边坡工程;

  2  地质和环境条件复杂、稳定性极差的一级边坡工程;

  3  边坡塌滑区有重要建(构)筑物、稳定性较差的边坡工程;

  4  采用新结构、新技术的一、二级边坡工程。


3.1.13  建筑边坡工程的混凝土结构耐久性设计应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的规定。

条文说明

3.1.7 当边坡坡体内及支护结构基础下洞室(人防洞室或天然溶洞)密集时,可能造成边坡工程施工期塌方或支护结构变形过大,已有不少工程教训,设计时应引起充分重视。


3.1.11 在边坡工程的使用期,当边坡出现明显变形,发生安全事故及使用条件改变时,例如开挖坡脚、坡顶超载、需加高坡体高度时,都必须进行鉴定和加固设计,并按现行国家标准《建筑边坡工程鉴定与加固技术规范》GB 50843的规定执行。


3.1.12 本条所指“稳定性极差、较差”的边坡工程是指按本规范有关规定处理后安全度控制都非常困难、困难的边坡。本条所指的“新结构、新技术”是指尚未被规范和有关文件认可的新结构、新技术。对工程中出现超过规范应用范围的重大技术难题,新结构、新技术的合理推广应用以及严重事故的正确处理,采用专门技术论证的方式可达到技术先进、确保质量、安全经济的良好效果。重庆、广州和上海等地区在主管部门领导下,采用专家技术论证方式在解决重大边坡工程技术难题和减少工程事故方面已取得良好效果。因此本规范推荐专门论证做法。

3.2 边坡工程安全等级

3.2.1 -3.2.3

3.2.1  边坡工程应根据其损坏后可能造成的破坏后果(危及人的生命、造成经济损失、产生不良社会影响)的严重性、边坡类型和边坡高度等因素,按表3.2.1确定边坡工程安全等级。

表3.2.1 边坡工程安全等级

  注:1 一个边坡工程的各段,可根据实际情况采用不同的安全等级;

      2 对危害性极严重、环境和地质条件复杂的边坡工程,其安全等级应根据工程情况适当提高;

      3 很严重:造成重大人员伤亡或财产损失;严重:可能造成人员伤亡或财产损失;不严重:可能造成财产损失。


3.2.2  破坏后果很严重、严重的下列边坡工程,其安全等级应定为一级:

  1  由外倾软弱结构面控制的边坡工程;

  2  工程滑坡地段的边坡工程;

  3  边坡塌滑区有重要建(构)筑物的边坡工程。


3.2.3  边坡塌滑区范围可按下式估算:

式中:L——边坡坡顶塌滑区外缘至坡底边缘的水平投影距离(m);

    H——边坡高度(m);

    θ——坡顶无荷载时边坡的破裂角(°);对直立土质边坡可取45°+φ/2,φ为土体的内摩擦角;对斜面土质边坡,可取(β+φ)/2,β为坡面与水平面的夹角,φ为土体的内摩擦角;对直立岩质边坡可按本规范第6.3.3条确定;对倾斜坡面岩质边坡可按本规范第6.3.4条确定。

条文说明

3.2.1 边坡工程安全等级是支护工程设计、施工中根据不同的地质环境条件及工程具体情况加以区别对待的重要标准。本条提出边坡安全等级分类的原则,除根据现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068按破坏后果严重性分为很严重、严重、不严重外,尚考虑了边坡稳定性因素(岩土类别和坡高)。从边坡工程事故原因分析看,高度大、稳定性差的边坡(土质软弱、滑坡区、外倾软弱结构面发育的边坡等)发生事故的概率较高,破坏后果也较严重,因此本条将稳定性很差的、坡高较大的边坡均划入一级边坡。
表3.2.1中对高度15m以上的Ⅲ、Ⅳ类岩质边坡取消了破坏后果不严重分级,主要是这类边坡岩石整体性相对差,边坡较高时若因支护结构安全度不够可能会造成较大范围的边坡垮塌,对周边环境的破坏大,而相同高度的Ⅰ、Ⅱ类岩质边坡整体性好,即使支护结构安全度不够也不会出现大范围的边坡垮塌。对10m以上的土质边坡,取消破坏后果不严重,也是基于边坡较高,一旦破坏,影响的范围较大。
对危害性极严重、环境和地质条件复杂的边坡工程,当安全等级已为一级时,主要通过组织专家进行专项论证的方式来保证边坡支护方案的安全性和合理性。


3.2.2 由外倾软弱结构面控制边坡稳定的边坡工程和工程滑坡地段的边坡工程,其边坡稳定性很差,发生边坡塌滑事故的概率高,且破坏后果常很严重,边坡塌滑区内有重要建(构)筑物的边坡工程,破坏后直接危及到重要建(构)筑物安全,后果极其严重,因此对上述边坡工程安全等级定为一级。


3.2.3 无外倾结构面的岩土边坡,塌滑区及附近有荷载,特别是重大建筑物荷载作用时,将会因荷载作用加大边坡塌滑区的范围,设计时应作对应的考虑和处理。并按本规范第7章的相关规定执行,工程滑坡及有外倾软弱结构面的岩土质边坡塌滑区应按滑坡面及软弱结构面的范围确定。

3.3 设计原则

3.3.1-3.3.2

3.3.1  边坡工程设计应符合下列规定:

  1  支护结构达到最大承载能力、锚固系统失效、发生不适于继续承载的变形或坡体失稳应满足承载能力极限状态的设计要求;

  2  支护结构和边坡达到支护结构或邻近建(构)筑物的正常使用所规定的变形限值或达到耐久性的某项规定限值应满足正常使用极限状态的设计要求。


3.3.2  边坡工程设计所采用作用效应组合与相应的抗力限值应符合下列规定:

  1  按地基承载力确定支护结构或构件的基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时,传至基础或桩上的作用效应应采用荷载效应标准组合;相应的抗力应采用地基承载力特征值或单桩承载力特征值;

  2  计算边坡与支护结构的稳定性时,应采用荷载效应基本组合,但其分项系数均为1.0;

  3  计算锚杆面积、锚杆杆体与砂浆的锚固长度、锚杆锚固体与岩土层的锚固长度时,传至锚杆的作用效应应采用荷载效应标准组合;

  4  在确定支护结构截面、基础高度、计算基础或支护结构内力、确定配筋和验算材料强度时,应采用荷载效应基本组合,并应满足下式的要求:

γ0S≤R         (3.3.2)

式中:S——基本组合的效应设计值;

    R——结构构件抗力的设计值;

    γ0——支护结构重要性系数,对安全等级为一级的边坡不应低于1.1,二、三级边坡不应低于1.0。

  5  计算支护结构变形、锚杆变形及地基沉降时,应采用荷载效应的准永久组合,不计入风荷载和地震作用,相应的限值应为支护结构、锚杆或地基的变形允许值;

  6  支护结构抗裂计算时,应采用荷载效应标准组合,并考虑长期作用影响;

  7  抗震设计时地震作用效应和荷载效应的组合应按国家现行有关标准执行。

条文说明

3.3.1 本条说明边坡工程设计的两类极限状态的相关内容。
  1 承载能力极限状态
   锚杆设计时原规范采用承载力概率极限状态分项系数的设计方法。本次修订改为综合安全系数代替荷载分项系数及锚杆工作条件系数,以锚杆极限承载力为抗力的基本参数。这种调整一方面实现了与现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007和《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB 50086的规定一致,便于使用;另一方面岩土性状的不确定性对锚杆承载力可靠性的影响,使锚杆承载力概率极限状态设计尚属不完全的可靠性分析设计,进行调整是合理的。
  2 正常使用极限状态
  为保证支护结构的耐久性和防腐性达到正常使用极限状态的要求,支护结构的钢筋混凝土构件的构造和抗裂应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010有关规定执行。锚杆是承受高应力的受拉构件,其锚固砂浆的裂缝开展较大,计算一般难以满足规范要求,设计中应采取严格的防腐构造措施,保证锚杆的耐久性。


3.3.2 本次修订对边坡工程计算或验算的内容采用的不同荷载效应组合与相应的抗力进行了规定。
  1 确定支护结构或构件的基础底面积及埋深或桩基数量时,应采用正常使用极限状态,相应的作用效应为标准组合;
  2 确定锚杆面积、锚杆杆体与砂浆的锚固长度时,由于本次规范修订采用了安全系数法,均采用荷载效应标准组合;
  3 计算支护结构或构件内力及配筋时,应采用混凝土结构相应的设计方法;荷载相应采用基本组合,抗力采用包含抗力分项系数的设计值;
  4 边坡变形验算时,仅考虑荷载的长期组合,不考虑偶然荷载的作用;支护结构抗裂计算与钢筋混凝土结构裂缝计算一致,采用荷载相应标准组合和荷载准永久组合。

3.3.3 -3.3.5

3.3.3  地震区边坡工程应按下列原则考虑地震作用的影响:

  1  边坡工程抗震设防烈度应根据中国地震动参数区划图确定的本地区地震基本烈度,且不应低于边坡塌滑区内建筑物的设防烈度;

  2  抗震设防的边坡工程,其地震作用计算应按国家现行有关标准执行;抗震设防烈度为6度的地区,边坡工程支护结构可不进行地震作用计算,但应采取抗震构造措施,抗震设防烈度6度以上的地区,边坡工程支护结构应进行地震作用计算,临时性边坡可不作抗震计算;

  3  支护结构和锚杆外锚头等,应按抗震设防烈度要求采取相应的抗震构造措施。


3.3.4  抗震设防区,支护结构或构件承载能力应采用地震作用效应和荷载效应基本组合进行验算。


3.3.5  边坡工程设计应包括支护结构的选型、平面及立面布置、计算、构造和排水,并对施工、监测及质量验收等提出要求。

条文说明

3.3.3 建筑边坡抗震设防的必要性成为工程界的统一认识。城市中建筑边坡一旦破坏将直接危及到相邻的建筑,后果极为严重,因此抗震设防的建筑边坡与建筑物的基础同样重要。本条提出在边坡设计中应考虑抗震构造要求,其构造应满足现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011中对梁的相应要求,当立柱竖向附加荷载较大时,尚应满足对柱的相应要求。
对坡顶有重要建(构)筑物的边坡工程,边坡的抗震加强措施主要通过增大地震作用来进行加强处理,具体内容本规范第7章有专门介绍。

3.3.6已废止

 边坡支护结构设计时应进行下列计算和验算:

  1  支护结构及其基础的抗压、抗弯、抗剪、局部抗压承载力的计算;支护结构基础的地基承载力计算;

  2  锚杆锚固体的抗拔承载力及锚杆杆体抗拉承载力的计算;

  3  支护结构稳定性验算。

条文说明

3.3.6 本条第1~3款所列内容是支护结构承载力计算和稳定性计算的基本要求,是边坡工程满足承载能力极限状态的具体内容,是支护结构安全的重要保证;因此,本条定为强制性条文,设计时上述内容应认真计算,满足规范要求以确保工程安全。

3.3.7

边坡支护结构设计时尚应进行下列计算和验算:

  1  地下水发育边坡的地下水控制计算;

  2  对变形有较高要求的边坡工程还应结合当地经验进行变形验算。

条文说明

3.3.7 本条对存在地下水的不利作用以及变形验算作出规定:
  1 当坡顶荷载较大(如建筑荷载等)、土质较软、地下水发育时,边坡尚应进行地下水控制、坡底隆起、稳定性及渗流稳定性验算,方法可按国家现行有关规范执行。
  2 影响边坡及支护结构变形的因素复杂,工程条件繁多,目前尚无实用的理论计算方法可用于工程实践。本规范第8.2.6条关于锚杆的变形计算,也只是近似的简化计算。在工程设计中,为保证下列类型的一级边坡满足正常使用极限状态条件,主要依据地区经验、工程类比及信息法施工等控制性措施解决。对边坡变形有较高要求的边坡工程,主要有以下几类:
      1)边坡塌滑区附近有建(构)筑物的边坡工程;
      2)坡顶建(构)筑物主体结构对地基变形敏感,不允许地基有较大变形的边坡工程;
      3)预估变形值较大、设计需要控制变形的高大土质边坡工程。

4边坡工程勘察

4.1 一般规定

4.1.1-4.1.3

4.1.1  下列建筑边坡工程应进行专门性边坡工程地质勘察:

  1  超过本规范适用范围的边坡工程;

  2  地质条件和环境条件复杂、有明显变形迹象的一级边坡工程;

  3  边坡邻近有重要建(构)筑物的边坡工程。


4.1.2  除本规范第4.1.1条规定外的其他边坡工程可与建筑工程地质勘察一并进行,但应满足边坡勘察的工作深度和要求,勘察报告应有边坡稳定性评价的内容。大型和地质环境复杂的边坡工程宜分阶段勘察;当地质环境复杂、施工过程中发现地质环境与原勘察资料不符且可能影响边坡治理效果或因设计、施工原因变更边坡支护方案时尚应进行施工勘察。


4.1.3  岩质边坡的破坏形式应按表4.1.3划分。

表4.1.3 岩质边坡的破坏形式分类

条文说明

4.1.1 本条为新增条文。专门性边坡工程岩土勘察报告应包括以下主要内容:
  1 勘察目的、任务要求和执行的主要技术标准;
  2 边坡安全等级和勘察等级;
  3 边坡概况(含边坡要素、边坡组成、边坡类型、边坡性质等);
  4 勘察方法、工作量布置和质量评述;
  5 自然地理概况;
  6 地质环境;
  7 边坡岩体类别划分和可能的破坏模式;
  8 岩土体物理力学性质;
  9 地震效应和地下水腐蚀性评价;
  10 边坡稳定性评价(定性、定量评价一计算模式、计算工况、计算参数取值依据、稳定状态判定等)及支护建议;
  11 结论与建议。


4.1.2 本条在原规范第4.1.1条的基础上作了局部修改,并将原强制性条文的部分改为一般性条文。


4.1.3 本条为原规范第3.1.2条。本次在崩塌破坏模式中增加了常见的坡顶破坏模式。

4.1.4 -4.1.6

4.1.4  岩质边坡工程勘察应根据岩体主要结构面与坡向的关系、结构面的倾角大小、结合程度、岩体完整程度等因素对边坡岩体类型进行划分,并应符合表4.1.4的规定。

表4.1.4 岩质边坡的岩体分类

注:1 结构面指原生结构面和构造结构面,不包括风化裂隙;

      2 外倾结构面系指倾向与坡向的夹角小于30°的结构面;

      3 不包括全风化基岩;全风化基岩可视为土体;

      4 Ⅰ类岩体为软岩,应降为Ⅱ类岩体;Ⅰ类岩体为较软岩且边坡高度大于15m时,可降为Ⅱ类;

      5 当地下水发育时,Ⅱ、Ⅲ类岩体可根据具体情况降低一档;

      6 强风化岩应划为Ⅳ类;完整的极软岩可划为Ⅲ类或Ⅳ类;

      7 当边坡岩体较完整、结构面结合差或很差、外倾结构面或外倾不同结构面的组合线倾角27°~75°,结构面贯通性差时,可划为Ⅲ类;

      8 当有贯通性较好的外倾结构面时应验算沿该结构面破坏的稳定性。


4.1.5  当无外倾结构面及外倾不同结构面组合时,完整、较完整的坚硬岩、较硬岩宜划为Ⅰ类,较破碎的坚硬岩、较硬岩宜划为Ⅱ类;完整、较完整的较软岩、软岩宜划为Ⅱ类,较破碎的较软岩、软岩可划为Ⅲ类。


4.1.6  确定岩质边坡的岩体类型时,由坚硬程度不同的岩石互层组成且每层厚度小于或等于5m的岩质边坡宜视为由相对软弱岩石组成的边坡。当边坡岩体由两层以上单层厚度大于5m的岩体组成时,可分段确定边坡岩体类型。

条文说明

4.1.4 表4.1.4在原规范表A-1的基础上作了以下调整:
  1 表中结构面倾角由35°改为27°;本次修改中既考虑了垂直边坡又考虑了倾斜边坡,缓倾结构面在斜边坡中容易发生破坏,因而将结构面倾角降低为27°;
  2 不完整(散体、碎裂)改为破碎或极破碎;
  3 调整了表注:1)明确表中结构面系指构造结构面,不包括风化裂隙;2)不包括全风化基岩;3)完整的极软岩可划为Ⅲ类或Ⅳ类。
  边坡岩体分类是非常重要的。本规范从岩体力学观点出发,强调结构面对边坡稳定的控制作用,按岩体边坡的稳定性进行分类。
本次修订补充了受外倾结构面控制的岩质边坡的岩体分类。


4.1.5 本条为新增条文,对原规范第4.1.4条中未能包含的岩体类型予以补充。

5.2.4-5.2.7

      5.2.4  采用刚体极限平衡法计算边坡抗滑稳定性时,可根据滑面形态按本规范附录A选择具体计算方法。


5.2.5  边坡稳定性计算时,对基本烈度为7度及7度以上地区的永久性边坡应进行地震工况下边坡稳定性校核。


5.2.6  塌滑区内无重要建(构)筑物的边坡采用刚体极限平衡法和静力数值计算法计算稳定性时,滑体、条块或单元的地震作用可简化为一个作用于滑体、条块或单元重心处、指向坡外(滑动方向)的水平静力,其值应按下列公式计算:

Qe=αwG         (5.2.6-1)

Qei=αwGi     (5.2.6-2)

式中:Qe、Qei——滑体、第i计算条块或单元单位宽度地震力(kN/m);

    G、Gi——滑体、第i计算条块或单元单位宽度自重[含坡顶建(构)筑物作用](kN/m);

    αw——边坡综合水平地震系数,由所在地区地震基本烈度按表5.2.6确定。

表5.2.6  水平地震系数


5.2.7  当边坡可能存在多个滑动面时,对各个可能的滑动面均应进行稳定性计算。

条文说明

5.2.4 对于圆弧形滑动面,本规范建议采用简化毕肖普法进行计算,通过多种方法的比较,证明该方法有很高的准确性,已得到国内外的公认。以往广泛应用的瑞典法,虽然求解简单,但计算误差较大,过于安全而造成浪费,所以瑞典法不再列入规范。
对于折线形滑动面,本规范建议采用传递系数隐式解法。传递系数法有隐式解与显式解两种形式。显式解的出现是由于当时计算机不普及,对传递系数作了一个简化的假设,将传递系数中的安全系数值假设为1,从而使计算简化,但增加了计算误差。同时对安全系数作了新的定义,在这一定义中当荷载增大时只考虑下滑力的增大,不考虑抗滑力的提高,这也不符合力学规律。因而隐式解优于显式解,当前计算机已经很普及,应当回归到原来的传递系数法。
无论隐式解与显式解法,传递系数法都存在一个缺陷,即对折线形滑面有严格的要求,如果两滑面间的夹角(即转折点处的两倾角的差值)过大,就会出现不可忽视的误差。因而当转折点处的两倾角的差值超过10°时,需要对滑面进行处理,以消除尖角效应。一般可采用对突变的倾角作圆弧连接,然后在弧上插点,来减少倾角的变化值,使其小于10°,处理后,误差可以达到工程要求。
对于折线形滑动面,国际上通常采用摩根斯坦-普赖斯法进行计算。摩根斯坦-普赖斯法是一种严格的条分法,计算精度很高,也是国外和国内水利水电部门等推荐采用的方法。由于国内许多工程界习惯采用传递系数法,通过比较,尽管传递系数法是一种非严格的条分法,如果采用隐式解法且两滑面间的夹角不大,该法也有很高的精度,而且计算简单,国内广为应用,我国工程师比较熟悉,所以本规范建议采用传递系数隐式解法。在实际工程中,也可采用国际上通用的摩根斯坦-普赖斯法进行计算。
附录A主要是用来计算边坡的稳定性系数,对于折线形滑面的滑坡推力可采用附录A中的传递系数法,计算时,应将公式(A.0.3-2)和公式(A.0.3-3)中的稳定系数Fi替换为安全系数Fst,以此计算的Pn,即为滑坡的推力。


5.2.6 本条表5.2.6中的水平地震系数的取值是采用新的现行国家标准《建筑抗震鉴定标准》GB 50023中的值换算得到的。

4.1.7-4.1.10

     4.1.7  已有变形迹象的边坡宜在勘察期间进行变形监测。


4.1.8  边坡工程勘察等级应根据边坡工程安全等级和地质环境复杂程度按表4.1.8划分。

表4.1.8 边坡工程勘察等级


4.1.9  边坡地质环境复杂程度可按下列标准判别:

  1  地质环境复杂:组成边坡的岩土体种类多,强度变化大,均匀性差,土质边坡潜在滑面多,岩质边坡受外倾结构面或外倾不同结构面组合控制,水文地质条件复杂;

  2  地质环境中等复杂:介于地质环境复杂与地质环境简单之间;

  3  地质环境简单:组成边坡的岩土体种类少,强度变化小,均匀性好,土质边坡潜在滑面少,岩质边坡受外倾结构面或外倾不同结构面组合控制,水文地质条件简单。


4.1.10  工程滑坡应根据工程特点按现行国家有关标准执行。

条文说明

4.1.7 本条对原规范第4.1.4条的调整。强调对已有变形迹象的边坡应在勘察过程中进行变形监测。


4.1.8、4.1.9 划分工程勘察等级的目的是突出重点,区别对待,指导勘察工作的布置,以利管理。边坡工程勘察的工作量布置与勘察等级关系密切,而原规范无边坡工程勘察等级的内容。故本次新增此内容。

4.2 边坡工程勘察要求

4.2.1 -4.2.4

4.2.1  边坡工程勘察前除应收集边坡及邻近边坡的工程地质资料外,尚应取得下列资料:

  1  附有坐标和地形的拟建边坡支挡结构的总平面布置图;

  2  边坡高度、坡底高程和边坡平面尺寸;

  3  拟建场地的整平高程和挖方、填方情况;

  4  拟建支挡结构的性质、结构特点及拟采取的基础形式、尺寸和埋置深度;

  5  边坡滑塌区及影响范围内的建(构)筑物的相关资料;

  6  边坡工程区域的相关气象资料;

  7  场地区域最大降雨强度和二十年一遇及五十年一遇最大降水量;河、湖历史最高水位和二十年一遇及五十年一遇的水位资料;可能影响边坡水文地质条件的工业和市政管线、江河等水源因素,以及相关水库水位调度方案资料;

  8  对边坡工程产生影响的汇水面积、排水坡度、长度和植被等情况;

  9  边坡周围山洪、冲沟和河流冲淤等情况。


4.2.2  边坡工程勘察应包括下列内容:

  1  场地地形和场地所在地貌单元;

  2  岩土时代、成因、类型、性状、覆盖层厚度、基岩面的形态和坡度、岩石风化和完整程度;

  3  岩、土体的物理力学性能;

  4  主要结构面特别是软弱结构面的类型、产状、发育程度、延伸程度、结合程度、充填状况、充水状况、组合关系、力学属性和与临空面的关系;

  5  地下水水位、水量、类型、主要含水层分布情况、补给及动态变化情况;

  6  岩土的透水性和地下水的出露情况;

  7  不良地质现象的范围和性质;

  8  地下水、土对支挡结构材料的腐蚀性;

  9  坡顶邻近(含基坑周边)建(构)筑物的荷载、结构、基础形式和埋深,地下设施的分布和埋深。


4.2.3  边坡工程勘察应先进行工程地质测绘和调查。工程地质测绘和调查工作应查明边坡的形态、坡角、结构面产状和性质等,工程地质测绘和调查范围应包括可能对边坡稳定有影响及受边坡影响的所有地段。


4.2.4  边坡工程勘探应采用钻探(直孔、斜孔)、坑(井)探、槽探和物探等方法。对于复杂、重要的边坡工程可辅以洞探。位于岩溶发育的边坡除采用上述方法外,尚应采用物探。

条文说明

4.2.1、4.2.2 本条是对边坡工程的具体要求,也是基本要求。
本次修订在原规范第4.2.1条中去掉原有的第5、6款(因已包含在第4.2.2条应查明的内容中),新增第6、7、8款有关气象、水文的内容(原规范第4.3.1条的部分内容)。
在原规范的第4.2.2条中新增“地下水、土对支护结构材料的腐蚀性”一款。


4.2.3 地质测绘和调查是工程勘察的重要基础工作之一。一般应在可行性研究或初勘阶段进行。本条对测绘内容和范围进行了规定。在边坡工程调查与勘察中应加强对沟底及山前堆积物的勘察。


4.2.4 本条是对边坡勘察中勘探工作的具体要求。本次修订增加了岩溶发育的边坡尚应采用物探方法的要求。

4.2.5-4.2.8

     4.2.5  边坡工程勘探范围应包括坡面区域和坡面外围一定的区域。对无外倾结构面控制的岩质边坡的勘探范围:到坡顶的水平距离一般不应小于边坡高度;外倾结构面控制的岩质边坡的勘探范围应根据组成边坡的岩土性质及可能破坏模式确定。对于可能按土体内部圆弧形破坏的土质边坡不应小于1.5倍坡高。对可能沿岩土界面滑动的土质边坡,后部应大于可能的后缘边界,前缘应大于可能的剪出口位置。勘察范围尚应包括可能对建(构)筑物有潜在安全影响的区域。


     4.2.6  勘探线应以垂直边坡走向或平行主滑方向布置为主,在拟设置支挡结构的位置应布置平行和垂直的勘探线。成图比例尺应大于或等于1:500,剖面的纵横比例应相同。


    4.2.7  勘探点分为一般性勘探点和控制性勘探点。控制性勘探点宜占勘探点总数的1/5~1/3,地质环境条件简单、大型的边坡工程取1/5,地质环境条件复杂、小型的边坡工程取1/3,并应满足统计分析的要求。


4.2.8  详细勘察的勘探线、点间距可按表4.2.8或地区经验确定。每一单独边坡段勘探线不应少于2条,每条勘探线不应少于2个勘探点。

表4.2.8  详细勘察的勘探线、点间距

注:初步勘察的勘探线、点间距可适当放宽。

条文说明

4.2.5 本条为原规范第4.1.2条的调整、补充。本次对岩质边坡区分了有、无外倾结构面控制的岩质边坡,增加了考虑潜在滑动面的勘探范围要求。
本次增加的涉水边坡的勘察范围主要指河、湖岸的边坡;对于海岸涉水边坡,应根据有关行业标准或地方经验确定。


4.2.6 边坡的破坏主要是重力作用下的一种地质现象,其破坏方式主要是沿垂直边坡方向的滑移失稳,故勘察线应沿垂直边坡布置。沿可能支挡位置布置剖面是设计的需要。本次增加了对成图比例尺的规定。规定纵、横剖面的比例尺应相同。


4.2.7 本条对控制性勘探点的数量进行了规定。

4.2.9 -4.2.11

4.2.9  边坡工程勘探点深度应进入最下层潜在滑面2.0m~5.0m,控制性钻孔取大值,一般性钻孔取小值;支挡位置的控制性勘探孔深度应根据可能选择的支护结构形式确定。对于重力式挡墙、扶壁式挡墙和锚杆挡墙可进入持力层不小于2.0m;对于悬臂桩进入嵌固段的深度土质时不宜小于悬臂长度的1.0倍,岩质时不小于0.7倍。


4.2.10  对主要岩土层和软弱层应采样进行室内物理力学性能试验,其试验项目应包括物性、强度及变形指标,试样的含水状态应包括天然状态和饱和状态。用于稳定性计算时土的抗剪强度指标宜采用直接剪切试验获取,用于确定地基承载力时土的峰值抗剪强度指标宜采用三轴试验获取。主要岩土层采集试样数量:土层不少于6组,对于现场大剪试验,每组不应少于3个试件;岩样抗压强度不应少于9个试件。岩石抗剪强度不少于3组。需要时应采集岩样进行变形指标试验,有条件时应进行结构面的抗剪强度试验。


4.2.11  建筑边坡工程勘察应提供水文地质参数。对于土质边坡及较破碎、破碎和极破碎的岩质边坡宜在不影响边坡安全条件下,通过抽水、压水或渗水试验确定水文地质参数。

条文说明

4.2.10 本次主要修订内容:1)明确规定岩石抗剪强度(试验)的试样数量不少于3组;并在2)明确有条件时应进行结构面的抗剪强度试验。
本规范采用概率理论对测试数据进行处理,根据概率理论,最小数据量n由tp/√n=Δr/δ确定。式中tp为t分布的系数值,与置信水平PS自由度(n-1)有关。一般土体的性质指标变异多为变异性很低~低,要较之岩体(变异性多为低~中等)为低。故土体6个测试数据(测试单值)基本能满足置信概率PS=0.95时的精度要求,而岩体则需9个测试数据(测试单值)才能达到置信概率PS=0.95时的精度要求。由于岩石三轴剪试验费用较高等原因,所以工作中可以根据地区经验确定岩体的c、φ值并应用测试成果作校核。
抗剪强度指标c、φ是一对负相关的指标,不应直接用符合正态分布单指标统计方法进行数理统计。应用单指标τ进行数理统计后,再按作图法或用最小二乘法计算出c、φ,但这样做较为麻烦。经将146组抗剪强度试验值用先统计τ,再计算c、φ和直接统计c、φ进行比较后,发现φ相差甚微,c相差5%以内。故当变异系数小于或等于0.20时,也可以直接统计c、φ。
当试验数据量不足时,一般可采用平均值乘以0.85~0.95的折减系数作为标准值。1)当3<n≤6且极差小于平均值的30%,宜取平均值乘以0.85~0.95的折减系数作为标准值(其数值不应小于最小值);2)当n=3或3<n≤6且极差大于平均值的30%,可取平均值乘以0.85~0.95的折减系数作为标准值(其数值不应大于最小值)。折减系数根据岩土均匀性确定。均匀时取较大值,不均匀时取较小值。
在专门性边坡工程地质勘察时,对有特殊要求的岩体边坡宜作岩体蠕变试验。
岩石(体)作为一种材料,具有在静载作用下随时间推移出现强度降低的“蠕变效应”(或称“流变效应”)。岩石(体)流变试验在我国(特别是建筑边坡)进行得不是很多。根据研究资料表明,长期强度一般为平均标准强度的80%左右。对于一些有特殊要求的岩质边坡,从安全、经济的角度出发,进行“岩体流变”试验是必要的。


4.2.11 必要的水文地质参数是边坡稳定性评价、预测及排水系统设计所必需的,为获取水文地质参数而进行的现场试验必须在确保边坡稳定的前提下进行。
本次修订仅在“不影响边坡条件下”之前增加了附加条件;将“在不影响边坡安全条件下,可进行……”改为“宜在不影响边坡安全条件下,通过……”。
同时明确了影响边坡安全的岩土条件为土质边坡、较破碎、破碎和极破碎的岩质边坡。土质边坡、较破碎、破碎和极破碎的岩质边坡有可能在进行水文测试过程中导致边坡失稳,故应慎重。

4.2.12 -4.2.15

4.2.12  建筑边坡工程勘察除应进行地下水力学作用和地下水物理、化学作用的评价以外,还应论证孔隙水压力变化规律和对边坡应力状态的影响,并应考虑雨季和暴雨过程的影响。


4.2.13  对于地质条件复杂的边坡工程,初步勘察时宜选择部分钻孔埋设地下水和变形监测设备进行监测。


4.2.14  除各类监测孔外,边坡工程勘察工作中的探井、探坑和探槽等在野外工作完成后应及时封填密实。


4.2.15  对大型待填的填土边坡宜进行料源勘察,针对可能的取料地点,查明用于边坡填筑的岩土工程性质,为边坡填筑的设计和施工提供依据。

条文说明

4.2.12 本条要求在边坡工程勘察中,对边坡岩土体或可能的支护结构由于地下水产生的侵蚀、矿物成分改变等物理、化学影响及影响程度进行调查研究与评价。


4.2.13 地下水的长期观测和深部位移观测是十分重要的。地下水的长期观测可以为地下水的动态变化提供依据;深部位移观测则是滑坡预测的重要手段之一。


4.2.14 本条是对边坡岩土体和环境保护的基本要求。

4.3 边坡力学参数取值

4.3.1

岩体结构面抗剪强度指标的试验应符合现行国家标准《工程岩体试验方法标准》GB/T 50266的有关规定。当无条件进行试验时,结构面的抗剪强度指标标准值在初步设计时可按表4.3.1并结合类似工程经验确定。

表4.3.1 结构面抗剪强度指标标准值

  注:1 除第1项和第5项外,结构面两壁岩性为极软岩、软岩时取较低值;

      2 取值时应考虑结构面的贯通程度;

      3 结构面浸水时取较低值;

      4 临时性边坡可取高值;

      5 已考虑结构面的时间效应;

      6 未考虑结构面参数在施工期和运行期受其他因素影响发生的变化,当判定为不利因素时,可进行适当折减。

条文说明

4.3.1 条文中增加了“并结合类似工程经验”一句话。在表注中作了调整:1)取消“无经验时取表中的低值”;2)将“岩体结构面贯通性差取表中高值”改为“取值时应考虑结构面的贯通程度”;3)新增注6。
现场剪切试验是确定结构面抗剪强度的一种有效手段,但是,由于受现场试验条件限制、试验费用较高、试验时间较长等影响,在勘察时难以普遍采用。而且,试验点的抗剪强度与整个结构面的抗剪强度可能会存在较大的偏差,这种“以点代面”可能与实际不符。此外,结构面的抗剪强度还将受施工期和运行期各种因素的影响。故本次修订未对现场剪切试验作明确规定,但是当试验条件具备时,一级边坡宜进行现场剪切试验。
准确确定结构面的抗剪强度指标是十分困难的,需要综合试验成果、地区经验,并考虑施工期和运行期各种影响因素,才能合理取值。表4.3.1所提供的结构面的抗剪强度指标经验值,经多年使用,情况反映良好,本次修订除附注外未作修改。
本次修订时增加的表注2“取值时应考虑结构面的贯通程度”是基于构造裂隙面一般延伸长度均有限,当边坡高度较大时,往往在边坡高度范围内裂隙并未完全贯通,有“岩桥”存在。此时边坡整体稳定性不仅受裂隙面的强度控制,更要受到岩体强度的控制。故判定裂隙的贯通程度是边坡勘察工作的重点之一。当采用斜孔、平洞等手段确能判定裂隙延长贯通深度小于边坡高度1/2时,裂隙面的抗剪强度的取值要提高(可在本档上限值的基础上适当提高)。
本次修订收集了结构面试验资料范围涉及铁路、水利、公路、城市建筑等领域岩体结构面试验成果共计30余组;并根据需要补充完成了结构面现场试验及室内中型试验共21组作为修订的依据。结构面性状包括层面和裂隙。主要考虑因素包括结构面的结合程度、裂隙宽度、充填物性状、起伏粗糙度、岩壁软硬及水的影响等。通过分析整理,对原《建筑边坡工程技术规范》GB 50330-2002进行完善和补充。需要说明的是,本次收集的结构面试验成果均为抗剪断峰值强度,经折减后成为设计值。具体说明如下:
  1)结构面仍然分为五类,对边坡工程实用而言,应该重点研究Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类岩石边坡结构面的性质。
  2)原有分类方法主要考虑了结构面张开度、充填性质、岩壁粗糙起伏程度,总体说来还比较笼统。本次提出的分类方法更为具体,分别考虑了结构面结合状况、起伏粗糙度、结构面张开度、充填状况、岩壁状况等5个因素。将结构面类型细分为更多的亚类,力求与实际结构面强度的确定相对应。
  3)根据使用意见和研究成果,对各类结构面的表述与指标也作了一些修改,使其更为完善准确,但并无原则性的变动。

4.3.2-4.3.3

4.3.2  岩体结构面的结合程度可按表4.3.2确定。

表4.3.2 结构面的结合程度

 注:1 起伏度:当RA≤1%,平直;当1%<RA≤2%时,略有起伏;当2%<RA时,起伏;其中RA=A/L,A为连续结构面起伏幅度(cm),L为连续结构面取样长度(cm),测量范围L一般为1.0m~3.0m;

      2 粗糙度:很光滑,感觉非常细腻如镜面;光滑,感觉比较细腻,无颗粒感觉;较粗糙,可以感觉到一定的颗粒状;粗糙,明显感觉到颗粒状。


4.3.3  当无试验资料和缺少当地经验时,天然状态或饱和状态岩体内摩擦角标准值可根据天然状态或饱和状态岩块的内摩擦角标准值结合边坡岩体完整程度按表4.3.3中系数折减确定。

表4.3.3 边坡岩体内摩擦角的折减系数

注:1 全风化层可按成分相同的土层考虑;

2 强风化基岩可根据地方经验适当折减。

条文说明

4.3.2 补充修改了结构面结合程度判据,更便于操作。


4.3.3 岩体因受结构面的影响,其抗剪强度是低于岩块的。研究表明,较之岩块,岩体的内摩擦角降低不大,而黏聚力却削弱很多。本规范根据大量现场试验资料,给出了边坡岩体内摩擦角的折减系数。

4.3.4 -4.3.7

4.3.4  边坡岩体等效内摩擦角宜按当地经验确定。当缺乏当地经验时,可按表4.3.4取值。

表4.3.4 边坡岩体等效内摩擦角标准值

 注:1 适用于高度不大于30m的边坡;当高度大于30m时,应作专门研究;

      2 边坡高度较大时宜取较小值;高度较小时宜取较大值;当边坡岩体变化较大时,应按同等高度段分别取值;

      3 已考虑时间效应;对于Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类岩质临时边坡可取上限值,Ⅰ类岩质临时边坡可根据岩体强度及完整程度取大于72°的数值;

      4 适用于完整、较完整的岩体;破碎、较破碎的岩体可根据地方经验适当折减。


4.3.5  边坡稳定性计算应根据不同的工况选择相应的抗剪强度指标。土质边坡按水土合算原则计算时,地下水位以下宜采用土的饱和自重固结不排水抗剪强度指标;按水土分算原则计算时,地下水位以下宜采用土的有效抗剪强度指标。


4.3.6  填土边坡的力学参数宜根据试验并结合当地经验确定。试验方法应根据工程要求、填料的性质和施工质量等确定,试验条件应尽可能接近实际状况。


4.3.7  土质边坡抗剪强度试验方法的选择应符合下列规定:

  1  根据坡体内的含水状态选择天然或饱和状态的抗剪强度试验方法;

  2  用于土质边坡,在计算土压力和抗倾覆计算时,对黏土、粉质黏土宜选择直剪固结快剪或三轴固结不排水剪,对粉土、砂土和碎石土宜选择有效应力强度指标;

  3  用于土质边坡计算整体稳定、局部稳定和抗滑稳定性时,对一般的黏性土、砂土和碎石土,按第2款相同的试验方法,但对饱和软黏性土,宜选择直剪快剪、三轴不固结不排水试验或十字板剪切试验。

条文说明

4.3.4 本条的表4.3.4是根据大量边坡工程总结出的经验值。本次修订将各类岩体边坡类型的等效内摩擦角均提高了2°。


4.3.6 本条是对填土力学参数取值和试验方法的规定。

5边坡稳定性评价

5.1 一般规定

5.1.1-5.1.3

5.1.1  下列建筑边坡应进行稳定性评价:

  1  选作建筑场地的自然斜坡;

  2  由于开挖或填筑形成、需要进行稳定性验算的边坡;

  3  施工期出现新的不利因素的边坡;

  4  运行期条件发生变化的边坡。


5.1.2  边坡稳定性评价应在查明工程地质、水文地质条件的基础上,根据边坡岩土工程条件,采用定性分析和定量分析相结合的方法进行。


5.1.3  对土质较软、地面荷载较大、高度较大的边坡,其坡脚地面抗隆起、抗管涌和抗渗流等稳定性评价应按国家现行有关标准执行。

条文说明

5.1.1 施工期出现新的不利因素的边坡,指在建筑和边坡加固措施尚未完成的施工阶段可能出现显著变形、破坏及其他显著影响边坡稳定性因素的边坡。对于这些边坡,应对施工期出现新的不利因素作用下的边坡稳定性作出评价。
运行期条件发生变化的边坡,指在边坡运行期由于新建工程等而改变坡形(如加高、开挖坡脚等)、水文地质条件、荷载及安全等级的边坡。


5.1.2 定性分析和定量分析相结合的方法,指在边坡稳定性评价中,应以边坡地质结构、变形破坏模式、变形破坏与稳定性状态的地质判断为基础,根据边坡地质结构和破坏类型选取恰当的方法进行定量计算分析,并综合考虑定性判断和定量分析结果作出边坡稳定性评价。

5.2 边坡稳定性分析

5.2.1-5.2.3

5.2.1  边坡稳定性分析之前,应根据岩土工程地质条件对边坡的可能破坏方式及相应破坏方向、破坏范围、影响范围等作出判断。判断边坡的可能破坏方式时应同时考虑到受岩土体强度控制的破坏和受结构面控制的破坏。


5.2.2  边坡抗滑移稳定性计算可采用刚体极限平衡法。对结构复杂的岩质边坡,可结合采用极射赤平投影法和实体比例投影法;当边坡破坏机制复杂时,可采用数值极限分析法。


5.2.3  计算沿结构面滑动的稳定性时,应根据结构面形态采用平面或折线形滑面。计算土质边坡、极软岩边坡、破碎或极破碎岩质边坡的稳定性时,可采用圆弧形滑面。

条文说明

      5.2.1 根据边坡工程地质条件、可能的破坏模式以及已经出现的变形破坏迹象对边坡的稳定性状态作出定性判断,并对其稳定性趋势作出估计,是边坡稳定性分析的基础。
稳定性分析包括滑动失稳和倾倒失稳。滑动失稳可按本章方法进行;倾倒失稳尚不能用传统极限分析方法判定,可采用数值极限分析方法。
受岩土体强度控制的破坏,指地质结构面不能构成破坏滑动面,边坡破坏主要受边坡应力场和岩土体强度相对关系控制。


5.2.2 对边坡规模较小、结构面组合关系较复杂的块体滑动破坏,采用赤平极射投影法及实体比例投影法较为方便。对于破坏机制复杂的边坡,难以采用传统的方法计算,目前国外和国内水利水电部门已广泛采用数值极限分析方法进行计算。数值极限分析方法与传统极限分析方法求解原理相同,只是求解方法不同,两种方法得到的计算结果是一致的,对复杂边坡传统极限分析方法无法求解,需要作许多人为假设,影响计算精度,而数值极限分析方法适用性广,不另作假设就可直接求得。


5.2.3 对于均质土体边坡,一般宜采用圆弧滑动面条分法进行边坡稳定性计算。岩质边坡在发育3组以上结构面,且不存在优势外倾结构面组的条件下,可以认为岩体为各向同性介质,在斜坡规模相对较大时,其破坏通常按近似圆弧滑面发生,宜采用圆弧滑动面条分法计算。
通过边坡地质结构分析,存在平面滑动可能性的边坡,可采用平面滑动稳定性计算方法计算。对建筑边坡来说,坡体后缘存在竖向贯通裂缝的情况较少,是否考虑裂隙水压力应视具体情况确定。
对于规模较大,地质结构较复杂,或者可能沿基岩与覆盖层界面滑动的情形,宜采用折线滑动面计算方法进行边坡稳定性计算。

5.3 边坡稳定性评价标准

5.3.1-5.3.2

      5.3.1  除校核工况外,边坡稳定性状态分为稳定、基本稳定、欠稳定和不稳定四种状态,可根据边坡稳定性系数按表5.3.1确定。


5.3.2  边坡稳定安全系数Fst应按表5.3.2确定,当边坡稳定性系数小于边坡稳定安全系数时应对边坡进行处理。

条文说明

5.3.1 为了边坡的维修工作的方便,提出了边坡稳定状态分类的评价标准。

表5.3.1 边坡稳定性状态划分

注:Fst——边坡稳定安全系数。


5.3.2 由于建筑边坡规模较小,一般工况中采用的安全系数又较高,所以不再考虑土体的雨季饱和工况。对于受雨水或地下水影响大的边坡工程,可结合当地做法,按饱和工况计算,即按饱和重度与饱和状态时的抗剪强度参数。规范中边坡安全系数是按通常情况确定的,特殊情况(如坡顶存在安全等级为一级的建构筑物,存在油库等破坏后有严重后果的建筑边坡)下安全系数可适当提高。

表5.3.2 边坡稳定安全系数Fst

注:1 地震工况时,安全系数仅适用于塌滑区内无重要建(构)筑物的边坡;

2 对地质条件很复杂或破坏后果极严重的边坡工程,其稳定安全系数应适当提高。


6边坡支护结构上的侧向岩土压力

6.1 一般规定

6.1.1-6.1.3

6.1.1  侧向岩土压力分为静止岩土压力、主动岩土压力和被动岩土压力。当支护结构变形不满足主动岩土压力产生条件时,或当边坡上方有重要建筑物时,应对侧向岩土压力进行修正。


6.1.2  侧向岩土压力可采用库仑土压力或朗金土压力公式求解。侧向总岩土压力可采用总岩土压力公式直接计算或按岩土压力公式求和计算,侧向岩土压力和分布应根据支护类型确定。


6.1.3  在各种岩土侧压力计算时,可用解析公式求解。对于复杂情况也可采用数值极限分析法进行计算。

条文说明

6.1.1、6.1.2 当前,国内外对土压力的计算一般采用著名的库仑公式与朗金公式,但上述公式基于极限平衡理论,要求支护结构发生一定的侧向变形。若挡墙的侧向变形条件不符合主动极限平衡状态条件时则需对侧向岩土压力进行修正,其修正系数可依据经验确定。
土质边坡的土压力计算应考虑如下因素:
  1 土的物理力学性质(重力密度、抗剪强度、墙与土之间的摩擦系数等);
  2 土的应力历史和应力路径;
  3 支护结构相对土体位移的方向、大小;
  4 地面坡度、地面超载和邻近基础荷载;
  5 地震荷载;
  6 地下水位及其变化;
  7 温差、沉降、固结的影响;
  8 支护结构类型及刚度;
  9 边坡与基坑的施工方法和顺序。
  岩质边坡的岩石压力计算应考虑如下因素:
  1 岩体的物理力学性质(重力密度、岩石的抗剪强度和结构面的抗剪强度);
  2 边坡岩体类别(包括岩体结构类型、岩石强度、岩体完整性、地表水浸蚀和地下水状况、岩体结构面产状、倾向、结构面的结合程度等);
  3 岩体内单个软弱结构面的数量、产状、布置形式及抗剪强度;
  4 支护结构相对岩体位移的方向与大小;
  5 地面坡度、地面超载和邻近基础荷载;
  6 地震荷载;
  7 支护结构类型及刚度;
  8 岩石边坡与基坑的施工方法与顺序。


6.1.3 侧向岩土压力的计算公式主要是采用著名的库仑公式与朗金公式,但对复杂情况的侧压力计算,近年来数值计算技术发展较快,计算机及相关的软件也较多。目前国际上和我国水利水电部门广泛采用数值极限分析方法,如有限元强度折减法和超载法,其计算结果与传统极限分析法相同,对于传统极限分析法无法求解的复杂问题十分适用,因此对于复杂情况下岩土侧压力计算可采用数值极限分析法。如岩土组合边坡的稳定性分析采用有限元强度折减法可以方便地求出稳定安全系数与滑动面。

6.2 侧向土压力


6.2.1 -6.2.5

6.2.1  静止土压力可按下式计算:

式中:e0i——计算点处的静止土压力(kN/m2);

    γj——计算点以上第j层土的重度(kN/m3);

    hj——计算点以上第j层土的厚度(m);

    q——坡顶附加均布荷载(kN/m2);

    K0i——计算点处的静止土压力系数。


6.2.2  静止土压力系数宜由试验确定。当无试验条件时,对砂土可取0.34~0.45,对黏性土可取0.5~0.7。


6.2.3  根据平面滑裂面假定(图6.2.3),主动土压力合力可按下列公式计算:

式中:Ea——相应于荷载标准组合的主动土压力合力(kN/m);

    Ka——主动土压力系数;

    H——挡土墙高度(m);

    γ——土体重度(kN/m3);

    c——土的黏聚力(kPa);

    φ——土的内摩擦角(°);

    q——地表均布荷载标准值(kN/m2);

    δ——土对挡土墙墙背的摩擦角(°),可按表6.2.3取值;

    β——填土表面与水平面的夹角(°);

    α——支挡结构墙背与水平面的夹角(°)。

表6.2.3 土对挡土墙墙背的摩擦角δ

图6.2.3 土压力计算


6.2.4  当墙背直立光滑、土体表面水平时,主动土压力可按下式计算:

式中:eai——计算点处的主动土压力(kN/m2);当eai<0时取eai=0;

    Kai——计算点处的主动土压力系数,取Kai=tan2(45°-φi/2);

    ci——计算点处土的黏聚力(kPa);

    φi——计算点处土的内摩擦角(°)。


6.2.5  当墙背直立光滑、土体表面水平时,被动土压力可按下式计算:

式中:epi——计算点处的被动土压力(kN/m2);

    Kpi——计算点处的被动土压力系数,取Kpi=tan2(45°+φi/2)。

条文说明

6.2.1~6.2.5 按经典土压力理论计算静止土压力、主动与被动土压力。本条规定主动土压力可用库仑公式与朗金公式,被动土压力采用朗金公式。一般认为,库仑公式计算主动土压力比较接近实际,但计算被动土压力误差较大;朗金公式计算主动土压力偏于保守,但算被动土压力反而偏小。建议实际应用中,用库仑公式计算主动土压力,用朗金公式计算被动土压力。
静止土压力系数可以用K0试验测试,测定K0的仪器有静止侧压力系数测定仪或三轴仪,在现行行业标准《土工试验规程》SL 237,静止侧压力系数试验(SL237-028-1999)中规定了具体试验的要求。但由于该项试验方法还未列入国家标准《土工试验方法标准》GB/T +50123中,所以实际工程中,多数采用经验公式或经验参数,这二者得到的数值差不多,原规范推荐采用经验参数,本次修订时仍然采用经验参数。一般说来,在实际工程应用时,对正常固结的黏性土或砂土,颗粒越粗或土越密实,K0取本规范推荐的低值,反之取高值。但对超固结土,有时存在土的水平应力大于竖直应力,会出现K0大于1的情况,使用时应注意超固结土的情况。

6.2.6-6.2.8

6.2.6  边坡坡体中有地下水但未形成渗流时,作用于支护结构上的侧压力可按下列规定计算:

  1  对砂土和粉土应按水土分算原则计算;

  2  对黏性土宜根据工程经验按水土分算或水土合算原则计算;

  3  按水土分算原则计算时,作用在支护结构上的侧压力等于土压力和静止水压力之和,地下水位以下的土压力采用浮重度(γ′)和有效应力抗剪强度指标(c′、φ′)计算;

  4  按水土合算原则计算时,地下水位以下的土压力采用饱和重度(γsat)和总应力抗剪强度指标(c、φ)计算。


6.2.7  边坡坡体中有地下水形成渗流时,作用于支护结构上的侧压力,除按本规范第6.2.6条计算外,尚应按国家现行有关标准的规定计算渗透力。


6.2.8  当挡墙后土体破裂面以内有较陡的稳定岩石坡面时,应视为有限范围填土情况计算主动土压力(图6.2.8)。有限范围填土时,主动土压力合力可按下列公式计算:

图6.2.8 有限范围填土时土压力计算

式中:θ——稳定岩石坡面的倾角(°);

    δr——稳定且无软弱层的岩石坡面与填土间的内摩擦角(°),宜根据试验确定。当无试验资料时,可取δr=(0.40~0.70)φ。φ为填土的内摩擦角。

条文说明

6.2.6、6.2.7 采用水土分算还是水土合算,是当前有争议的问题。一般认为,对砂土与粉土采用水土分算,黏性土采用水土合算。水土分算时采用有效应力抗剪强度;水土合算时采用总应力抗剪强度。对正常固结土,一般以室内自重固结下不排水指标求主动土压力;以不固结不排水指标求被动土压力。


6.2.8 本条主动土压力是按挡墙后有较陡的稳定岩石边坡情况下导出的。
本次规范修订时,对于稳定且无软弱层岩石坡面与填土间的摩擦角δr的取值及其影响,以及对于稳定岩石角度θ的影响,课题组进行了专门的研究,研究结论认为,稳定岩石与土之间的摩擦角δr对主动土压力计算值影响很大。随稳定岩石坡面与土之间的摩擦角δr的增加,主动土压力值会明显减小。当δr=φ时,应用公式(6.2.8)计算得到的值比公式(6.2.3)得到的值略小,它们间的结果相近;当δr=0.5φ时,应用公式(6.2.8)计算得到的值比公式(6.2.3)得到的值大1.541倍~2.549倍,同时随c值的增大而增加。另外随稳定岩石角度θ的增加,主动土压力的值会有所减小,但影响值明显比稳定岩石与土之间的摩擦角δr影响小。稳定岩石坡面与填土间的摩擦角取值宜根据试验确定。当无试验资料时,可按本条中提出的建议值δr=(0.40~0.70)φ。一般说来对黏性土与粉土取低值,对砂性土与碎石土取高值。

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