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#科普#东南君带您认识“边坡工程”

390 2020-06-16 11:12:40
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科普|东南君带您认识

引导语

倾斜的地面称为斜坡或边坡,典型的边坡如下图所示







▲ 边坡示意图


边坡坡面与坡顶面相交的部位称为坡肩;与坡底面相交的部位称为坡趾或坡脚;边坡坡面与水平面的夹角称为坡面角或坡倾角;坡肩与坡趾间的高差为坡高


边坡按成因可分为两类,即天然边坡人工边坡







▲ 洒勒山滑坡(天然边坡)


天然的山坡和谷坡为天然(自然)边坡此类边坡是在地壳隆起或下陷过程中逐渐形成的,此类运动当前可能仍在持续。然而,只要边坡位于侵蚀基准面以上,不论成因如何,其即处于被剥蚀和夷平的环境之中,开始了风化、解体以至滑塌的过程,较大规模的破坏就是滑坡








▲ 宝成铁路K190段滑坡(人工边坡)


因工程建设开挖或填筑而形成的边坡为人工边坡,开挖形成的边坡称为挖方边坡,填方形成的边坡称为填方(构筑)边坡,水利行业也常称为坝坡。此类边坡的几何参数可人为控制



而在重力及其它因素作用下,边坡岩土体沿下坡方向滑动的现象以及由其引发的地貌特征改变统称为滑坡,下图为一类典型的滑坡(2005年美国加利福尼亚拉龚吉达滑坡)。








▲ 2005年美国加利福尼亚拉龚吉达滑坡



下图为典型滑坡的基本构成要素







▲ 滑坡基本要素构成示意图


滑坡的基本构成要素主要包括滑坡体、滑动面、滑坡床、滑坡后壁、滑坡侧壁、滑坡台地、滑坡台坎、滑坡剪出口、滑坡脚、滑坡趾、横向裂缝、纵向裂缝、放射性裂缝等。









下面我们来具体看两个滑坡实例:

2005年5月9日23时许,山西省吉县吉昌镇桥南村水洞沟发生特大山体滑坡,坍塌的黄土将通往乡宁县的209国道阻断,大量黄土瞬间从陡峭的边坡上滑落,依山而建的数排窑洞共11户农家约24人被埋在数十米厚的黄土下,如下图所示。













此次滑坡滑体长度250m,高度80m,土方量约65万m3,属严重自然地质灾害

2002年7月25日,陕西延安吴旗宗湾子村发生黄土滑塌,滑塌体高约20m,宽15m,平均厚约2m,体积约600m3,砸毁窑洞3孔,造成17人死亡。由于人工开挖坡脚,盲目削坡,此处形成高约25m、坡度约80°的高切坡,加之2002年7月24~25日的连续降雨,坡顶边缘排水渠集水及降水入渗,最终诱发边坡滑塌,如下图所示。










由上述事故可以看出,我国是一个滑坡、崩塌灾害较为频繁的国家,据不完全统计,近二十多年来, 几乎每年都有重大崩、滑灾害事件发生,因地质灾害造成的经济损失平均每年超过200亿元


根据我国 《地质灾害防治条例》,典型地质灾害可分为六类,其中山体崩塌、滑坡、泥石流等三类突发性地质灾害均与边坡密切相关,严重威胁人民的生命财产安全。


因此,如何保障边坡工程的安全可靠,提高边坡工程勘察设计、分析计算、施工技术、安全监测和改造治理水平,一部完整介绍边坡工程稳定性分析及灾害防护技术的高等学校教材显得尤为重要《边坡工程》一书也就应运而生了。





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作者手记

本书前言

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第1页

第2页

第3页



ISBN:978-7-5024-7173-6
作者:

吴顺川(主编)

出版时间:2017年9月(2020年2月重印)
定价:¥ 59


作者简介
吴顺川


男,汉族,1969年12月生,安徽无为人,现任昆明理工大学国土资源工程学院二级教授,博士生导师。本科毕业于昆明工学院,硕/博士毕业于北京科技大学,2018年前一直工作于北京科技大学土木与资源工程学院。


兼任金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室常务副主任、中国岩石力学与工程学会理事、软岩工程与深部灾害控制分会副理事长、岩石动力学专业委员会副主任、锚固与注浆分会常务理事、工程安全与防护分会常务理事、技术咨询工作委员会委员、中国土木工程学会隧道及地下工程分会常务理事、中国施工企业管理协会岩土锚固工程专业委员会理事等。


吴教授一直致力于采矿工程、岩土工程灾害机制与防控等方面的教学与研究工作,获教育部“长江学者奖励计划”特聘教授、人社部“百千万人才工程”国家级人选、科技北京百名领军人才(首都领军人才)、教育部“新世纪优秀人才支持计划”、北京优秀青年工程师等称号,享受国务院政府特殊津贴。


注重“产学研用”紧密结合,先后主持和参与国家重点研发计划、863计划、国家自然科学基金等省部级以上科研课题10余项及企业合作重点工程应用研究等科技攻关课题100余项,研究成果已成功应用于100余项国内外重点工程,累计获得经济效益超过30亿元;在国内外行业权威期刊和会议上发表学术论文250余篇(其中SCI/EI检索论文170余篇),出版专著/教材5部,申请软件著作权5项,授权专利30余项。


研究成果先后获省部级以上科技奖励10余项,其中“地下工程开挖诱发灾害防控关键技术开发及应用”获国家科技进步二等奖(排名1),“公路工程灾害预防与治理综合技术研究及工程应用”获国家科技进步二等奖(排名6)。省部级奖励包括国家安监局安全生产科技成果一等奖、中国冶金矿山企业协会一等奖、北京市科技进步二等奖、中国有色金属工业科技进步二等奖等。

内容提要



本书系统介绍了边坡工程的概念、稳定性分析方法、工程处治措施及其设计计算方法、稳定性监测等内容。全书分为10章,包括:


  1. 边坡工程与地质灾害

  2. 边坡稳定性影响因素

  3. 边坡工程设计与分析方法

  4. 边坡稳定性极限平衡条分法

  5. 结构面控制型边坡稳定性分析方法

  6. 边坡稳定性分析图解法

  7. 边坡稳定性数值分析方法

  8. 岩土体力学参数确定

  9. 边坡防护与加固

  10. 边坡工程稳定性监测技术


本书可作为土木工程、矿业工程、水利工程、交通运输工程、地质工程等专业的本科生和研究生教材,也可供高等学校、科研院所及工程设计、施工单位的技术人员参考。

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