公路岩石边坡工程

本书针对公路岩石边坡减灾问题，分析了公路边坡开挖卸荷力学特性，建立了顺向坡屈曲破坏、反向坡弯曲折断破坏、楔形体破坏力学模型，构建了岩石边坡极限平衡稳定性分析法、追踪断裂稳定性分析法以及开挖岩石边坡疲劳寿命计算法，基于物元可拓模型建立了公路岩石边坡地质安全评价理论，研发了破坏面锁固、落石排导结构等公路岩石边坡系列减灾新技术，研发了多种边坡景观型防护技术，编撰了《公路岩石边坡防治技术指南》。

序
前言
第1章 岩石与岩体 1
1.1 岩石类型 1
1.2 岩体结构 1
1.2.1 岩体结构面 2
1.2.2 边坡岩体结构的基本类型 5
1.3 岩石物理力学参数 7
1.3.1 岩石的基本物理性质 7
1.3.2 岩石的强度参数 10
1.3.3 岩石的变形参数 11
1.4 岩体质量分析法与力学参数 12
1.4.1 岩体力学参数 12
1.4.2 岩体质量分级方法 14
第2章 公路岩石边坡特征 18
2.1 边坡开挖过程 18
2.1.1 石方开挖基本原则 18
2.1.2 爆破法开挖基本程序 18
2.1.3 炮眼法 18
2.1.4 药壶法 19
2.1.5 猫洞炮 19
2.1.6 大爆破 20
2.2 顺向坡 20
2.3 反向坡 22
2.4 切向坡 22
2.5 景观绿化 23
2.5.1 岩石边坡生态环境特征 23
2.5.2 景观绿化与防护 24
第3章 公路岩石边坡卸荷特性 26
3.1 顺向坡卸荷力学 26
3.1.1 模型设计及数值计算 26
3.1.2 数值模拟结果分析 30
3.2 反向坡卸荷力学 33
3.2.1 模型设计及数值计算 33
3.2.2 数值模拟结果分析 36
3.3 切向坡卸荷力学 38
3.3.1 模型设计及数值计算 38
3.3.2 数值模拟结果分析 41
3.4 开挖边坡卸荷带宽度计算 44
3.4.1 开挖岩体边坡力学模型 44
3.4.2 开挖岩体边坡应力计算方法 45
3.4.3 边坡开挖卸荷影响因素敏感性分析 46
3.4.4 开挖边坡平均宽度计算方法 50
第4章 公路岩石边坡破坏机制 52
4.1 岩石开挖边坡变形特性试验解译 52
4.1.1 模型试验设计 52
4.1.2 试验方法与过程 53
4.1.3 公路高边坡开挖过程位移及应力变化规律 66
4.2 岩石边坡结构面蠕变力学 74
4.2.1 结构面蠕变特性 74
4.2.2 结构面蠕变损伤模型 76
4.2.3 算例分析 78
4.3 顺向坡屈曲破坏机理 80
4.3.1 滑动破坏机理 80
4.3.2 溃屈破坏机理 81
4.4 反向坡弯曲折断破坏机理 86
4.4.1 岩层受力分析 86
4.4.2 岩层弯曲折断应力分析 88
4.4.3 算例分析 89
4.5 楔形体破坏机理 91
4.5.1 楔形体定义 91
4.5.2 楔形体岩坡滑动破坏模式分析 91
第5章 公路岩石边坡稳定性分析 95
5.1 开挖岩石边坡稳定性结构推断法 95
5.1.1 赤平投影的基本原理 95
5.1.2 赤平投影法分析岩石边坡稳定性的基本方法 96
5.1.3 算例分析 98
5.2 极限平衡稳定性分析法 98
5.2.1 平面滑动法 99
5.2.2 圆弧法 100
5.2.3 嵌入型公路岩石边坡稳定性分析 104
5.2.4 凸出型岩石边坡稳定性分析 109
5.2.5 楔形体稳定性分析 115
5.2.6 局部滑动块体稳定性分析 119
5.3 追踪断裂稳定性分析法 120
5.3.1 危岩稳定性断裂分析方法 121
5.3.2 危岩主控结构面断裂强度因子计算方法 122
5.3.3 算例分析 125
5.4 开挖岩石边坡疲劳寿命计算法 126
5.4.1 理论基础 126
5.4.2 危岩主控结构面临界尺寸计算方法 127
5.4.3 裂隙水压力变化过程中主控结构面疲劳断裂寿命计算方法 129
5.4.4 算例分析 131
第6章 公路岩石边坡地质安全评价理论 133
6.1 公路岩石边坡地质安全评价指标 133
6.1.1 指标构建原则 133
6.1.2 指标构建与量化 133
6.1.3 指标权重确定方法 135
6.2 公路岩石边坡物元可拓安全评价模型 143
6.2.1 物元可拓分析方法概述 143
6.2.2 物元可拓分析评价模型 143
6.2.3 实例分析 145
6.3 公路岩石边坡地质安全分区 160
6.3.1 统一强度理论与 Lode 应力参数耦合 161
6.3.2 公路岩石边坡岩土安全分区过程 164
6.3.3 岩石边坡地质安全分区实例 166
第7章 公路岩石边坡工程防治技术 173
7.1 台阶法 173
7.1.1 边坡坡率规定 173
7.1.2 技术规定 174
7.1.3 开挖方法及工艺 174
7.2 排水技术 176
7.2.1 一般规定 176
7.2.2 坡面排水 176
7.2.3 地下排水 176
7.2.4 施工 177
7.3 破坏面锁固技术 178
7.4 破坏面微创治理技术 182
7.5 格构{锚杆{锚索复合加固技术 186
7.5.1 筏板式格构锚固体系分析 187
7.5.2 室内模型试验 197
7.5.3 试验数据分析 201
7.5.4 结构计算方法 206
7.5.5 结构的设计优化 215
7.6 隧道进出口边坡落石排导结构 218
7.6.1 落石速排结构构造 218
7.6.2 落石速排结构原理 219
7.6.3 落石速排结构实施方式 219
7.7 结构体靶向锚固技术 220
7.7.1 危岩锚固工程锚杆数量计算方法 221
7.7.2 算例分析 225
7.8 边坡等效锚固技术 225
7.8.1 刚度系数等效过程 226
7.8.2 锚固岩体等效强度参数 c、*值的等效过程 230
7.9 竖向预应力锚索抗滑桩 231
7.9.1 梯形断面竖向预应力锚索抗滑桩计算方法 232
7.9.2 梯形断面竖向预应力锚索抗滑桩设计 248
7.9.3 梯形抗滑桩桩间距设计 266
7.9.4 梯形抗滑桩桩侧角的取值分析 277
第8章 岩石边坡景观重建技术 279
8.1 景观型格构 279
8.1.1 横梁景观化处理 279
8.1.2 PC格构景观化处理 280
8.1.3 生态格构 282
8.1.4 异型格构 283
8.1.5 动态景观型格构 284
8.1.6 隐形格构 284
8.2 景观型锚杆 286
8.2.1 动物图形锚墩 286
8.2.2 锚固结构绿化 287
8.2.3 削弱施工痕迹 287
8.3 景观型抗滑桩 289
8.3.1 自然桩 289
8.3.2 环保桩 292
8.3.3 人文桩 294
8.3.4 景观抗滑桩的布置 299
8.4 植被基盘种植技术 299
8.4.1 石漠化地区植被恢复乔木种植基盘技术 299
8.4.2 植被恢复乔木种植基盘营养土试验 316
8.4.3 石漠化地区植被恢复乔木种植基盘营养土试验结果分析 322
8.4.4 石漠化地区植被恢复乔木种植基盘技术现场试验 327
参考文献 332
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