DB15∕T 473-2010 内蒙古自治区公路路堑边坡设计规范(内蒙古自治区).pdf
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1、ICS 93. 080. 01 R18 备案号:28534-2010DB15 内蒙古自治区地方标准DB 15/ T473一-2010.,f 内蒙古自治区公路路主边坡设计规范Technical Guide for Highway Cut Slope Design in Inner Mongola 2010 -08 -10发布2010-11 -01实施内蒙古自治区质量技术监督局发布A-1-1 60 1 内蒙古自治区地方标准内蒙古自治区公路路壁边坡设计规范Technical Guide for Highway Cut Slope Design in Inner Mongol ia D815/T473
2、-2010 主编单位:内蒙古自治区交通运输厅武汉广益工程咨询有限公司批准单位:内蒙古自治区质量技术监督局实施日期2010年11月1日牙牙牙牙牙牙牙点版和2010 此章II 、民呼关于发布内蒙古自治区地方标准内蒙古自治区公路路整边坡设计规范的公告饵 由内蒙古自治区交通运输厅提出,并与武汉广益工程咨询有限公司共同负责起草的内蒙古自治区公路路望边坡设计规范),经内蒙古自治区质量技术监督局审批,作为内蒙古自治区地方标准发布,自2010年11月1起实施。请各有关单位在实践中注意积累资料,总结经验,及时将发现的问题和修改意见函告内蒙古自治区交通运输厅科技处,以便修订时参考。特此公告。而/内蒙古自治区质量技
3、术监督局二0-0年十月二十九日III Hv dHH 目次-A-AIt-qLAU品A吐ATAF。hdFD呵t叮tQU1A1Alqu【bFDRU民UAU77i1Aviti-付11Ati才i1在币具价U评坡坡坡U性边边边型u分uu定莹莹莹坡.护U类划布稳路路路边uuu防件号u的uuu域分计的的区区茧uu面u文符坡级则法区域设定坡域冻旱路计定护护护捶用、UUU边等原方的区的规边区季干区设规防防防与引语语口可定茧全计计坡坡坡般重寒润寒旱护般程物合面性术术符规路去设设边边边一路严温严干防一工生综封围范要本壁面-L范规主JJ基JJJ路111i坡JJJ-4-z3344444455555566666 4目-A内
4、JUqu4品户口6附录A(规范性附录)附录B(规范性附录附录c(资料性附录附录D(规范性附录)岩质边坡的岩体分类. . 18 内蒙古自治区边坡区域划分-. . .20 监测内容与项目. . . . .22 本标准用词说明. . . . . . . . . .23 IV 目1, 内蒙古自治区处于严寒、干旱地区,其公路路茧边坡设计有其特殊性,为了顺应内蒙古地区气候及地质的特点,确保公路路莹边坡设计的安全性、适用性、经济性及合理性,满足公路建设的需要,本标准以交通部西部交通建设科技项目严寒干旱地区路整边坡稳定性评价方法与处治技术研究的科研成果为依据,编写组经广泛调研,并认真昕取公路设计、施工及运营维
5、修部门的经验与建议,结合内蒙古地区的地质地貌、水文气候、经济状况和道路条件等综合因素而制定。由于内蒙古地区气候条件的复杂性和地质分布的变异性,在使用本标准时应结合当地的实际情况,不断总结经验、积累资料,使之日臻完善。本标准由内蒙古自治区交通运输厅提出。-主编单位=内蒙古自治区交通运输厅武汉广益工程咨询有限公司参编单位2内蒙古自治区呼伦贝尔市交通用天津大学上海朗琦土木工程有限公司安徽省交通规划设计研究院内蒙古交通设计研究院有限公司主 要起草人t刘凤林冯守中崔琳闰剖旺赵清平张广辛国树辛长国杨彩霞侯仰慕陈修和陈为成李静张玉强刘涧赵阳王军辛强V ! nu,t rAE飞内蒙古地区公路路壁边坡设计技术规范
6、范围1. 1. 1 内蒙古地区地域广袤,由东北向西南斜伸,呈狭长形,所处纬度较高,高原面积大,总的特征是,东部严寒,中部既严寒又干旱,西部干旱,公路路整边坡的设计与施工存在许多特殊问题,为了统二内蒙古地区公路路重边坡的设计技术要求,符合安全适用、技术先进、经济合理、确保质量和保护环境的要求,特制订本规范。1. 1. 2 本规范适用于严寒干旱地区新建和改建公路的路茧边坡设计,其它相关地区边坡工程可参考使用。对于软土、湿陷性黄土、膨胀士、其他特殊性岩土和侵蚀性环境的边坡,尚应符合现行有关标准的规定。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于
7、本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单适用于本文件。GB50330 建筑边坡工程技术规范GB50021 岩土工程勘察规范GB/T50266 工程岩体试验方法标准GB50218 工程岩体分级标准JTJD30 公路路基设计规程JTJ064 公路工程地质勘察规范TB10027/1125铁路工程不良地质勘察规程3 主要术语、符号3. 1 术语3. 1. 1 路笙cutting slope 低于原地面的挖方路基03.1.2 路床roadbed 指路面底面以下O.80m范围内的路基部分。分上路床(0-0.30m)及下路床(0.30m 0.80m)两层。3.1.3 膨胀土expansi
8、 ve soil 含亲水性矿物并具有明显的吸水膨胀与失水收缩特性的高塑性粘士。3.1.4 黄土状土loessialsoil 又称改生黄土。为原生黄土遭侵蚀、搬运后又重新沉积下来的黄土t生物质。次生黄土形状似黄土,但所具有的那些特性,都不如原生黄土明显。3.1. 5 多年冻土perennially frozen soil 冻结状态连续多年的温度低于o.C且含冰的土。3.1.6滑坡landslide l h 鹉斜坡上的岩体或土体在自然或人为因素的影响下沿带或面滑动的现象。31.7 崩塌rock fall 高陡斜坡上岩体或土体在重力作用下倒塌、倾倒或坠落的现象。3.1.8 承载能力极限状态beari
9、ng capacity in limit state 是指支挡结构强度破坏、锚固系统失效、边坡失稳状态。3. 1. 9 正常使用极限状态limitstate for normal application 是指支护结构和边坡变形量、危及邻近建(构筑物正常使用、耐久性不能满足结构设计年限要求。3. 1. 10 挡土墙retaining wall 承受士体侧压力的墙式构造物。3. 1. 11 抗滑桩anti -slide pile 抵抗士压力或滑坡下滑力的横向受力桩。3.1.12 土钉soi1 nailing 在土质或破碎软弱岩质边坡中设置钢筋钉,维持边坡稳定的支护结构。 3.1.13 预应力锚杆(
10、索)prestressed anchor 由锚头、预应力筋、锚固体组成,通过对预应力筋施加张拉力以加固岩土体使其达到稳定状态的支护结构。3.2 符号3.2. 1 作用和作用效应SgK-一按永久荷载标准值GK计算的荷载效应值;SOik-一一按可变荷载标准值Qik计算的荷载效应值:wi-第i土条重力:Q;一第i土条垂直方向外力;MRi一一对应于冻融面的边坡抗滑力矩:Mrr一一对应于冻融面的边坡下滑力矩:v一一-考虑冻融作用时士质边坡滑动面上安全系数计算经验系数,根据试验数据取值,当无试验数据时可取O.870.屿,士体抗冻性强时取大值:Ks一一边坡稳定的安全系数的最小值;Ra;一一对应于t角的边坡抗
11、滑力;乙t一一对应于,角的边坡下滑力:功一一考虑冻融作用时岩质边坡计算经验系数,根据试验数据取值,当无试验数据时可取0.89-0.95,当岩石中裂隙较发育时取小值:3.2.2 材料性能和抗力Cdi、伊dj第i土条滑弧所在地基土层的粘结力和内摩擦角;y-一岩土体的重度(kN/m3); C一一结构面的粘聚力(kPa); YW一水的重度(kN/m3); Rh-抗冻试验前的岩石抗压强度;Rq一一抗冻试验后的抗压强度:2 I). R,一一岩石饱水状态的抗压强度:Rg一一岩石风干时的抗压强度:3.2.3 几何参数E第t土条底滑面的倾角:bi一第i土条宽度;-一结构面的内摩擦角(0); A一一结构面的面积(
12、旷); V二一岩体的体积(m3); 。一一结构面的倾角(0); v;第i计算条块单位宽度岩土体的水下体积(m3/m); ,一一滑动面与水平线的夹角: 3 . 叫4基本规定4. 1 路茧边坡的类型4.1.1 路塑边坡分为士质边坡和岩质边坡。4.1.2 边坡按高度分为一-般路童边坡和探挖路望高边坡:(1)-般土质边坡高度不大于20m、岩石挖方边坡高度不大于30m视为一般路主边坡;(2)深挖路壁高边坡是指土质路主边坡高度大于20m,岩石挖方边坡高度超过30mo4.1.3 确定岩质边坡的岩体类型应考虑主要结构面与坡向的关系、结构面眼角大小和岩体完整程度等因素,井符合附录A的规定。4.1.4 确定岩质边
13、坡的岩体类型时,由坚睫程度不同的岩石互层组成且每层厚度小于阳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2层以上单层大于5m的岩体组合时,可分段确定边坡类型。4. 2 安全等级4.2.1 边坡工程应按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、产生社会不良影响)的严重性、边坡类型和坡高等因素,根据表4.2.1确定安全等级。表4.2. 1边坡工程安全等级边坡类型边坡高度(m)公路等级安全等级高速公路一级岩体类H)o30 -、三级公路二级型为I二、四级公路二辑或IIH30 高速公路、一级公路一级一-级公路以下等级路二级岩高速公路一级质H二:=:30一、一级公路一级边二、四级公
14、路二级坡岩体类高速公路一级型为III15H30 一、二级公路二级或W二、四级公路二级高速公路-级H15 -、一级公路二级二、四级公路二级高速公路一级H二:=:20、一级公路一级土质边坡二、四级公路二级高速公路一级日20-、二级公路二级二、囚级公路二级4. 3 设计原则4.3. 1 路茧边坡设计应遵循安全性、适用性、经济性和耐久性的原则。4.3.2 路整边坡设计应做好工程地质勘事工作,查明水文地质和工程地质条件,获取设计所需要的岩土物理力学参数。4.3.3 公路路茧边坡设计应结合自然地理、工程水文地质及环境条件,从边坡稳定、排水、防护以及环境绿化技术等方面进行综合设计。4.3. 4 路重边坡工程
15、设计提倡采用成熟的新技术、新结构、新材料和新工艺。4.3.5 路重边坡应结合边坡的工程区域条件进行稳定性评价和防护设计。4 )石4.4 设计方法4.4.1 工程地质比拟法,从自然稳定坡的调查中寻找可供比拟的坡形、坡率和坡高。4.4. 2 经验对比法,以类似地质条件下稳定的人工边坡作参考设计新的边坡。4.4.3 力学计算法:(1)边坡稳定计算宣采用简化Bishop法,任意形状的滑面也可采用不平衡推力法进行计算:(2)边坡工程设计中必须进行支护结构强度计算,包括锚杆抗力,立柱、挡板、挡墙及其基础的抗压、抗弯、抗剪和局部抗压承载力均应满足要求:(3)在锚杆挡墙设计中,必须进行锚杆抗拔承载力和立柱与挡
16、墙基础的地基承载力验算;(4)当边坡位于滑坡地段或边坡的滑明可能影响周围的建筑物时,应对边坡工程进行支护结构整体或局部稳定性验算;(5)如果对边坡变形有较高的要求时,应对边坡变形进行分析,并根据分析结果采取有效的措施控制变形量,使之满足规定要求。4.4. 4 路茧边坡设计包括坡形坡率设计、防护工程设计和排水系统设计:(1)对于路璧挖方高边坡,一般采用台阶状坡形,台阶高度810m,台阶(卸荷平台)宽度不宜小于2m;对岩层)1顶倾地段的高边坡,当岩层倾角大于400时,可采用顺层面刷方,但当倾角较缓时,不宜JI顶层刷方,应采取防护工程设计:(2)对计算评价不稳定和欠稳定的边坡必须设置一定的防护加固工
17、程措施,常用的如档土墙、抗滑桩、预应力锚索抗滑桩、预应力锚索框架、锚杆框架等,可根据边坡的具体情况单独或组合使用;(3)边坡坡顶、坡面、坡脚和边坡中部平台应设置地表排水系统:当边坡有积水湿地、地下水惨出或地下水露头时,应根据实际情况设置地下水渗沟、边坡渗沟或仰斜式排水孔或在上游沿垂直地下水流向设置拦截地下水的排导设施。4. 5 边坡的区域划分4. 5.1 除地质因素外,为区分不同区域自然地理条件对公路路辈边坡设计影响的差异性,将内蒙古地区边坡按区域分为严寒区边坡(1区)、温j闰季冻区边坡CII区)、严寒干旱区边坡CIII区)和干旱区边坡CIV区),根据附录B一1内蒙古自治区边坡分区图选定,其分
18、布特征见附录B-2内蒙古自治区边坡分区特征表。4. 6 边坡区域分布4.6.1 严寒区边坡(1区)范围包括呼伦贝尔市东北大部、兴安盟北端,分为2个亚区:I -1区连续多年冻土区,范围包括呼伦贝尔市的北部山区一带:1 -2区岛状多年冻土区,范围包括呼伦贝尔市大兴安岭低山丘陵一带。4.6.2 温润季冻区边坡CII区)范围包括呼伦贝尔市东南端、兴安盟大部、通辽市、赤峰市大部,分为两个亚区:II -1区沙地沙化区,位于突泉至布敦化段、通辽市科尔沁沙地一带:II -2区低山丘陵区,位于兴安盟东南端、通辽市大部、赤峰市大部。4.6. 3 严寒干旱区边坡011区)范围包括呼伦贝尔市西端部、锡林郭勒盟、乌兰察
19、布市、包头市、呼和浩特市、鄂尔多斯市、巴彦卓尔市大部,分为四个亚区:1lI-1区河套平原区,位于巴彦津尔市南部、鄂尔多斯市北部黄河沿岸一带;III-2区黄土高原区,位于鄂尔多斯市、呼和浩特市南部一带:1lI-3区低山丘陵区,位于阴山山系地区一巴彦津尔盟中部山区、包头地区、呼和浩特大青山山区、乌兰察布市山区:III-4区蒙古高原区,位于巴彦掉尔市北部、包头市北部、乌兰察布市北部、锡林郭勒盟、呼伦贝尔市西端。4. 6. 4 干旱区边坡(凹区)范围包括阿拉善盟全区、巴彦津尔市西端。5 , 、we 5 路辈边坡的设计5.1 一般规定5. 1. 1 土质路立边坡高度超过20m、岩石路军边坡高度超过30m
20、、以及不良地质、特殊岩土地段的挖方边坡,应进行个别勘察设计。5.1. 2 公路工程地质勘察应按照调查测绘、勘探测试和编制工程地质报告的程序进行,各勘察阶段的工作内容和工作深度应与路军边坡的设计阶段相适应,具体可分为初步工程地质勘察和详细工程地质勘察两个阶段,勘察方法执行公路工程地质勘察规范)(JTJ阔的。5.1.3 内蒙古地区由于气候的原因,详细地质勘察应根据当地的实际情况,选择在冰雪融冻后的季节作业。5.1.4 边坡工程勘探井应查明下列内容:(1) 地形地貌特征:(2) 岩士体类型、成因、性状、风化程度、完整程度、分层厚度:(3) 岩土体天然和饱水状态下物理力学性能(如重度y、强度参数c、伊
21、等);(4) 主要结构面(特别是软弱结构面)特征、组合关系、力学属性、与临空面关系:(5) 气象、水文和水文地质条件:(6) 不良地质现象的范围、性质和分布规律:(7) 坡顶邻近建筑物的荷载、结构、基础形式、埋深及稳定状态。5.1.5 边坡岩土体力学参数(1)岩体抗剪强度指标宜根据现场原位试验确定。试验应符合现行国家标准工程岩体试验方法标准)(GB/T50266)的规定。当无条件进行试验时,可采用工程岩体分级标准)(GB50218)及表5.1.5-1和反算分析等方怯综合确定。表5.1.5-1结构面抗菌强度指标标准值结构面结合程度内摩擦角粘聚力结构面类型伊C)C (MPa) l 结合好)35 )
22、0. 13 硬性结构面z 结合一般35-27 0.13-0.09 3 结合差271B 0.09-0.05 4 结合很差18-12 0.05-0.02 软弱结构面5 结合极差泥化层根据地区经验确定注:表中数值已考虑结构丽的时间效应:极软岩、软岩取表中低值;岩体结构面连迫性差取表中的高值:岩体结构面浸水时取表中的低值。(2) 岩体结构面的结合程度可按表5.1. 5-2确定。(3) 边坡岩体性能指标标准值可按地区经验确定。对于重要边坡应通过试验确定。6 (, lf 表5.1.5-2结构面的结合程度结合程度结构面特征结合好张开度小于lrnm.肢结良好,无充填:张开度13rnm,硅质或钦,质胶结结合-般
23、张开度1-3mrn,钙质胶结:张开度大于3rnrn,表面粗糙,钙质肢结结合差张开度1-3mm,表面平直,无l皮结;张开皮大于3rnrn,岩屑充填或岩屑夹泥质充填结合11l差、表面平直光滑,无胶结;泥质充填或泥央岩屑充填,充填物厚度太于起伏差:结合极差(泥化层)分布连续的泥化夹层:未胶结的或强风化的小型断层破碎带(4)岩体内摩擦角可由岩块内摩擦角标准值按岩体裂隙发育程度乘以表5.1.5一3所列的折减系数确定。表5.1.5-3边坡岩体内摩擦角折描系数边坡岩丰恃性裂隙不发育裂隙较发育FhUEnu n叫d-nudnu-nu - nu-EU MdZEnu-nu 0.80-0.85 0.75-0.80 唱
24、、F内摩擦角的折减系数内摩擦角的折减系数(5)士体力学参数直采用原位剪切试验、原状士样室内剪切试验及反算分析等方法综合确定。(6)土质边坡按水土合算原则计算时,地下水位以下的土宜采用三轴试验士的自重固结不排水抗剪强度指标;按水土分算原则计算时,地下水位以下的土直采用士的有效抗剪强度指标。5.1.6 内蒙古地区路盟边坡稳定性计算应考虑再融掠胀的影响。5.1. 7 内蒙古地区路望边坡的稳定性安全系数规定见表5.1. 70 表5.1. 7 公路边坡的稳定安全系数边坡安全等级安全系数分析方法一级边坡L 30 二组边坡1. 20 简化Bishop法圆弧或任意形状滑面)不平衡推力法任意形状滑面)三级边坡1
25、.10 5.1.8 边坡防护设计应根据边坡地质和环境条件、边坡高度及公路等级,采取工程防护与植物防护的综合措施,稳定性差的边坡应设置结合支挡工程,井采用分层开挖、分层稳定和坡脚预加固技术。5.1.9 应设置完善的边坡地表和地下排水系统,及时引排地面水和地下水。5. 1. 10 高速公路、一级公路的路茧高边坡路段宜采用施工监测、信息化动态设计方法,监测项目与内容见附录co5.2 路重边坡的稳定性评价7 , 5.2.1 在进行边坡稳定性计算之前,应根据边坡水文地质、工程地质、岩体结构特征以及已经出现的变形破坏迹象,对边坡的可能变形破坏形式和边坡稳定性状态做出定性判断,确定边坡破坏的地界范围、边坡破
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