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文檔簡介

Q/CR

中國鐵路總公司企業(yè)標準

Q/CRXXXX-XXXX

鐵路工程危巖防治技術(shù)規(guī)程

(征求意見稿)

2019-XX-XX發(fā)布2019-XX-XX實施

中國鐵路總公司發(fā)布

ws

本標準是根據(jù)《中國鐵路總公司關(guān)于印發(fā)2018年鐵路工程建設(shè)標準編制計劃

的通知》(鐵總建設(shè)函:2018)180號)的要求編制而成。

此規(guī)范在總結(jié)近年來邊坡危巖評估與防治實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,結(jié)合鐵路的特

點,規(guī)范鐵路邊坡危巖防治相關(guān)定義、分類、評估、整治措施等,提高防治工程

勘察、設(shè)計、施工技術(shù)水平,保證施工質(zhì)量,特編制此技術(shù)標準。

本規(guī)程共劃分為13章,包括總則、術(shù)語、基本規(guī)定、危巖分類及防治工程級

別劃分、危巖勘察與評估、清除工程、加固工程、柔性防護網(wǎng)工程、攔擋工程、

遮擋工程、排水工程、危巖監(jiān)測及預(yù)警、安全管理與維護。

主編單位:中國鐵道科學(xué)研究院集團有限公司

參編單位:中國鐵路經(jīng)濟規(guī)劃研究院有限公司、中鐵二院工程集團有限責(zé)任

公司、中鐵第四勘察設(shè)計院集團有限公司、中國鐵路成都局集團有限公司、中國

鐵路武漢局集團有限公司、西南交通大學(xué)。

目次

1總則.................................................................1

2術(shù)語.................................................................2

3基本規(guī)定............................................................3

4危巖勘察與穩(wěn)定性評價................................................6

4.1一般規(guī)定......................................................6

4.2地質(zhì)勘察......................................................7

4.3穩(wěn)定性分析....................................................9

4.4運動軌跡分析.................................................21

5清除工程...........................................................22

5.1一般規(guī)定.....................................................22

5.2人力錘擊楔裂法...............................................22

5.3機械清除法...................................................23

5.4靜態(tài)破碎法...................................................23

6加固工程技術(shù).......................................................25

6.1一般規(guī)定.....................................................25

6.2注漿填充.....................................................26

6.3嵌補.........................................................27

6.4支撐.........................................................28

6.5插別.........................................................3()

6.6質(zhì)量控制.....................................................32

7柔性防護網(wǎng)工程.....................................................33

7.1一般規(guī)定.....................................................33

7.2主動防護網(wǎng)...................................................34

7.3被動防護網(wǎng)...................................................36

7.4引導(dǎo)防護網(wǎng)...................................................39

7.5質(zhì)量控制.....................................................42

8攔擋工程...........................................................44

8.1一般規(guī)定....................................................44

8.2攔石墻......................................................44

8.3攔石柵欄....................................................47

8.4其它攔擋工程措施............................................48

8.5質(zhì)量控制....................................................49

9遮擋工程..........................................................50

9.1一般規(guī)定....................................................50

9.2棚洞結(jié)構(gòu)....................................................50

9.3拱形明洞....................................................53

9.4質(zhì)量控制....................................................56

10引導(dǎo)與緩沖工程.....................................................58

11排水工程...........................................................59

11.1一般規(guī)定....................................................59

11.2地表排水....................................................59

11.3危巖體內(nèi)部排水..............................................60

11.4質(zhì)量控制....................................................61

12監(jiān)測...............................................................62

12.1基本規(guī)定....................................................62

12.2監(jiān)測內(nèi)容及方法..............................................62

12.3監(jiān)測網(wǎng)點布設(shè)................................................65

12.4監(jiān)測資料整理分析............................................67

13安全管理與維護.....................................................68

13.1管理機構(gòu)及職能..............................................68

13.2檢查與監(jiān)控..................................................68

13.3處置及維護..................................................69

13.4防治作業(yè)安全措施............................................69

附錄A落石計算分析方法................................................71

附錄B常用主動防護網(wǎng)型號及構(gòu)成.......................................74

附錄C柔性金屬網(wǎng)頂坡力試驗方法.......................................75

附錄D地震荷載計算....................................................79

附錄E危巖支撐體反力計算.............................................80

附錄F落石沖擊力計算..................................................83

附錄H落石沖擊深度計算................................................86

1總則

1.0.1為統(tǒng)一危巖防治工程技術(shù)標準,使危巖防治工程安全可靠、技術(shù)先進、經(jīng)濟

合理,制定本規(guī)范。

1.0.2本規(guī)范適用于鐵路工程邊坡危巖防治的勘察設(shè)計、施工和運營階段的危巖防

治工作。

1.0.3鐵路工程應(yīng)根據(jù)邊坡的地質(zhì)條件、地形及周邊環(huán)境條件及危巖的類型,采取

適合勘察和防治措施。

1.0.4鐵路工程應(yīng)繞避山高坡陡、巖層受結(jié)構(gòu)面切割嚴重、危巖密集分布、可能產(chǎn)

生大規(guī)模崩塌或質(zhì)量難度較大的危巖和崩塌地段,其不應(yīng)長距離設(shè)置在陡崖下。

1.0.5危巖防治工程采用新技術(shù)、新方法和新設(shè)備時,應(yīng)按相關(guān)規(guī)定進行檢測或?qū)?/p>

定。

【條文說明】根據(jù)《建設(shè)工程勘察設(shè)計管理條例》的規(guī)定:

第六條國家鼓勵在建設(shè)工程勘察、設(shè)計活動中采用先進技術(shù)、先進工藝、先

進設(shè)備、新型材料和現(xiàn)代管理方法。

第二十九條建設(shè)工程勘察、設(shè)計文件中規(guī)定采用的新技術(shù)、新材料,可能影

響建設(shè)工程質(zhì)量和安全,又沒有國家技術(shù)標準的,應(yīng)當(dāng)由國家認可的檢測機構(gòu)進

行試驗、論證,出具檢測報告,并經(jīng)國務(wù)院有關(guān)部門或者省、自治區(qū)、直轄市人

民政府有關(guān)部門組織的建設(shè)工程技術(shù)專家委員會審定后,方可使用.

L0.6危巖防治工程應(yīng)符合環(huán)境保護、水土保持、文物保護等的相關(guān)要求。

1.0.7危巖防治工程除應(yīng)符合本規(guī)范外,尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)強制性標準的規(guī)定。

2術(shù)語

2.1.1危巖體dangcrousrock

被多組結(jié)構(gòu)面切割分離,穩(wěn)定性差,可能發(fā)生崩塌和落石的地質(zhì)體。

2.1.2崩塌rockfall

陡峻斜坡上的巖土體,因根部空虛,折斷壓碎或局部滑移,失去穩(wěn)定,在重

力作用下突然脫離母體,向下傾倒、翻滾、滾動、淮積在坡腳或溝谷的地質(zhì)現(xiàn)象。

2.1.3落石

規(guī)模較小的危巖體在重力作用下降落或滾落的地質(zhì)現(xiàn)象。

2.1.4滑移式崩塌sliding-typcrockfall

陡峻斜坡的危巖體在重力等因素作用下沿傾向坡外的軟弱結(jié)構(gòu)面滑出坡外,

產(chǎn)生以豎向為主的運動,

2.1.5傾倒式崩塌toppling-typerockfalI

陡峻斜坡上以垂直節(jié)理或裂隙與穩(wěn)定的母巖分開的危巖體,在重力等因素作

用下,因重心外移傾倒,產(chǎn)生以蛻向為主的運動,終堆積于坡腳的過程與現(xiàn)象。

2.1.6墜落式崩塌falling-typerockfall

受裂隙切割或下部懸空,陡峻斜坡上危巖體,在重力等因素作用下,脫離母

體向下運動,終堆積于坡腳的過程與現(xiàn)象。

2.1.7結(jié)構(gòu)面

巖體中由于地質(zhì)構(gòu)造、重力卸荷、風(fēng)化等因素作用下形成的不連續(xù)面。

2.1.8危巖勘察dangerousrockmassinvestigation

通過調(diào)查、測繪、勘探等手段,對危巖區(qū)進行的地質(zhì)工作,提出綜合報告和

圖件。

2

3基本規(guī)定

3.0?1線路通過斜坡地區(qū),有下列情況之一時?,應(yīng)按危巖進行工程地質(zhì)勘察,并根據(jù)

勘察成果,采取相應(yīng)的防治措施:

1邊坡坡高、坡陡、坡面不平整。

2巖土體的節(jié)理、裂隙發(fā)育,結(jié)構(gòu)面多張開。

3邊坡坡腳、坡面有巖石停積。

3.0.2危巖勘察應(yīng)根據(jù)危巖發(fā)育類型、地形及周邊環(huán)境,采用人工調(diào)查、無人機攝影、

地質(zhì)調(diào)查、地形測量、裂縫量測,以及挖探、鉆探、物探、孔內(nèi)攝影、監(jiān)測等綜合

勘察手段。

3.0.3危巖防治應(yīng)根據(jù)危巖類型、危巖防護等級及地質(zhì)、運動軌跡及周邊環(huán)境等,采

用繞避、原位整治、攔擋、遮擋、引導(dǎo)、緩沖等防治措施,必要時可采取監(jiān)測措施。

3.0.4危巖類型可按危巖體的規(guī)模、邊坡高度、破壞形式等進行分類,分類可下列規(guī)

定進行:

1危巖體規(guī)模等級可按表3.4.4-1錯誤!未找到引用源。分為小型危巖、中型危

巖和大型危巖。

表3.4.4-1危巖體規(guī)模等級劃分表

類別危巖類型危巖體積V

落石危巖V<1m3

小型危巖

崩塌危巖100m3>V^10ma

中型危巖崩塌危巖10000m3>V^100m3

落石危巖10m31n?

大型危巖

崩塌危巖V^IOOOOm3

2依據(jù)危巖體按所處相對高度按表34.4-2分為低位危巖、中位危巖、高位危

巖、特高位危巖。

3

表3A.4-2危巖體按所處相對高度分類

危巖體相對高度

HW1515VHW5050VHW100H>100

(H)m

危巖類型低位危巖中位危巖高位危巖特高位危巖

注:H為危巖體頂端距離陡崖坡腳高差。

3依據(jù)成因機理按表3.043分類將危巖體破壞模式分為傾倒式、滑移式、墜

落式等三類。

表3.0.4-3危巖體破壞模式

破壞形式巖性結(jié)構(gòu)面地貌受力狀態(tài)起始運動形式

多為垂直節(jié)理、

直立或陡傾峽谷、直立主要受傾覆

傾倒式危巖陡傾坡內(nèi)~直立傾倒

坡內(nèi)的巖層岸坡、懸崖力矩作用

層面

多為軟硬相有傾向臨空面的陡坡通?;泼嬷饕?/p>

滑移式危巖滑移、墜落

間的巖層結(jié)構(gòu)面大于55°受剪切力

垂直裂隙發(fā)育,

大于45°自重引起的

墜落式危巖堅硬巖層通常無傾向臨空下錯、墜落

的陡坡剪切力

的結(jié)構(gòu)面

3.0.5危巖防護等級應(yīng)根據(jù)周邊環(huán)境、危害后果等,按表3.0.5將危巖防治工程劃分

為三級。

表3.0.5危巖防治工程分級表

周邊環(huán)境后果描述定性描述等級

軌道侵入鐵路建筑限界。

—?

橋梁、路基、其他重可能破壞橋梁、路基等結(jié)構(gòu),使美喪失承載能力;特大

要結(jié)構(gòu)物地段可能破壞重要結(jié)構(gòu)物。

橋梁、路基、其他重

可能影響橋梁、路基、重要結(jié)構(gòu)物的正常使用。重大二

要結(jié)構(gòu)物地段

其他除等級一、二以外的其他情況一般三

4

3.0.6危巖穩(wěn)定性分析應(yīng)進行山體穩(wěn)定性分析、坡體穩(wěn)定分析、坡面穩(wěn)定分析依次

進行。

3.0.7危巖穩(wěn)定性可分為穩(wěn)定、基本穩(wěn)定、欠穩(wěn)定和不穩(wěn)定等狀態(tài)。危巖穩(wěn)定的穩(wěn)

定狀態(tài)可按表3.0.7進行劃分。

表3.0.7圍巖穩(wěn)定狀態(tài)劃分

穩(wěn)定狀態(tài)

破壞模式

穩(wěn)定基本穩(wěn)定欠穩(wěn)定不穩(wěn)定

滑移式F^FtFt>F^\.\5F<1.00

傾倒式F^Ft251.25>FA.OOF<1.00

墜落式F^Ft產(chǎn)31.351.35>F^I.OO尸〈1.00

注:R為危巖穩(wěn)定安全系數(shù)。

3.0.8危巖穩(wěn)定安全系數(shù)應(yīng)根據(jù)崩塌防治工程等級和破壞模式按表3.0.8確定,當(dāng)穩(wěn)

定系數(shù)小于穩(wěn)定安全系數(shù)時應(yīng)進行處理。

表3.0.8危巖穩(wěn)定安全系數(shù)

防治工程等級

破壞模式一級二級三級

一般工況校核工況一般工況校核工況一般工況校核工況

滑移式1.401.151.301.101.201.05

傾倒式1.501.201.401.151.301.10

墜落式1.601.251.501.201.401.15

3.0.9危巖監(jiān)測包括地表裂縫、傾斜、水平位移、沉降等地表位移監(jiān)測,必要時采

用深部位移監(jiān)測,監(jiān)測期限應(yīng)貫穿施工階段并延伸至運營階段。

3.0.10運維與管理應(yīng)逐點建立危巖體專項檔案,實行定期或不定期檢查和養(yǎng)護制度,

發(fā)現(xiàn)異常及時采取措施,

3.0.11危巖防治時應(yīng)設(shè)置必要檢查和維修道路。

5

4危巖勘察與穩(wěn)定性評價

4.1一般規(guī)定

4.1.1危巖地段勘察宜采用遙感圖像地質(zhì)解譯與野外地質(zhì)調(diào)繪相結(jié)合的方法進行

地質(zhì)調(diào)繪,植被發(fā)育、地形高陡區(qū)可采用無人機傾斜攝影測量、三維激光掃描等

方法輔助調(diào)查。

4.1.2工程地質(zhì)選線應(yīng)符合下列要求:

1線路應(yīng)繞避山高坡陡巖層受結(jié)構(gòu)面切割嚴重、危巖密集分布、可能產(chǎn)生大

規(guī)模崩塌或治理難度極大的危巖地段,且不易設(shè)置在不穩(wěn)定的陡崖下。

2危巖規(guī)模小,防治方案技術(shù)可行、經(jīng)濟合理時,線路可選擇在有利部位經(jīng)

整治后通過。

4.1.3初測應(yīng)進行下列工作:

1查明勘察范圍內(nèi)危巖的分布范圍、規(guī)模、類型及穩(wěn)定程度。

2控制和影響線路方案的危巖應(yīng)終點進行地質(zhì)調(diào)繪,查明工程地質(zhì)、水文地

質(zhì)、地震、水文、氣象條件,微地貌特征、裂隙發(fā)育、變形情況。

3控制和影響線路方案的危巖工點,宜結(jié)合工程設(shè)置進行勘探與測試,必要

時應(yīng)進行變形觀測。

4.1.4定測應(yīng)進行下列工作:

1應(yīng)查明地形、地貌、微地貌形態(tài)與植被,地層巖性及風(fēng)化程度,地質(zhì)構(gòu)造、

各種結(jié)構(gòu)面特征及組合關(guān)系、層間軟弱夾層,地表地下水對危巖穩(wěn)定性的影響,

必要時應(yīng)進行簡易巖塊滾落試驗;

2勘探與測試宜結(jié)合工程設(shè)置進行;

4.1.5危巖工程調(diào)查、地質(zhì)測試應(yīng)符合下列要求:

1宜采用挖探查明被覆蓋危巖體的結(jié)構(gòu)面的性質(zhì)、產(chǎn)狀、貫通性、光滑程度、

充填物、相互切割關(guān)系、含水狀態(tài);

2為了解危巖體的落石滾落特點,有條件時可在現(xiàn)場做落石試驗;

6

3必要時可對裂隙進行變形觀測。

4.1.6施工階段應(yīng)進行下列工作:

1核對危巖工點地質(zhì)資料;

2施工引起工程地質(zhì)環(huán)境改變,造成危巖時,應(yīng)提出指導(dǎo)性施工建議及施工

注意事項;

3危巖嚴重地段,應(yīng)進行觀測,并提出整治措施建議,保證施工人身、機具

及公共安全

4施工中新發(fā)生的危巖工程地質(zhì)勘察,應(yīng)符合本規(guī)范第5.1.5節(jié)的規(guī)定。

4.1.7運營階段應(yīng)進行下列工作:

1危巖嚴重地段應(yīng)進行監(jiān)測和預(yù)報工作,為工程加固積累資料;

2危巖發(fā)展趨勢明顯的地段應(yīng)調(diào)查原因,提出整治措施建議,必要時應(yīng)進行

地質(zhì)勘察工作,其內(nèi)容和要求應(yīng)符合本規(guī)范第5.1.5節(jié)的規(guī)定。

4.2地質(zhì)勘察

4.2.1危巖體應(yīng)在勘察階段通過資料收集、地質(zhì)調(diào)繪及勘探測試手段查明危巖崩塌

的位置、形態(tài)、分布高程、規(guī)模,并應(yīng)包括下列內(nèi)容:

1危巖體及周邊的地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性、地形地貌、巖(土)體結(jié)構(gòu)類型、

斜坡組構(gòu)類型。巖(土)體結(jié)構(gòu)應(yīng)初步查明軟弱(夾)層、斷層、褶曲、裂隙、

裂縫、臨空面、側(cè)邊界、底界(崩滑帶)以及它們對危巖體的控制和影響。

2危巖體及周邊的水文地質(zhì)條件和地下水賦存特征。

3危巖體周邊及底界以下地質(zhì)體的工程地質(zhì)特征。

4危巖體變形發(fā)育史。歷史上危巖體形成的時間,危巖體發(fā)生崩塌的次數(shù)、

發(fā)生時間,崩塌前兆特征、方向、運動距離、堆積場所、規(guī)模、誘發(fā)因素,變形

發(fā)育史、崩塌發(fā)育史、災(zāi)情等。

5危巖體成因的誘發(fā)因素,包括降雨、河流沖刷、地面及地下開挖、采掘等

因素的強度、周期以及它們對危巖體變形破壞的作用和影響。在高陡臨空地形條

7

件下,由崖下碉掘型采礦引起山體開裂形成的危巖體,應(yīng)詳細調(diào)查采空區(qū)的面積、

采高、分布范圍、頂?shù)装鍘r性結(jié)構(gòu),開采時間、開采工藝、礦柱和保留條帶的分

布,地壓現(xiàn)象(底鼓、冒頂、片幫、鼓幫、開裂、壓碎、支架位移破壞等)、地

壓顯示與變形時間,地壓監(jiān)測數(shù)據(jù)和地壓控制與管理辦法,研究采礦對危巖體形

成與發(fā)展的作用和影響,

4.2.2危巖(危石)崩塌影響范圍確定應(yīng)采用崩塌歷史調(diào)查法;當(dāng)未發(fā)生過崩塌時,

可采用崩塌運動學(xué)分析法計算;必要時可采用現(xiàn)場落石試驗法確定。崩塌歷史調(diào)

查應(yīng)包括下列內(nèi)容:

1崩塌堆積物的空間分布特征,包括崩落物的邊界以及不同位置崩塌堆積物

的厚度、大?。?/p>

2崩塌堆積物的巖性、磨圓度、風(fēng)化程度、溶蝕程度以及新老崩塌物的位置

關(guān)系;

3崩塌體運動過程中遺留在地表的撞擊等運動痕跡;

4崩塌堆積物周邊環(huán)境特征;

5危巖體下方斜坡的人工改造情況;

6有關(guān)崩塌的史料記載和崩塌發(fā)生地原住居民的口頭傳述。

4.2.3危巖地段地質(zhì)勘察應(yīng)收集收集己有地形地質(zhì)、洪水沖刷、工程活動等工程情

況以及降雨、地震、遙感數(shù)據(jù)等相關(guān)資料。

4.2.4危巖地段地質(zhì)調(diào)繪精度應(yīng)滿足工程需要,宜采用大比例尺,現(xiàn)場調(diào)繪應(yīng)進行

記錄、素描、拍照,并訪問當(dāng)?shù)鼐用窳私鈿v史上落石情況。地形困難時,可采用

無人機航拍危巖體,或者采用三維激光掃描儀進行測繪。

4.2.5工程地質(zhì)平面圖比例宜為1:100?1:500,工程地質(zhì)斷面圖比例宜為1:

10-1:100,成果資料應(yīng)有影像、照片。

4.2.6危巖地段地質(zhì)勘察應(yīng)采取必要的勘探和試驗,并應(yīng)符合下列規(guī)定:

1危巖淺部的地質(zhì)結(jié)構(gòu)面宜采用槽探法。

2危巖較深部的地質(zhì)結(jié)構(gòu)面發(fā)育情況宜采用缶探或物探等方法判斷。

8

3控制危巖體邊界的主結(jié)構(gòu)面宜采取巖石試樣進行巖石的抗壓、抗拉和抗剪

強度(飽和、天然)等室內(nèi)物理力學(xué)試驗,確定其物理力學(xué)參數(shù),為評價危巖體

穩(wěn)定性和錨固工程設(shè)計提供地質(zhì)參數(shù)。試驗巖石樣應(yīng)選取結(jié)構(gòu)面或兩側(cè)的巖石樣,

可在探槽中刻取或鉆孔采取巖心樣。

4.2.7可能受水體影響的危巖應(yīng)進行水質(zhì)簡分析,并分析水體對鋼筋、混凝土等的

腐蝕性。

4.2.8分析危巖體崩塌的可能性,初步劃定危巖體崩塌可能造成的災(zāi)害范圍,進行

災(zāi)情的分析與預(yù)測。

4.2.9危巖體崩塌后可能的運動方式和軌跡,在不同崩塌體積條件下崩塌運動的最

大距離。在峽谷區(qū),要重視氣墊浮托效應(yīng)和折射回彈效應(yīng)的可能性及由此造成的

特殊運動特征與危害。

4.2.10危巖體崩塌可能到達并堆積的場地的形態(tài)、坡度、分布、高程、地層巖性與

產(chǎn)狀及該場地的最大堆積容量。在不同體積條件下,崩塌塊石越過該堆積場地向

下運移的可能性,最終堆積場地。

4.2.11可能引起的其它次生災(zāi)害類型(如涌浪,堰塞湖等)和規(guī)模,確定其成災(zāi)范

圍,進行災(zāi)情的分析與預(yù)測。

4212重要保護區(qū),必要且有場地條件時宜進行現(xiàn)場落石滾落試驗,以輔助分析落

石運動軌跡及沿程破壞特征(包括落石自身解體破壞和對其他物體的破壞),試驗

現(xiàn)場應(yīng)做好安全措施。試驗成果應(yīng)為落石滾落試驗記錄和影像。

4.3穩(wěn)定性分析

4.3.1危巖穩(wěn)定性主要有以下四個方面的影響因素:

1地形特征:包括斜坡的形態(tài)、坡度、高度、狀態(tài)(表層脫落、裂縫、變形)、

地表覆蓋及以往落石情況等;

2地質(zhì)條件:地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造構(gòu)造、巖體結(jié)構(gòu)、巖石的強度、風(fēng)化、裂

隙發(fā)育特征、地下水情況等;

9

3氣象條件:當(dāng)?shù)氐慕邓考邦l次、積雪、凍結(jié)融解等;

4自然及人為因素:地震活動、人工切坡、振動等。

4.3.2危巖應(yīng)根據(jù)破壞模式按滑移式危巖、墜落式危巖、傾倒式危巖分別進行計算

穩(wěn)定性,并計算危巖的最大彈跳高度和最大滾動距離、最大沖擊力。

4.3.3危巖穩(wěn)定性計算所采用的荷載可分為危巖自重、裂隙水壓力和地震力。對崩

塌堆積體穩(wěn)定性評價進行評價時,應(yīng)考慮上方崩塌沖擊荷載的作用。

4.3.4滑移式危巖穩(wěn)定性計算可根據(jù)后緣裂隙情況按后緣有陡傾裂隙、后緣無陡傾

裂隙進行,并應(yīng)符合下列規(guī)定:

1后緣有陡傾裂隙且滑面緩傾的滑移式危巖穩(wěn)定性按下式計算(圖4.3.4-1)

錯誤!未找到引用源。:

圖434-1后緣有陡傾裂隙的滑移式危巖計算示意

_[(G+GJcos〃-0sin0-Psin0-U]吆0+必

(G+GJsin?+0cos0+Pcos0(式4.3.4-1)

(式4.342)

u=J九八/

(式4.3.4-3)

式中:

V—后緣陡傾裂隙水壓力(kN);

鼠—后緣陡傾裂隙充水高度(m),根據(jù)裂隙情況及匯水條件確定;

U----滑面水壓力(kN);

10

A----滑面面積(m2);

B——后緣陡傾裂隙充水范圍內(nèi)沿裂隙走向平均寬度(m);

G——危巖自重(kN);

Gb---危巖豎向附加荷載(kN);方向指向下方時取正值,指向上方時取

負值;

Q—危巖水平荷載(不含后緣陡傾裂隙水壓力)(kN);方向指向坡外

時取正值,指向坡內(nèi)時取負值;當(dāng)考慮地震力時,地震力取危巖

自重與危巖豎向附加荷載之和與水平地震系數(shù)0.05的乘積;

c——滑面粘聚力(kPa);

(P—滑面內(nèi)摩擦角(°);

0——滑面傾角(°)o

2后緣無陡傾裂隙的滑移式危巖穩(wěn)定性按下式計算(圖434-2)錯誤!未找到

引用源。:

圖4.3.4-2后緣無陡傾裂隙的滑移式危巖穩(wěn)定性計算

[(G+G)cos〃-0sm〃-c/

(G+6)sin0+0cos〃(式4.344)

(式43.4-5)

式中:

F—危巖穩(wěn)定系數(shù);

c—滑面粘聚力(kPa);當(dāng)充當(dāng)滑面的裂隙未貫通時取貫通段和未貫通

)1

段粘聚力按面積加權(quán)的加權(quán)平均值,未貫通段粘聚力取巖體粘聚

力;

9——滑面內(nèi)摩擦角(°);當(dāng)充當(dāng)滑面的裂隙未貫通時取滑面平均內(nèi)摩擦

系數(shù)的正切,滑面平均內(nèi)摩擦系數(shù)取貫通段和未貫通段內(nèi)摩擦系

數(shù)按面積加權(quán)的加權(quán)平均值,未貫通段內(nèi)摩擦系數(shù)取巖體內(nèi)摩擦

系數(shù);

V—充當(dāng)滑面的裂隙貫通段水壓力(kN);

----充當(dāng)滑面的裂隙貫通段充水高度(m),根據(jù)裂隙情況及匯水條件

確定;wh

B——充當(dāng)滑面的裂隙貫通段充水范圍內(nèi)沿裂隙走向平均寬度(m);

其余各符號意義同本條1)款。

4.3.5墜落式危巖穩(wěn)定性計算可根據(jù)破壞形式按下切墜落、折斷墜落進行,并應(yīng)符

合下列規(guī)定:

1墜落式危巖下切墜落穩(wěn)定性按下式計算(圖4.3.5-1)錯誤!未找到引用源。:

圖43.5-2墜落式危巖下切墜落穩(wěn)定性計算

F=——;——;—

G+Gb(式435-1)

12

式中:

C—危巖體粘聚力(kPa);

H—后緣裂隙上端到未貫通段下端的垂直距離(m);

h——后緣裂隙深度(m);

B——后緣裂隙未貫通段沿裂隙走向平均寬度(m);

其余各符號意義同本條1)款。

2墜落式危巖折斷墜落穩(wěn)定性按下式計算(式435-2錯誤!未找到引用源。):

1-P

(G+a)4+04+P:兒+:(〃一力)

2」(式435-2)

式中:

—危巖體豎向荷載(包括危巖體重力和危巖體上豎向附加荷載)作用

點與后緣鉛垂面中點的水平距離(m);

bo—危巖體上水平荷載作用點與后緣鉛垂面中點的垂直距離(m);

lo—既有支擋結(jié)構(gòu)有效支擋力作用點與后緣鉛垂面中點的垂直距離(m);

B——后緣陡傾裂隙未貫通段沿裂隙走向平均寬度(m);

(Ji----巖體抗拉強度(kPa);

M—后緣陡傾裂隙水壓力(kN);

m,一后緣陡傾裂隙充水高度(m),根據(jù)裂隙情況及匯水條件確定;

G—危巖抗彎力矩計算系數(shù),按折斷面形態(tài)在1/12?1/6之間取值,當(dāng)

折斷面為矩形時取1/6;

4.3.6傾倒式危巖穩(wěn)定性計算可根據(jù)破壞形式按下切墜落、折斷墜落進行,并應(yīng)符

合下列規(guī)定:

1傾倒式危巖底部折斷傾倒穩(wěn)定性(圖4.3.6-1)計算應(yīng)符合下列規(guī)定:

1)當(dāng)危巖體重心位于危巖體底面中點內(nèi)側(cè)時,傾倒式危巖底部折斷傾倒穩(wěn)定

性(圖4.3.6-1)可按下式計算:

13

Q方4+(G+Gje

六。%+/i,兒…、

3(式4.3.6-1)

展,修(式4.362)

2)當(dāng)危巖體重心位于危巖體底面中點外側(cè)時,傾倒式危巖底部折斷傾倒穩(wěn)定

性可按下式計算:

式中:

V—后緣陡傾裂隙水壓力(kN);

W7,——后緣陡傾裂隙充水高度(m),根據(jù)裂隙情況及匯水條件確定;

B——后緣陡傾裂隙充水范圍內(nèi)沿裂隙走向平均寬度(m);

e—危巖體豎向荷載作用點到危巖體底面中點的水平距離(m);

ho—危巖體水平荷載作用點到危巖體底面中點的豎直距離(m);

b—危巖體底面平行失穩(wěn)方向?qū)挾龋╩l;

14

Bi——危巖體底面垂直失穩(wěn)方向?qū)挾龋╩);

f—危巖抗彎力矩計算系數(shù),按折斷面形態(tài)在1/12-1/6之間取值,當(dāng)

折斷面為矩形時取1/6;

3)當(dāng)塊體的截面寬度變化較大時,應(yīng)將若干截面寬度變化較大處的截面

視為可能的塊體底面計算穩(wěn)定系數(shù)。

2傾倒式危巖后部拉斷傾倒穩(wěn)定性(圖4.3.6?2)計算應(yīng)符合下列規(guī)定:

1)對危巖體重心在基座頂面前緣內(nèi)側(cè)情形,傾倒式危巖后部拉斷傾倒穩(wěn)定性可

按下式計算(圖436-2):

圖436-2傾倒式危巖拉斷傾倒穩(wěn)定性計算

(,一方)-

(G.+2。%----;—Bn.

cos*a

0也+/-1----+-H--h-+---丫,-

3sin"sin夕cos。(式436-4)

(式4.36-5)

2)對危巖體重心在基座頂面前緣外側(cè)情形,傾倒式危巖后部拉斷傾倒穩(wěn)定性

可按下式計算:

28sq

________________18s“a

~7T1""""/LII-h_Z>cos(/?-a)

(G+GM+04+明?丹+-^+—

|_3sin尸sin/?cosa(式4.3.6-6)

15

式中:

V—后緣陡傾裂隙水壓力(kN);

H7,——后緣陡傾裂隙充水高度(m),根據(jù)裂隙情況及匯水條件確定;

B——后緣陡傾裂隙充水范圍內(nèi)沿裂隙走向平均寬度(m);

B)—后緣陡傾裂隙未貫通段沿裂隙走向平均寬度(m);

a——危巖體豎向荷載作用點到轉(zhuǎn)動點的水平距離(m);

B——后緣陡傾結(jié)構(gòu)面傾角(°):

ho—危巖體水平荷載作用點到轉(zhuǎn)動點的垂直距離(m);

a——危巖體與基座接觸面傾角(°);

b—后緣裂隙的延伸段下端到轉(zhuǎn)動點的水平距離(即塊體與基座接觸面

長度的水平投影)(m);

0—危巖抗彎力矩計算系數(shù),按折斷面形態(tài)在1/12?1/6之間取值,當(dāng)

折斷面為矩形時取1/6;

3)完全分離的傾倒式危巖傾倒穩(wěn)定性按(式4.3.6-1)式和(式436-1)式計

算。

4.3.7危巖體最大彈跳高度可按下列公式計算:

rj.(v/sill/?)2

%二5,1一.+-

2g(式4.3.7-1)

_v/2sin0cos0

g(式4.372)

—(e.cos.+Qinay(式心徵)

f,(式4374)

(式4.375)

6^=arctan(—cota)

4(式4.376)

式中:

H,nax——危巖體最大彈跳高度(m);

S——危巖體彈跳最高點距離起跳點的水平距離(m);

V,--危巖體碰撞坡面后的反彈速度(m/s);

V(----危巖體碰撞坡面的入射速度(m/s):

Vox----危巖體脫離母巖后沿x軸的初速度(m/s);

—危巖體脫離母巖后沿y軸的初速度(m/s);

g——重力加速度(m/s2);

/——危巖體系墜落時間(s),由墜落初速度及具體地形按自由落體的公

式試算得出;

加,et—巖塊法向回彈系數(shù)和切向回彈系數(shù),由錯誤!未找到引用源。

確定;

a——斜坡坡角(°);

P——危巖體運動方向與水平面的夾角(°);

0——危巖體反彈方向與坡面的夾角(°)o

表4.3.7-I巖塊的回彈系數(shù)

地面巖性

礎(chǔ);撞系數(shù)

堅硬巖、較硬巖較軟巖、軟硬土普通士松土

巖、極軟巖

法向回彈系數(shù)60.40.350.300.260.22

切向回彈系數(shù)。0.860.840.810.750.65

4.3.8危巖體最大滾動距離可按下列公式計算:

v,2

Sg=07x-------------------------------

gcosa(tan-tan內(nèi))(式".a

%(式4.3.&2)

tan內(nèi)=—

r(式438-3)

式中:

17

tan(pd—滾動摩擦系數(shù),可由公式(43.8-3)得出,也可按表4.3.8取經(jīng)

驗值;

—危巖體碰撞坡面后沿坡面的反彈速度,即初始滾動速度(m/s);

Vi---危巖體碰撞坡面的入射速度(m/s);

日——巖塊切向回彈系數(shù),由表27確定;

r----危巖體的半徑(m);

I.——危巖體在坡面的支撐點距離重心在坡面法線方向上的距離(m);

Smax---危巖體最大滾動距離(m)。

表4.3.8巖塊滾動摩擦系數(shù)

坡面特征滾動摩擦系數(shù)

光滑巖面、混凝土表面0.30-0.60

較軟巖、軟巖、極軟巖巖面,強風(fēng)化堅硬巖、較硬巖巖面0.40-0.60

塊石堆積坡面0.55-0.70

密實碎石堆積坡面、硬土坡面、植被(灌木叢為主)發(fā)育0.55-0.85

密實碎石堆積坡面、硬土坡面、植被不發(fā)育或少量雜草0.50-0.75

松散碎石坡面、軟土坡面、植被(灌木叢為主)發(fā)育0.50-0.85

軟土坡面、植被不發(fā)育或少最雜草0.50-0.85

4.3.9危巖崩塌后的最大沖擊力應(yīng)按下式計算:

國1?〃"JL5」(式439-1)

匕="+卻<式4.392)

式中:

Pm(Lx---危巖崩塌后的最大沖擊力(N);

E2——受沖擊體的彈性模量(N/m2);

〃2——受沖擊體的泊松比;

18

rl——危巖的半徑(m);

ml----危巖的質(zhì)量(kg);

備——危巖法向回彈系數(shù),由表4.3.8-1確定;

Vn----危巖碰撞坡面的法向入射速度(m/s);

VQ>----危巖脫離母巖后沿y軸的初速度(m/s);

g——重力加速度(m/s2);

t—危巖體墜落時間(s),由墜落初速度及具體地形按自由落體的公式

試算得出。

4310對可能快速落入河流、水庫引發(fā)涌浪災(zāi)害的危巖,應(yīng)進行涌浪計算,涌浪計

算應(yīng)包括崩塌激起的初始浪高的計算及涌浪在河道中的傳播計算。

【條文說明】涌浪計算可以參照《重慶地質(zhì)災(zāi)害防治工程勘察規(guī)范》

DB50Tl43-2018附錄G的規(guī)定。

4.3.11危巖崩塌評價與預(yù)測可按陡崖、危巖和崩塌堆積體等進行,危巖的穩(wěn)定性評

價應(yīng)符合下列規(guī)定:

1危巖穩(wěn)定性定性評價可根據(jù)危巖特征、母巖特征、危巖與母巖接觸特征及

己有變形破壞跡象,采用地質(zhì)類比或結(jié)構(gòu)面赤平投影等方法。

2陡崖穩(wěn)定性定性評價可根據(jù)陡崖形態(tài)、卸荷裂隙特征、結(jié)構(gòu)面組合關(guān)系及

巖體完整性,采用地質(zhì)類比或結(jié)構(gòu)面赤平投影等方法;崩塌堆積體整體穩(wěn)定性定

性評價可根據(jù)崩塌堆積體特征和堆積床特征采用地質(zhì)類比方法;但當(dāng)崩塌堆積體

或陡崖部分地段參照本標準有關(guān)不穩(wěn)定斜坡.勘察的要求進行.勘察時,應(yīng)按本標準

有關(guān)不穩(wěn)定斜坡評價與預(yù)測的要求對崩塌堆積體或陡崖相應(yīng)地段進行評價與預(yù)測。

3崩塌堆積體中孤石穩(wěn)定性定性評價可根據(jù)孤石特征、周圍巖土體特征及孤

石與周圍巖土體接觸特征采用地質(zhì)類比方法。

4危巖穩(wěn)定性評價應(yīng)給出危巖在一般工況(即天然工況和暴雨工況)下的穩(wěn)

定系數(shù)和穩(wěn)定狀態(tài)、在校核工況(即地震工況)下的穩(wěn)定系數(shù),判定危巖穩(wěn)定性

是否滿足要求。危巖穩(wěn)定性評價應(yīng)考慮危巖內(nèi)部因結(jié)構(gòu)面切割形成的次級危巖穩(wěn)

19

定性的差異。懸挑危巖的穩(wěn)定性評價尚應(yīng)考慮基座巖壁在危巖治理工程設(shè)計使用

年限內(nèi)因極軟巖崩解造成的后退帶來的不利影響,基座巖壁后退距離可取極軟巖

崩解速率與危巖治理設(shè)計使用年限的乘積。

5危巖穩(wěn)定狀態(tài)應(yīng)根據(jù)定性分析和危巖穩(wěn)定性計算結(jié)果綜合判定,以定性為

主、定量為輔。

6危巖穩(wěn)定計算是所采用的工況可分為天然工況、暴雨工況和地震工況。計

算中所采用的暴雨強度應(yīng)是重現(xiàn)期為20年的暴雨強度。

7危巖穩(wěn)定性計算中各工況考慮的荷載組合應(yīng)符合下列規(guī)定:

1)對天然工況和暴雨工況,考慮自重、裂隙水壓力;

2)對地震工況,考慮自重和地震力,對滑移式危巖和傾倒式危巖還考慮暴雨

時的裂隙水壓力。

8考慮降雨對危巖穩(wěn)定性的影響時,除應(yīng)計算暴雨時裂隙水壓力外,還應(yīng)分

析降雨引起的土體物質(zhì)遷移所導(dǎo)致的上覆土體自重變化。

9危巖穩(wěn)定性計算剖面應(yīng)通過危巖體重心。

危巖(危石)評價與預(yù)測應(yīng)給出危巖(危石)崩塌途經(jīng)區(qū)域和可能到達的范

圍,進行災(zāi)情的分析與預(yù)測。

10在峽谷區(qū),崩塌體運動方向及影響距離預(yù)測應(yīng)重視氣墊浮托效應(yīng)和折射

回彈效應(yīng)的可能性及由此造成的特殊運動特征與危害。

11崩塌體運動方向及影響距離預(yù)測應(yīng)分析崩塌體可能到達并堆積的場地地

形、坡度、分布、高程、地層巖性與產(chǎn)狀及該場地的最大堆積容積,并分析在不

同堆積條件下,崩塌體越過堆積場地向下運移的可能性及最終堆積場地。

12崩塌體運動方向及影響距離預(yù)測應(yīng)分析崩塌后可能引起的次生災(zāi)害類型

(如滑坡、泥石流、涌浪,堰塞湖等)和規(guī)模,確定其成災(zāi)范圍,進行災(zāi)情的分析與

預(yù)測。

20

4.4運動軌跡分析

4.4.1根據(jù)歷史落石發(fā)生概況或現(xiàn)場落石試驗的運動特點、可能體量、塊度與形態(tài)、

可能啟動模式、主要運動方向及落石碰撞碎裂模式等資料,計算或模擬落石運動

軌跡,獲取沖擊動能和彈跳高度等參數(shù),為被動防護網(wǎng)或引導(dǎo)式防護網(wǎng)設(shè)計提供

依據(jù)。該項工作宜由設(shè)計部門完成。落石計算分析方法見附錄B。

4.4.2鐵路隧道進出口、車站等重要設(shè)施宜進行三維落石運動軌跡數(shù)值模擬。依據(jù)

落石源分布特征、塊體方量、碰撞恢復(fù)系數(shù)、動摩擦角等,模擬落石在三維空間

運動軌跡,獲取沖擊動能、彈跳高度和堆積區(qū)分布等特點,為鐵路選線布置和引

導(dǎo)防護措施設(shè)計提供依據(jù)。該項工作宜由設(shè)計部門完成。

21

5清除工程

5.1一般規(guī)定

5.1.1清除工程設(shè)計、施工應(yīng)遵循“一次根治,安全可靠、不留隱患”的原則。

5.1.2開展危巖清除設(shè)計前,應(yīng)通過現(xiàn)場踏勘、測繪、空中攝影等方法,查清危巖

分布。設(shè)計應(yīng)明確清除對象、范圍、建議采取的清除施工方法以及必要的臨時防

護措施。清除后的邊坡應(yīng)進行穩(wěn)定性分析評估。

5.1.3根據(jù)危巖規(guī)模、特征、周邊環(huán)境、施工條件等,可采取人工清除、機械清除、

靜態(tài)碎裂清除或爆破清除等方法,也可采用多種方法組合使用。

5.1.4清除工程施工前,施工單位應(yīng)進行現(xiàn)場核查,編寫專項施工、安全方案,包

括施工工法、施工安全防護措施、質(zhì)量控制措施等,經(jīng)評審后實施。當(dāng)采取爆破

清除時應(yīng)進行專項爆破設(shè)計,并按相關(guān)規(guī)定進行安全評估、評審和審批。臨近營

業(yè)線時,應(yīng)當(dāng)取得鐵路主管部門的批準,并符合相關(guān)規(guī)范規(guī)定的要求。

5.1.5在清除前或清除過程中,宜先建立完善的地表排水系統(tǒng)。

5.1.6清除過程中應(yīng)進行危巖位移和針對重要保護對象振動監(jiān)測。

5.1.7清除施工前,當(dāng)施工影響區(qū)范圍內(nèi)有需要保護的建筑物時,根據(jù)地形地質(zhì)條

件,應(yīng)提前設(shè)置攔微、覆蓋等臨時防護措施,如預(yù)留隔墻、鋼軌防護欄柵、攔石

墻、被動防護網(wǎng)、開口式簾式網(wǎng)等。

5.1.8人力錘擊楔裂或靜態(tài)破碎清除過程中當(dāng)需要限制危巖滾落時?,應(yīng)對危巖采取

相應(yīng)的臨時固定、支撐、限制滾落方向等措施。

5.2人力錘擊楔裂法

5.2.1浮石、獨石等體積較小的危巖宜采用人力錘擊楔裂法。

5.2.2鉆孔宜采用垂直孔,邊緣鉆孔與危巖邊界距離不宜超過0.3m,鉆孔結(jié)合形

態(tài)布置應(yīng)使裂開后的巖塊適宜人工清理。

22

5.2.3施工腳手架及工作平臺,應(yīng)加強與巖體連接,并符合相關(guān)規(guī)程規(guī)定。

5.3機械清除法

5.3.1對清方量大、環(huán)境敏感、有大型機械作業(yè)條件的危巖,宜采用機械清除法。

5.3.2開挖前施工單位應(yīng)對機械作業(yè)的安仝性進行現(xiàn)場檢查、評估,當(dāng)發(fā)現(xiàn)坡頂、

坡面存在危石、危巖裂隙等對施工安全有影響的不穩(wěn)定情況時,應(yīng)提前妥善處理。

5.3.3機械清除應(yīng)分級分臺階采取自上而下進行,嚴禁掏底開挖,機械作業(yè)平臺應(yīng)

穩(wěn)固可靠。

5.3.4多臺階同時開挖,應(yīng)驗算臨時邊坡的穩(wěn)定性,機械離巖體外邊緣應(yīng)有足夠的

安全距離,以防塌方。

5.4靜態(tài)破碎法

5.4.1對于環(huán)境敏感、振動要求嚴格的危巖,宜采用靜態(tài)破碎法。

5.4.2當(dāng)單塊危巖高度、厚度較大時,應(yīng)分層分臺階進行破碎清除,分層清除時應(yīng)

保持危巖體重心的穩(wěn)定,每層高度宜為1.5m?2.0m,利于人工撬動、二次破碎、

搬運。

5.4.3鉆孔宜從危巖體臨空面由外向內(nèi)呈矩形或梅花形布置。

5.4.4鉆孔孔徑、孔距、孔深、抵抗線、用量等應(yīng)符合產(chǎn)品說明書的要求,一般鉆

孔孔徑為36?42mm,邊緣鉆孔最小抵抗線宜為03m?0.5m,孔距和排距宜為

0.2m~0.4m。

5.4.5鉆孔角度不宜小于80。,宜采用垂直孔,各排鉆孔應(yīng)平行。每層鉆孔孔底標

高宜設(shè)計在一個平面上,保證下一循環(huán)作業(yè)工作面呈平面。

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