DB61∕T 973-2015 公路路堑边坡超前支护设计规范

ICS93.080P66DB61陕西省地方标准DB61/T973—2015公路路堑边坡超前支护设计规范Specificationforpre-reinforceddesignofroadcuttingslope2015-06-30发布2015-08-01实施陕西省质量技术监督局发布DB61/T973—2015I前言本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。本标准附录A为规范性附录，附录B、附录C、附录D和附录E为资料性附录。本标准由中交第一公路勘察设计研究院有限公司提出。本标准由陕西省交通运输厅归口。本标准起草单位：中交第一公路勘察设计研究院有限公司、中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所、西安中交土木科技有限公司。本标准主要起草人：高山、何思明、潘长平、罗渝、王成华、吴清、姚文奇、王付、孙蕊鑫、李新坡。本标准由中交第一公路勘察设计研究院有限公司负责解释。本标准首次发布。联系信息如下：单位：中交第一公路勘察设计研究院有限公司电话：[phone]地址：陕西省西安市雁塔区科技四路205号邮编：710075DB61/T973—20151公路路堑边坡超前支护设计规范1范围本标准规定了公路路堑边坡的超前分析方法、超前支护基本设计理论等内容。本标准适用于公路路堑边坡的超前分析、超前支护设计。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。GB50021岩土工程勘察规范GB/T50123土工试验方法标准GB/T50218工程岩体分级标准GB/T50266工程岩体试验方法标准DZ/T0219滑坡防治工程设计与施工技术规范JTGC20公路工程地质勘察规范JTGD30公路路基设计规范3术语、定义和符号3.1术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1.1不稳定路堑边坡unstableslopecuttingslope在施工前、施工中和施工后任一阶段自身不满足规范稳定性要求的路堑边坡。3.1.2超前分析pre-diagnosis公路路堑边坡开挖前进行的勘察工作及对施工前、施工中及施工后的稳定性评价和危险性判定工作。3.1.3超前支护pre-reinforcement不稳定路堑边坡开挖前先进行支护结构设计和施工，待支护工程完成后，再进行边坡开挖的工艺。3.1.4超前支护锚杆pre-reinforcedanchorbar路堑边坡超前支护处理时采用的锚杆。3.1.5超前支护抗滑桩pre-reinforcedanti-slidepile路堑边坡超前支护处理时采用的抗滑桩。DB61/T973—201523.1.6超前支护锚索抗滑挡土墙retainingwallwithprestressedanchors路堑边坡超前支护处理时采用的预应力锚索抗滑挡土墙结构。3.1.7公路路堑边坡的长期强度long-termstrengthofroadcuttingslope公路路堑边坡形成后的最终坡体强度。3.1.8公路路堑边坡的长期稳定性long-termstabilityofroadcuttingslope公路路堑边坡形成后较长时间内边坡的最低稳定性。3.1.9动态设计法dynamicdesignmethod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的方法。3.2符号Α——结构面面积，单位为平方米（m2）；Αc——滑坡推力作用点处挡土墙净截面积，单位为平方米（m2）；Αg——滑坡推力作用点处钢绞线截面积，单位为平方米（m2）；Αh——滑坡推力作用点处锚索孔灌浆材料截面积，单位为平方米（m2）；B——抗滑挡土墙基础宽度，单位为米（m）；c——结构面的黏聚力，单位为千帕（kPa）；c′——长期条件下岩土体的有效黏聚力，单位为千帕（kPa）；ci——第i计算条块滑动面上岩土体的黏聚力标准值，单位为千帕（kPa）；cmax——岩体垂直层面方向上的粘聚力，单位为千帕（kPa）；cmin——岩体沿层面方向上的粘聚力，单位为千帕（kPa）；cp——非线性破坏准则强度参数；ct——M处的切线粘聚力，单位为千帕(kPa)；cy——原状岩土黏聚力，单位为千帕（kPa）；c0——重塑岩土黏聚力，单位为千帕（kPa）；cδ——岩体沿滑面方向上的粘聚力，单位为千帕（kPa）；cθ′——预求抗剪强度方向上的粘聚力，单位为千帕（kPa）；D′——内能耗散率，单位为千瓦（kW）；Dc——开挖卸荷引起的土体结构损伤变量；Du——降雨入渗导致的吸力损伤变量；Dx——岩体开挖卸荷损伤变量；Ds——岩体降雨入渗湿化损伤变量；E——作用于超前支护预应力锚索抗滑挡土墙单位宽度上的主动土压力，单位为千牛/米（kN/m）；e——底合力的法向分量的合力偏心矩，单位为米(m)；fa——地基承载力特征值，单位为千帕（kPa）；fc——墙体抗剪强度，单位为千帕（kPa）；fg——钢绞线抗剪强度，单位为千帕（kPa）；fh——锚索孔灌浆材料抗剪强度，单位为千帕（kPa）；G——墙体单位宽度的自身重力，单位为千牛/米（kN/m）；DB61/T973—20153Gbi——第i计算条块滑体地表建筑物的单位宽度自重，单位为千牛/米（kN/m）；Gi——第i计算条块单位宽度岩土体自重，单位为千牛/米（kN/m）；H——边坡高度，单位为米（m）；HL——层状岩质高切坡的极限高度，单位为米（m）；K——预应力锚索抗滑挡土墙墙体的抗剪安全系数，一般要求大于1.5；Kc——超前支护预应力锚索抗滑挡土墙的抗滑稳定系数，一般要求大于1.3；Ks——边坡稳定安全系数；K0——预应力锚索抗滑挡土墙的抗倾覆稳定系数，一般要求大于1.6；L——边坡坡顶塌滑区边缘至坡底边缘的水平投影距离，单位为米（m）；li——第i计算条块滑动面长度，单位为米（m）；m——非线性破坏准则强度参数N——墙体单位宽度范围内的预应力锚索荷载，单位为千牛/米（kN/m）；Ni——第i计算条块滑体在滑动面法线方向上的压力，单位为千牛/米（kN/m）；n——裂缝高度与坡高之比；Pwi——第i计算条块单位宽度的动水压力，单位为千牛/米（kN/m）；qr——扰动岩土样的无侧限抗压强度，单位为千帕（kPa）；qy——原状岩土样的无侧限抗压强度，单位为千帕（kPa）；q0——重塑岩土体的无侧限抗压强度，单位为千帕（kPa）；Rc——岩体饱和单轴抗压强度，单位为千帕（kPa）；Ri——第i计算条块滑体单位宽度滑面上的抗滑力，单位为千牛/米（kN/m）；Smax——层状岩体的抗剪强度在垂直层面方向的值，单位为千帕（kPa）；Smin——层状岩体的抗剪强度沿层面方向的值，单位为千帕（kPa）；Rn——第n计算条块滑体单位宽度滑面上的抗滑力，单位为千牛/米（kN/m）；R0——干燥状态下单轴岩体抗压强度，单位为千帕（kPa）；Ti——第i计算条块滑体单位宽度滑面切线方向上的下滑力，单位为千牛/米（kN/m）；Tn——第n计算条块滑体单位宽度滑面切线方向上的下滑力，单位为千牛/米（kN/m）；u——雨水入渗后土体吸力，单位为千帕（kPa）；uy——原状土体的吸力，单位为千帕（kPa）；V——岩体的体积，单位为立方米（m3）；Vp——各向同性卸荷岩体中的声波速度，单位为米/秒（m/s）；Vy——原状岩体中的声波速度，单位为米/秒（m/s）；v——外力所在滑块塑性速度在外力作用方向的速度分量，单位为米/秒（m/s）；W′——外力功率，单位为千瓦（kW）；W′n——块体ABDE部分重力功率，单位为千瓦/小时（kW/h）；y——微元单元距地表距离，单位为米（m）；Z——基底合力法向分量对墙趾的力臂，单位为米（m）；ZG——墙体重力对墙趾力臂，单位为米（m）；ZN——预应力荷载对墙趾的力臂，单位为米（m）；ZX——滑坡推力的水平分量对墙趾的力臂，单位为米（m）；α——滑坡推力作用线的水平倾角，单位为度（°）；αi——第i计算条块底面的水平倾角，单位为度（°）；β——滑面与垂直方向的夹角，单位为度（°）；β0——边坡的破裂角，单位为度（°）；DB61/T973—20154δ——滑面与边坡顶面的夹角，单位为度（°）；γ——岩土体的重度，单位为千牛/立方米（kN/m3）；η——边坡坡角，单位为度（°）；μ——基底摩擦系数；θ——结构面的倾角，单位为度（°）；θ′——预求抗剪强度方向与层面的倾角，单位为度（°）。θi——地下水位面的倾角，单位为度（°）；ρ——岩石层面与水平面的夹角，单位为度（°）；σmax——基底最大应力，单位为千帕（kPa）；σmin——基底最小应力，单位为千帕（kPa）；σn——破坏面上的正应力，单位为千帕(kPa)；σt——非线性破坏准则强度参数；σ1——基底的垂向主应力，单位为千帕（kPa）；σ3——基底的水平向主应力，单位为千帕（kPa）；τ——破坏面上的剪应力，单位为千帕(kPa)；ϕ——结构面的内摩擦角，单位为度（°）；ϕ′——长期条件下岩土体的有效内摩擦角，单位为度（°）；ϕb——抗剪强度随基质吸力的增长率；ϕi——第i计算条块滑动面上岩土体的内摩擦角标准值，单位为度（°）；ϕm——塑性速度与滑面夹角，一般为岩土体的内摩擦角，单位为度（°）；ϕmax——岩体垂直层面方向上的内摩擦角，单位为度（°）；ϕmin——岩体沿层面方向上的内摩擦角，单位为度（°）；ϕn——D点处岩土体的切线内摩擦角，单位为度（°）；ϕt——M处的内摩擦角，单位为度（°）；ϕy——原状岩土样的内摩擦角，单位为度（°）；ϕ0——重塑岩土样的内摩擦角，单位为度（°）；ϕθ′——预求抗剪强度方向上的内摩擦角，单位为度（°）；ϕδ——岩体沿滑面方向上的内摩擦角，单位为度（°）；ψi——传递系数；ζ——滑面与坡面的夹角，单位为度（°）。4基本规定4.1一般规定4.1.1公路路堑边坡的超前分析应包括开挖施工前、施工中以及施工后的稳定性评价。4.1.2符合以下任一情况的路堑边坡宜进行超前支护：a)不稳定公路路堑边坡；b)古滑坡坡体上开挖的路堑边坡；c)易滑地层上开挖的路堑边坡；d)坡顶或坡脚有重要构筑物的公路路堑边坡；e)顺层岩质公路路堑边坡。4.1.3公路路堑边坡超前支护设计前应取得以下资料：DB61/T973—20155a)公路用地图、路线平面布置总图、相邻构造物设计施工图等；b)工程区水文地质和工程地质勘察资料；c)施工方案、设备性能、施工条件等资料。4.1.4公路路堑边坡的超前支护包括先支护后开挖、边支护边开挖两种方式。4.1.5公路边坡工程安全等级应根据公路等级、边坡类型、边坡高度及破坏后果的严重程度等因素按表1的规定确定。其中，同一工程的不同阶段，应根据工程实际情况采用不同的安全等级；对于自然地质条件复杂，危害性极严重的特殊路堑边坡工程，其安全等级应根据实际工程情况适当提高；工程岩体质量分级应按GB/T50218的要求进行。表1不同条件下边坡的安全等级公路等级边坡类型边坡高度H破坏后果安全等级高速公路，一级公路岩质岩体级别为Ⅰ级或Ⅱ级H≤30m很严重一级严重二级不严重三级岩体级别为Ⅲ级或Ⅳ级15mH≤30m很严重一级严重二级H≤15m很严重一级严重二级不严重三级土质10mH≤15m很严重一级严重二级10mH≤15m不严重三级H≤10m很严重一级严重二级不严重三级二级及二级以下公路岩质岩体级别为Ⅰ级或Ⅱ级H≤30m严重二级不严重三级岩体级别为Ⅲ级或Ⅳ级15mH≤30m严重二级不严重三级H≤15m严重二级不严重三级土质10mH≤15m严重二级不严重三级H≤10m严重二级不严重三级4.1.6下列公路路堑边坡工程，破坏后造成很严重、严重后果时，其安全等级定为一级；破坏后果不严重时，其安全等级定为二级：a)由外倾软弱结构面控制的公路路堑边坡工程；b)危岩、滑坡地段的公路路堑边坡工程；c)路堑边坡塌方区或其影响区内有重要建筑物的公路路堑边坡工程。DB61/T973—201564.1.7坡高大于