8.1 边坡
8.1.1 多年冻土地区及季节冻土地区的边坡应采取可靠措施防止融化期的失稳。(自2022年1月1日起废止该条,详见新规《建筑与市政地基基础通用规范》GB 55003-2021)
▼ 展开条文说明
8.1.1多年冻土和季节冻土区边坡每年要经受一次冻融循环,在此过程中,边坡土的物理力学性能发生显著变化,冻结过程中,边坡土的强度增加,稳定性增大;融化过程中,由于冻土层的隔水作用,在融土与冻土间尚存在一富水的冻融过渡带,过渡带土层由于含水率高,c、φ值较小,是边坡中的危险滑动面,当边坡的活动层较大时,往往会出现沿冻融过渡带下滑的边坡失稳,从而影响建筑物的稳定和安全,形成严重的地质灾害。因此,多年冻土和季节冻土地区的边坡,应采取有效的措施,减小边坡活动层厚度,防止边坡灾害的发生。
8.1.2 防止边坡失稳的措施,应根据冻土含水率、冻土上限变化情况、年平均地温、地层岩性、水文地质及施工影响等因素,从热学稳定和力学稳定两方面分析确定。具体措施应符合下列规定:
1 土质边坡坡率允许值,应根据当地经验确定,且不宜陡于1:1.75;
2 设置边坡保温层,其厚度应根据材料的热工性能进行热工计算并宜采用1.2倍的安全系数;
3 保温层材料可采用黏性土草皮、粒径5cm~8cm的碎石等;
4 设置坡顶挡水埝及坡脚排水沟,加强坡脚支护;
5 滑塌范围及滑体应依据冻土含水率、上限位置、稳定坡角确定,并按本规范第8.2节的相关规定进行支挡结构设计和施工。
▼ 展开条文说明
8.1.2防止滑塌措施的选择应该从热防护和力学稳定性两方面进行考虑。为避免多年冻土区天然上限下移,防止滑塌,需设置边坡保温覆盖层。
边坡坡率的规定引用了青藏铁路冻土区有关路堑边坡坡率的内容。
保温覆盖层厚度应通过材料的热物理性能进行热工计算确定,并考虑一定的安全系数。通过对青藏铁路格尔木至拉萨段试验工程的地温数据分析表明,坡面采用碎石层进行覆盖具有较好的保护多年冻土地基的作用,本条引用了其研究成果。
边坡碎石覆盖层具有良好的隔热导冷作用,在暖季,能有效减少热量传入边坡,在寒季,能有效增加边坡吸收的冷量。即碎石层具有良好的“热开关”效应,从而用碎石层覆盖边坡,可明显减小边坡的融化深度。
中铁西北科学研究院资料:碎石层表面的温度低于细粒土的表面温度,碎石层在暖季的导热系数很小,约为0.9kcal/(m·h·℃),而碎石层在寒季的导热系数却很大,约为11kcal/(m·h·℃)。碎石层的这种热物理特性,可从碎石层中系数的变化看出(表19)。
当保温层材料采用黏性土草皮时,其厚度为人为上限值的1.2倍。人为上限值可根据青藏高原风火山北麓多年冻土区实测天然上限及人为上限资料为依据而得到的统计公式(2)计算。统计公式计算值与实测值的对比见表20。
为避免地表水渗入,加大边坡滑塌的可能性,需要设置坡顶、坡脚排水系统。有条件时可同时采取坡面防渗措施。
由于坡脚易于产生软化现象,造成边坡失稳,因此应加强坡脚的支护。
由于融化期的冻融过渡带是随着时间的推移而逐渐加深的,因此在确定滑动面时应进行融化期的全过程分析。
8.1.3 滑塌体的滑动推力值计算应符合现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007的规定。冻融过渡带处滑动面(带)土的黏聚力c和内摩擦角φ值应按本规范第8.2.10条的规定确定。
▼ 展开条文说明
8.1.3滑塌体的滑动推力值计算沿用了滑坡工程防治的不平衡推力传递法,应符合《建筑地基基础设计规范》GB50007及《建筑边坡工程技术规范》GB50330的相关规定一致。采用该方法时,关键是确定滑动面(带)的抗剪强度指标,建议通过现场试验取得。表21揭示了不同滑动面的c、φ值差异(中铁西北科学研究院,前身为铁道部科研院西北分院)。
由表21可知,冻融过渡带的抗剪强度大于融土的抗剪强度。
8.1.4 季节性冻土地区边坡的稳定性评价及滑塌的防治应符合现行国家标准《建筑边坡工程技术规范》GB 50330的规定。
▼ 展开条文说明
8.1.4季节性冻土区边坡的稳定性评价及滑坡的防治在《建筑边坡工程技术规范》GB50330中作了相应的规定,应遵照其条款执行。
8.1.5 位于稳定边坡坡顶的建筑物,其基础底面外边缘线至坡顶的水平距离α应根据边坡稳定性验算确定(图8.1.5),并大于1.5倍的冻土天然上限值,且不得小于2.5m。
▼ 展开条文说明
8.1.5本条结合了《建筑地基基础设计规范》GB50007的规定,基础应置于滑动面以外。