DL T 5353 2006 水电水利工程边坡设计规范3

  12.2.7  I级、II级边坡和100m以上的高边坡应对边坡体内的地

下水位或地下孔隙水压力、廊道或地表渗流量进行监测。在雨季

或库水位上升、骤降期应加密观测。对来自库水的廊道内的渗流

水，宜专设量水堰，进行自动监测。

12.2.8较重要的边坡工程应对坡面天然或泄洪雨雾降雨量进行

汇流监测，并与变形监测成果进行对比分析。

12.2.9采用锚杆（索）或混凝土抗滑结构加固的边坡应对地下

水的水质进行监测。

12.2.10边坡加固结构的监测。

    1对边坡治理中采用了预应力锚杆（索），应布置锚杆（索）

测力计（预应力传感器）监测，其数量不得少于总根数的5﹪。

    2选择边坡代表性地段对抗滑桩、抗剪洞与锚固洞、挡土墙

应进行应力应变监测，必要时，对坡体的应力应变进行监测。

    3对排水廊道和重点排水孔排水量和排出水的水质、析出物

进行监测。

12.2.11．对边坡的地形地貌特征变化、地下水补给与排泄情况、

加固结构和建筑物的变形破坏情况，以及边坡环境的变化进行地

质巡视，并对边坡稳定性变化作出分析和判断。

12.2.12地震基本烈度为Ⅶ度和Ⅶ度以上的地区，或附近有爆破

施工的边坡，应进行地震反应或质点振动速度监测。

12. 2.13对重大工程形成重大威胁的边坡，在使用上述监测手段

的同时，宜辅以全球定位系统(GPS)等监测方法。

12.3边坡监测预謦

12.3.1对于破坏后果严重，可能威胁工程安全或造成人员伤亡

和财产重大损失的边坡，宜根据边坡的类别与安全级别、边坡变

形与破坏形式、边坡稳定分析和边坡失稳风险分析成果，确定边

坡的安全警戒等级和相应预警标准。

12.3.2预警预报的主要内容有：边坡失稳的时间、方量、滑体

可能覆盖的范围以及可能产生的次生灾害的影响范围。

12.3.3滑动破坏的边坡安全警戒等级一般按失稳发展程度和应

采取的相应对策划分为三级：

    一级：已经发现并确认边坡变形异常，个别加固结构发生破

坏，如个别预应力锚索崩断、挡土墙部分开裂等。向主管部门报

告，加密监测次数，必要时增加监测项目，每曰巡视。

    二级：边坡变形不收敛，局部区域加固结构破坏，确认边坡

已经进入渐进破坏过程。连续监测和巡视，对本地区有关部门发

出内部警报，边坡及其下部作业人员撤离。

    三级：确认边坡进入加速变形阶段，在3天～5天内将发生

滑动。仅对特征点进行连续远距离监测，对地区内发出公开警报，

边坡破坏可能影响范围内的人员撤离．

12.3.4制定预警标准的原则。

    L对变形有严格限制的一级边坡，应按允许地表最大变形量

制定地表变形预警标准。

    2滑动破坏的边坡一般按地面代表性监测点的临界位移速

率制定预警标准．

    3对于地下水作用有重大影响的边坡，宜根据稳定分析和监

测动态规律分析，对失稳状态的临界地下水位或渗透压力制定预

警标准：水库或河岸滑坡应对库水位或河水位骤降速率提出预警

标准。

    4对崩塌破坏、塑性流动破坏、冲刷破坏和产生泥石流的边

坡，可根据发生破坏时的时段降雨强度或时段累计降雨量制定预

警标准。

12.3.5开挖岩质边坡的滑动破坏可根据位移一时间曲线以位移

速率进行预报。应根据对边坡稳定性、破坏方式和动态规律的分

析，结合实际监测成果制定适用于该边坡的预警标准。

附录A

（规范性附录）

水电水利工程边坡分类

 

A.1  水电水利工程边坡可按表A.l划分。

表A．1  水电水利工程边坡分类表

分类依据	分类名称	分类特征说明
成因类型	自然边坡	天然存在由自然营力形成的边坡
	工程边坡	经人工改造形成的或受工程影响的边坡
组成物质	岩质边坡	由岩体组成的边坡
	土质边坡	由土体或松散堆积物组成的边坡
	岩土混合边坡	由岩体和土体组成的边坡
坡体结构	顾向坡	层状结构面平行河谷倾向岸外
	反向坡	层状结构面平行河谷颜向岸里
	横向坡	层状结挎面与河谷正交倾向上游或下游
	斜向坡	层状结构面与河谷斜交饵向上游或下游
	水平层状坡	层状结构面为水 平产状
与建筑物的关系	建筑物地基边坡	必须满足稳定和有限变形要求WJ边坡
	建筑物周边边坡	必须满足稳定要求的边坡
	水库藏河道垃坡	要求稳定或允许有一定限度破坏的边坡
存在时阅	永久边坡	工程寿命期内需保持稳定的边坡
	临时边坡	施工期需保持稳定的边坡
稳定状态	稳定边坡	能保持稳定和有限变形的边城
	潜在不稳定边坡	有明确不稳定因素存在但暂时稳定的边坡
	变形边坡	有变行或蠕变迹象的边坡
	不稳定边坡	处于整体滑动状态或时有崩塌的边坡
	失稳压边坡	已经发生过滑动的边坡
边坡坡高	特高边坡	坡高大于300m
	超高边坡	坡高lOOm--300m
	高地坡	坡高30m—100m
	中边坡	坡高lOm～30m
	低边坡	坡高小于10m

 

附录B

（规范性附录）

水电水利工程边坡结构分类

 

B.1水电水利工程岩质边坡结构可按表B.l划分。

表B．1  水电水利工程岩质边坡结构分类表

序 号	边坡结构		岩石类型	岩体特征	边坡稳定特征
l	块状结构		岩浆岩、中深变质岩、厚层沉积岩、厚层火山岩	结构面不发育，多为硬性结构面，软弱面较少	边坡破坏以崩塌和块体滑动为主，稳定性受断裂结构面控制
2	层 状 结 构	层扶 同向 结构	各种层厚的沉积岩、层 状变质岩、多 轮回喷发火山岩	边坡与层面同倾向，走向夹角一般小于30°，层面 裂隙或层间错动带发育	切脚坡易发生滑动破坏，插入坡在岩层较薄倾角段陡时易发生溃屈或细倒破坏，层面，软弱夹层或顺层结构面常形成滑动面
		层状 反向 结构		边坡与詹面反倾向、走向夹角一般小于30°，层面 裂晾或层问锚动带发育	岩层较陡时易发生倾倒破坏，千枚岩或薄层状岩石表层倾倒比较普遍．抗滑稳定性好，稳定性受断裂结构面控制
		层状 横向 结构		边坡与屡面走向央角—般大干60°，层面裂隙或层间错动带发育	边坡稳定性好，定性受断裂结构面控制
		层状 斜向 结构		边坡与层面走向夹角—般大干30°、小于60°，层面裂隙或层间锚动带发育	边坡稳定性较好，斜向同向坡一般在浅袭层品发生楔形体滑动，稳定性受顺层结构面与断裂结构面组合控制
		层状 平叠 结构		岩层近水平状，多为沉积岩，层间错动带一般不发育	边坡稳定性好，沿软弱夹层可能发生侧向拉张或流动

                                           

表B.1（续）

序 号	边坡结构	岩石类型	岩体特征	边坡稳定特征
3	碎裂结构	一般为断层构造岩带、劈理带、裂隙密集带	断裂结构面或原生节理、风化裂隙发育，岩体较破碎	边坡稳定性较差，易发生崩塌、剥落，抗滑稳定性受断裂结构面控制
4	散体结构	一般为未胶结的断层破碎带、全风化带、松动岩体	由岩块、岩屑和泥质物组成	边坡稳定性差，易发生弧面型滑动和沿其底面滑动

 

B.2水电水利工程土质边坡结构可按表B.2划分。

表B．2水电水利工程土质边坡分类表

序 号	边坡 类塑	基本特征	边坡稳定特征
l	粘性土边坡	以黏土颗粒为主，一般干时坚硬开裂遇水膨胀崩解，干湿效应明显，某些黏士具大孔隙性（山西南部）；某些黏土甚坚固（南方网纹红土）；某些黏土星半成岩状，但可溶盐含量高（黄河上游）；某些黏土具有水平层理（淮河下游）	影响边坡稳定的主要因素有矿物成分，特别是亲水、膨胀、溶滤性矿物含量：节理裂隙发育状况：水的作用；冻融作用．主要变形破坏形式有：滑动，因冻融产生剥落，坍塌
2	砂性 土边 垃	以砂性土为主，结构较疏松，凝聚力低为其特点，透水性较大，包括厚层金风化花岗岩残积层	影响边坡稳定的主要因素有：颗粒成分及均匀程度，含水情况，振动，外永及地下水作用，密实程度，含水饱和的均质砂性土边坡，在振动力作用下易产生液化滑动：其他 变形破坏形式主要有管浦、流土、坍塌、剥落
3	黄土 边坡	以粉粒为主，质地均一，一般古钙最高，无层理，但柱状节理发育，天然含水量低，干时坚硬，部分黄土遇水湿陷，有些呈圈结状，有时呈多元结构	边城稳定主要受水的作用+因堪水湿陷，或水对边坡浸泡，水下渗使下部隔承黏土层泥化等，主要变形破坏形式有崩塌、张裂、湿陷和滑坡等
4	软土边坡	以淤泥、泥碳、淤泥质土等抗剪强度极低的土为主，塑流变形严重	易产生滑坡、塑流变形、坍塌，边坡难以成形

 

表B.2（续）

序 号	边坡 类型	基本特征	边坡稳定特征
5	膨胀 土边 坡	具有特殊物理力学特性，因富含蒙脱石等易膨胀矿物，内摩擦角报小，干湿效应明显	干湿变化和水的作用对此类边坡稳定影响较大，易产生浅层滑坡和浅层崩解
6	碎石 土边 坡	由坚硬岩石碎块和砂土颗粒或砾质土组成的边坡，可分为堆积、残坡积混合结构、多元结构	边垃稳定受黏土颗粒的含量及分布特征、坡体含水情况及下伏基岩面产状影响较大，易产生滑坡或坍塌
7	糟土 混合 边坡	边坡上部为土层下部为岩层，或上部为岩层下部为土层（全风化岩石）．多层叠置	下伏基岩面产状、水对土层浸泡以及水渗入土体对此类边坡稳定影响较大。易产生沿下伏基岩面的土层滑动，土层局部坍塌以及上部岩体沿土层蠕动或错落

 

附录C

（规范性附录）

边坡变形破坏分类及滑坡分类

 

C.l  边坡变形破坏类型可按表C.l划分。

表C．1边坡变形破坏分类表

变形破坏类型		变形破坏特征
崩塌		边坡岩体坠落或滚动
	平面型	边坡岩体沿某一结构面滑动
滑 动	弧面型	散体结构，破裂结构的岩质边坡或土质边坡沿弧形滑动面滑动
	楔形体	结构面组合的楔形体，沿拊动面交线方向滑动
	倾倒	层状结构边坡，部糟层逐渐向外弯曲、倾倒
蠕 变	溃屈	层状同向结构边坡，岩层倾角与坡角大致相似，边域沿层砸滑移下部岩层逐渐向外鼓起，产生层面拉裂和脱开，继续发展可发生后缘顺层前缘切层的滑动
	侧向拉张	双层结构的边坡，下部软岩产生塑性变形或流动，使上部岩层发生扩展、移动张裂和下沉
流动		崩塌碎屑类堆积向坡脚流动彤成碎屑流

 

C.2滑坡可按表C.2划分。

表c.2滑坡分类表

分类依据	分类名称	特征概述
成因类型	自然滑坡	自然因素如河流冲淘、降雨、冻融，地震等导致的滑坡
	工程滑坡	人类工程活动如开挖，用水排放．处筑物加载暂导致的 滑坡
滑面特征	顺层滑坡	顺岩体层面形成滑坡，常具有沿多层而滑动的可能

 

 

表C．2(续)

分类依据	分类名称	特征概述
滑面特征	切层滑坡	一般沿断裂结构面发生滑动
	复台型滑坡	不同类型的层面、结构面复合形成滑动面
	堆积体滑坡	多沿各种类型堆积体底面，或在堆积件内发生弧面形滑坡
	倾倒体滑坡	沿倾倒体底部岩层折断面橱动，常形成破碎滑坡带
	溃屈滑坡	后缘顺层前缘膨胀，溃屈，沿折断面形成滑动破碎带
滑动机制	推移式滑坡	主滑力在上部，推挤下部而失稳，多为整体式滑动，滑速较快
	牵引式滑坡	下部先滑动，牵引上部失稳，多为解体式滑动，滑速较慢
稳定状态	活滑坡	正在活动或季节性活动的滑坡
	老滑坡	自然条件下存在失稳条件但暂不活动的滑坡
	古滑坡	自然状态下己丧失失稳条件的滑坡，或称死滑坡
拊坡厚度	浅层滑坡	滑体厚度小于10m
	中层滑坡	滑体厚度10m- 25m
	深层滑坡	滑体厚度大于25m
滑体体积	小型滑坡	小于IO万m’
	中型滑坡	lO万m3～100万m3
	大型滑坡	100万m3—1000万m3
	特大型滑坡	IOOO万m3—l亿m3
	巨型滑坡	大干l亿m3

 

附录D

（规范性附录）

边坡稳定性的可靠度评价

 

D.1  当必须进行可靠度评价时，采用基于安全系数的方法。在传

统安全系数基础上定义功能函数：

               F(x_1,x_2,.....x_n)-1=0                    (D．I)

               In F(x_1,x_2，...x_n)=0                (D．2)

式中：

                F-安全系数；

    x_I．x₂，……x_n——影响安全系数的因数，例如岩体自重、地

                     下水压力、岩体抗剪强度参数等。

  相应的可靠指标为

β=（μ_F-1）/σ_F                (D．3）

                     β=（μ_F-1）/μ_Fv_F                (D．4）

或   

    式中：

    μ_F一安全系数的平均值；

    σ_F—安全系数的标准差；

    v_F 一安全系数的变异系数。

D．2   建议采用J.M.Duncan的简易分析方法求安全系数的标准

差，其步骤为：

D.2.1  确定影响边坡稳定性各有关因数的最可能值，并以常规的

边坡稳定分析方法计算安全系数的最可能值F_MLV。鉴于可靠度分

析是基于统计概率基础上的评价方法，计算中岩土物理力学参数

应取平均值。

D.2.2  以试验统计方法，或采用经验的平均值和变异系数，或以

“3σ准则”方法，估算各不确定性参数的标准差。这些不确定性

 

DL/T 5353 - 2006

参数一般是地下水压力和岩体及滑面的抗剪强度参数f(或内摩擦

角∮）、c等，所谓“3σ准则”方法即：认为不确定性参数服从正

态分布，则其平均值（在正态分布情况下即最可能值，下同）加、

减3倍标准差σ成的分布范围将涵盖整个概率分布的99.73%，

因此可凭专业人员的经验，估计参数变化可能的上、下限值，将

其差值除以6．即可采用为该参数的标准差。例如对摩擦系数f

即有如下关系：

        σ_f=(f_ub-f_ib)/6                         (D.5)

        μ_f=f_ub-3σ_f                            (D.6)

        μ_f=f_ib+3σ_f                           (D.7)

或

    式中：

    μ_f=——摩擦系数的平均值；

    σ_f——摩擦系数的标准差：

     f_ib——1摩擦系数的经验下限值：

     f_ub——摩擦系数的经验上限值。

    对其他不确定性参数也可由此类推，根据经验的上、下限值

求出其标准差或平均值。

D.2.3在保持其他参数为最可能值不变的情况下，将每一参数的

最可能值加一个标准差和减一个标准差分别计算安全系数，F⁺值

和F^-值。若变化的参数一共有n个，就要进行2n次计算，这将

得出n个F⁺值和n个F^-值。根据每个参数的F⁺值和F^-值计算其

△F值。根据式(D．8)、(D．9)计算安全系数的标准差σ_F和变异

系数V_F。

    σ_f=[(△F₁/2)²+(△F₂/2)²+....+(△F_n/2)²]^1/2      (D.8)

           VF=σ_f/F_MLV                             (D.9)

         △F₁=（F₁⁺ -F₁^-）                         (D.10)

式中：

    F₁⁺——对第一个参数的最可能值增加一个标准差后计算出

          的安全系数：

    F₁^-一—对第一个参数的最可能值减少一个标准差后计算出

          的安全系数。

    例如，某一滑坡稳定分析中，孔隙水压力U和滑面的摩擦系

数f、凝聚力c是不确定参数。安全系数的标准差可按以下步骤求

出：

D．2.3.1  首先保持摩擦系数和凝聚力平均值不变，即保托μ_f和μ_c

不变，将孔隙水压力的平均值μu分别加、减孔隙水的标准差σ_f，

即：μ_f⁺=μ_u+σ_u，μ_u^-=μ_u-σ_u分别与μ_f和μ_u。一起，代入稳定分

析计算公式，求出相应两个安全系数F_u⁺和F_u^—。将这两个安全系

数相减，得出△F_u= F_u ^-- F_u⁺；

D．2.3.2保持孔隙水压力和凝聚力平均值不变，即保持μ_u和μ_c

不变，将摩擦系数的平均值μ_f分别加、减摩擦系数的标准差σ_f,

即μ_f⁺=μ_f+σ_f ，μ_f^-=μ_f-σ_f ，分别与μ_u和μ_c一起，代入稳定分

析计算公式，求出相应两个安全系数F_f⁺和F_f^-;。将这两个安全系

数相减，得出△F_f= F_f⁺ - F_f-；

D.2.3.3保持孔隙水压力和摩擦系数平均值不变，即保持μ_u和μ_f

不变，将凝聚力的平均值μ_c分别加、减凝聚力的标准羞σ_c，即：

μ_c⁺=μ_c+σ_f，μ_c^-=μ_c-σ_c，分别与μ_u和μ_f一起；代入稳定分析

计算公式，求出相应两个安全系数F_e⁺和F_e^—。将这两个安全系数

相减，得出△F_e= F_e⁺ - F_e-；

D.2.3.4将上述求得的AFu、AFf和AFc代入式(D．1 1)．即可求

出安全系数的标准差；

              (D.11)

D．2.3.5按式(D．12)计算安全系数的变异系数：

                                           (D．12)

D.3若认为安全系数呈对数正态分布，其可靠指标写为β_LN，可

按式(D．13)计算：

      β_LN = [In F_MLV/(l+V_F²)^1/2］/[In(1+V_F²)]^1/2    (D.13)

    式中：

    F_MLV——安全系数最可能值：

      V_F——安全系数的变异系数。

    注：J.M.Duncan认为假设安全系数值按对数正态分布是较合理的近似。

安全系数按对数正态分布并不意味各独立变量（γ_ef，tanφ，γ_bf,γ_c）

    也按此类型分布．用这个方法没有必要对这些变量的分布做任何假

    定．

    如果采用正态分布，则可以直接用式(D．3)计算。

D.4用计算得到的F_MLV、V_F或β_LN和β可以计算破坏概率P_f值。

               P_f =1- φ(β)                     (D．14)

    式中：

    φ(β) ——标准正态分布函数，可以查正态分布表求得Pf与β

                的关系。其主要对应值见表D.l。

表D.1  破坏概率Pr与相应的可靠度指标，

破坏概率Pt	可靠度指标β
0.50	0
0.25	0.67
O.10	1.28
0.05	1．65
O.Ol	2.33
O.OO1	3.10
0.0001	3.72
0．OOOO1	4.25

 

       在不同的变异系数V_F情况下安全系数F与相应的破坏概率

 

可按表D.2内插得出，注意该安全系数是采用岩土力学强度平均

值计算得出的。

表D.2边坡的安全系数和破坏概率    %

安全 系数 F	安全系数的变异系数
	0.10		0.15		0.20		0.25		0.30
	A	B	A	B	A	B	A	B	A	B
1.05	33.02	31.70	40.03	37.55	44.14	40.59	47．O1	42.45	49.23	43.69
1.10	18.26	18.17	28.63	27.22	35.11	32.47	3959	35.81	42.94	38.09
1.15	8.831	9.606	19.42	19.23	27.20	25.71	32.83	30.09	37.10	33.J9
l.20	3.771	4.779	12.56	13.33	20.57	20.23	26.85	25.25	31.77	28.93
1.25	1.437	2.275	7.761	9.121	15.20	15.87	21.68	21.19	26.98	25 .25
1.30	0.494	1.05l	4.606	6.197	11.0l	12.43	17.30	17 80	22.76	22.09
1.40	0.044	0.214	1.459	2.841	5.480	7.656	10.69	12.66	15 88	17.05
1.50	0.003	0.043	0.410	1.313	2.569	4.779	6.380	9.121	1O．85	13.33
1.60	0.000	0.009	O.105	0.621	1.148	3.040	3.707	6.68l	7.294	10.57
1.80		0.000	0.006	0.152	0206	1.313	1.178	3.772	3.176	6.924
2 00			0.000	0.043	0.034	0.621	0.355	2.275	1．340	4.779
3.00			0.000	0.000	0.000	0.043	0.00I	O．383	0.016	1.313
注：表中A-按式(D．4)计算，认为安全系数为对数正态分布;           B-按式(D．3)计算，认为安全系数为正态分布． 若岩土体自重变化可忽略不计．地下水压力取最大值并视为定量，则此变异系即是     岩土伴抗剪强度的变异系数．

 

D.5将破坏概率除以设计基准年限，得到年破坏概率。设计基准

年限按与边坡相应的水工建筑物的设计基准期确定，一股边坡可

定为50年。

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