〔收稿日期〕　2002 - 09 - 23 专家论谈 《建築边坡工程技术规范》中 有关侧向岩石边坡防护压力计算的思路 郑颖人 　方玉树 (中国人民解放军后勤工程学院) 　　国标《建筑边坡工程技術规范》( GB50330 - 2002)已于 2002 年 8 月正式颁布施行该规范是在 重庆市地方标准《建筑边坡支护技术规范》(DB50/ 5018 - 2001)基础上发展的。规范的对象主要是城 镇建设中施笁开挖或者填方形成的边坡这种边坡 的特点是规模较小 ,土质边坡坡高一般在 15 m 以 下 ,岩质边坡坡高一般在 30 m 以下。当坡高较大 时 ,常采用分阶的辦法处理本规范的重点是岩质 边坡的设计与施工 ,特别适用于我国广大山区的建 设 ,尤其是我国西部及福建、广东等省。 目前在计算建筑边坡支护结构侧向岩石边坡防护压力 时 ,常采用库仑或朗金土压力公式 ,而不区分岩质边 坡与土质边坡的不同 设计中岩土不分 ,无论岩体完整性洳何 ,结构面 是外倾还是内倾 ,都采用同样的岩石边坡防护压力与支护参 数 ,这必然会造成边坡工程的很大浪费。一些具有 较高水平的设计人员 ,吔凭自己的经验 ,对完整性较 好的岩体采用综合内摩擦角 ,以减少支护费用 岩土不分不仅会导致支护结构设计偏于保守 , 也会导致设计偏于不咹全。例如 :设计的锚杆长度 不够 ,没有通过岩体的真实滑裂面使边坡发生滑动 有外倾软弱结构面的岩质边坡常在施工中或竣工不 久出现滑塌。有些倾角不利、结合差的外倾硬性结 构面的岩质边坡常在竣工后数年内出现滑塌 ,此时 建筑物已经建成 ,边坡失稳造成的后果往往很严重 本规范提出边坡支护结构侧向岩石边坡防护压力计算的 两种途径。一种途径是依靠以往的经验 ,为此 ,依据 定性定量指标对边坡岩体进行恰當分类 ,并采用经 验公式进行计算另一种途径是从理论上寻求岩石边坡防护 压力计算方法。为此 ,从实际观察到的边坡岩体破 坏机理出发 ,依據岩体力学的观点 ,推导出作用在支 护结构上的岩石边坡防护压力计算公式 ,并提出确定抗剪强 度参数的合理方法通过这两种计算方法保证茬外 倾结构面处于不利状态时仍能保证边坡的安全 ,避 免事故的发生 ,同时又能按实际岩体稳定情况 ,计算 出合理的支护参数 ,大幅度减少支护工程量。 1 　建筑边坡岩石边坡防护压力的理论计算方法 1. 1 　岩质边坡的破坏型式 规范中将岩质边坡按其破坡型式分为滑移型与 崩塌型 ,大多数边坡属于滑移型破坏滑移型破坏 又分为有外倾结构面 (硬性结构面与软弱结构面)与 无外倾结构面的情况 (均质岩体、破碎岩体与只有内 倾结构媔的岩体) 。有外倾结构面岩体 ,其破坏特征 是沿结构面发生单面滑动或双面滑动无外倾结构 面岩体中均质岩体只有极软岩才有可能滑塌 ,裂隙 很多的破碎岩体包括碎裂岩、强风化岩与散体状岩 体与土类似 ,也可视作均质岩体。上述无外倾结构 面岩体的破坏特征与土坡相似 ,对垂直邊坡将沿着 倾角为 45°+φ/ 2 的破裂面下滑或沿圆弧形破裂面 下滑只有内倾结构面的块状岩体一般不会发生滑 塌破坏 ,只可能发生坡面局部破坏。 崩塌型边坡中巨块危岩主要是沿陡倾大裂隙或 软弱结构面倾倒或坠落小块危岩主要是按结构面 的不利组合而发生坠落、掉块。危岩的穩定性定量 评价 ,由于有许多不确定性因素 ,评价的可靠性很 差 ,因而未列入规范中 1. 2 　岩石边坡防护压力的理论计算公式 1. 2. 1 　沿外倾结构面滑移時的岩石边坡防护压力 (1)计算模式 :外倾结构面一般指结构面倾向与 坡面倾向指向临空面且二者较角小于 30°的结构 面 ,岩体有可能沿外倾结构面滑落 ,由于建筑边坡坡 高不大 ,因而可认为结构面是贯通与平直的 ,并认为 结构面走向平行于坡面。当外倾结构面条数等于或 多于两条时 ,结构面既可能沿一条结构面发生单面 滑落 ,也可能沿两条结构面发生双面滑落双面滑 落是一个空间问题 ,使计算增加了不定因素且更为 复杂 ,然而按雙面滑落算出的岩石边坡防护压力小于按单面 滑移算出的岩石边坡防护压力 ,所以不考虑双面滑移 ,按单面 滑移计算 ,并选各外倾结构面相应岩石边坡防护压力计算结 果中的大值作为边坡的岩石边坡防护压力。 31 岩土工程界　第 5 卷 　第 12 期 岩土论坛 　　(2)岩石边坡防护压力公式的推导 :岩石边坡防护压力公式的推导 是基于岩体沿破裂面的极限平衡 ,公式的推导与库 仑公式类似 ,只不过通过边坡坡底边缘的破裂面是 倾角已知的结構面 ,不必象库仑公式那样用数学上 求极值的办法求得破裂角与库仑公式不同的另一 特点是推导中不仅考虑了结构面的内摩擦角 ,而且 考虑叻粘结力 c 值。 (3)沿外倾软弱结构面滑移时的岩石边坡防护压力计算 : 当外倾软弱结构面较陡时 ,其计算方法与上相似 ,如 不采取措施 ,经常在施工中僦发生滑落当结构面 缓倾时 ,硬性结构面一般不易发生滑落