地质灾害滑坡防治中的关键技术及其处理方法

地质灾害滑坡防治中的关键技术及其处理方法
摘要：地质滑坡是较为常见的一种地质灾害，其形成条件、诱发因素的复杂性、多样性和不稳定性，致使预测和治理难度加大。

本文就结合笔者多年工作经验，对滑坡防治中关键技术及其处理方法进行了简要的分析与探讨，希望可供相关参考。

关键词：地质灾害；滑坡防治；关键技术；处理方法
一、形成滑坡的条件及主要特征
（1）、滑坡灾害形成条件
1、地形特点。

主要包括斜坡和洼地地段，在这些地方地表水和地下水容易汇集壮大；河流的凹岸和缓坡，因其容易受到雨水冲刷和水流侵蚀往往形成滑坡；上陡下缓的堆积体地段和下伏基岩向外倾斜的斜坡；黄土地区阶梯前缘的缓坡地段等。

2、地层条件。

容易风化或见水易软化的软质岩层；夹有软弱夹层的硬质岩；上松下密的黏土、膨胀土层和堆积而成的黏性土地层等在具备贮水功能、聚水条件和地层有隔水软弱面时易形成滑坡。

3、地质构造。

倾向性较大的斜坡和断层交接面以及不整合面、岩层层理面，连通节理面、褶曲两翼的倾斜面等软弱结构层（面），由于地质结构的脆弱性易形成滑坡。

4、环境因素。

水、气候、地裂、地震等自然因素。

5、外在因素。

乱砍乱伐，破坏植被等人为破坏地表的行为。

（2）、滑坡判别特征
1、形态特征。

滑坡主要呈现圈椅状或马蹄状环形谷。

上部常有裂缝、中部是起伏的坑洼；前缘有鼓丘且常伴有扇形裂缝、后缘有陡壁和擦痕；两侧有羽状的裂缝并常常形成双沟谷现象。

滑坡时常会形成鼻状凸丘和多级平台，有的还会伴随凹地积水、房屋倾斜、道路开裂和建筑倒塌等现象。

2、土层特征。

滑坡发生时地层的完整性遭到破坏：岩层层位、产状或构造与外围不连续；有的岩层发生重叠或顺序颠倒；地表出现张性裂缝，并掺杂有树叶及泥土等参杂物。

3、水文特征。

发生滑坡灾害时，地下含水层发生断裂，完整性和连续性遭到破坏。

具有单独的含水层的滑坡体，此时水文特征变得毫无规律可言：水位变化、方向错乱、滑动带前缘位置溢出泉水等。

二、滑坡防止中的关键技术及处理方法
（1）、抗滑桩
1、滑坡治理中抗滑桩的设计
第一，确定桩群平面布置，确定桩距桩位。

桩群平面布置和桩距一般是按照规定通过计算而得。

桩位的确定有悬臂梁法、地基梁法、有限单元法、地质工程法、经验法。

不同桩位将影响滑坡的稳定安全系数和滑动面的形状等。

这里主要谈谈有限单元法。

有限元折减法把滑带和滑体的强度参数进行折减，从而得到相应安全系数。

把桩看作是埋入滑坡体中的梁单元，利用有限单元法计算其推力等，从而确定桩位。

通过设计滑坡推力大小、地形、地层性质及理论计算，选定桩长、锚固深度、桩截面尺寸和桩间距。

第二，选定桩型，确定桩长等，根据地质条件和一般规定选择。

第三，力的分析。

作用抗滑桩的力系分为作用于桩上部的滑坡推力和桩周围地层对桩的反力也可以说是内力。

一般采用地基梁法测定内力确定变形。

而对于滑坡推力的，其在桩背上的作用点和大小分布与滑坡的类型、部位、变形情况、地基反力等有关。

可以用不平衡推力传递系数法去计算滑坡推力的大小。

处于弹性阶段时，地基反力按弹性抗力计算，而在塑形阶段时，计算反力较复杂，但反力大小不能超过锚固段的许用承载能力。

由于抗滑桩主要是承受水平荷载作用,而某些引起竖向压力的力如摩阻力、粘着力、桩变形等对抗滑桩的稳定安全可忽略不去计算。

2、施工机械抗滑桩施工技术探析
在当前大型工程施工机械抗滑桩的施工中，技术人员需要在进行抗滑桩施工之前首先对工程项目测量放样，并对施工图纸中的导线点、水准点、桩位坐标进行过复测。

通过测定的桩位中心进行抗滑桩桩孔的开挖。

在进行水下抗滑桩孔的孔口护壁施工时由于采用孔口钢护筒，故不需进行混凝土护壁的浇灌。

施工机械抗滑桩进机械挖孔施工时一般采用隔桩施工法。

每次需要对固定数量的桩基进行施工然后才能对其他桩基进行施工，以保证工程桩基之间土体的稳定。

施工人员在进行桩孔土方的挖掘时，需要首先将桩孔间的土方进行挖掘，然后逐步进行周围的扩挖。

施工中施工人员需要控制桩孔截面的尺寸，每个阶段的开挖高度与钢护筒的高度相差不大。

当施工中发现地质情况发生变化施工人员需要及时进行汇报并积极采取措施，保证施工的安全。

技术人员在每个阶段的桩孔开挖完成后及时进行施工机械抗滑桩孔径和垂直度、桩孔中心位置的测量，保证桩孔开挖的过程中其中心位置与桩中心在同一垂线之上，保证钢护筒的安装的垂直性和衔接的密封性，使抗滑桩的护壁厚度和孔径保持高度的一致。

在进行施工机械抗滑桩的施工中，桩孔挖掘过程中施工人员需要注意安全的进行施工，在施工中当桩孔挖到设定深度时需要利用杆孔规进行桩孔的直径和井壁圆弧度的测量，若发现不符合施工机械抗滑桩的设计要求，技术人员需要及时进行修正作业，保证桩孔的上下贯通和垂直。

桩孔挖掘完成后技术人员进行钢护筒的下方和固定，每个阶段下放的钢护筒需要保证衔接的密封性和垂直性，并进
行针对性的加固施工，保证施工机械抗滑桩孔中钢护筒的有效性和稳定性。

施工机械抗滑桩采用钢护筒技术能够有效提高滑面的抗剪力，通过科学的灌浆施工使钢套筒桩孔具有良好的特性，如有较高的刚度，钢套筒在桩孔中施打比较容易和便捷，其横向刚度较小，在工程施工中布置比较灵活，有效提高施工机械抗滑桩的施工效率和施工质量。

（2）、快速锚固技术
快速锚固技术主要包括：快速钻探成孔、快速下锚和快速注浆技术与工艺的组合，而深层自适应锚固技术具有快速、安全、经济、创新的特点。

1、快速下锚技术与工艺概述
在复杂地层条件下，快速下锚技术以锚索的快速安装为基础，通过机械化辅助装置的使用，尽量缩短长大锚索的安装时间，实现钻进效率高、锚索安装速度快、注浆时间短、施工工艺先进、锚固效果好。

为了在场地狭窄的应急救灾现场快速、准确地将锚索安装到位，提高锚索施工效率，锚索辅助安装装置的设计原则是小型、灵活、操作简便、适应性强，与国外大型、安装和灌浆一体化设备互为补充。

因此，机械化辅助下锚装置技术方案为：锚索安装系统由孔内和孔外两大部分组成，孔内装置主要起锚索定位作用，孔外装置主要起孔外固定、支撑和送绳辅助作用，二者相配合达到辅助下锚的效果。

孔内装置由孔底装置和送绳装置两部分构成，是整个锚索快速安装系统的核心部分，关系到锚索孔内定位的可靠性。

孔外装置由绞车、电机、减速机、联轴器、底座、配重钢轨等部分构成，作用是连接并牵引孔内装置已安装到孔底的牵引钢绳，将锚索安装到锚孔内的需要深度，实现机械辅助下锚准确到位，减轻锚索人工安装的强度，提高安装速度，从而提高锚索加固效果。

为确保安装质量，对锚索的安装工艺进行了研究。

施工时，首先将孔底装置送至锚索孔内底部，靠机械装置进行固定，然后再连接锚索和送绳装置，与孔外装置联合作用将锚索安装到孔内指定位置，最后取出送绳装置，进行锚索的下一步施工，以达到快速、准确的施工效果。

2、深层滑坡自适应锚固技术研究
在深层滑体的锚固过程中，由于滑面埋置较深、钻孔深度大，如果采用传统的拉力型预应力锚索，锚索势必很长，工程造价成本较高。

自适应锚固技术是指锚索在基岩和滑体中均设置锚固段，滑面位置设置自由段，利用滑体剩余下滑力在基岩与滑体中分别产生锚固力，在中部自由段（钢绞线套管防护，套管外钻孔注浆）产生“预应力”。

当岩土体有滑动迹象时，自适应锚固即产生锚固力，中部自由段产生位移，适应岩土体变形，两端锚固段产生锚固力，及时控制岩土体变形，达到加固岩土体的目的。

同时由于不张拉、不安装锚具、一次性注浆完成，具有快速、安全、经济、效果好的特点。

同样的原理，这种自适应锚固技术也可用于多层滑面的快速加固工程。

为了尽快完善自适应锚固技术的程序和工艺，利用试验和数值模拟研究自适应锚固作用的机理，探讨自适应锚固的适用性，为自适应锚固的工程应用提供科学依据。

试验技术流程为：预制混凝土块（预留孔道）—制锚—应力传感器埋设—锚索安装—注浆—试验模型组装—加载试验及数据采集—数据分析与处理。

其中关键技术环节包括：应变传感器埋设、注浆、加载试验及数据采集以及数据分析与处理。

然后采用FLAC3D对室内试验进行数值模拟，以检验室内试验的可行性及试验成果。

计算结果表明，在受外界干扰，如滑体发生较大变形时，锚索能利用岩土体与砂浆体的粘结力进行自锚固，且其内力分布模式为对称于滑动面的双曲线。

(3)、锚索+ 格构梁系统
该系统是利用锚索外端与格构梁联接固定于坡面，另一端锚固在滑动面以内的稳定岩体中穿过边坡滑动面的预应力钢绞线，从而直接在滑面上产生抗滑阻力，增大抗滑摩擦阻力，使结构面处于压紧状态，以提高边坡岩体的整体性，从而从根本上改善岩体的力学性能，有效地控制岩体的位移，促使其稳定，达到整治顺层、滑坡及危岩、危石的目的。

因而在实际的滑坡体治理措施中该系统得到了广泛的应用。

其施工工艺为:确定孔位→钻机就位→调整角度→钻孔→清孔→安装锚索→注浆→制作框架梁→锚索张拉→封锚。

施工前坡面需修整成一定的坡比，格构梁纵横正交呈“井”字形( 或斜交呈菱形) 紧贴在坡面上，锚索设在纵横梁的交点上，并可考虑在坡面上的梁格内植草绿化，在适当部位还可以种植一些低矮的灌木,既保证其抗滑的效果又增加了美观性。

三、结语
总而言之，在长期的山体滑坡治理过程中，需要根据总结滑坡的防治原则，采取及时有效的滑坡预防措施，使治理方案的实施更加具有时效性和安全性。

参与国家防灾减难的工作人员应该根据滑坡的变形特征、滑体物质及性质组成特征、稳定性影响因素等影响程度分析，秉着“技术可行、经济合理”的宗旨，科学合理的对地质灾害中的滑坡进行防治，同时也希望滑坡的防治工作可以引起社会的广泛关注，同时促进我国防灾减灾事业的发展。

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