滑坡灾害治理工程技术现状

滑坡灾害治理工程技术现状滑坡灾害治理工程技术现状中国地质科学院探矿工艺研究所吴和政石胜伟张燕一、前言我国山地面积占国土面积的三分之二以上，是世界上山地灾害比较严重的国家之一。

全国共发育有特大型崩塌、滑坡191处、泥石流149处；较大型崩塌、滑坡5000多处、泥石流2000多处。

在地质灾害中,滑坡灾害分布最广、发生频率最高、危害最大,是我国地质灾害防治的主要对象。

一些地区的地质灾害已成为危害地方社会经济发展的重要因素，使这些地区的经济可持续发展受到严重影响。

1999年以来，国土资源部在地质灾害多发的山地丘陵区所在省，已经部署开展了1000多个县的地质灾害普查工作。

初步查明的各类地质灾害隐患点近23万处，受威胁人口达3500多万人。

今后相当长一段时期内，防灾形势十分严峻，防灾任务更加繁重。

近年来，中央和地方各级政府投入大量资金用于包括滑坡在内的地质灾害治理。

国土资源部在“九五”期间，国家资助实施了200多项重大地质灾害勘查、100多项地质灾害工程治理。

通过近10多年的工程实践，我国在滑坡治理技术上有了较丰富的理论基础和实践经验。

二、滑坡治理技术发展现状1、滑坡治理常用方法我国滑坡防治工作的基本指导思想是“以人为本、预防为主、合理避让、重点治理”，而实施滑坡治理工程的基本原则是“安全可靠、技术可行、经济合理”。

治理滑坡的主要方法就防治工程措施而言有四大类：①排水；②减重反压；③支挡；④滑带改良。

(1)、排水包括将地表水引出滑坡区外的地表排水和降低地下水位的地下排水，地表排水几乎所有的滑坡治理工程都采用。

地下排水方法应用也很广泛，近年来滑坡水平钻孔群排水系统、洞—孔联合排水在我国得到了较广泛的应用，如湖北巴东黄腊石滑坡就是采用垂直排水钻孔与深部水平排水廊道相结合的洞—孔联合排水系统治理成功的范例。

(2)、减重反压主要是削减滑坡区域的物质和增加阻止滑坡产生区的物质,即砍头压脚,或减缓滑坡的总高度,即削方减载。

这种方法技术上简单易行，且加固效果好，所以应用广泛。

(3)、支挡在改变滑坡的几何形态和排水不能保证滑坡稳定的地方,常采用支挡结构物加固滑坡，其中抗滑桩、墙与锚索在我国得到了广泛应用。

抗滑桩、墙以被动承载为主，适合于对变形要求不高的滑坡防治工程；锚索为主动加固技术，适用于需严格控制变形的滑坡防治工程。

(4)、滑带改良滑带改良技术通过改变滑带土的物理力学性质，提高抗剪强度，增加抗滑能力来达到防治滑坡目的。

该技术直接切中病害“对症下药”，效果直接，发展前景良好。

但于实际操作较复杂，改良效果不易评价，在我国滑坡防治工程实践中相对应用较少。

2、滑坡治理技术的创新与发展近二十年来，我国滑坡治理技术得到了长足发展，从最初的以引进和消化吸收国外技术为主，到目前以自主创新研究为主，并取得了一些具有国际先进水平的技术。

另外，于我国滑坡灾害种类多、规模大、分布广，各项滑坡治理技术在我国拥有其他国家所无法比拟的实践优势，许多常规技术也得到了发展和突破。

我国滑坡治理技术研究的创新与发展主要表现在以下几个方面。

(1)、预应力锚索抗滑桩技术的创新抗滑桩是我国主要的滑坡治理方法之一。

近几年发展了锚索桩、锚索墙，改善了单纯桩、墙的被动受力状态，使其受力更合理。

把预应力锚索创新性地与抗滑桩相结合，形成新的抗滑结构—预应力锚索抗滑桩，使桩—预应力锚索组成一个联合受力体系，用锚索拉力平衡滑坡推力，改变了悬臂桩的受力机制，使桩的弯矩大大减少，桩的埋置深度变浅，达到了结构受力合理，降低工程费用，缩短工期的目的。

据资料介绍，与普通抗滑桩比，它可节省投资60%、混凝土70%、钢材80%，经济效益十分显著。

(2)、滑带土改良新型灌浆法的创新开发与应用滑坡内部加固的新型灌浆法，如采用旋喷注浆加固滑动带土，通过水泥浆液与岩土体混合、速凝、旱强，使滑体与滑面及滑床固结，改善滑动带土质特性，提高抗剪强度，从而达到稳定滑坡的目的。

如四川金堂铁路滑坡治理、成都市长安垃圾场1号滑坡治理都采用了这种方法。

(3)、微型组合抗滑桩技术的发展微型组合抗滑桩防治滑坡技术近几年在我国得到了重视和应用，微型组合抗滑桩直径小于200mm的钻孔灌注桩与桩间和邻近紧密结合的岩土体共同构成，通过充分调动和利用岩土体自身的承载能力来达到防治滑坡的目的。

于微型组合抗滑桩的空间布置较少受到限制，与工程地质环境和生态环境容易协调；且钻孔直径较小，对设备的选择和要求不高，可实现施工设备的小型化和轻便化，施工成本相对较低，故此该项技术非常适用于复杂环境条件下的地质灾害快速应急抢险治理工程，具备广阔的发展前景。

(4)、预应力锚固技术的发展预应力锚固技术自引入我国后经历20年的发展取得了长足的进步。

承载力越来越大，从数百千牛发展为8000kN，在李家峡电站高边坡治理中锚索承载力达到10000kN；预应力锚索长度越来越长，最长达到95m；与之配套的复杂地层超深孔大吨位锚索跟管钻进技术也取得了较大的发展。

(5)、格构锚固工法的发展与预应力锚索、长大锚杆相结合的现浇混凝土格子梁锚固工法，可以提供较大的阻滑力，这些工法在近几年修建的公路边坡、三峡移民工程高边坡、滑坡的坡面治理中得到了广泛应用。

(6)、地下排水技术的发展垂直排水钻孔与深部水平排水隧洞相结合的排水方法近几年在大型滑坡治理中得到较广泛的应用。

地下排水能大大降低孔隙水压力，增加有效正应力从而提高抗滑力，故稳定滑坡的效果极佳，如湖北巴东的黄腊石滑坡、南昆线八渡车站滑坡就采用了这种方法进行治理。

三、滑坡治理工程施工工艺及设备、材料发展现状1、滑坡治理常用设备、材料及施工工艺削坡或压坡法常用设备目前常用的方法是人工削坡，削掉的岩土需压坡时用于压坡，不需要时则外运。

所需设备主要有挖掘机、推土机和自卸式载重汽车，设备相对简单。

有时也采用爆破的方法削坡，这种方法运用的相对较少。

排水法常用设备地表排水一般为人工修建，地下排水隧道目前主要是爆破加人工开挖修建，隧道内的运输主要有轨道和轮式运输。

钻孔排水所需设备主要有回转钻机和锚固钻机。

各种抗滑桩、墙常用设备人工挖孔抗滑桩、一般都是采用人工完成，以前多是人工绞盘提升运输，今年来多配以电动卷扬机提升，在施工到坎固段时，如果可以实施爆破作业则要采用风动凿岩机或电钻进项钻孔作业，在不能够实施爆破作业时则只有靠人的体力和毅力来完成，近年来也相继研制和生产了井下专用的回转切割取芯钻机和切割机。

一些小型机具的使用，大大减轻了工人的劳动强度，提高了工程的施工效率。

预应力锚固、钻孔排水及灌浆常用设备这三种治理方法需使用的设备如表9所示表9预应力锚固、钻孔排水及灌浆法常用设备治理方法锚固钻孔排水灌浆法、钻孔设备①锚固钻孔设备：为了适应岩土锚固工程的需要，近年来，我国一方面从瑞典、美国、德国、意大利等国引进各类履带式全液压大型钻机；另一方面坚持自己研制开发新型中、小型轻便型钻孔机械。

国产锚固钻机品种已多达40余种。

目前国内使用的钻机可分为三种类型：第一类全液压履带式大型锚固钻机：主要是从国外进口，国内只有一两个厂在生产这种钻机。

第二类旋转钻机：属于地质类钻机，它的优点是可以取岩心，缺点是钻孔过程中要用大量的水或钻进液，对于滑坡治理往往是不允许的，特别是穿过覆盖层。

旋转钻机的另一缺点是钻孔费用大钻速慢，施工效率低下。

这类钻机在滑坡治理中用得较少。

使用设备钻机、张拉和锁定设备、灌浆泵、流量计钻机钻机、灌浆泵、流量计第三类冲击回转钻机：钻进靠前端的冲击器和钻头并靠钻机施加给进推力，于破岩主要靠冲击器来完成，因此空气机是潜孔锤空气钻进中的重要动力来源，其最大的优点是凿岩速度快，施工效率高。

缺点是孔斜偏差比回转钻进大，在滑坡治理、边坡加固工程中普遍采用这类设备。

②排水钻孔设备：排水钻孔设备一般使用上述二、三类钻孔设备施工。

③灌浆孔钻孔设备：灌浆孔是指旋喷注浆法加固滑坡的钻孔。

一般使用工程类钻机钻进成孔。

采用单管或多重管喷将搅拌工具配以单液高压注浆泵来实施完成。

、锚固张拉和锁定设备：目前国内已能生产出各种荷载水平的张拉和锁定设备，已研制出能满足6000-8000KN级的张拉和锁定设备。

、锚固灌浆设备：岩土锚固灌浆所需设备主要是搅拌机和注浆泵，目前国内产品能够满足要求，有的施工单位使用进口注浆泵，旋喷注浆法加固滑坡所用的注浆机为高压旋喷注浆机，国内已研制出能满足要求的旋喷设备。

、滑坡治理常用材料滑坡治理常用材料可分为普通材料和特殊材料两种。

特殊材料用得最多的主要是预应力锚索，滑坡防治主要使用高强度、低松驰的预应力钢绞线，而钢绞线又以使用φ的较多，同时使用普通低松弛预应力钢绞线和无粘结预应力钢绞线，但以前类居多。

大多使用我国天津、江西新余等地的预应力钢丝厂生产这类钢绞线。

2、滑坡治理施工工艺、设备、材料的创新和发展我所从上世纪九十年代初以来，一直致力于地质灾害有关的研究和工程实践活动，承担了“预应力锚索加固边坡技术研究”、“锚索腐蚀及其测量系统的研究”、“地质灾害多源信息预警及治理技术设备研究”、“三峡库区崩塌滑坡治理和库岸防护工程的效果评价研究”、“新型高强预应力混凝土结构抗滑桩研究”、“三峡库区高陡边坡绿色生态综合防护技术研究”等一批地质灾害治理技术项目的相继完成，为推动了地质灾害防治技术的进步作出了积极贡献。

为适应岩土锚固技术的发展，80-90年代以来研制出了多种分体式结构，移动搬迁方便、电驱动、全液压轻便式钻机，满足了市场需要。

为适应预应力锚固技术对高强度，低松驰预应力钢丝和钢绞线的需要，80年代中期至90年代初，我国一些厂家先后从国外引进具有国际先进水平的预应力钢绞线捻制和稳定化处理联合生产线，目前，我国已能生产φ3mm-φ7mm光面和刻痕、普通松驰和低松驰级的预应力钢丝、镀锌预应力钢丝；1×7-φ9mm～1×7-φ普通松驰级和低松驰级预应力钢绞线。

采用潜孔锤跟管护壁新工艺钻进松散、破碎地层，目前使用的跟管钻具有两种形式：单回转偏心扩孔跟管钻具和双回转偏心扩孔钻具，前者钻具中心钻头、偏心轴、偏心扩孔器和导正器组成，套管无单独的驱动装置，潜孔锤偏心扩孔钻头在套管之前预先钻出大于套管外径的孔，套管通过套管鞋和钻具上的装置同步跟进，实现跟管，钻进时钻具回转，偏心扩孔钻头靠惯性力和孔壁摩擦力甩出，此时钻进直径最大，需提钻时反转钻具，扩孔钻头缩回到收敛位置，使钻具能从套管中提出，瑞典的ODEX钻具就属这种类型，这种方式跟管长度有限一般为30-70米。

第二种钻具套管用专门的驱动器推进，钻进时，动力头驱动中心钻头和偏心钻头钻进，仍然依靠偏心钻头形式大于套管的孔径，套管和钻具同步回转，驱动器推动套管与钻具同步前进。

西德的钻具就属这种类型。

这种方法跟管能力强于第一种，跟管长度一般可达到60-100米。