地质灾害滑坡治理及其方法

地质灾害滑坡治理及其方法

摘要:简要说明了我国地质灾害的现状, 对滑坡进行了介绍, 提出了滑坡的治理原则,对目前国内外滑坡治理方法进行简要阐述，总结了滑坡治理主要工程措施的适用范围、各自的优缺点及应该注意的问题,对从事滑坡治理具有一定的实用价值。

关键词:地质灾害; 滑坡;滑坡治理；治理措施

滑坡是一种严重的地质灾害, 由于它经常中断交通、堵塞河道、摧毁厂矿、破坏村庄和农田、造成人员伤亡和重大经济损失而受到世界各国的关注,近二十年来, 特别是国际减灾十年活动!开展以来,国际上研究和防治滑坡灾害空前活跃, 各项研究进一步扩展深入,防治工程措施也在完善已有措施的基础上向轻型化、小型化方向发展, 本文对目前国内外滑坡治理方法进行总结综述。

1我国地质灾害的现状

我国山区面积分布广,在自然地质作用、降雨、人为因素等条件下,滑坡灾害常有发生。从滑坡灾害类型的分布看,西部地区多为地震触发,东部滑坡多与暴风雨、洪水伴生;西部地区多发生滑坡堵江、溃坝洪水灾害, 东部则多转化为泥石流加剧灾害程度。据不完全统计, 历史上由地震引起的滑坡损失, 死亡人数在23400人以上, 其它如房屋、耕地、工程设施等损失更是不计其数。近年来, 电台和新闻媒体关于滑坡的报道也逐渐增多, 据有关资料显示,我国是世界上滑坡灾害最严重的国家之一, 每年因滑坡灾害造成的经济损失达十亿以上。例如,处于豫西山区的宜阳县,是地质灾害高发地区之一, 泥石流灾害相当严重,1996年8月2日,全县突降暴雨, 大暴雨中心发生在李沟河的上游,大暴雨形成的洪水把山坡根部的松散物质带走, 造成山体失重产生瞬间崩塌, 崩塌下来的泥沙、石块和洪水混在一起暴发了强大的泥石流,直接冲击县城的一些厂矿企业及居民区,使县城遭受三个多亿的巨大损失。

2滑坡产生的原因及危害

滑坡是一定地质地形条件下, 斜坡部分岩、土在自重作用下, 受自然因素或人为因素影响失去稳定, 沿着内部某一软弱面( 或带) 产生滑动变形的现象。发生滑坡是诸多内因和外因相互作用的结果。内因主要包括地质构造和岩土的物理力学性质: 对于破碎断层、节理发育、褶皱倾斜、岩层与线路走向接近的大倾

角岩层, 是滑坡发生频率高的地质构造; 同时地层的岩土物理力学性质也是引起滑坡产生的重要因素, 如泥页岩、云母岩、风化岩、富含有机质的易水化岩石, 以及松软粘土、人工松散堆积层, 因其水稳性和自身粘结强度都较差, 就较容易发生滑坡。滑坡发生的外因一般有:积水渗水、地下水变化、人工挖采破坏了原有的地层内应力平衡构造、较大的荷载或冲击振动能量等。

我国山区和丘陵带幅员面积占大约70%, 是世界上滑坡危害比较严重的国家。山区修建水库、电站、道路和工厂等形成的大量开挖山坡, 可产生新滑坡或导致老滑坡复活。滑坡给世界各国造成的经济损失估计每年可达数十亿美元, 整治费用惊人。

3滑治理原则

1)以查清工程地质条件和了解影响斜坡稳定性的因素为基础。查清斜坡变形破坏地段的工程地质条件是最基本的工作环节,在此基础上分析影响斜坡稳定的主要及次要因素, 并有针对性地选择相应的防治措施。2) 整治前必须搞清楚斜坡变形的规律和边界条件, 变形破坏规律不同, 处理措施也不同, 要根据斜坡变形的规律大小采取相应的措施。此外, 还须掌握变形破坏面的位置和形状,以确定其规模和活动方式, 否则就无法确切地布置防治工程。

3) 按工程的重要性采取不同的防治措施, 斜坡失稳后后果严重的重大工程, 势必要提高安全稳定性系数, 防治工程的投资量大; 而非重大的工程和临时工程, 则可采取较简易的防治措施。同时,防治措施要因地制宜, 适合当地情况。

4常用滑坡治理工程措施

滑坡是一定地质、地形条件下,斜坡部分岩、土,在自重作用下,受自然因素或人为因素影响失去稳定,沿着内部某一软弱面(或带)产生滑动变形的现象。我国大约70 %的地区为山区,是世界上滑坡危害比较严重的国家,此外,路堑开挖、水电站边坡、深基坑开挖等人为因素引起的滑坡问题也越来越受人们重视。目前常用的滑坡治理工程措施如下分析。

4.1 清除滑坡体

对坡高小于15m、坡面长小于50m的小型土质边坡, 且其无继续向上及两侧扩展的可能。由于挖方工作量较小, 且挖除后可永久消除危害, 因此可采用挖除的方法一次根治。

4.2排水工程

排水工程包括地表排水和地下排水,整治滑坡一般应在滑坡体外修环形截水沟将地表水引至天然沟谷。滑体内修建树枝状排水系统,布置时主沟应尽量与滑坡方向一致,支沟与滑

向成30。~45。斜交。为防止地表渗透,应填平夯实地表,对风化或裂隙地表应采取锚喷防护措施以及灌浆措施,此外还应重视绿化、植被以固定土壤。

地下排水可分为浅层、深层排水及截水。浅层排水措施主要盲沟,其深度为数米至数十米,当地下水埋藏达10 一15 m 或更深时,则应对盲沟、地下隧洞及钻孔法进行经济技术比较。国内主要倾向于隧洞方式,而在国外主要采用水平钻孔法,钻孔法除水平钻孔外,还有垂直钻孔群法和仰斜钻孔法,随着钻孔设备及方法的不断改进,钻孔排水法会越来越广泛地得以应用。

4.3 支挡工程

在滑坡体上建造支挡建筑物来增加抗滑能力,以获得岩土体稳定。

4.3.1抗滑挡土墙

在中小型滑坡,下滑力不大时,可设置挡土墙或片石垛,并将基础置于滑动面以下的硬层或基岩上,挡墙最常用的形式是重力式挡土墙,我国50年代开始延续了十多年,但是据统计,西南地区8m 以上的挡土墙,有半数以上出现了不同程度的开裂、变形和破坏,主要原因是这种结构受力机制不合理。为了改善这种状况,出现了加筋挡土墙、锚定板挡墙以及预应力锚索、锚杆挡墙等新型挡墙。

目前,预应力锚杆、锚索挡墙得到广泛应用。它从本质上改变了挡土墙的受力机制(主动受力),而且节省污工、降低造价。与一般重力式挡墙相比,每根16Mnφ22的预应力锚杆可代替4.23 m3的污工,节省投资20%左右经济效益显著。

4.3.2抗滑桩

抗滑桩是借助桩与周围岩土共同作用,把滑坡推力传递到稳定地层的一种抗滑结构,自60年代开始使用以来,抗滑桩得到广泛应用。主要是因为它具有抗滑力强、污工量小,桩位灵活、施工简便安全等优点。目前使用最多的有钢筋混凝土桩和钢管桩,日本多采用钢管桩,我国主要采用钢筋混凝土桩,其主要形式有。

(1)大截面排式抗滑单桩从1966年在成昆铁路滑坡治理中得到应用,迅速被推广,成为我国治理滑坡的基础。并且随着机械钻孔技术的不断发展,以园形为抗滑结构的抗滑桩成为治理滑坡的主要手段。

(2)抗滑键也称键式抗滑桩。它充分利用岩体的整体特性,使抗滑桩的长度最大限度地限制在滑面附近,上部采用岩土充填,把滑坡体与滑床栓在一起。这种结构多用于顺层岩质坡。

(3) 钢筋混凝土园管打入桩和沉井桩这种结构多用于塑性土层滑坡。