滑坡处置常用的方法及其特点

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滑坡处置常用的方法及其特点

内容提要:滑坡作为自然界四大地质灾害之一,是仅次于地震与火山,而比泥石流严重到一种自然灾害。尽管随着科学技术的发展,人们对滑坡有了较为深入的了解,在滑坡防治方面也积累了丰富的实践经验,从而减少了不少损失。但是,由于经济建设的需要,从陆地至海洋、由平原达山区大量人为工程的活动与兴建,使自然环境改变,导致新生的滑坡灾害其损失远大于自然滑坡。因此,人们迫切需要探究滑坡灾害,以尽可能地减小损失。

关键词:水的危害坡体几何形态预应力锚杆锚索桩抗滑建筑物

一、滑坡处置的方法及其特点

在建设的过程中建设者们积累和总结了许多方法和经验,为各类滑坡的防治的施工提供了因地适宜的方法。滑坡治理的工程措施很多,归纳起来分为四类:一是消除或减轻水的危害;二是改变滑坡体外形;三是设置抗滑建筑物;四是改善滑动带土石性质。

1 、消除或减轻水的危害

1.1排除地表水:

排除地表水是整治滑坡不可缺少的辅助措施,而且应是首先采取并长期运用的措施。其目的在于拦截、旁引滑坡外的地表水,避免地表水流入滑坡区;或将滑坡范围内的雨水及泉水尽快排除,阻止雨水、泉水进入滑坡体内。主要工程措施有:油墨滑坡体外截水沟;滑坡体上地表水排水沟;引泉工程;做好滑坡区的绿化工作等。

1.2排除地下水:

对于地下水,可疏而不可堵。其主要工程措施有:截水盲沟—用于拦截和旁引滑坡外围的地下水;支撑盲沟—兼具排水和支撑作用;仰斜孔群—用近于水平的钻孔把地下水引出;此外还有盲洞、渗管、渗井、垂直钻孔等排除滑体内地下水的工程措施。

2 、改变坡体几何形态

这种措施主要是消减推动滑坡产生区的物质(即减重)和增加阻止滑坡产生区的物质(即反压),通常所谓的砍头压脚;或减缓边坡的总坡度,即通称的削方减载。这种方法是经济有效的防治滑坡的措施,技术上简单易行且对滑坡体防治效果好,所以获得了广泛地应用并积累了丰富的经验。特别是对厚度大、主滑段和牵引段滑面较陡的滑坡体,其治理效果更加明显。对其合理应用则需先准确判定主滑、牵引和抗滑段的位置。、

3、设置抗滑建筑物

3.1 抗滑挡墙

在滑坡底脚修建挡墙也是常用的一种方法。挡墙可用砌石、混凝土以及钢筋混凝土结构。临时性加固时,也可采用木笼挡墙。修建挡墙不但能适当提高滑坡的整体安全性,更可有效防止坡脚的局部崩坍,以免不断恶化边坡条件。但对于大型滑坡,挡墙由于受到工程量及高度的限制,滑坡体的安全系数往往提高不大。如果在边坡表面修建一些拱形或网形建筑物,或对边坡加以表面砌护,则它们虽不能防止深层滑动,提高滑坡体的整体稳定性,但也能防止表面局部崩落、冲刷,以免进一步恶化滑坡体的工作条件。

3.2 抗滑桩

抗滑桩是一种被实践证明效果较好的传统滑体加固方式。对一些中、深层滑坡,用抗滑挡墙难以整治的情况下,可以用抗滑桩。抗滑桩在滑坡体上挖孔设桩,不会因施工破坏其整体稳定。桩身嵌固在滑动面以下的稳固地层内,借以抗衡滑坡体的下滑力,这是整治滑坡比较有效的措施。但是,由于其多为悬臂梁式设置,不但受力状态不理想,而且为克服较大的弯矩作用,往往设计的断面较大,配筋率较高,造价也非常高。

3.3 预应力锚杆

预应力锚索单独稳定滑坡是在其中、前部打若干排锚索,锚于滑动面以下稳定地层中,加预应力 500~3000 kN 以上,增加对滑动面的垂直压力从而提高摩阻力和水平抗力,变被动受力为主动抗滑。地面用梁或锚墩作反力装置给滑体

施加一个预应力来稳定滑坡,这样能有效地阻止滑坡的移动。锚索工程不开挖滑体,对滑体扰动小,又能机械施工,比抗滑桩工程节省投资约 50%,因此应用前景十分广阔。

3.4 锚索桩

锚索与抗滑桩联合形成锚索桩。在抗滑桩顶部加 2~4 束锚索,增加一个拉力,改变普通抗滑桩的悬臂受力状态,接近简支梁,加预应力使桩由被动受力变为主动受力,因而大大降低了传统桩体的截面、配筋率和埋置深度,可节省工程投资 40%~50% ,有较明显的技术、经济效益。预应力锚索抗滑桩改变了桩的受力状态,变被动支挡为主动预加,提高了滑坡稳定性。此方案的优点是可以提供较大的锚固力,锚杆充分发挥其全部作用之前不产生移动,故边坡的变形和可能的张裂是最小的,但要配备大型的张拉设备,目施工工艺复杂,成本高昂。

3.5 普通砂浆锚杆锚固

普通砂浆锚杆锚固利用水泥砂浆将锚杆和孔壁牢牢地粘结在一起。该方法的优点是结构简单,适应性强,可适用于各种地层,抗震动性能较好,费用仅为预应力锚固的 1/3 左右。缺点是强度较低,注浆时易造成空洞,不够密实等缺点。安装后不能及时提供锚固力(锚固力为杆体强度)。 3.3.7 复合挡土结构复合挡土结构是树根桩技术在边坡工程中的应用,是一种较为新型的抗滑挡土结构,由前后两排树根桩斜锚杆与灌入水泥浆加固后的土体复合构成,用来控制土体的稳定性。该结构可用来代替传统的挡土墙、抗滑桩等用于滑坡防治,与挡土墙、抗滑桩等抗滑结构相比,具有造价低、施工方便、工期短、对土体扰动小等特点,具有一定的经济和社会效益。

3.6 土锚钉

土锚钉是将金属棒、杆、竹等打入原土体或软岩,或将灌浆置入土或软岩中预先预先钻好的钻孔内,它们和土体共同构成有内聚力的土结构物,以阻止不稳定斜坡的运动或支撑临时挖方边坡。锚钉属被动单元,打入或置入后不再施加拉张应力。土锚杆可用以支撑潜在不稳定斜坡或蠕动斜坡,最适用于密实的颗粒土或低塑性指数坚硬粉质粘土。由于金属棒、杆锈蚀速度的不确定性,土锚钉主要用于临时结构物。土锚钉系统既有柔韧性又有整体性,故可抗地震荷载。

3.7 加筋土

加筋土是在土体中埋入有抗拉的单元以改善土体的总体强度,稳定天然及堆填斜坡,支挡开挖边坡都可用加筋土挡墙。它优于传统挡墙之处有:①既有粘聚性又有韧性,故能承受大变形;②可使用的填料范围很广;③易于修建;

④抗地震荷载;⑤已有多种面板形式,可以建成赏心悦目的结构;⑥比传统挡墙或桩造价低廉。

3.8 格构锚固

格构锚固是一种新型支挡加固措施,是利用浆砌块石、现浇钢筋混凝土或预应力混凝土进行坡面防护,并利用锚杆或锚索固定的一种滑坡综合防护措施,它将整个护坡与柔性支撑有机结合在一起。这种结构的特点是施工时不必开挖扰动边坡,施工安全快速,与植被恢复结合,还可美化环境,特别是钢筋混凝土格构、预应力混凝土格构与预应力锚索的联合应用,变被动抗滑为主动抗滑,充分发挥滑体的自承能力,是一种非常经济、非常有应用前景的支挡加固措施。但目前对格构锚固机理研究不够,因此格构锚固的传力机理、适用范围以及设计理论、设计方法值得进一步研究。

4、改善滑动带土石性质:

对于软基和由软土构成的边坡,可以采用物理或化学的处理方法,改变土体性质,以提高边坡的稳定性。一般采用焙烧法、爆破灌浆法等物理化学方法对滑坡进行整治。由于滑坡成因复杂、影响因素多,因此常常需要上述几种方法同时使用、综合治理,方能达到目的。

4.1、注浆及注浆加筋法静压注浆法:

一般用于排水条件好且阻滑段坡面较平缓的滑体破碎、节理裂隙发育的崩塌堆积体及岩质滑坡,改善深层滑面力学性质,防止在诱发因素作用下产生滑移及处理滑体裂缝。静压注浆前,宜先作堆石固脚压坡,并核算滑坡处于稳定状态后,再施灌。

4.2、旋喷注浆法:

若干连续壁状固结体,既改善滑带及滑面力学强度,又可减少对滑坡排水通道影响,保持排水畅通。深层搅拦注浆加筋法:用于处治淤泥、淤泥质土及饱

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