滑坡防治措施综述

滑坡防治措施综述滑坡防治措施综述 1 引言 滑坡，作为一种主要地质灾害之一，由于其产生的条件、作用因素、运动机理 的多样性、多变性和复杂性，致使预测困难，治理费用也较昂贵，且一直是世界各 国研究的重要地质工程问题之一。滑坡灾害分布广泛，凡是较陡的地方均可发生， 发生频繁，而且对国民经济和人民生命财产造成相当大的损失。我国山区建设中， 滑坡的危害是众所周知的。据目前所知，铁路滑坡约有 1000 余处，据建筑部门统 计，我国西南地区建筑物由于滑坡全部毁坏的占 10%，迫使建筑物场地迁移的占 20%，因整治滑坡修改设计的占 55%。 近年来，由于城市发展和铁路、高等级公路建设大规模地改变了土地利用方 式，挖填方等土方工程日益增大，施工强度急剧攀升，随之而来的是滑坡灾害日益 严重，滑坡防治工程研究也日益成为工程研究中的热点之一。 2 滑坡治理措施的发展历史 20 世纪五六十年代，治理滑坡灾害常采用地表和地下排水、抗滑挡墙、清方减 载、填土反压等措施。地表和地下排水工程，如地面截排水沟，地下截水盲沟、盲 洞，支撑渗沟等;支挡工程则主要应用各种形式的挡土墙。但实践经验证明，仅采 用地表排水、清方减载、填土反压等措施往往致使滑坡体暂时处于稳定状态，随着 外界条件的改变，许多滑坡又重新复活. 20 世纪六七十年代，曾成功地应用支撑盲沟加小抗滑挡土墙取得疏水和支挡滑 坡的双重效果。但深盲沟施工开挖相当困难，因为在地下水发育的情况下，施工开 挖极易坍塌。为了克服抗滑挡土墙开挖基础的困难，曾在滑坡治理中设计采用沉井 式抗滑挡土墙，但施工也不容易。 20 世纪七八十年代，人们开始重视支挡的作用，强调支挡为主的概念。又因为 抗滑桩具有的布置灵活、施工简单、对滑坡扰动小等优点，受到工程设计和 施工的普遍应用，逐步形成以抗滑桩支挡为主，结合清方减载、地表排水的滑 坡综合治理技术。 20 世纪 90 年代，滑坡整治中贯彻一次根治、不留后患的原则，并充分认识到 滑坡的形成是多因素综合作用的结果，因此应采用综合治理的工程措施。大量采用 抗滑桩、结合地面排水的滑坡整体治理措施，效果显著。与此同时，伴随预应力锚 固技术理论研究和凿岩施工机械的突破性发展，应用高强钢丝锚索束将滑坡体锚固 于其下的滑床中，使抗拉力增大。预应力锚索变一般支挡结构物的被动受力为主动 受力，对滑体扰动小，又能实现机械化施工，因此工程师们开始广泛应用预应力锚 索来整治滑坡。 近年来，随着机械材料等领域的发展与科技进步，对滑坡体的加固措施向复合 型、轻型化、小型化和机械化施工方向发展，土锚钉、加筋土、格构锚固等防治措 施也相继应用于滑坡治理中，并取得了较好的效果. 3 常用的滑坡防治措施 滑坡灾害防治工程，其技术途径为:(1)减小滑坡下滑力或消除下滑因素; (2)增大滑坡抗滑力或增加抗滑因素。任何滑坡防治工程都是围绕上述两条途 径，结合滑坡地形、地质、水文、滑坡形成机理及发展阶段，因地制宜采取一种或 多种措施，达到防止滑坡灾害产生或治理已发生的滑坡灾害的目的。到目前为止， 治理滑坡的工程措施大致分为以下几种:(1)改变坡体几何形态;(2)排 水; (3)支挡;(4)改良滑带土体。 3.1 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。 3.2 排水工程 由于水是形成滑坡的重要作用因素，特别是作用于滑动面(带)的水增大滑带土 的孔隙水压力，降低强度参数，减小滑阻力，因此修建排水工程总是治理滑坡中首 先应考虑的措施。 排水工程包括地表排水和地下排水。地表排水以拦截和旁引为原则，用截水沟 将地表水引入天然沟谷。滑体表面的截水沟修建成树枝状，主沟应尽量与滑坡方向 一致，支沟与滑坡方向成 30?,45?斜交。地表排水以其技术简单易行且加固效果 好、工程造价低而应用极广，几乎所有滑坡整治工程都包括地表排水工程。只要运 用得当，仅用地表排水即可整治滑坡。由于地下排水工程能大大降低孔隙水压力， 增加有效正应力从而提高抗滑力，因此加固效果极佳，工程造价也较低，应用也很 广泛。尤其是大型滑坡的整治，深部大规模的排水往往是首选的整治措施。但其施 工技术比起地表排水来要复杂得多。近年来在这方面的研究有很大的进展，主要的 排水措施有:?平孔排水;?真空排水;?虹吸排水;?电渗析排水。垂直排水钻孔与深部 水平排水廊道(隧洞)相结合的排水体系得到较广泛的应用，将排水措施与改变斜坡 几何形态联合可以获得更佳的整治效果。同时，植树造林也可避免浅薄层土质流 失，减少大滑坡产生的概率。 3.3 支挡结构 3.3.1 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。 3.3.2 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。 3.3.3 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。 3.3.4 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。 3.3.5 微型桩群 微型桩群指直径小于 300mm