滑坡工程治理技术探讨与工程应用

　　摘要:分析了产生滑坡的各种原因,并且列出了目前边坡治理的一般技术,得出滑坡治理的整套方案。结合具体的工程实践,合理的制定和应用了边坡治理的具体方案,通过监测表明最终得到了预期的治理效果。
　　关键词:边坡治理;监测;工程应用
　　
　　滑坡是自然界和基本工程建设中面临的重大灾害。边坡与滑坡的防治主要从两方面入手:一方面进行边坡与滑坡工程治理,切断滑坡灾害的发生;另一方面进行边坡与滑坡的监测,形成边坡与滑坡的预报系统,减少边坡滑塌与滑坡造成的工程损失[1]。目前边坡与滑坡工程治理的科学技术水平主要体现在:新型的支护方法与支挡结构类型不断涌现,如锚固支护、加筋挡墙与水泥灌浆等手段的出现并逐步成熟,稳定分析方法与支挡结构设计计算方法迅速进步,经典计算方法日趋成熟,适应性极广的数值计算方法悄然兴起,为边坡与滑坡设计提供了强有力的工具。
　　本文根据边坡与滑坡工程治理的一般技术,得出某山边坡综合整治方案,取得了应有的社会经济效益。
　　一、产生滑坡的原因和条件
　　由于暴雨、灌溉水下渗、泄洪雨雾、水库蓄水、地震、坡体中存在自然形成的滑面(古滑坡体)、斜坡堆载、爆破震动、地面和地下开挖等因素,都能导致滑坡的产生。滑坡主要发生在20°~45°的山坡上,大于45°的山坡多崩塌而少滑坡,缓于20°的滑坡也较少。支沟与主沟交汇处的山坡常常因双向切割侵蚀而容易发生滑坡。岩性软弱,岩体破碎,在河谷下切和侵蚀下,自然滑坡和崩塌就成群分布。滑坡的发生与地下水和地表水密切相关,绝大多数滑坡都或多或少有地下水的作用。新构造活动、地震、地降水量大,风化深度大,植被稀少也是产生滑坡的条件和原因。
　　二、边坡工程治理技术
　　1)控制爆破。采用预裂爆破和梯段爆破的施工方法,优化爆破材料,采用低密度炸药以降低爆压,减少地面震动程度。在装药结构方面,采用不耦合装药与间隔装药结构。在起爆顺序方面,应当采用顺序爆破,以使各排孔能向自由面破裂。2)减载和压坡。边坡失稳破坏常常是由于边坡过高、坡度太陡所致,通常通过削坡,削掉一部分边坡不稳定岩土体,使边坡坡度放缓,稳定性提高。削头压坡是提高边坡稳定性最经济也是最有效的手段,如果能将上部减载的土料压到坡底,则是更佳的选择。3)排水工程。排水可以分为地面排水和地下排水两大类。常采用喷混凝土,在坡面形成平顺的通道,使水流通畅的流向截水沟,喷混凝土通常与坡面排水孔联合起来布置,以保证一旦雨水入侵,可以从排水孔内流出。排水沟渠,排水沟断面可采用三角形、碟形、梯形或矩形的形式,纵坡一般不宜缓于0.5%。地面排水的设计应建立在水文资料基础上,根据降雨历时内的平均降雨强度、汇水面积和经验系数来确定主要排水设施的类型和尺寸。4)加固。当边坡坡体破碎、节理裂隙较发育时,可采用压力注浆这一手段对边坡进行深层加固。也可打入一定数量的锚杆,对边坡进行加固,锚杆加固作为一种浅层加固手段,其固坡机理相当于螺栓作用。当边坡较高、坡体可能的潜在破裂面位置较深时,预应力锚索是一种较好的深层加固手段。5)防护。边坡防护包括植物防护和工程防护。植物防护一般用于边坡不高、坡角不大的稳定边坡。工程防护有砌体封闭、喷射混凝土、挂网锚喷等形式。当边坡是坡度较陡、坡面土体松散、自稳性差的土质边坡时,可采用砌体封闭防护;当边坡是稳定性较好的岩质边坡时,可在其表面喷射一层素混凝土,防止岩石继续风化,达到稳定边坡的目的;当边坡是稳定性较差的岩质边坡时,可采用挂网锚喷支护[2]。6)钢筋混凝土支挡结构。这种结构包括抗滑桩、抗剪洞、锚固洞以及各种形式(重力式,扶壁式)的挡墙,其中抗滑桩加固是将桩插入滑动面以下的稳定地层中,利用稳定地层岩土的锚固作用以平衡滑坡推力、稳定滑坡。抗滑桩抗滑能力大,支挡效果好,对滑体稳定性扰动小,施工安全,设桩位置灵活,能及时增加滑体抗滑力,保证滑坡的稳定,桩坑能作为探井,验证滑面位置和滑动方向以便调整设计,使之更符合实际,预防滑坡可先做桩后开挖,防止滑坡发生。
　　三、工程应用及效果评价
　　3.1工程概况
　　某边坡由工程地质分析、稳定性监测及稳定性计算分析对V202~V298滑体及V298~V430大边坡可以得出如下结论:1)0~2线V202~V430边坡可以分为两个独立的工程地质单元(边坡区段):a.V202~F4断层之间的滑体,它已产生平面块体的滑动;b.F4断层上部直到V430山顶,它的底部有可能产生空间块体滑动,中上部处于稳定状态。2)V202~V298(V262~V298间斜坡)之间的滑体不稳定,尚需要加固处理。F4断层上部直到V430山顶的大边坡,除在其底部有滑裂前兆外其上部是稳定的。3)通过对V262~V298间不稳定边坡进行应急加固,F4断层上部岩体进一步滑下来对V202~V298滑体施加新的下滑力的可能已基本消除,但对应急加固这段尚需适当补充加固。4)在永久性加固工程施工之前,为避免V202~V298间滑体进一步下滑,应采取清除V262~F4~F3断层间的滑体以达减载的目的,同时要保持V202,V214平台宽为20m。滑坡综合治理方案剖面图见图一。
　　
　　
　　
　　3.2综合治理方案
　　1)减载措施,清除V262~V298(F4,F3)之间滑体;V214~V262之间增加宽分别为5.0m和8.0m的V250,V238平台;小台阶坡面以38°角削坡,在减载削坡过程中,填平北侧冲沟。2)钢轨抗滑桩布置在V214平台,是考虑到V226平台宽只有6.0m~8.0m,施工机械转动困难和通往V226平台的通道已被切断。V214可以布置所需80根抗滑桩,钢轨抗滑桩,桩长15m,行挑距2.0m,每根桩由43号和38号钢轨组合而成,桩孔Φ300,用200号混凝土埋设。3)为补充抗滑桩布置在V214平台而桩后被动抗体厚度不足之缺点,在抗滑桩顶端施工29根斜拉锚杆;将锚杆头和抗滑桩顶焊接成一体,并把桩顶和锚杆头用40cm厚的钢筋混凝土浇成一体。4)浆砌块石护坡,V214~V262间所有斜坡和小台阶平台用厚0.3m的浆砌块石护坡,用200号水泥砂填缝,护坡面纵向每10m留一条伸缩缝,缝宽2.0cm,伸缩缝用沥青填缝以防水。坡面上以行排距3.0m梅花形施工Φ60mm竹简排水管,排水管长0.5m。5)在V262平台施工防渗铺盖,先用碎石渣整平后,用Φ6mmⅠ级钢筋,以0.5m×0.5m网格,布设钢筋网后浇厚10cm~20cm的200号混凝土。6)滑体深部排水孔,滑体底部有风化石英砂岩,易积水难排,故在V250平台下部布置深排水孔20个,钻孔直径80mm,深20m埋设特制塑料排水管。7)加固效果监测孔施工钻孔倾斜仪法稳定性监测孔布置情况是:在V3221个,V2982个,V2621个,V2501个,V2261个,V2141个。8)钢轨受力状态监测孔,布置在V214平台的靠坡底一排抗滑桩上。
　　3.3治理后的监测结果
　　滑体在整治后虽有些变形,但尚未形成统一的滑动面,观测到的10mm~20mm的位移是由于松散的压密下沉及季节性热胀冷缩引起的,看不出随时间的累积位移,滑体的加固效果是良好的,抗滑桩在施工后已开始抵抗滑体的下滑力,但在完成上部滑体削坡和护坡后,滑体对抗滑桩的推力没有继续增长。总之,边坡经治理后,稳定性良好,达到了预期效果。
　　四、结语
　　1)削坡减载加上钢轨抗滑桩集中支挡,结合排水孔和防渗铺盖及浆砌石护坡,把竖直钢轨抗滑桩及加斜锚杆的滑坡体支挡系统施工在滑体底部,是本次边坡治理成功的关键技术。2)它克服了施工机械爬山困难和桩后抗力体单薄的不利因素,取得了良好的预定治理效果。3)监测在复杂边坡治理过程当中的作用是显著的,通过监测可以随时掌握边坡的稳定性情况和评价治理效果。对于稳定性较差的重要边坡及时采取工程措施治理,避免边坡失稳造成的严重后果。
　　参考文献:
　　[1]郑颖人,陈祖煜,王恭先,等.边坡与滑坡工程治理[M].北京:人民交通出版社,2007.
　　[2]赵明阶,何光春,王多垠.边坡工程处治技术[M].北京:人民交通出版社,2003.
　　[3]韦大仕,张雁秋,容艳.膨胀土滑坡治理方法的探讨[J].山西建筑,2007,33(2):96-97.
　　
　　摘要:分析了产生滑坡的各种原因,并且列出了目前边坡治理的一般技术,得出滑坡治理的整套方案。结合具体的工程实践,合理的制定和应用了边坡治理的具体方案,通过监测表明最终得到了预期的治理效果。