中國滑坡與邊坡災害防治技術簡介

1、中國滑坡與邊坡災害 防治技術簡介 Introduce on Control Techniques of Landslide and Slope Disaster in China 王 恭 先 Wang Gongxian 中鐵西北科學研究院 Northwest Research Institute of China Railway Engineering Corporation 2007.7,主 要 內(nèi) 容 Main Content 1 中國的滑坡與邊坡災害 1 Landslide and slope disasters in China 2 滑坡與邊坡災害防治研究的三個階段 2 Three S

2、tages of landslide and slope disaster control research 3 研究的主要內(nèi)容和成果 3 Main contents and achievements in scientific research 4 目前的研究特點和發(fā)展方向 4 Research characteristic at present and development direction in future,中國的滑坡與邊坡災害 1 Landslide and slope disasters in China,1.1 邊坡的主要變形類型 1.2 滑坡的危害 1.3 實例,1.1 邊

3、坡的主要變形類型,collapse,landslide,rockfall,Fault-sinking of broken rockmass,topple,堆積層坍塌,黃土滑坡,崩塌,錯落,石灰?guī)r的傾倒變形,1.2 滑坡的危害,中斷交通運輸 破壞礦山開采 危害工廠安全生產(chǎn) 破壞水利水電建設 破壞文物古跡 破壞城鎮(zhèn)環(huán)境 摧毀村莊農(nóng)田 造成其他次生災害,中國近二十年來滑坡災害實例,1.3 實例,寶成鐵路K190第三次滑坡后全貌,寶蘭二線伯陽隧道進口滑坡群,南昆鐵路八渡滑坡,川藏公路102滑坡,云南元磨高速公路K259三公箐隧道進口滑坡,二郎山隧道西引道滑坡張裂縫,長江北岸雞扒子砂泥巖順層滑坡,小灣電

4、站左壩肩邊坡高500m，6#山頭發(fā)生10萬m3崩塌,貴州印江巖口滑坡堵江成壩,甘肅天水鍛壓機床廠滑坡,海石灣煤礦上工業(yè)廣場滑坡,黃茨滑坡后壁,2 滑坡與邊坡災害防治研究的三個階段 2 Three Stages of landslide and slope disaster control research,1、20世紀5060年代被動治理階段 2、20世紀7080年代深入研究階段 3、20世紀90年代至今預防為主階段,3 研究的主要內(nèi)容和成果 3 Main contents and achievements in scientific research,1、滑坡理論研究 （1）滑坡的定義、要素

5、和術語 （2）滑坡與其他邊坡變形的區(qū)別 （3）滑坡分類 （4）滑坡的成因 （5）滑坡 的發(fā)生和運動機理 （6）滑坡的穩(wěn)定性評價 （7）滑坡的預測和預報 （8）滑坡與其他災害的互相轉化 （9）滑坡災害的經(jīng)濟評估,2、滑坡防治技術的研究 （1）滑坡的勘察 （2）滑坡的監(jiān)測 （3）滑坡的預防 （4）滑坡的治理,斜坡運動的簡要分類,斜坡變形的分類,滑坡單一指標分類,滑坡綜合分類表,滑坡的成因,一）地形條件 （二）地質(zhì)條件 1、地層、巖性 2、坡體結構和滑帶地層 3、地質(zhì)構造 4、水文地質(zhì)條件 （三）作用因素 1、自然因素 2、人為因素,中國易滑坡地層匯總表,坡體結構類型與滑坡的破壞模式,坡體結構與滑坡

6、的破壞模式圖,a.粘性土弧形旋轉滑動；b.黃土弧形旋轉滑動；c.填土弧形滑動；d.土層順層滑動；e.半成巖地層順層滑動；f.巖層順層切層滑動；g.軟巖擠出型（錯落型）滑動；h.擠出型平移滑動；I.堆積層順層滑動；j.巖層順層平面型滑動；k.巖層順曲面滑動；l.陡傾巖層順層切層滑動；m.反傾巖層切層滑動；n.反傾巖層傾倒切層滑動；o.破碎巖層旋轉滑動；p.破碎巖層順構造面滑動；q.塊狀巖體順構造面（似層面）滑動；r.構造核沿構造破碎帶滑動,滑坡平面應力場,滑坡的平面應力場,1,3,1,3,1,2,3,1,1,3,3,3,3,1,1,W3,F3,N3,F2,F1,W1,W1,N2,N1,三段式滑動

7、模式及其應力場,1.牽引段；2.主滑段；3.抗滑段,滑坡的發(fā)育階段,1. 局部失穩(wěn)的蠕動擠壓階段（K1） 2. 整體失穩(wěn)的勻速滑動階段（K=1） 3. 急劇滑動至破壞階段（K1,滑坡發(fā)育階段示意圖,影響土體抗剪強度的因素 1.應力狀態(tài)和應力路徑 2. 應變 3. 孔隙水壓力 4. 加荷速率和受力時間 5. 土體的不均勻性和不等向性,滑帶土的應力應變特性,f,f,原狀土,重塑土,結論,1. 粘性滑帶土的殘余強度隨土中粘粒含量增大而減??； 2. 殘余強度與土的原始受力狀態(tài)及原始密度無關；故可用重塑土求其殘余強度； 3. 國內(nèi)外測定殘余強度的差別； 4. 不同儀器和方法所測殘余強度的差別； 5. 粗

8、顆粒含量對殘余強度的影響,滑坡的發(fā)生機理,1.滑帶土孔隙水壓力變化理論； 2.斜坡應力狀態(tài)改變理論; 3.漸進破壞理論; 4.震動液化理論; 5.軟巖擠出理論,滑坡的運動特征及高速滑坡形成的條件,滑坡的運動特征 1. 緩慢蠕動型 2. 勻速滑動型 3. 間歇性滑動型 4. 高速滑動型,1-緩慢蠕動型； 2-勻速滑動型； 3-間歇性滑動型； 4-高速滑動型,高速滑坡的形成條件,1. 具有相當大的高差（100m）； 2. 具有相當大的體積（100萬m3）； 3. 具有較陡的滑面坡度（20）； 4. 具有較大的峰殘強度差（比值大于2）； 5. 具有較高的滑坡剪出口； 6. 滑坡前方有開闊地形,滑坡勘

9、察技術 1、調(diào)查工程地質(zhì)力學調(diào)查、坡體結構調(diào)查、滑坡性質(zhì)調(diào)查、滑坡區(qū)的條塊、級、層劃分及主滑方向； 2、勘探綜合勘探：鉆探、物探、坑槽探、井（洞）探、試驗、監(jiān)測； 3、滑坡形成機理分析； 4、滑坡穩(wěn)定性評價： （1）工程地質(zhì)分析法： 斜坡地貌形態(tài)演變分析； 斜坡地質(zhì)條件對比分析； 作用因素及其變化幅度對比分析；滑動跡象演變分析。 （2）力學平衡計算法： 簡化bishop法； 傳遞系數(shù)法； 有限元強度折減法,監(jiān)測內(nèi)容： 1、裂縫監(jiān)測 2、地表位移監(jiān)測 3、地下位移監(jiān)測 4、地下水監(jiān)測 5、降雨量監(jiān)測 6、建筑物受力監(jiān)測 7、聲發(fā)射監(jiān)測,深孔位移監(jiān)測,滑坡發(fā)生時間預報： 1、日本齋藤法 2、變形功

10、率法,滑坡預防： 1、繞避； 2、預防古老滑坡復活； 3、預防滑坡大滑動造成災害； 4、預防新生滑坡,京珠高速公路粵北段K152滑坡,205國道箭豐滑坡上部減重10萬m3,滑坡的防治原則 正確認識滑坡的原則 預防為主的原則 一次根治、不留后患的原則 全面規(guī)劃、分期治理的原則 治早、治小的原則 綜合治理的原則 技術可行經(jīng)濟合理的原則 科學施工的原則 動態(tài)設計、信息化施工原則 加強防滑工程維修保養(yǎng)的原則,防治滑坡的工程措施,美國的滑坡防治工程分類,日本滑坡學會的滑坡防治工程分類,中國滑坡防治措施簡表,抗滑樁結構形式圖,邊坡加固形式示意圖 （a）預應力錨索加固； （b）樁與錨索聯(lián)合加固； （c）兩排

11、樁加固； （d）錨索和錨桿分層加固；（e）減載-抗滑樁加固； （f）錨桿、錨索加固,仰斜孔排水,泄水洞截水,京廣鐵路坪石車站反壓穩(wěn)定滑坡,懸臂抗滑樁排（蘭青公路享堂滑坡,錨索抗滑樁,錨索地梁,預應力錨索框架治理滑坡（太原古交公路K13+800,預應力錨索（南昆鐵路八渡車站滑坡,微型樁群,坡腳錨索樁，以上錨索地梁,主動網(wǎng)防落石,被動攔石網(wǎng),萬梁高速公路張家坪滑坡,張家坪滑坡平面圖,張家坪滑坡斷面圖,向家坡滑坡,4 目前的研究特點和發(fā)展方向 4 Research characteristic at present and development direction in future,1、研究特點 （1）多部門、多學科、多種方法研究復雜滑坡的形成機理； （2）理論研究與重大工程建設緊密結合，解決工程防災減災問題； （3）