滑坡治理中的關(guān)鍵技術(shù)及其處理方法

1、王王 恭恭 先先中鐵西北科學(xué)研究院中鐵西北科學(xué)研究院中鐵西北科學(xué)研究院中鐵西北科學(xué)研究院中鐵西北科學(xué)研究院中鐵西北科學(xué)研究院主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容1.1.目前滑坡防治中存在的問題；目前滑坡防治中存在的問題；2.2.滑坡防治中的關(guān)鍵技術(shù)及其處理方法：滑坡防治中的關(guān)鍵技術(shù)及其處理方法： （1 1）大型復(fù)雜滑坡的條塊、級、層劃分；）大型復(fù)雜滑坡的條塊、級、層劃分； （2 2）坡體結(jié)構(gòu)與滑坡的破壞模式；）坡體結(jié)構(gòu)與滑坡的破壞模式； （3 3）滑坡的勘察與監(jiān)測技術(shù)；）滑坡的勘察與監(jiān)測技術(shù)； （4 4）滑帶土抗剪強(qiáng)度參數(shù)的試驗(yàn)和選擇；）滑帶土抗剪強(qiáng)度參數(shù)的試驗(yàn)和選擇； （5 5）滑坡預(yù)防；）滑坡預(yù)防； （

2、6 6）滑坡防治的基本原則和工程措施。）滑坡防治的基本原則和工程措施。1 1 目前滑坡防治中存在的問題目前滑坡防治中存在的問題 1.1 前期地質(zhì)勘察工作不足，未能避開大型古老滑坡前期地質(zhì)勘察工作不足，未能避開大型古老滑坡。1.2 滑坡的勘察技術(shù)欠缺，判斷失誤，致使治理工程失敗?；碌目辈旒夹g(shù)欠缺，判斷失誤，致使治理工程失敗。 1.3 高邊坡數(shù)量過多，高度過大，又缺少科學(xué)合理的預(yù)測評價(jià)高邊坡數(shù)量過多，高度過大，又缺少科學(xué)合理的預(yù)測評價(jià)方法及相應(yīng)的加固措施，施工后發(fā)生了眾多變形和滑坡。方法及相應(yīng)的加固措施，施工后發(fā)生了眾多變形和滑坡。1.4 治理方案上存在問題。治理方案上存在問題。1.5 施工季節(jié)

3、、程序和方法不科學(xué)，造成滑坡范圍擴(kuò)大或急劇施工季節(jié)、程序和方法不科學(xué)，造成滑坡范圍擴(kuò)大或急劇滑動(dòng)?；瑒?dòng)。 表表1 1 典型滑坡災(zāi)害實(shí)例典型滑坡災(zāi)害實(shí)例 序序號號 滑滑坡坡名名稱稱 位位置置 體體積積( (萬萬m m3 3) ) 發(fā)發(fā)生生時(shí)時(shí)間間 災(zāi)災(zāi)害害 治治理理費(fèi)費(fèi)用用 ( (萬萬元元) ) 1 1 八八渡渡滑滑坡坡 南南昆昆鐵鐵路路 5 50 00 0 1 19 99 97 7. .7 7 破破壞壞公公路路、 渡渡口口, ,威威脅脅鐵鐵路路車車站站 9 90 00 00 0 2 2 海海石石灣灣滑滑坡坡 蘭蘭州州市市 6 60 00 0 1 19 99 95 5. .8 8 威威脅脅工工業(yè)

4、業(yè)廣廣場場主主、副副井井安安全全 3 30 00 00 0 3 3 1 10 02 2滑滑坡坡 川川藏藏公公路路 5 50 00 0 1 19 99 91 1. . 中中斷斷交交通通、翻翻車車1 17 7臺臺 5 50 00 00 0 4 4 K K2 27 73 30 0滑滑坡坡 川川藏藏公公路路 4 45 50 0 1 19 99 97 7. .8 8 破破壞壞公公路路 6 60 00 00 0 5 5 向向家家坡坡滑滑坡坡 重重慶慶市市 1 11 10 0 2 20 00 04 4. .7 7 中中斷斷高高速速公公路路 5 50 00 00 0 6 6 張張家家坪坪滑滑坡坡 重重慶慶市市

5、 9 90 00 0 2 20 00 01 1. . 威威脅脅高高速速公公路路 3 30 00 00 0 7 7 戒戒臺臺寺寺滑滑坡坡 北北京京市市 7 70 00 0 2 20 00 04 4. . 破破壞壞千千年年古古寺寺 5 54 40 00 0 八渡車站滑坡全貌八渡車站滑坡全貌海石灣煤礦上工業(yè)廣場滑坡海石灣煤礦上工業(yè)廣場滑坡 向家坡滑坡向家坡滑坡川藏公路川藏公路K2730K2730滑坡滑坡羅平興義一級公路斷裂帶滑坡羅平興義一級公路斷裂帶滑坡萬梁高速公路砂泥巖順層滑坡萬梁高速公路砂泥巖順層滑坡元磨高速公路元磨高速公路K293K293高邊坡高邊坡元磨高速公路元磨高速公路K259K259高邊

6、坡高邊坡?lián)鯄ν诨鸹聯(lián)鯄ν诨鸹? 滑坡防治中的關(guān)鍵技術(shù)及其處理方法2.1 大型復(fù)雜滑坡的條塊、級、層劃分大型復(fù)雜滑坡的條塊、級、層劃分（1） 理論依據(jù)理論依據(jù)（2） 具體做法具體做法 從地貌上劃分條、級從地貌上劃分條、級 從坡體結(jié)構(gòu)上分層從坡體結(jié)構(gòu)上分層 從變形形跡和作用因素變化分析判斷其穩(wěn)定性從變形形跡和作用因素變化分析判斷其穩(wěn)定性和發(fā)展趨勢和發(fā)展趨勢 分而治之分而治之成昆線東榮河成昆線東榮河1#1#隧道滑坡隧道滑坡萬梁高速公路張家坪滑坡萬梁高速公路張家坪滑坡張家坪滑坡平面圖張家坪滑坡平面圖張家坪滑坡斷面圖張家坪滑坡斷面圖2.2 2.2 坡體結(jié)構(gòu)與滑坡的破壞模式坡體結(jié)構(gòu)與滑坡的破壞

7、模式表表2 2 坡體結(jié)構(gòu)類型與滑坡的破壞模式坡體結(jié)構(gòu)類型與滑坡的破壞模式 坡坡 體體 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 序序號號 基基 本本 類類 型型 亞亞 類類 型型 滑滑坡坡的的破破壞壞模模式式 類類均均質(zhì)質(zhì)體體結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu) 1 1. .均均質(zhì)質(zhì)黏黏性性土土結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu) 2 2. .均均質(zhì)質(zhì)黃黃土土狀狀土土結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu) 3 3. .強(qiáng)強(qiáng)風(fēng)風(fēng)化化殘殘積積層層結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu) 4 4. .類類均均質(zhì)質(zhì)堆堆填填土土結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu) 旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)式式滑滑動(dòng)動(dòng) 近近水水平平層層狀狀結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu) ( ( 1 10 0) ) 1 1. .河河湖湖相相沉沉積積層層結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu) 2 2. .黃黃土土軟軟巖巖層層狀狀結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu) 3 3. .軟軟、硬硬巖巖互互層層結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)

8、 4 4. .厚厚層層硬硬巖巖下下伏伏軟軟巖巖結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu) 順順層層滑滑動(dòng)動(dòng) 切切層層滑滑動(dòng)動(dòng) 切切層層滑滑動(dòng)動(dòng) 擠擠出出式式滑滑動(dòng)動(dòng) 順順傾傾層層狀狀結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu) ( (1 10 0) ) 1 1. .黃黃土土順順傾傾層層狀狀結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu) 2 2. .堆堆積積土土順順傾傾層層狀狀結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu) 3 3. .巖巖層層緩緩傾傾層層狀狀結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu) 4 4. .巖巖層層陡陡傾傾層層狀狀結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu) 順順層層滑滑動(dòng)動(dòng) 順順層層滑滑動(dòng)動(dòng) 順順層層滑滑動(dòng)動(dòng) 順順層層切切層層滑滑動(dòng)動(dòng) 反反傾傾層層狀狀結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu) ( (1 10 0) ) 1 1. .緩緩傾傾層層狀狀結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu) 2 2. .陡陡傾傾層層狀狀結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu) 切切層層滑滑動(dòng)動(dòng) 傾

9、傾倒倒切切層層滑滑動(dòng)動(dòng) 碎碎裂裂狀狀結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu) 1 1. .碎碎塊塊狀狀結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu) 2 2. .碎碎裂裂狀狀結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu) 旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)滑滑動(dòng)動(dòng) 順順構(gòu)構(gòu)造造面面滑滑動(dòng)動(dòng) 塊塊狀狀結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu) 1 1. .似似層層狀狀結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu) 2 2. .眼眼球球狀狀結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu) 順順構(gòu)構(gòu)造造面面滑滑動(dòng)動(dòng) 順順構(gòu)構(gòu)造造面面滑滑動(dòng)動(dòng) 坡體結(jié)構(gòu)與滑動(dòng)模式示意圖坡體結(jié)構(gòu)與滑動(dòng)模式示意圖2.3 2.3 滑坡的勘察和監(jiān)測技術(shù)滑坡的勘察和監(jiān)測技術(shù) 勘探的目的和方法勘探的目的和方法 勘探線、點(diǎn)布置勘探線、點(diǎn)布置控制主軸斷面控制主軸斷面 鉆探方法鉆探方法無泵反循環(huán)法無泵反循環(huán)法 滑坡監(jiān)測滑坡監(jiān)測勘探線布置圖勘探線布置圖無泵反循環(huán)法鉆具圖無泵反循環(huán)

10、法鉆具圖1.1.巖心管；巖心管；2.2.鋼球；鋼球；3.3.短鉆桿；短鉆桿；4.4.短鉆桿上出水孔眼；短鉆桿上出水孔眼；5.5.反循環(huán)水流反循環(huán)水流 滑面監(jiān)測圖滑面監(jiān)測圖長晉高速公路K28+905監(jiān)測斷面圖線路中心線K28+9053#監(jiān)測孔2#監(jiān)測孔1#監(jiān)測孔錨索樁內(nèi)監(jiān)測孔1103.121m29.5m24.7m1082.748m1067.767m25.0m13.7m1059.796m9.0m10.5m4.0m10.5m監(jiān)測滑動(dòng)帶16.5m23.6m25.0m孔口標(biāo)高孔深孔口標(biāo)高孔深孔口標(biāo)高孔深孔口標(biāo)高孔深地下水位地下水位地下水位4m8m12m13.5m04-7-804-6-1210mm3.5m

11、4.5m9m11m15.5m18m24.5m22.5m4m5.5m7.5m9m11m13m16m20m24.5m5m9.5m11m15m17.5m29.5m04-4-304-3-510mm36.4mm37.1mm23.3mm22.0m監(jiān)測滑動(dòng)帶15.5m2.4 2.4 滑帶土抗剪強(qiáng)度參數(shù)的試驗(yàn)和選擇滑帶土抗剪強(qiáng)度參數(shù)的試驗(yàn)和選擇(1) 黏性土的剪切破壞規(guī)律黏性土的剪切破壞規(guī)律殘余強(qiáng)度殘余強(qiáng)度(2) 滑動(dòng)面的主滑、牽引、抗滑三段式劃分滑動(dòng)面的主滑、牽引、抗滑三段式劃分(3) 滑坡不同發(fā)育階段各段滑面強(qiáng)度不同滑坡不同發(fā)育階段各段滑面強(qiáng)度不同(4) 大滑坡滑面長，物質(zhì)、含水狀態(tài)不同，不能取同樣強(qiáng)度參

12、數(shù)大滑坡滑面長，物質(zhì)、含水狀態(tài)不同，不能取同樣強(qiáng)度參數(shù)(5) 強(qiáng)度參數(shù)選擇強(qiáng)度參數(shù)選擇試驗(yàn)法、反算法、經(jīng)驗(yàn)法綜合選擇試驗(yàn)法、反算法、經(jīng)驗(yàn)法綜合選擇 不同含水量下的峰值強(qiáng)度和殘余強(qiáng)度不同含水量下的峰值強(qiáng)度和殘余強(qiáng)度 目前狀態(tài)的穩(wěn)定度目前狀態(tài)的穩(wěn)定度 主要反算主滑帶參數(shù)主要反算主滑帶參數(shù)黏性滑帶土的剪切變形曲線黏性滑帶土的剪切變形曲線1.1.超固結(jié)土的剪切變形曲線；超固結(jié)土的剪切變形曲線；2.2.正常固結(jié)土的剪切變形曲線；正常固結(jié)土的剪切變形曲線；A.A.彈性極限彈性極限 B.B.強(qiáng)度極限強(qiáng)度極限 C.C.完全軟化點(diǎn)完全軟化點(diǎn) D.D.殘余強(qiáng)度起始點(diǎn)殘余強(qiáng)度起始點(diǎn) 滑動(dòng)面的三段式劃分滑動(dòng)面的三段式

13、劃分1-主滑段主滑段2-牽引段牽引段3-抗滑段抗滑段 2.5 2.5 滑坡預(yù)防滑坡預(yù)防 繞避大型滑坡、滑坡連續(xù)分布地段及易發(fā)生滑坡地段；繞避大型滑坡、滑坡連續(xù)分布地段及易發(fā)生滑坡地段； 防止古老滑坡復(fù)活防止古老滑坡復(fù)活主滑段挖方、抗滑段填方、排水；主滑段挖方、抗滑段填方、排水； 防止已變形坡體發(fā)生大滑動(dòng)防止已變形坡體發(fā)生大滑動(dòng)減重、反壓、排水；減重、反壓、排水； 預(yù)防新生滑坡預(yù)防新生滑坡高切坡及高填方設(shè)計(jì)。高切坡及高填方設(shè)計(jì)。205205國道箭豐滑坡上部減重國道箭豐滑坡上部減重1010萬萬m m3 3京珠高速京珠高速K152石灰?guī)r順層滑坡減重石灰?guī)r順層滑坡減重8萬萬m3如何如何預(yù)測預(yù)測高邊坡開

14、挖后會否發(fā)生滑坡高邊坡開挖后會否發(fā)生滑坡從宏觀地質(zhì)條件調(diào)查預(yù)測從宏觀地質(zhì)條件調(diào)查預(yù)測從自然山坡與人工邊坡的穩(wěn)定狀態(tài)調(diào)查預(yù)測從自然山坡與人工邊坡的穩(wěn)定狀態(tài)調(diào)查預(yù)測從邊坡所在的坡體結(jié)構(gòu)和軟弱結(jié)構(gòu)面的分布和產(chǎn)狀預(yù)測從邊坡所在的坡體結(jié)構(gòu)和軟弱結(jié)構(gòu)面的分布和產(chǎn)狀預(yù)測 從地下水的分布和發(fā)育程度預(yù)測從地下水的分布和發(fā)育程度預(yù)測從作用因素（主要是人為因素）的變化分析預(yù)測從作用因素（主要是人為因素）的變化分析預(yù)測如何如何預(yù)防預(yù)防邊坡開挖后發(fā)生滑坡邊坡開挖后發(fā)生滑坡 在在設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)原則上，要有充分的地質(zhì)資料作為設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，上，要有充分的地質(zhì)資料作為設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，盡量減小邊坡的總高度。高度盡量減小邊坡的總高度。高度

15、30m30m以下的邊坡以設(shè)計(jì)穩(wěn)定的坡以下的邊坡以設(shè)計(jì)穩(wěn)定的坡形和坡率為主，大于形和坡率為主，大于30m30m者應(yīng)以坡形坡率與排水和支擋工程相者應(yīng)以坡形坡率與排水和支擋工程相結(jié)合結(jié)合“固腳強(qiáng)腰固腳強(qiáng)腰”，既保整體穩(wěn)定，又保局部穩(wěn)定。有滑坡，既保整體穩(wěn)定，又保局部穩(wěn)定。有滑坡可能的邊坡必須設(shè)置防止滑坡的支擋工程，并應(yīng)考慮與周圍可能的邊坡必須設(shè)置防止滑坡的支擋工程，并應(yīng)考慮與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。環(huán)境相協(xié)調(diào)。 在在設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)方法上，應(yīng)以地質(zhì)條件為基礎(chǔ)綜合應(yīng)用工程地質(zhì)上，應(yīng)以地質(zhì)條件為基礎(chǔ)綜合應(yīng)用工程地質(zhì)比擬法、力學(xué)計(jì)算法和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)對比法，并應(yīng)對施工程序和比擬法、力學(xué)計(jì)算法和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)對比法，并應(yīng)對施工程序

16、和方法提出詳細(xì)而嚴(yán)格的要求，貫徹方法提出詳細(xì)而嚴(yán)格的要求，貫徹“動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，信息化施工動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，信息化施工”的原則，根據(jù)施工開挖暴露的地質(zhì)條件，調(diào)整設(shè)計(jì)使之符合的原則，根據(jù)施工開挖暴露的地質(zhì)條件，調(diào)整設(shè)計(jì)使之符合于實(shí)際情況。于實(shí)際情況。 對于具有多層潛在滑面的高邊坡錨固設(shè)計(jì)，如巖石順層對于具有多層潛在滑面的高邊坡錨固設(shè)計(jì)，如巖石順層高邊坡，應(yīng)注意不同施工工況下的局部和整體穩(wěn)定問題，保高邊坡，應(yīng)注意不同施工工況下的局部和整體穩(wěn)定問題，保證施工過程的穩(wěn)定。證施工過程的穩(wěn)定。2.6 2.6 滑坡治理的基本原則和工程措施滑坡治理的基本原則和工程措施（1 1） 治理原則治理原則正確認(rèn)識滑坡的原則正確認(rèn)識滑

17、坡的原則預(yù)防為主的原則預(yù)防為主的原則一次根治、不留后患的原則一次根治、不留后患的原則全面規(guī)劃、分期治理的原則全面規(guī)劃、分期治理的原則治早、治小的原則治早、治小的原則綜合治理的原則綜合治理的原則技術(shù)可行經(jīng)濟(jì)合理的原則技術(shù)可行經(jīng)濟(jì)合理的原則科學(xué)施工的原則科學(xué)施工的原則動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、信息化施工原則動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、信息化施工原則加強(qiáng)防滑工程維修保養(yǎng)的原則加強(qiáng)防滑工程維修保養(yǎng)的原則 (2)(2)主要工程措施主要工程措施類型繞避或消除滑體 減少下滑力增加抗滑力主要方法與措施1.改移道路2.全部或部分清除不穩(wěn)定體3.架橋跨越滑體1.改變線路位置或坡度2.排除地表水3.排除地下水4.減重1.排除地下水2.扶壁和反壓3.

18、設(shè)置樁群4.設(shè)置錨稈5.化學(xué)處理6.電滲排水7.焙燒處理美國的滑坡防治工程分類美國的滑坡防治工程分類日本滑坡學(xué)會的滑坡防治工程分類日本滑坡學(xué)會的滑坡防治工程分類滑坡防治工程控制工程抑制工程減重工程地表排水工程地下排水工程反壓工程河道工程淺層地下排水工程深層地下排水工程排集水井雙層排水溝邊坡滲溝平孔排水平孔排水排水隧洞樁工程大直徑就地灌注樁工程錨索工程擋土墻工程表表3 3 防治滑坡的工程措施防治滑坡的工程措施繞避滑坡繞避滑坡 排水排水 力學(xué)平衡力學(xué)平衡 滑帶土改良滑帶土改良 1.1.改移線路改移線路 2.2.用隧道避開滑坡用隧道避開滑坡 3.3.用橋跨越滑坡用橋跨越滑坡 4.4.清除滑坡清除滑坡 1 1地表排水系統(tǒng)地表排水系統(tǒng) (1)(1)滑體外截水溝滑體外截水溝 (2)(2)滑體內(nèi)排水溝滑體內(nèi)排水溝 (3)(3)自然溝防滲自然溝防滲 2 2地下排水工程地下排水工程 (1)(1)截水盲溝截水盲溝 (2)(2)盲盲( (隧隧) )洞洞 (3)(3)水平鉆孔群排水水平鉆孔群排水 (4)(4)垂直孔