滑坡治理中的关键技术及其处理方法

1、王王 恭恭 先先中铁西北科学研究院中铁西北科学研究院主主 要要 内内 容容1.1.目前滑坡防治中存在的问题；目前滑坡防治中存在的问题；2.2.滑坡防治中的关键技术及其处理方法：滑坡防治中的关键技术及其处理方法： （1 1）大型复杂滑坡的条块、级、层划分；）大型复杂滑坡的条块、级、层划分； （2 2）坡体结构与滑坡的破坏模式；）坡体结构与滑坡的破坏模式； （3 3）滑坡的勘察与监测技术；）滑坡的勘察与监测技术； （4 4）滑带土抗剪强度参数的试验和选择；）滑带土抗剪强度参数的试验和选择； （5 5）滑坡预防；）滑坡预防； （6 6）滑坡防治的基本原则和工程措施。）滑坡防治的基本原则和工程措施。1

2、 1 目前滑坡防治中存在的问题目前滑坡防治中存在的问题 1.1 前期地质勘察工作不足，未能避开大型古老滑坡前期地质勘察工作不足，未能避开大型古老滑坡。1.2 滑坡的勘察技术欠缺，判断失误，致使治理工程失败。滑坡的勘察技术欠缺，判断失误，致使治理工程失败。 1.3 高边坡数量过多，高度过大，又缺少科学合理的预测评价高边坡数量过多，高度过大，又缺少科学合理的预测评价方法及相应的加固措施，施工后发生了众多变形和滑坡。方法及相应的加固措施，施工后发生了众多变形和滑坡。1.4 治理方案上存在问题。治理方案上存在问题。1.5 施工季节、程序和方法不科学，造成滑坡范围扩大或急剧施工季节、程序和方法不科学，造

3、成滑坡范围扩大或急剧滑动。滑动。 表表1 1 典型滑坡灾害实例典型滑坡灾害实例 序序号号 滑滑坡坡名名称称 位位置置 体体积积( (万万m m3 3) ) 发发生生时时间间 灾灾害害 治治理理费费用用 ( (万万元元) ) 1 1 八八渡渡滑滑坡坡 南南昆昆铁铁路路 5 50 00 0 1 19 99 97 7. .7 7 破破坏坏公公路路、 渡渡口口, ,威威胁胁铁铁路路车车站站 9 90 00 00 0 2 2 海海石石湾湾滑滑坡坡 兰兰州州市市 6 60 00 0 1 19 99 95 5. .8 8 威威胁胁工工业业广广场场主主、副副井井安安全全 3 30 00 00 0 3 3 1

4、10 02 2滑滑坡坡 川川藏藏公公路路 5 50 00 0 1 19 99 91 1. . 中中断断交交通通、翻翻车车1 17 7台台 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 破破坏坏公公路路 6 60 00 00 0 5 5 向向家家坡坡滑滑坡坡 重重庆庆市市 1 11 10 0 2 20 00 04 4. .7 7 中中断断高高速速公公路路 5 50 00 00 0 6 6 张张家家坪坪滑滑坡坡 重重庆庆市市 9 90 00 0 2 20 00 01 1. . 威威胁胁高高速速公

5、公路路 3 30 00 00 0 7 7 戒戒台台寺寺滑滑坡坡 北北京京市市 7 70 00 0 2 20 00 04 4. . 破破坏坏千千年年古古寺寺 5 54 40 00 0 八渡车站滑坡全貌八渡车站滑坡全貌海石湾煤矿上工业广场滑坡海石湾煤矿上工业广场滑坡 向家坡滑坡向家坡滑坡川藏公路川藏公路K2730K2730滑坡滑坡罗平兴义一级公路断裂带滑坡罗平兴义一级公路断裂带滑坡万梁高速公路砂泥岩顺层滑坡万梁高速公路砂泥岩顺层滑坡元磨高速公路元磨高速公路K293K293高边坡高边坡元磨高速公路元磨高速公路K259K259高边坡高边坡挡墙挖基引起滑坡挡墙挖基引起滑坡2 滑坡防治中的关键技术及其处理

6、方法2.1 大型复杂滑坡的条块、级、层划分大型复杂滑坡的条块、级、层划分（1） 理论依据理论依据（2） 具体做法具体做法 从地貌上划分条、级从地貌上划分条、级 从坡体结构上分层从坡体结构上分层 从变形形迹和作用因素变化分析判断其稳定性从变形形迹和作用因素变化分析判断其稳定性和发展趋势和发展趋势 分而治之分而治之成昆线东荣河成昆线东荣河1#1#隧道滑坡隧道滑坡万梁高速公路张家坪滑坡万梁高速公路张家坪滑坡张家坪滑坡平面图张家坪滑坡平面图张家坪滑坡断面图张家坪滑坡断面图2.2 2.2 坡体结构与滑坡的破坏模式坡体结构与滑坡的破坏模式表表2 2 坡体结构类型与滑坡的破坏模式坡体结构类型与滑坡的破坏模式

7、 坡坡 体体 结结 构构 序序号号 基基 本本 类类 型型 亚亚 类类 型型 滑滑坡坡的的破破坏坏模模式式 类类均均质质体体结结构构 1 1. .均均质质黏黏性性土土结结构构 2 2. .均均质质黄黄土土状状土土结结构构 3 3. .强强风风化化残残积积层层结结构构 4 4. .类类均均质质堆堆填填土土结结构构 旋旋转转式式滑滑动动 近近水水平平层层状状结结构构 ( ( 1 10 0) ) 1 1. .河河湖湖相相沉沉积积层层结结构构 2 2. .黄黄土土软软岩岩层层状状结结构构 3 3. .软软、硬硬岩岩互互层层结结构构 4 4. .厚厚层层硬硬岩岩下下伏伏软软岩岩结结构构 顺顺层层滑滑动动

8、 切切层层滑滑动动 切切层层滑滑动动 挤挤出出式式滑滑动动 顺顺倾倾层层状状结结构构 ( (1 10 0) ) 1 1. .黄黄土土顺顺倾倾层层状状结结构构 2 2. .堆堆积积土土顺顺倾倾层层状状结结构构 3 3. .岩岩层层缓缓倾倾层层状状结结构构 4 4. .岩岩层层陡陡倾倾层层状状结结构构 顺顺层层滑滑动动 顺顺层层滑滑动动 顺顺层层滑滑动动 顺顺层层切切层层滑滑动动 反反倾倾层层状状结结构构 ( (1 10 0) ) 1 1. .缓缓倾倾层层状状结结构构 2 2. .陡陡倾倾层层状状结结构构 切切层层滑滑动动 倾倾倒倒切切层层滑滑动动 碎碎裂裂状状结结构构 1 1. .碎碎块块状状结

9、结构构 2 2. .碎碎裂裂状状结结构构 旋旋转转滑滑动动 顺顺构构造造面面滑滑动动 块块状状结结构构 1 1. .似似层层状状结结构构 2 2. .眼眼球球状状结结构构 顺顺构构造造面面滑滑动动 顺顺构构造造面面滑滑动动 坡体结构与滑动模式示意图坡体结构与滑动模式示意图2.3 2.3 滑坡的勘察和监测技术滑坡的勘察和监测技术 勘探的目的和方法勘探的目的和方法 勘探线、点布置勘探线、点布置控制主轴断面控制主轴断面 钻探方法钻探方法无泵反循环法无泵反循环法 滑坡监测滑坡监测勘探线布置图勘探线布置图无泵反循环法钻具图无泵反循环法钻具图1.1.岩心管；岩心管；2.2.钢球；钢球；3.3.短钻杆；短钻

10、杆；4.4.短钻杆上出水孔眼；短钻杆上出水孔眼；5.5.反循环水流反循环水流 滑面监测图滑面监测图长晋高速公路K28+905监测断面图线路中心线K28+9053#监测孔2#监测孔1#监测孔锚索桩内监测孔1103.121m29.5m24.7m1082.748m1067.767m25.0m13.7m1059.796m9.0m10.5m4.0m10.5m监测滑动带16.5m23.6m25.0m孔口标高孔深孔口标高孔深孔口标高孔深孔口标高孔深地下水位地下水位地下水位4m8m12m13.5m04-7-804-6-1210mm3.5m4.5m9m11m15.5m18m24.5m22.5m4m5.5m7.5

11、m9m11m13m16m20m24.5m5m9.5m11m15m17.5m29.5m04-4-304-3-510mm36.4mm37.1mm23.3mm22.0m监测滑动带15.5m2.4 2.4 滑带土抗剪强度参数的试验和选择滑带土抗剪强度参数的试验和选择(1) 黏性土的剪切破坏规律黏性土的剪切破坏规律残余强度残余强度(2) 滑动面的主滑、牵引、抗滑三段式划分滑动面的主滑、牵引、抗滑三段式划分(3) 滑坡不同发育阶段各段滑面强度不同滑坡不同发育阶段各段滑面强度不同(4) 大滑坡滑面长，物质、含水状态不同，不能取同样强度参数大滑坡滑面长，物质、含水状态不同，不能取同样强度参数(5) 强度参数选

12、择强度参数选择试验法、反算法、经验法综合选择试验法、反算法、经验法综合选择 不同含水量下的峰值强度和残余强度不同含水量下的峰值强度和残余强度 目前状态的稳定度目前状态的稳定度 主要反算主滑带参数主要反算主滑带参数黏性滑带土的剪切变形曲线黏性滑带土的剪切变形曲线1.1.超固结土的剪切变形曲线；超固结土的剪切变形曲线；2.2.正常固结土的剪切变形曲线；正常固结土的剪切变形曲线；A.A.弹性极限弹性极限 B.B.强度极限强度极限 C.C.完全软化点完全软化点 D.D.残余强度起始点残余强度起始点 滑动面的三段式划分滑动面的三段式划分1-主滑段主滑段2-牵引段牵引段3-抗滑段抗滑段 2.5 2.5 滑

13、坡预防滑坡预防 绕避大型滑坡、滑坡连续分布地段及易发生滑坡地段；绕避大型滑坡、滑坡连续分布地段及易发生滑坡地段； 防止古老滑坡复活防止古老滑坡复活主滑段挖方、抗滑段填方、排水；主滑段挖方、抗滑段填方、排水； 防止已变形坡体发生大滑动防止已变形坡体发生大滑动减重、反压、排水；减重、反压、排水； 预防新生滑坡预防新生滑坡高切坡及高填方设计。高切坡及高填方设计。205205国道箭丰滑坡上部减重国道箭丰滑坡上部减重1010万万m m3 3京珠高速京珠高速K152石灰岩顺层滑坡减重石灰岩顺层滑坡减重8万万m3如何如何预测预测高边坡开挖后会否发生滑坡高边坡开挖后会否发生滑坡从宏观地质条件调查预测从宏观地质

14、条件调查预测从自然山坡与人工边坡的稳定状态调查预测从自然山坡与人工边坡的稳定状态调查预测从边坡所在的坡体结构和软弱结构面的分布和产状预测从边坡所在的坡体结构和软弱结构面的分布和产状预测 从地下水的分布和发育程度预测从地下水的分布和发育程度预测从作用因素（主要是人为因素）的变化分析预测从作用因素（主要是人为因素）的变化分析预测如何如何预防预防边坡开挖后发生滑坡边坡开挖后发生滑坡 在在设计原则设计原则上，要有充分的地质资料作为设计的基础，上，要有充分的地质资料作为设计的基础，尽量减小边坡的总高度。高度尽量减小边坡的总高度。高度30m30m以下的边坡以设计稳定的坡以下的边坡以设计稳定的坡形和坡率为主

15、，大于形和坡率为主，大于30m30m者应以坡形坡率与排水和支挡工程相者应以坡形坡率与排水和支挡工程相结合结合“固脚强腰固脚强腰”，既保整体稳定，又保局部稳定。有滑坡，既保整体稳定，又保局部稳定。有滑坡可能的边坡必须设置防止滑坡的支挡工程，并应考虑与周围可能的边坡必须设置防止滑坡的支挡工程，并应考虑与周围环境相协调。环境相协调。 在在设计方法设计方法上，应以地质条件为基础综合应用工程地质上，应以地质条件为基础综合应用工程地质比拟法、力学计算法和经验数据对比法，并应对施工程序和比拟法、力学计算法和经验数据对比法，并应对施工程序和方法提出详细而严格的要求，贯彻方法提出详细而严格的要求，贯彻“动态设计

16、，信息化施工动态设计，信息化施工”的原则，根据施工开挖暴露的地质条件，调整设计使之符合的原则，根据施工开挖暴露的地质条件，调整设计使之符合于实际情况。于实际情况。 对于具有多层潜在滑面的高边坡锚固设计，如岩石顺层对于具有多层潜在滑面的高边坡锚固设计，如岩石顺层高边坡，应注意不同施工工况下的局部和整体稳定问题，保高边坡，应注意不同施工工况下的局部和整体稳定问题，保证施工过程的稳定。证施工过程的稳定。2.6 2.6 滑坡治理的基本原则和工程措施滑坡治理的基本原则和工程措施（1 1） 治理原则治理原则正确认识滑坡的原则正确认识滑坡的原则预防为主的原则预防为主的原则一次根治、不留后患的原则一次根治、不

17、留后患的原则全面规划、分期治理的原则全面规划、分期治理的原则治早、治小的原则治早、治小的原则综合治理的原则综合治理的原则技术可行经济合理的原则技术可行经济合理的原则科学施工的原则科学施工的原则动态设计、信息化施工原则动态设计、信息化施工原则加强防滑工程维修保养的原则加强防滑工程维修保养的原则 (2)(2)主要工程措施主要工程措施类型绕避或消除滑体 减少下滑力增加抗滑力主要方法与措施1.改移道路2.全部或部分清除不稳定体3.架桥跨越滑体1.改变线路位置或坡度2.排除地表水3.排除地下水4.减重1.排除地下水2.扶壁和反压3.设置桩群4.设置锚秆5.化学处理6.电渗排水7.焙烧处理美国的滑坡防治工

18、程分类美国的滑坡防治工程分类日本滑坡学会的滑坡防治工程分类日本滑坡学会的滑坡防治工程分类滑坡防治工程控制工程抑制工程减重工程地表排水工程地下排水工程反压工程河道工程浅层地下排水工程深层地下排水工程排集水井双层排水沟边坡渗沟平孔排水平孔排水排水隧洞桩工程大直径就地灌注桩工程锚索工程挡土墙工程表表3 3 防治滑坡的工程措施防治滑坡的工程措施绕绕避避滑滑坡坡 排排水水 力力学学平平衡衡 滑滑带带土土改改良良 1 1. .改改移移线线路路 2 2. .用用隧隧道道避避开开滑滑坡坡 3 3. .用用桥桥跨跨越越滑滑坡坡 4 4. .清清除除滑滑坡坡 1 1地地表表排排水水系系统统 ( (1 1) )滑滑体体外外截截水水沟沟 ( (2 2) )滑滑体体内内排排水水沟沟 ( (3 3) )自自然然沟沟防防渗渗 2 2地地下下排排水水工工程程 ( (1 1) )截截水水盲盲沟沟 ( (2 2) )盲盲( (隧隧) )洞洞 ( (3 3) )水水平平钻钻孔孔群群排排水水 ( (4 4) )垂垂直直孔孔群群排排水水 ( (5 5) )井井群群抽抽