山体滑坡治理（共12篇）
山体滑坡治理 篇1
1 工程概况
金鸡岭山体滑坡处在国道205线K2493+400,位于闽西南武平县十方镇与高梧村两山间盆地衔接的坳口,坳口与两侧山间盆地高差约150 m。1994年8月,国道205线改宽扩建工程,对坳口原路面下挖3 m～5 m,造成其左侧山体滑坡。至1998年1月滑坡面积已达18 200 m2,土石方量约150万m3,滑体前缘已剪碎原公路挡墙约30 m,同时路面因受滑坡体推挤而上拱1.0 m,滑体内裂缝纵横密布。为确保公路的安全畅通,对该滑坡进行了治理。
2 滑坡区自然环境
2.1 地形地貌
滑坡体所处位置区域属构造剥蚀低山地貌,山体高程一般为300 m～500 m,山体浑圆,山坡坡度一般为20°～30°,局部30°～37°。山坡上主要为松树和蕨草,植被一般。滑坡体与周边地形呈台阶式圈椅状地貌,推测为古滑坡地貌。
2.2 气象、水文
滑坡区属于亚热带季风气候,四季分明,雨量充沛,年平均气温为17 ℃～19.6 ℃,全年最高气温达39.5 ℃,全年最低气温-4.8 ℃,年平均降雨量1 500 mm～1 900 mm,降雨一般在晚春及夏季。
滑坡体及其周围发育有两类地下水。一类是第四系松散层及因岩浆入侵作用与断裂构造破坏作用产生的松散地层中的孔隙水;另一类是基岩裂隙水,它主要赋存于硬碎的石英砂岩、石英岩的裂隙中。此二类地下水均受大气降水补给。
2.3 地层岩性及地质构造
2.3.1 地层
1)上古生界地层下二叠统文笔山组(P
2.3.2 侵入岩
燕山早期的中粒黑云母花岗岩(R
2.3.3 构造
滑坡体所处部位有一产状10°NW∠85°,宽30 m以上的断裂带通过该滑体,岩性极为破碎、松散,风化强烈,裂隙发育,地下水富集,尤其是通过文笔山组及桃子坑组的砂岩处。
3 滑坡体特征
1)滑坡体呈向西北敞开的簸箕状,其后缘高程135 m,前缘高程80 m(为公路路面),相对高差55 m。坡脚(滑坡舌)斜向于公路路面。滑坡主滑方向为北西325°,与山坡坡向基本一致。滑坡体沿主轴方向长130 m,上宽120 m,下宽160 m,滑坡后壁高2.5 m～3.5 m。滑坡体范围面积约18 200 m2,滑体土石方量约150万m3。
2)该滑坡经分析为一牵引式浅至中层顺层同坡土质滑坡,从其前缘沿主轴方向至滑坡后壁,有三个较明显的滑体台阶面,可将其分为三个下滑段:下滑段Ⅰ、中滑段Ⅱ、上滑段Ⅲ。滑坡体的物质组成主要为残积黏土、粉质黏土及残积含碎石黏土,其岩性中富含高岭石、蒙脱石等黏土物质,其有很强的吸水性。滑坡中部、后缘滑体厚度最大达8.12 m,滑坡前缘主滑地段滑动面深度在公路路面以下约5 m(即高程75 m)处,使205国道公路路面靠滑坡体侧剪切拱起约1 m。
4 滑坡产生原因分析
4.1 地形地貌与构造岩性
滑体地形上呈圈椅状地貌,推测为古滑坡地貌。滑体上部的平坦台阶式地形,极有利于地表雨水沿裂缝入渗补给,形成软弱滑动面。该滑坡滑床上部岩性主要为残积粉质黏土、残积含碎石黏土,滑床下部为灰白色石英砂岩。滑床上下部岩土层均顺向倾斜。
4.2 大气降雨
大气降雨为本滑坡产生的最主要因素之一。大气降雨顺着滑坡表面的裂缝及表层土的孔隙入渗,入渗地表雨水,沿强风化富水处向下迳流,水力坡度增大,继而动水压力增大,同时土体吸水饱和,土体强度降低,从而诱发了滑坡体的进一步活动变形。
4.3 人类工程活动
原公路的改建拓宽工程,下切原公路面3 m～5 m,破坏了原土体的力学平衡,使坡体脚形成临空面,为滑体的下滑提供了有利的空间条件。
5 滑坡治理工程设计
5.1 治水措施
1)在滑坡体后缘周界外侧浆砌一道片石截水沟,总长120 m,以拦截滑坡体周界外侧地表雨水流入滑体内。2)在所有地表直观能见到的滑坡体内地面裂缝均由人工开挖加宽加深,而后用黏土进行分层夯实填平。3)依滑坡体内地形建立地表排水网,在适当位置修筑纵横排水沟,形成良好的排水系统。同时在滑坡前缘泉水出露土体潮湿区及重力挡土墙后设置碎石过滤层,安放出水管,把土体地下水迅速排出滑体,降低滑体地下水位。
5.2 支挡、加固措施
5.2.1 滑坡稳定性验算
根据滑坡主滑方向进行滑坡稳定性验算,按GB 50021-94岩土工程勘察规范公式:K=(∑N×tanϕ+c×L)/∑T,采用c=15 kPa,ϕ=15°,r=17.9 kN/m3代入计算得出KⅠ=0.82,KⅡ=0.75,KⅢ=1.56。从计算结果可以看出:滑体Ⅰ,Ⅱ处于不稳定状态,并缓慢下滑;滑体Ⅲ处于稳定状态,这与实际观测结果一致。
5.2.2 滑坡推力计算
根据GB 50021-94岩土工程勘察规范有关滑坡推力计算公式:Pi=Pi-1ϕ+ktTi-Ri,采用K=1.15,c=15 kPa,ϕ=15°,r=17.9 kN/m3,代入计算得出作用于挡墙前土体的滑坡推力为596 kN/m。
5.2.3 加固措施
1)主滑地段(即滑面下滑段与抗滑段转折处)50 m处设置2排人工挖孔(C30钢筋混凝土)抗滑桩,共计33根,呈梅花状布设。桩径1 000 mm,桩排距1.5 m,桩距3.0 m,桩长15.0 m,嵌入滑动面下稳定土层8 m～9 m。
抗滑桩排距之间于80 m标高处布筋浇筑截面为0.40 m×0.50 m的C30钢筋混凝土地梁一道,桩顶浇筑截面积为0.5 m×1.0 m连梁,把桩联结为一体,充分发挥其整体性,改善其受力状态,增强其抗滑能力。
2)非主滑地段,滑动面深度不超过公路路面以下1.0 m,其滑坡推力较小,对公路路面未产生明显破坏,所以在滑体前缘非主滑地段设计修筑一道重力式挡土墙,长约70.0 m,其截面尺寸为1.5 m×4.5 m,墙基深入滑动面以下约1.5 m。挡土墙每间隔10.0 m设一伸缩缝,用沥青木板填充,并在挡墙后部做好防渗排水层。重力式挡土墙施工时严格采取分段开挖砌筑,防止大面积开挖而导致土体继续滑动。
5.3 刷坡卸荷
在滑坡体Ⅰ中按坡度1∶1.5,滑坡体Ⅱ中按坡度1∶1.75对滑坡体进行修整,刷坡卸荷;在滑坡体Ⅰ与滑坡体Ⅱ交接之间设一平台,平台宽2.5 m,平台向内坡度2.5%,平台内设一排水沟;刷坡卸荷修整后,在滑体Ⅰ和滑体Ⅱ内浆砌片石“人”字形骨架护坡,在骨架内种植根系发育的草皮,以防止地表土体受雨水冲刷,同时加固边坡,减少局部土体崩塌。
6 治理方案实施效果
金鸡岭山体滑坡治理工程于1998年1月开工,1998年9月完工。该滑坡治理工程经历过多次暴雨,从观测结果看,治理后的滑坡体未发现进一步活动的迹象,公路及其构造物未见新的变形,表明该滑坡治理是合理的、成功的。
参考文献
[1]高项忠.任胡岭隧道山体滑坡的治理[J].山西建筑,2007,33(12):279-280.
山体滑坡治理 篇2
二、应急指挥机构的组成 :
组 长：xxx
副 组 长：xxx
成 员：xxx
三、应急指挥机构的职责:
1、在山体滑坡及泥石流事故发生后，根据事故报告立即按本预案规定的程序,下令启动应急预案。
2、负责向上级有关部门报告事故情况和事故处理进展情况。
3、各应急小组在山体滑坡及泥石流事故发生后，应立即按职责分工，赶赴现场组织抢险，并严密监视事故的发展，确保抢险人员人身安全。
4、事故处理期间,要求各单位尽职尽责,联络渠道要明确畅通;联络用语规范,认真做好有关情况的记录工作。
5、组织和提供事故处理所需要的有关物资。
四、各单位要安排人员对山体滑坡及泥石流事故易发部位经常巡查，特别是长时间降雨和暴雨期间要派专人巡查(巡查人员不少于两人)。
五、巡查人员发现危岩滑动或岩石掉落时，根据实际情况撤离人员到安全位置，并立即向办事处汇报,由办事处主任根据情况,发布命令启动执行本应急预案。当应急小组各就各位,组织事故的应急处理。应急组要确定事故处理的重点和中心，把抢救和保护人身安全放在首位。
六、在山体滑坡及泥石流事故发生期间和终止后，要按照事故调查规程和防止山体滑坡事故措施要求,及时分析和预测事故发展可能带来的后果,预先采取有针对性地措施进行防范。各单位要群策群力,要顾全大局,针对事故的蔓延要及时采取措施，防止事故扩大。
七、危急事件的应对。
1、提高广大居民对山体滑坡事故的.认识，掌握山体滑坡形成原因、特性、表象和预防等基本知识，提高预防、抢险救援的成功率。
2、山体滑坡和泥石流事故发生后，按照事态的严重程度由应急领导小组组织人员抢险。必须备足生活、医疗等急需品。
山体滑坡如何避险 篇3
彝良县发生山体滑坡后，有说法称根本无法预测。中国地质科学研究院地质研究所林景星教授认为，山体滑坡虽然有突发性，但是在灾害发生前，还是会有征兆。
1大滑动之前：堵塞多年的泉水复活现象，或者出现泉水突然干枯，井水位突变等类似的异常现象。
2临滑之前：从裂缝中冒出热气或冷风，在滑坡体范围内的动物惊恐异常，如猪、狗、牛惊恐不宁，不入睡，老鼠乱窜不进洞。
3在滑坡体中：前部出现横向及纵向放射状裂缝，它反映了滑坡体向前推挤并受到阻碍，已进入临滑状态。
“要减少地质灾害的危害，最好的办法就是预防。”中国地质科学研究院地质研究所林景星教授说，“要做到这一点，就要在规划中做预测性的研究，地质学家们要实地勘察规划用地的地质环境，是否适合建房、建厂，及时采取规避措施。对于容易发生滑坡或者其他地质灾害的地方，就要避免建造房屋。”此外，在一些易发生滑坡的山体多种植植被，也是很好的方法，植物的根系既能锁住水分，也能固定土层。但这是一个见效较慢的方法，需要长期养护。
江、河、湖（水库）、海、沟的岸坡地带，地形高差大的峡谷地区，山区、铁路、公路、工程建筑物的边坡地段等。这些地带为滑坡形成提供了有利的地形地貌条件 ；
地质构造带之中，如断裂带、地震带等。通常地震烈度大于7度的地区，坡度大于25度的坡体，在地震中极易发生滑坡；
易滑（坡）的岩、土分布区。如松散覆盖层、黄土、泥岩、页岩、煤系地层、凝灰岩、片岩、板岩、千枚岩等岩、土的存在，为滑坡的形成提供了良好的物质基础；
暴雨多发区或异常的强降雨地区。在这些地区，异常的降雨为滑坡发生提供了有利的诱发因素。
一旦遇到危险，首先是要保持冷静。其次，要迅速环顾四周，向较为安全的地段撤离。在听到异常的响动时，一定要判断清楚响动的方向，然后向响动的相反方向的高处逃生。一些逃生建议往滑坡的两边跑，这是不对的，因为在滑坡时，人们很难判断滑坡两边的边缘在哪里。而往滑坡相反方向的高处跑，则能最大程度地远离危险。
除了山体滑坡，北京周边也有发生其他地质灾害的危险，比如泥石流、崩塌等。为此，地质部门绘制了一份北京市地质灾害易发程度分区图，该分区图将全市地质灾害隐患地区，按照平均降雨量、暴雨几率、水土现状、隐患点等因素，划分为四类：高易发区、中易发区、低易发区以及非易发区。
其中高易发区为：幽谷神潭，云蒙山景区，滴水湖，清水湖，潭柘寺等景点；中易发区为喇叭沟门森林自然保护区，松山自然保护区，灵山自然风景区，十渡风景区，司马台长城，云峡谷自然风景区等。
2012年6月10日19时54分，沪昆铁路湖南省娄底市涟源境内石泉站至荷叶站区段K1280+400米处发生山体滑坡。
2012年7月5日，重庆巫溪县遭遇大暴雨袭击引发山洪、滑坡等灾害，致使当地15.6万人受灾，农作物受灾8.2万亩，冲毁农田0.8万亩，冲毁乡村公路路面800公里，公路垮塌480余处1.5万方，多条通乡通村公路中断，直接经济损失逾9000万元。
山体滑坡的危害及其治理措施研究 篇4
本文主要结合笔者多年的一线工作经验, 通过查阅相关资料, 首先阐述了山体滑坡的危害, 对产生危害的主要原因进行分析, 并且就如何对山体滑坡进行治理做了探讨分析, 从减载压脚措施、挡土墙支挡措施以及格构梁+预应力锚索或锚杆抗滑措施这三个方面提出了几点自己的拙见, 旨在避免山体滑坡的出现, 减少人员伤亡和经济损失, 保证我国人员和经济的安全发展。
1 山体滑坡及其危害
在山区以及丘陵地区, 山体滑坡较为常见, 它和地震、泥石流等类似, 都具有比较大的危害。在我国辽阔的土地上, 地理条件较为复杂, 滑坡地区分布较为广泛, 尤其是在西南、西北、华东等山区。山体滑坡出现时, 大块或者整块的山体相继出现较为缓慢、长期、有间歇地滑动, 山体滑坡的土体有大有小, 小的有几百立方米, 大的有几十万甚至上百万立方米。山体滑坡危害较大, 大型的山体滑坡可以摧毁整个村庄, 截断河流, 破坏农田和森林, 在很大程度上损害国家和人民的生命财产安全, 严重阻碍和破坏了国家的建设进程。
2 山体滑坡产生原因
2.1 地质地貌条件
(1) 由地质构造条件决定。当斜坡的土体和岩体被切割成不连续的状态时, 会发生山体下滑现象。同时, 土体的构造面如果被雨水长期冲刷, 就会为水流进入斜坡提供了通道。山体的节理、裂隙、层面以及断层发育处较为容易发生山体滑坡。
(2) 由地形地貌条件决定。当地貌满足一定的条件, 具有一定坡度的斜坡才有可能发生山体滑坡。对于一般开阔的地段, 例如江河湖海等地区的斜坡, 开阔的公路、铁路以及工程建筑的边坡位置, 坡度介于10度和45度之间, 中间地势平缓, 上下较为陡峭, 上坡为环形坡形, 比较容易发生山体滑坡。
2.2 人类活动引发滑坡
人们长期的工程建设也给山体滑坡发生埋下了隐患。例如, 人们开挖坡脚、修建公路以及开凿水渠等行为, 在一定程度诱发了山体滑坡。
(1) 开挖坡脚。人们常常经常性修建公路、铁路, 建厂建房等, 对山脚进行开挖, 使得山体下部分失去了支撑部位, 进而导致了山体滑坡的产生。
(2) 蓄水、排水。人们开凿的水渠和水池具有一定的漫溢和渗透作用, 使得工业和生活废水渗透到坡体中, 引起孔隙水压较大, 造成岩体和土体软化, 增大坡体容量, 引发了滑坡的发生。
3 山体滑坡治理的措施
3.1 减载压脚措施
我们都知道, 大部分滑坡都是由于抗滑力小于下滑力导致的, 如果我们可以使得下滑力比抗滑力大, 就可以有效地避免山体下滑。根据这一治理思想, 我们采用了减载压脚措施, 也就是在坡体的中下部 (驱滑段) 削减一下土石, 将其压在坡体的中上部 (阻滑段) , 用来增大抗滑力, 减少下滑力。关于土方的多少, 是由滑坡压脚的稳定性来决定。
3.2 挡土墙支挡措施
在滑坡治理工程中, 挡土墙是较为常见的一种治理措施。挡土墙可以采用片石、块石或者条石等材料制成, 可以是浆砌抗滑挡土墙、混凝土抗滑挡土墙、钢筋石笼抗滑挡土墙和木头框架石笼抗滑挡土墙。最为常见的是块 (片) 石浆砌抗滑挡土墙。挡土墙一般建在滑坡前缘, 用来阻止滑坡滑动。挡土墙的设计是根据阻挡滑坡推力大小来进行设计的, 只要设计合理, 就可以有效地阻挡滑坡下滑, 避免山体滑坡的发生。
3.3 格构梁+预应力锚索或锚杆抗滑措施
在近十多年的发展历程中, 格构梁+预应力锚索锚杆抗滑工程应运而生。这是一项复合结构抗滑工程, 主要适用于滑坡前缘教陡的地形, 主要包括格构梁和预应力锚索或锚杆两部分。其中格构梁由钢筋混凝土现浇的, 嵌入地面以下与地表平行, 锚索施加的位置就是格构梁与地面相交点。预应力锚索或锚杆的下端应该深入滑动面以下8至10米, 最好嵌入到岩石里。该治理工程较为复杂, 具体的设计方法要根据现场的实际情况来定。
4 结语
综上所述, 山体滑坡对我国人民生命财产危害较大, 如何预防和治理好山体滑坡是一项长期而且艰巨的任务。作为一名地质工作者, 我们要充分认识到山体滑坡的危害性, 认真分析山体滑坡形成原因, 不断探索创新, 努力寻求治理山体滑坡的措施, 善待环境, 做到未雨绸缪, 尽量从根源上避免和杜绝山体滑坡的发生, 减少由山体滑坡带来的危害和损失, 确保人民的生命财产安全, 为我国经济持续稳定地发展保驾护航。
摘要：山体滑坡作为一种地质作用, 对人们的生活和经济等带来较大的危害。本文主要结合笔者多年的一线工作经验, 首先对山体滑坡的危害进行阐述, 接着对产生山体滑坡的主要原因进行介绍, 主要从地质条件与地貌条件和人为作用的影响两个方面进行分析, 针对这些原因, 有针对性地提出了一些山体滑坡的治理措施, 旨在通过这些措施来尽量避免山体滑坡的出现, 减少经济损失和人员伤亡, 给广大同仁提供参考和借鉴意义。
关键词：山体滑坡,危害,治理,措施
参考文献
[1]王建国, 蒋莉.浅谈山体滑坡的危害及应对措施[J].科技风.2010 (6) :138-139
[2]金坚兵.李仕龙.浅谈山区公路滑坡的影响因素及防治措施[J].物流工程与管理2009, 31 (7) :56-57
山体滑坡应急预案完整版 篇5
当遇到滑坡正在发生时，首先应镇静，不可惊慌失措。为了自救或救助他人，应该做到如下几点：
(1)冷静。当处在滑处体上时，首先应保持冷静，不能慌乱;慌乱不仅浪费时间，而且极可能做出错误的决定。
(2)要迅速环顾四周，向较为安全的地段撤离。一般除高速滑坡外，只要行动迅速，都有可能逃离危险区段。跑离时，以向两侧跑为最佳方向。在向下滑动的山坡中，向上或向下跑均是很危险的。当遇到无法跑离的高速滑坡时，更不能慌乱，在一定条件下，如滑坡呈整体滑动时，原地不动，或抱住大树等物，不失为一种有效的自救措施。
(3)对于尚未滑动的滑坡危险区，一旦发现可疑的滑坡活动时，应立即报告邻近的村、乡、县等有关政府或单位。并立即组织有关政府、单位、部队、专家及当地群众参加抢险救灾活动。
雷霆万钧的地质灾害：山体滑坡 篇6
这是一次典型的山体滑坡。
山体滑坡，有些也称“泥石流”。泥石流发生在北方，且洪水成分较多的时候，又可造成“山洪爆发”。
山体滑坡、泥石流、山洪爆发是我国频繁发生的地质灾害。它发生时犹如排山倒海、雷霆万钧，造成的灾害也是非常巨大的。2000年4月，渝黔高速公路巴南区附近一条百米多长的山梁整体倾滑，其势万钧，不可阻挡，9名民工被乱石吞噬；2000年5月，成都茂县的一起特大山崩，一声巨响之后，蘑菇云状的烟尘从山坡升起，近百米的公路段消失，公路上的两辆越野车不见了踪影；2000年8月，云南盈江县一个电站附近，发生山体滑坡，泥石流将电站的4层值班大楼推倒，第四层楼被冲进盈江，楼内的人员被埋在泥石中；2001年4月，重庆武隆县仙女路西段发生山体滑坡，1.2万立方米的土石以雷霆万钧之势冲下山坡，将山脚下一幢9层民楼摧毁，74人丧生……
自然界中一些陡峭的山体，经大量降雨或冰雪融化后，其坡体饱水失稳，于是会呈楔形高速滑下。地震也可以使本来处于不平稳的山体崩落下滑。
然而，不可忽视的是，引发山体滑坡的人为因素越来越多：对山林的滥砍滥伐、不当的开山采石以及一些施工建设，都可能成为山体滑坡的隐患。如我国三峡库区，近20年来发生滑坡、崩塌、泥石流多达70处。据专家讲，蓄水后也可能发生水库塌岸，或引发地质灾害。
山体滑坡防治及其治理技术探讨 篇7
滑坡作用因素可分为自然因素和人为因素, 也可分为长期作用因素、短期作用因素和周期性作用因素, 但就其对形成滑坡的作用来说, 一是改变坡体的应力状态, 增大坡脚应力和滑带土的剪应力 (即下滑力) 的因素, 如河流冲刷、开挖坡脚、坡上加载等改变坡形的因素;二是改变滑带土的性状减小抗滑阻力的因素, 如地表水下渗、地下水位变化、水库水位升降、灌溉水和生产生活用水下渗、潜蚀和溶蚀作用等降低滑带土强度的因素;三是既增加下滑力又减小抗滑力甚至造成滑带土结构破坏 (如液化) 的因素, 如地震和爆破震动等。总之, 其作用既有力学作用, 还有物理化学作用, 还有作用的时间过程, 进行综合动态分析是必要的。
1 滑坡防治理念
滑坡失稳致灾是一个能量缓慢积聚突然释放的动力学过程, 通过监测及早预测滑坡所处阶段.防患与未然, 可以在滑坡发育初期 (滑动面尚未完全贯通) 施以相对经济可行的方法实现滑坡的有效治理。例如:牵引式滑坡前一级滑动后, 后级会失去前部滑坡体的支撑而随之滑动, 滑坡范围不断扩大, 及时稳定前一级滑坡, 治理工程量相对较小。对滑坡采取防治措施时, 应当根据滑坡失稳后的破坏结果, 将滑坡防治工程的设计安全等级划分为三级。一级为危及县和县级以上城市、大型工矿企业、交通枢纽及重要公共设施, 破坏后果严重。二级为危及一般城镇、居民集中区、重要交通干线、一般工矿企业等, 破坏后果严重。三级为除一级、二级以外的地区。
通过工程实践表明, 目前滑坡防治技术体系可从绕避、排水、力学平衡和滑带土改良等方面进行滑坡防治技术分类。
1.1 绕避滑坡的防治方案。
通过贯彻“地质选线”的原则和指导思想, 在可行性研究、初测和定测阶段都应加强地质工作, 详细查明所遇到的滑坡的规模、性质、稳定状态.发展趋势和危害情况, 应当尽可能地避开大型滑坡连续分布地段、大型厚层堆积层分布地段和大型断裂破碎带。绕避方案可以通过采用桥梁跨河绕避, 也可以通过采用隧道绕避。通过结合工程实践, 根据滑坡防治措施分类:对滑坡避让措施具体可采取如下:人居区、工程设施搬离滑坡危险区;拟建工程避开滑坡危险区。条件是搬迁、避让费用小于滑坡工程治理费用, 并且有适宜的搬迁场地。
1.2 对滑坡采取监测预警。
工程实践表明, 通过进行滑坡监测预报, 可有效地避免人员伤亡, 减轻财产损失。条件是对于形成条件复杂、无法确定治理方案的滑坡;滑坡规模大, 搬迁避让难度大、治理困难。
1.3 这对工程建设中随时可能产生危害的滑坡应当
首先争取能立即生效的应急措施, 争取时间, 保障安全, 然后再进行全面规划和采取永久性措施。
1.4 对滑坡已经存在危险性的, 应对其采取一次根治、不留后患, 以有效地达到防治滑坡发生。
同时针对滑坡存在的危险问题, 应针对引起滑坡的主导因素进行整治。
1.5 工程实践表明, 滑坡整治宜放在旱季为好, 所采
用的施工方法和程序应能避免产生新的滑动, 并做好临时性排水措施。
2 滑坡治理理念及其技术
滑坡是具有滑动条件的斜坡在多种因素综合作用下的结果, 但对某一特定滑坡总有一或两个因素对滑坡的发生起控制作用, 我们称它为主控因子, 在滑坡防治中应着力找出主控因子及其作用的机制和变化幅度, 并采取主要工程措施消除或控制其作用以稳定滑坡, 对其他因素则采取一般性措施达到综合性治理的目的, 其治理工程应根据保护对象及滑坡体特征, 从排水、削方卸载、抗滑支挡等方面综合考虑, 提出优化治理方案, 实现滑坡综合治理。如地下水作用引起者以地下截排水工程为主, 因削弱坡体支撑力引起者则以恢复和加强支挡工程为主。
2.1 根治与分期治理相结合。
根据保护对象的重要性及保护时限, 区别对待滑坡治理工程使用寿命, 设计使用年限应为50年, 属于根治范畴。如对于滑坡体规模巨大 (超过1000万m3) 、而且滑坡稳定性较好、治理经费有限时, 可进行分期治理;而对于稳定性差且存在危险性大的滑坡区域予以优先治理, 尚不能实施有效治理的滑坡区域必须进行地表位移, 深部位移及应力监测。分期治理的滑坡应根据监测结果时刻掌握滑坡的稳定性态, 据此调整滑坡后期治理思路及方案。
2.2 治理工程与土地资源开发利用相结合。
针对我国国土资源十分匮乏, 尤其在交通干线部位、江河港口码头及水库岸坡城镇集中区域, 滑坡治理应充分考虑土地资源的有效保护和合理开发利用。
2.3 工程治理与景观相结合。
这是一个比较创新的滑坡治理理念, 尤其是对于公路、城市边坡及风景名胜区内的滑坡治理, 防治工程方案拟定及结构工程设计应充分考虑景观效应, 治理工程在色彩、饰面、外露部分的结构造型等方面与环境相协调。
现针对常用的几种滑坡治理技术进行探讨。
2.3.1 抗滑挡土墙技术。
抗滑挡土墙与一般挡土墙的区别有以下几点: (1) 不是承受一般土压力, 而是滑坡推力, 后者比前者大得多。 (2) 胸坡缓、重心低, 胸坡1∶0.4～1∶1。 (3) 基础埋深大, 基岩中0.5～1.0m, 土层中1.5～2.0m或更大, 必须置于滑面以下稳定地层。 (4) 尽量利用墙背填土重量。 (5) 墙后纵向盲沟要求高。 (6) 墙体稳定性检算中除抗滑、抗倾覆和截面强度检算外, 还应检算从墙底滑动和从墙顶滑出的可能以决定墙的埋深和墙高。 (7) 推力作用点位置一般不在三分之一墙高, 而在二分之一或五分之二墙高处。 (8) 施工必须分段跳槽开挖, 从两侧向中部推进, 避免因挖基造成滑坡滑动。
2.3.2 排水工程, 治化先治水。
采用截水沟截断从滑坡体周围进入滑坡体的地表水, 通过地下排水方式排泄滑坡体周围进入滑坡体的地下水及滑坡体区域内的大气降水入渗滑坡体的地下水。
2.3.3 削方减载。
在条件适宜时应当尽可能采用削方减载。通过结合工程实践, 对于滑坡削坡减载的采用应当具备一定的条件, 笔者结合工程实践, 把条件总结如下: (1) 滑坡属于推移式; (2) 滑坡体中后部地表无道路、市政管网、居民聚集区等; (3) 滑坡体附近有足够的弃渣堆积场。
2.3.4 坡脚回填反压。
运用岩土体反压滑坡中前部, 增大滑坡抗滑力。载滑坡中前部无房屋、道路及市政管网等基础设施。地势平坦, 岩土填料易于获取等条件下, 优先选用用坡脚回填反压治理滑坡。条件适宜时回填反压应与滑坡削坡减载方案同时使用。治理工程设计时.应确保回填反压土体的自重稳定。
2.3.5 悬臂抗滑桩。
对于中小型滑坡, 滑坡推力较小, 设计治理工程方案可采用悬臂桩。悬臂段承受滑坡推力, 并通过嵌固段传递到稳定地基内。嵌固段长度为1/3～1/2桩长。为嵌入中风化岩层内的长度。
2.3.6 锚索抗滑桩。
而对于大型、特大型尤其是岩体滑坡, 滑坡推力较大, 拟定治理工程方案时可采用锚索抗滑桩。锚索抗滑桩有钢筋混凝土抗滑桩和锚索组成, 锚索布设在桩顶以下1.0～1.5m, 滑坡推力较大时可布设多排锚索。对于锚索倾角应当不大于30°。
2.3.7 锚索框架。
对于大型及特大型滑坡, 可采用锚索框架予以防治。锚索框架又称为“锚索格架”, 由锚索和钢筋混凝土格构组成。格构由C25及其以上标号的钢筋混凝土现场浇注, 从而形成不大于3.3m×3.5m的框架, 格构梁采用矩形断面, 长边垂直于坡面。
3 结语
文章通过总结滑坡的防治原则出发, 提出有效的滑坡预防措施, 以及治理滑坡方案, 为从事滑坡灾害防治工作的工程技术人员介绍一些国内外的研究成果和实践经验, 从而对今后的工作有所借鉴;同时希望能引起各位同仁的关注与探讨, 共同促进我国防灾减灾事业的发展。
参考文献
[1]吴综泽.滑坡的因素与预防对策[J].黑龙江科技信息, 2002, (03) :35～39.
[2]张衡, 周俊.滑坡产生的因素条件及识别方法[J].广东科技, 2011, (06) :78～80.
山体滑坡时位移分析与模拟 篇8
近年来, 由山体滑坡引起的灾害的数量呈增长趋势, 山体滑坡引发的次生灾害也愈加显著, 例如, 由汶川地震引发滑坡、崩塌等灾害多达15000处, 导致了大量的人员伤亡[1];目前国内的研究主要针对山体滑坡的监控、山体稳定性的分析以及预防山体滑坡等方面[2,3], 但对于发育着的有滑坡倾向的山体研究较少。本文主要研究坡体将要发生滑动时山体位移的变化。
1 模型的建立及基本的假定
从国内多处已经发生的山体滑坡的例子中可以看出, 滑裂面呈凹面, 可近似认为为平面, 因此在本文的计算中采用直线形滑裂面[4]。山体滑坡的示意图如图1所示, 山体滑坡的计算模型如图2所示, 图2中q1为自滑坡面顶端以上山体对以下山体的压应力, q2为滑裂面上的切应力与滑裂体自重沿滑裂面切向分力之和, q3为滑裂体自重沿垂直滑裂面方向的分力, α为滑裂面与竖直方向的夹角, 在本文的计算中采用极坐标系, 坐标轴如图2所示;在本模型中, 假定山体符合弹性理论中的各项假定[5], 即山体是各向同性的、连续的、完全弹性的, 同时, 由于滑坡体的尺度较大, 假定符合平面应变的要求。
2 弹性体在q1、q2和q3作用下位移的推导
在本模型中, 弹性体内一点的应力分量决定于以下分量[6]:α、q1 (或q2、q3) 、ρ和φ。根据量纲分析理论, 各应力分量的表达式只可能是f (α, φ) q的形式, 其中f (α, φ) 是由α和φ组成的量纲为一的数量, 在各应力表达式中ρ不可能出现。由应力函数与应力分量之间的关系得应力函数Φ应该是φ的某一函数f (φ) 乘以ρ2, 即
将式 (1) 代入平面极坐标下的相容方程
中, 得
由上式解得f (φ) 后, 代入式 (1) , 得
将式 (2) 代入平面极坐标下应力函数与应力分量之间的关系得各应力分量为
式中C1、C2、C3和C4为待定的常数, 由应力边界条件确定。
应力边界条件要求
把式 (3b) 和式 (3c) 代入式 (4) 得以C1、C2、C3和C4为未知量的四个线性方程组, 求解这个方程组解得
上式中A= (1+cos2α) 2- (2α+π+sin2α) sin2α
以下求位移解答。将应力表达式 (3a) 、式 (3b) 和式 (3c) 代入物理方程中求得应变分量分别为
再将上式代入几何方程中, 分别积分求位移分量。由几何方程第一式,
把式 (5a) 代入上式, 并对两边关于ρ积分, 得
由几何方程第二式,
将式 (5b) 和式 (6) 代入上式, 并对两边关于φ积分, 得
上式中f (φ) 、f (ρ) 分别为φ和ρ的函数。
将式 (5c) 、式 (6) 和式 (7) 代入几何方程第三式,
分开变量后, 两边分别是ρ和φ的函数, 各等于同一常数H, 即
于是得两个微分方程, 解得
将以上两式代入式 (6) 和式 (7) 得
上式中a、b和c为反映弹性体刚体位移的分量。
以下确定刚体位移的分量。在发生山体滑坡时, 靠近山体的Q1点可认为是固定不动的, 在滑坡面沿滑坡方向的底端Q2点认为没有沿滑坡方向的位移, 即
将上式位移边界条件代入位移表达式 (8) 和式 (9) 中, 解得a、b和c
上式中R为一常量。将a、b和c代入式 (8) 和式 (9) 中可以得到位移的完整的表达式。
3 结果验证和数值模拟
在以上的理论分析的基础上, 本文同时建立了ANSYS有限元模型[7];其各参数的取值如下[8]:q1=100k Pa, q2=140k Pa, q3=15k Pa, E=30MPa, μ=0.267, α=30°, R=60m;将这些参数代入式 (9) 中, 在φ=π/2的边上, 其竖向位移与距离ρ的变化关系如图3所示;由于建立在山顶上的建筑物或构筑物一般都不会处在山的边沿, 图3给出了在φ=π/2边上, ρ在10~40m之间变化时, 理论值与模拟值的大小, 理论值与模拟值之间的差别主要是由于两模型的位移约束条件不同造成的;图4给出了用ANSYS模拟的总位移等值线图。
4 结果分析及应用
图4表示的是山体中总位移等值线, 从图中可以看出, 距离滑坡面越近, 山体内一点的位移值越大, 根据此图, 可以对山体新的潜在的滑裂面作出预估, 位移值越大的地方越容易发生滑裂。
由式 (2.9) 和式 (2.10) 可以得到山体内任一点的位移值, 但最关注的是山顶面处的竖向位移, 正如图5所反映的竖向位移与到滑坡面距离ρ之间的关系, 从图中可以发现, 在距离滑坡面较近的地方, 山顶上的位移值比较大, 从图中可以看出, 在ρ小于10m的范围内, 山顶的竖向位移大于0.5m;而出现图中所示的位移值是由于假定土体是连续的, 但当土体的位移值较大时在靠近滑裂面的土体会发生崩塌, 因此在实际的情况下, 是不会出现土体发生较大位移而不破坏的;同时, 从图中也可以看出, 随着到滑坡面距离的增大, 位移值迅速减小, 最后趋于平缓, 在ρ接近60m时, 位移值逐渐接近0, 根据位移值的大小, 可以对修建于山顶上的水塔等可能发生的不均匀沉降进行预估。
5 结语
本文根据弹性理论, 建立山体发生滑坡时的计算模型, 并给出了山体内的应力解和位移解, 分析了山顶位移的变化趋势, 并对山体潜在的滑裂面根据总位移值的大小做了预估, 同时根据山顶的竖向位移对在山顶上的构筑物等的沉降作出评估, 从以上的分析中可以看出, 本文的理论具有实际的应用价值和理论参考价值。
参考文献
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[6]王润富.弹性力学简明教程学习指导[M].北京:高等教育出版社, 2004:60-90
[7]王新敏.ANSYS工程结构数值分析[M].北京:人民交通出版社, 2007:237-246
某山体滑坡稳定性评价及分析 篇9
某山体滑坡位于一景区水库的东南部, 滑坡体平面长约67m, 后缘宽约30m, 前缘宽约63-64m。后缘裂缝宽约0.4-0.5m, 高差约1.2-1.3m, 裂缝可见深度约为1.1-1.3m, 呈圆弧形向西北方向扩展, 且已贯通两侧。在滑坡体的前缘高陡边坡的顶部分布多条平行于坡面的细小裂缝, 坡体前部的走廓及路面受挤压严重变形, 并出现边坡垮塌现象。
2 滑坡体特征分析
2.1 滑坡体结构特征分析
区内滑坡体岩性主要为斜长角闪岩、角闪石岩和奥长花岗岩单元。奥长花岗岩在形成过程对斜长角闪岩进行侵入, 并且地壳运动, 奥长花岗岩抬升形成山地, 表面表现为直接覆盖于斜长角闪岩上。由于斜长角闪岩在抬升过程中上升幅度不一, 在滑坡体所在区域形成东高西低, 北高南低的倾斜面。斜长角闪岩岩层表面倾向西南, 与地形坡向基本一致。上覆的奥长花岗岩受构造影响, 岩石破碎, 沿顺坡岩层滑动, 形成岩质滑坡类型中的顺层滑坡。
2.2 滑坡体滑带特征分析
根据调查, 水帘峡滑坡体边界特征明显, 后缘及两侧均已出现不同程度的裂缝, 并且裂缝已贯通, 倾向西北。为了查清滑坡体滑带特征, 在野外调查的基础上, 布置了五条物探剖面线, 物探验证孔一个, 探槽一个。采用重庆奔腾数控技术研究所研制生产的WGMD-2型高密度电阻率测量系统, 本次选用的工作装置即为温纳装置和对称四极 (施伦贝尔) , 受场地限制电极极距为1.5m、2m、3m, 电极数50~60个。根据物探解译结果可知, 滑动带高低起伏, 呈不规则状态, 总体倾向西北。滑动带在不同部位变化不一, 其中在滑坡体前缘部位, 滑动带两侧低中间高, 在滑坡体中部及后缘部位, 滑动带两侧高, 中间低。对滑坡体体积进行分析计算, 滑坡体体积约为27376-35515m3。从滑坡体体积分析, 滑坡体类型属于小型滑坡。按滑坡体的厚度分析, 该滑坡体属中-浅层滑坡。
3 滑坡灾害形成机理
根据现场调查与室内综合分析研究的基础上, 对滑坡灾害形成机理进行了分析。
3.1 地质作用
根据现场调查和观察, 区内地质构造发育, 垂直与水平节理裂隙, 岩石破碎, 随着气温升降和岩石干湿变化及水的楔入和冻胀, 岩石沿着已有的破碎部位形成新的裂隙, 原有裂隙进一步增宽、加深、延展和扩大, 从而进一步加剧了岩石的破坏。地壳抬升时, 上港奥长花岗岩单元覆盖于斜长角闪岩单元, 形成上港奥长花岗岩单元出露时东南高、西北低, 坡面倾向西北, 为滑坡产生和发展创造了条件。
3.2 降雨
该地区降雨偏多且集中, 径流在坡面形成时间相对较长, 坡积物孔隙大, 植物根系发达, 雨水随根系及孔隙进入坡体, 造成岩土体呈饱和状态, 加上坡体上挖坑植树给积水入渗创造了条件, 坡体吸收较多的水分导致坡体严重增重, 下滑力加大, 抗滑能力降低。
3.3 根劈作用
滑坡体上植被发育, 根系发达, 树根深入下部岩石裂缝中, 形成“根劈”作用, 岩石裂隙加大, 为雨水渗入坡体创造了条件。
3.4 人类工程活动影响
滑坡体前缘为一人工开挖形成的高陡边坡, 边坡坡度70°-75°, 高差约14-17m。地势较陡, 高差较大, 并且坡度倾向于水库, 未采取有效的边坡防治措施进行治理, 致使滑坡体前缘抗滑力降低, 为滑坡体形成创造了条件。综上所述, 由于地质构造造成侵入岩水平、垂直节理裂隙发育, 岩石破碎;侵入岩层底部坡面倾向水库, 岩石在长时间的风化作用下, 铁锰浸染现象普遍。植被发育, 坡积物孔隙大, 降雨偏多且集中, 造成岩土体饱和, 自重力增大。滑坡体前缘人工开挖形成高陡边坡未进行有效治理。在自然因素与人为活动的共同作用下, 从而产生滑坡灾害。
4 滑坡危害范围及危害等级分析
4.1 滑坡危害范围分析
根据滑坡体体积、所处的位置、结合所处的地理环境, 对滑坡产生可能危害范围进行了分析。根据滑坡体主要滑动方向分析, 滑坡体滑动方向为西偏北方向, 滑坡体休积约为27376-35515m3。滑坡体产生生, 对下方水库及水库大坝产生影响, 可能导致坝体破坏, 水库里近1万m3水随着滑坡物质向下游倾泄, 对坝下景区设施等造成影响。此外, 滑坡产生后物质倾泄至水库, 激起的水浪对水库西北岸坡产生影响。因此, 通过综合分析, 滑坡体产生后可能的危害范围为水库岸边及坝下范围。
4.2 滑坡体危害等级分析
滑坡体直接威胁的对象为该景区, 虽然景区已经进行了封闭, 但在景区内还留有20-30人工作人员, 一旦发生滑坡灾害, 对下方的水库产生破坏, 影响景区恢复利用及下游村庄的用水等。综合分析, 滑坡体危害等级确定为三级。
5 滑坡稳定性评价及趋势分析
5.1 稳定性影响因素分析
影响滑坡体稳定性的因素主要有:降雨、地形地貌、地质构造、植物及人类活动等。 (1) 降雨:区内岩石节理裂隙发育, 岩石破碎, 受冰雪冻融作用以及大气降水影响, 导致裂隙宽度及长度逐步变大, 将岩体分割成块体。大气降水沿裂隙的运动, 坡体含水量增加, 自重力增大。此外, 降水入渗导致裂隙内软弱夹层力学性质降低或消失, 形成无胶结裂隙或局部空洞。同时裂隙内静水压力或动水压力的存在, 增大滑坡体岩石的不稳定性。 (2) 地形地貌:陡峻的斜坡地形是形成滑坡的条件之一, 斜坡坡度越陡, 越容易形成滑坡。区内滑坡体地处高陡边坡, 地形坡度较陡, 地形坡度一般为30-34°, 给滑坡体发生和发展创造了条件。 (3) 地质构造:区内地质构造发育, 在滑坡体周围分布断裂, 岩石垂直与水平节理裂隙, 岩石破碎, 随着气温升降和岩石干湿变化及水的楔入和冻胀, 岩石沿着已有的联结软弱部位形成新的裂隙, 原有裂隙进一步增宽、加深、延展和扩大, 从而进一步加剧了岩石的裂隙。受地质风化作用对区内滑坡的产生和发展起了重要作用。岩体在各种风化营力的长期作用下, 铁锰质浸染现象普遍, 其强度和稳定性不断降低。 (4) 植物影响:生长在岩石裂缝、节理和层面中的树木, 由于它根的不断延伸和变粗, 使岩石裂缝、节理和层面不断张开, 并使岩体进一步破坏, 根劈作用不断加强, 为降水入渗及进一步风化作用产生创造了条件。 (5) 人类活动影响:滑坡体位于水帘峡景区范围内, 景区的基础设施建设及可能边坡开挖, 对滑坡体的稳定性产生重要影响。
5.2 稳定性评价
本次滑坡体的稳定性评价主要是结合滑坡体监测进行分析。 (1) 滑坡体监测:滑坡产生后, 在滑坡体前缘、后缘及道路、长廊上不同位置设立的监测设施, 24小时监测滑坡体的变化情况。根据滑坡体后缘裂缝监测情况表明, 自滑坡体产生后, 后缘裂缝仍处在蠕滑状态, 特别是在降雨后, 滑坡体有加速滑坡的趋势。根据滑坡体前缘设立的GPS自动监测仪监测表明, 滑坡体前缘还处在不稳定状态, 每天的位移量5-8mm (12小时) 。在降雨后, 前缘有明显的加速趋势。 (2) 滑坡稳定性评价:根据现场调查与仪器监测数据综合分析, 滑坡体处于不稳定状态, 随着时间的变化还在不断地产生滑动, 但滑动速度较慢, 处于蠕滑阶段。在降雨过后, 滑坡体滑动速度明显加快。 (3) 滑坡体发展趋势分析:根据前述分析, 滑坡体目前正处在蠕滑阶段, 降雨后滑动速度明显加快, 滑坡体稳定性较差。根据降雨资料分析, 目前还处在汛期阶段范围内, 随着时间变化区内的降雨量处在增大趋势。随着降雨量的变化, 滑坡体仍然处于蠕滑和快速滑动交叉变化过程中。汛期过后, 随着降雨量的减少, 滑坡体滑动速度也将发生改变, 一段时间范围内处于暂时性稳定状态。在未采取有效治理措施彻底根治条件下, 滑坡体总体下滑的发展趋势不会改变。
摘要：本文通过综合分析某山体滑坡地区有关的气象水文、地层、构造等资料, 对滑坡体所处区域进行测量, 对滑坡体进行定位, 明确其平面分布特征, 查明工作区地层、构造及节理裂隙发育情况, 为分析滑坡体形成机理提供基础资料, 分析滑坡体规模及影响范围, 对滑坡体稳定性进行分析评价。
山体滑坡治理 篇10
大秦线横跨桑干峡谷、斜穿燕山山脉, 西部地区多处于山区, 以高路堑、高路堤和山体为主, 地质构造复杂、部分山体褶皱、断裂发育, 剪切节理和张节理, 断层泥 (相当于土质) 、分化碎石地段广泛分布, 该段遇强降雨极易发生山体或堑体滑坡。此类病害以前常用的处理方法为清除滑坡体表层后增设或翻修护坡, 但往往效果不能持久, 几年后又出现护坡外鼓或渗水等现象, 严重处所诱发次生水害。2015年我段采用“锚杆框架、锚索框架、钢花管平台”综合整治的方法, 较好地完成了管内一处山体滑坡的治理, 目前效果良好。本文重点介绍了此处整治方案, 希望可以给高路堑、高路基及山体滑坡病害的治理提供一些参考。
1 概况
该滑坡处为山体地段, 大秦线里程为K167+700~K167+800, 山体高约40 m。滑坡起点里程K167+718, 终点里程K167+790, 宽约72 m, 垂直线路约42 m, 位于线路右侧, 即线路东南侧。该段线路开通于1988年, 原为浆砌片石护坡, 1991年高约40 m的山体发生了滑坡, 浆砌片石护坡滑入线路, 造成线路中断。清理线路中的滑坡体后, 在坡脚修了挡土墙, 剩余滑坡体未进行整治处理。2013年滑坡体复活, 在坡顶形成两条大的裂缝, 坡脚挡墙出现裂缝。
本滑坡所在岩层为二迭系泥质薄层板岩, 岩体破碎, 易风化, 本身为易产生滑坡地层, 且又为老滑坡复活, 随着时间推移, 岩体更加松弛、地表水更易下渗, 强度降低, 滑坡稳定性变的更小, 最后可能导致大的滑动, 阻碍列车运营。另外, 当现在滑坡滑走后, 后级也形成高边坡, 在风化和松弛作用下, 最后也会发生滑坡, 对线路形成威胁, 所以滑坡必须进行整治, 才可能保证线路安全 (见图1) 。
2 整治方案
此类病害以前常用的处理方法为清除滑坡体表层后增设或翻修护坡, 但往往效果不能持久, 几年后又出现护坡外鼓或渗水等现象, 严重处所诱发次生水害。经过与工务处、施工单位及铁路科研等相关单位多次研讨, 组织科室查阅相关资料, 结合其他单位先进的病害整治方法, 最后确定在2015年采用“锚杆框架、锚索框架、钢花管平台”综合整治的方法对此处滑坡进行整治, 具体如下。
2.1 施工断面
施工断面见图2。
2.2 施工流程
钢花管平台→锚索框架→锚杆框架→浆砌片石→排水→软式排水管。
2.3 主要施工方案
1) 钢花管注浆及承台。坡脚处采取钢花管注浆以及钢筋混凝土承台, 采用壁厚6 mm、直径102 mm、长7 m的钢花管;采用厚40 cm、宽2 m钢筋混凝土平台, 留伸缩缝;钢花管采用二次压力注浆, 以便充填孔隙。
a.钻孔采用潜孔钻风动成孔, 孔径150 mm, 孔深不小于7 m, 钻孔时有人工配合及时清理钻渣, 以免堆积过高流回孔内。钻孔过程中注意控制孔的垂直度, 倾斜度不得大于1%。钻孔结束后移开钻头, 及时打入已加工成型的钢花管, 以免进行下一个孔位钻进时受到扰动孔壁坍塌, 造成堵孔。
b.钢花管长7 m, 直径10.2 cm, 钢管下部2 m每5 cm钻8 mm直径的注浆孔, 孔口用特制胶带或凝密胶密封, 制作前钢管进行除锈。
c.一次注浆为0.4 MPa, 当孔口返出正常浆液时即停止, 二次注浆注浆量按420 kg/m或注浆压力不小于1 MPa (管口) 单控。实际操作中, 随时注意现场情况, 对注浆位置周围设置观测点进行监测, 防止地表出现冒浆或鼓起现象, 如出现以上情况, 应立即停止注浆。
2) 主滑体下部锚索框架。锚索采用6股φj15钢绞线, 长25 m, 锚固段12 m;采用C30钢筋混凝土框架, 其跨度水平和竖向为3 m×3 m, 一榀框架由水平3跨、竖向4跨组成, 即一榀框架水平9 m竖高12 m;考虑岩体破碎, 框架横梁和立柱采用0.6 m×0.6 m断面, 横梁和立柱应入基岩0.3 m;锚索框架内砌0.4 m的浆砌片石, 并埋设排水管;锚索设计拉力为600 k N, 要多次张拉, 确保拉力达到设计要求。
a.钻孔。锚索钻孔的操作平台用脚手架钢管搭设。横杆和立杆的结点间距均不大于2 m, 立杆脚下用小方木支垫。为保持操作平台的稳定性, 在平台两侧加设斜撑。平台顶面加设横杆, 上铺木板, 并使板面向内侧倾斜, 以满足钻孔倾角的要求。根据坡面孔位准确安装固定钻机, 并严格进行机位调整, 确保定位误差不超过规定。钻孔采用潜孔风钻, 为确保设计要求的锚孔深度25 m, 实际钻孔深度达25.5 m。
b.锚索制作与安装。锚索束入孔时平顺推送, 严禁抖动、扭转和串动, 防止中途散束和卡住。锚索束入孔长度应不小于设计长度, 但与孔底间距不得大于20 cm, 锚索束安装完成后, 外端不得随意敲击和悬挂重物。
c.锚孔注浆。钻孔完成后必须用高压风将孔中岩粉及积水全部清出孔外方可注浆。注浆水泥采用P.O42.5R普通硅酸盐水泥。锚索注浆采用二次高压注浆工艺:第一次注浆自孔底向外压浆, 至孔口冒浓浆后完成;第二次注浆为高压注浆, 利用预留注浆管, 待第一次注浆体初凝之后, 进行压力注浆, 初始注浆压力应大于2.5 MPa, 稳定压力大于1.0 MPa。
d.框架梁施工。首先进行坡面整平, 凸出的地方要挖槽, 局部架空处用M10浆砌片石填补, 宽度比梁体宽5 cm, 并用5 cm厚砂浆抹平, 作为立模的基面。其次是模板的安装与加固, 为了保证梁体尺寸准确, 本次施工采用组合钢模板, 包括斜向表面, 确保梁体轮廓线条清晰。为确保混凝土浇灌中模板不变形, 在模板下层角钢预留空洞中用Φ12 mm钢筋打入地下, 固定模板的底部。上部用钢管支架加固侧模, 钢管与整体支架连接, 确保钢管自身稳定。为防止出现蜂窝麻面的现象, 在浇筑梁体混凝土时对模板的接缝处进行堵漏, 特别是模板与砂浆垫层之间的空隙要用砂浆或海绵垫封堵防止漏浆。靠近模板处要加强振捣, 使砂浆向边沿展开, 增加表面平整。避免强力碰撞, 对模板变形处要进行修整, 使接缝处密贴。
e.张拉锁定后封锚。锚索张拉分为四级, 第一级张拉值为设计值的0.1倍, 稳定5 min;第二级张拉值为设计值的0.5倍, 稳定5 min;第三级张拉值为设计值的0.8倍, 稳定5 min;第四级张拉值为设计值的1.05倍, 稳定10 min, 然后退至锁定值进行锁定。锚索要多次张拉, 对锚索力进行检测, 保证锚索力达到设计要求。最后用水泥浆注满锚垫板及锚头各部分空隙, 并按设计要求支模, 用C30混凝土封锚处理。
3) 锚杆框架。对滑坡顶以上坡体, 修锚杆挡墙并进行浆砌片石护坡, 锚杆长12 m, 施工流程除不张拉外, 其他与锚索施工相同。
4) 附属工程。a.在锚索框架上方坡面采用0.4 m厚浆砌片石护坡, 并埋设排水管;b.在滑坡顶修排水沟, 和两侧山坡原有水沟相连, 水沟底要保持2%坡度。对山顶和两侧排水沟破损部位进行修补;c.为了排除坡脚地下水, 提高抗滑力, 在坡脚挡墙上打直径75 mm, 长10 m排水孔, 其间距为5 m。
3 结语
通过“锚杆框架、锚索框架、钢花管平台”综合整治的方法对山体滑坡进行整治, 效果明显, 隐患消除。目前整治工程已完工, 确保了大秦线运输安全畅通, 也为高路堑、高路基及山体滑坡病害整治提供了可借鉴的经验。
参考文献
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山体滑坡治理 篇11
关键词：无线传感器；网络；分布式；山体滑坡；预警监测
一、 山体滑坡无线传感器监测系统
在山区，山体滑坡经常发生，造成了严重的人员伤亡与财产损失，对易发生滑坡的山体进行预警监测具有重要意义
（一）山体滑坡无线传感器监测系统的功能要求
需要监测的山体易滑坡地区具有环境恶劣、危险性大、干扰严重、数据采集量大、机械化程度高以及对传输的实时性与可靠性要求高的特点，同时山体滑坡属于突发性的事件。根据山体滑坡的上述特点，对监测系统也有一定的要求：
第一，数据采集。无线监测系统需要对所监测的山体滑坡区域监测到的信息进行自动采集，并能够将模拟信号转换为数字化信号。
第二，节点自组网。就是节点能够自己组建一个网络，并能够将发现的路由进行建立，最后选择最优传输路径进行数据传输。当有新的节点加入或原有节点失效的情况发生时，其组建的网络能够进行自动维护，并对路由进行实时更新，对网络拓扑结构发生的变化能够及时应对，为数据传输的可靠性提供保证。
第三，数据传输。以节点自组网为基础，通过利用已经建立好的无线路由，实现了对数据的远距离、多跳传输；通过选择最优的路径，能够有效减少数据传输过程中出现的延迟传输、跳数传输情况的发生，促进了其传输实时性的提高；为了节约能量，减少数据传输，应从实际情况出发，将其传输的速度进行自动调整。
第四，数据的管理。远程监控中心通过进行存储数据、分析数据、处理数据，从而有利于数据以表格、图形的形式提供实时的显示、历史数据查询以及滑坡报警等功能的实现。
（二）监测网络的系统结构
基于无线传感器网络的分布式山体滑坡预警监测系统的构成为大量传感节点，且每一个节点又包括了应力计传感器、数据采集板、电源与无限射频芯片。通过在容易发生滑坡的山体表面放置一个应力计，这样岩土压力出现的应力数据就可以监测出来。该系统在设计过程中，可以通过设计多个基站来保证系统的鲁棒性较高，这样就避免了一个基站节点毁坏影响到整个系统的运作，基站是通过控制中心与GPRS二者实现直接通信，它是特殊的节点。其作用就是根据一定的监测算法实现对山体滑坡进行预警的功能，基站与普通的传感器节点不同，它的计算能力更高、存储资源更多。
有两种方式进行滑坡监测即第一，中心监测。中心监测是通过节点首先将原有的监测数据发给簇头，当簇头接到各个节点发送的数据后，簇头就会通过多跳路将数据由协议发送给基站，这些数据就由基站进行分析处理，最后实现对山体滑坡的预警；第二，分布式监测。分布式监测是通过节点先简单处理监测到的数据，从而获得一个决策值，将该值发给簇头，当簇头接收各个节点发送的信息之后，再将信息转发给基站，基站经过计算，得出总的决策值，最后实现对山体滑坡的预警。
二、 滑坡的应力监测
滑坡即受到重力作用，由岩土体构成的斜坡下部的软弱面上发生了剪切作用而产生了整体运动的现象。所以相关监测人员应该长期监测滑坡体内部的应力分布情况与应力分布变化，并进行有效分析，实现对山体滑坡的预警监测。在进行应力变化的实验测量时，可以选择一个样本即圆柱形岩土体，将应力计传感器安装在该岩土体的表层，通过给岩土体施加外部压力，通过应力计能够测量出其内部应力发生的变化，通过应力计信号放大将此种变化输出不一样的电压值。并将其作为数据采集板的输入，同时将该采集板与射频芯片相连，就构成了完整的一个传感器节点。通过对多个样本的反复操作，能够模拟出实际监测的环境，并运用线性回归理论进行计算，根据最后测到的应力数据估计出临界值，对山体滑坡预测提供帮助，当应力值大于临界值时，山体滑坡就会产生。
三、 分布式山体滑坡预警监测
以某仿真实验为例，为了对分布式山体滑坡的整个监测系统性能进行测试，用误报率与漏报率这两个与滑坡预测有关联的重要指标进行说明，漏报率即山体发生滑坡事件之前，通过监测算法对滑坡不发生的概率进行预测，而误报率即山体没有发生滑坡的情况下，对滑坡发生的概率进行预测，如果想要实现山体滑坡预测的准确性，漏报率和误报率就应该达到最小数值，而且从一定程度上看，漏报率比误报率更为关键。在该实验中，还引进了信噪比（SUR），它指的是系统中噪声、信号二者的比例，这里特指高斯白噪声和采集信号之间的比例。正常来看，如果信噪比越大，那么混在信号中的噪声则越小。在无线传感器监测系统中，信噪比一般为5dB～10dB之间，比较小。通过在不同信噪比下，对分布式监测与中心监测分别进行仿真实验。可以发现分布式监测的漏报率远远低于中心监测的漏报率。
通过对分布式监测算法进行的分析，与中心监测算法相比，分布式的监测法性能更优，所以可以运用分布式监测法对山体滑坡进行预测。
结束语
综上所述，基于无线传感器网络的分布式山体滑坡预警监测，实现了对山体滑坡的自动监测、快速部署，同时该技术不需要大量的成本投入，所以无线传感器技术优于传统技术。而其分布式监测的方法相对于中心监测的方法，性能更优。通过对易发生滑坡的山体进行预警监测，同时有效分析监测数据，避免发生山体滑坡而引发的重大灾难、损失，因此该系统具有重要的实用意义与价值。（作者单位：核工业西南勘察设计研究院有限公司）
参考文献
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山体滑坡治理 篇12
关键词：隧道,山体滑坡,灾害分析,地质条件
0 引言
乐昌至广州高速公路大源1号隧道左洞起讫里程ZK32+222~ZK32+312, 长90 m;右洞起讫里程YK32+243~YK32+282, 全长39 m。隧道下穿象鼻状突出的山包。隧道及所在山体前期发生了两次大的变形破坏。在2014年雨季连续强降雨的作用下, 山体上出现长大贯通裂缝、右洞侧墙变形开裂, 深部位移滑动变形明显, 山体再次发生整体滑动。以下针对第三次山体滑动进行叙述。
1 工程地质条件
1.1 地形地貌
该隧道属中低山~斜坡沟谷地貌区, 海拔高度一般为355.3 m~415.8 m, 相对高差60.5 m。隧道走向与山脊走向垂直或大角度相交。隧道进口端山坡坡度一般为30°~55°, 出口端山坡坡度一般为25°~40°, 距左洞洞顶以上约30 m位置有一缓坡平台, 平台宽度约8.0 m, 长约15 m。坡面植被发育, 地形起伏较大。坡脚为一条小河沟, 常年有水。线路走向约112°, 坡向202°。其自然斜坡为锯齿状, 陡缓交替出现, 陡坡段坡度40°~50°, 缓坡段为宽缓平台, 山体整体呈两级错落体地貌大源1号隧道出口端地貌见图1。
1.2 地层岩性
根据野外调查及钻探、物探资料, 出口边坡钻探深度范围内揭露地层为寒武系八角村群 (∈bc) 浅变质砂岩夹板岩及第四系坡积含碎石粉质黏土 (Qdl) 。下伏基岩地层产状30°~60°∠40°~70°倾向山体。
1.3 水文地质条件
现场调查期间, 区内地表水系较发育, 位于隧道右线下部为河沟, 常年有水, 受季节性影响较大, 雨季, 水流量相对较大, 旱季, 水流量相对较少。
受隧洞开挖影响, 边坡下部松弛, 裂隙张开, 大量地表水下渗, 现场调查时, 左洞渗水严重。
2 山体滑坡灾害分析
2.1 宏观地质条件
组成边坡体的岩土体主要为强风化~中风化浅变质砂岩 (∈bc) 夹薄层状泥岩, 强风化地层呈半岩半土状, 中风化地层呈块状。砂岩透水, 泥岩受水易软化, 岩层总体反倾35°~73°。坡体内发育顺坡结构面和断裂带。受隧洞开挖影响, 边坡下部松弛, 裂隙张开, 大量地表水下渗, 现场调查时, 左洞渗水严重。
2.2 滑坡形态分析
1) 滑坡范围。根据深孔位移监测显示, 安装的每个监测孔都有位移变形, 推测监测范围应该都在滑动体范围内, 从隧道进出口各向两侧延伸20 m, 其滑动宽度约为132 m。滑动长度可从线路靠山侧最上一个监测孔和右洞靠河侧抗滑桩变形分析。并考虑滑坡后缘向山侧牵引距离20 m, 前缘出口从抗滑桩向河侧延伸20 m, 推测滑坡长度为142 m。
据以上分析, 滑坡平面面积为132 m×142 m=1.87×104m2。
2) 滑动面及滑坡规模。根据深孔位移监测结果可知, 山体病害可分为两层变形, 浅层表现为滑动变形, 深层表现为蠕动变形;其滑动面倾角为28°。
a.浅层滑动。浅层滑动最大位移量约30.0 mm, 平均位移量约15 mm;滑动最大深度23.6 m, 平均深度约16.0 m, 滑动体积为29.9×104m3, 属中型中层滑坡。
b.深层蠕动。深层蠕动最大深度约为37.6 m, 平均厚度约29.0 m, 蠕动体积为54.2×104m3, 规模巨大。
3) 滑坡稳定状态及滑动趋势分析。浅层滑动已表现为山体整体滑动, 右洞山侧开裂, 抗滑桩向河侧变形明显, 滑坡出口基本形成, 滑动面接近贯通, 滑坡处于极限平衡状态和缓慢滑动过程中, 随时可能发生大滑动;对右洞危害较大。
深层蠕动表现为山体的整体蠕动变形, 进一步发展会产生整体滑动;对左洞危害较大。
4) 滑动原因及性质。在错落体底部开挖隧洞, 且两洞间距较小, 开挖直接引起斜坡坡脚的大面积卸荷, 造成坡体松弛及坡脚应力重分布。坡体松弛加剧了地表地下水的下渗作用, 软化坡脚岩体强度, 增加山体下滑力;坡脚应力重分布会引起坡脚局部范围, 特别是两洞之间的竖向应力加大, 造成岩土体竖向承载力不足。因此, 该滑坡为坡脚隧道开挖诱发的错落体滑动。
3 处治措施
以上变形迹象表明, 目前整个山体已形成滑动;如不及时处治, 滑动变形会逐渐加剧, 不仅成为乐昌至广州高速公路建设的“拦路虎”, 而且影响运营安全和畅通, 灾害后果十分严重。
1) 指标选取和推力计算根据ZK32+270分析断面, 取k=0.98, 反算出主滑面抗剪指标C=15 k Pa, =25.6°;计算采用C=15 k Pa, Ф=25.5°, 算出各断面滑坡推力见表1。
2) 处治方案。根据以上对山体滑坡的灾害性进行分析, 以及滑坡推力计算结果, 同时结合该山体前两次大的变形破坏采取锚索抗滑桩整治加固的基础上, 对该次变形加固采取了如下的处治措施。
a.洞内加固。
第一, 隧道左线末施工段 (ZK32+240~ZK32+286) 采用小导管径向注浆加固处理。
第二, 左线隧道左侧采用预应力锚索和在锚索同断面上的其他部位采取低预应力导管进行加固处理。
第三, 左线隧道左侧增设两排长30 m深的仰斜式排泄水孔, 排水孔采用100 mm PVC管, 钻孔孔径110 mm, 长度30 m, 仰角10°。
b.洞外加固。
第一, 在YK32+255~YK32+303所对应的山体范围, 垂直于线位方向向山体内打设预应力锚索加固处理, 根据监测资料、地质钻探资料、地表裂缝及衬砌开裂变形分析结果, 锚索采用715.24, 钻孔孔径150 mm, 水平间距3 m, 竖向间距2 m, 根据现场地形每个断面增置6排~8排锚索, 锚索锚固段长度要求穿过潜在滑动面, 并考虑锚索张拉对左线隧道结构的影响。
第二, 地表采用钢花管对YK32+240~YK32+286范围内左右线隧道之间的中间岩柱进行注浆加固处理。
第三, 左线隧道进口端山体表层裂缝采取框架导管植草防护处理。
第四, 左线隧道靠山体一侧隧道仰坡即靠近隧道拱腰、拱墙处分别设置平行于隧道轴线方向的仰斜式泄水孔, 以排除隧道靠山一侧仰坡地下水。
该处治方案得到了参会专家的一致认可, 通过施工单位实施后, 根据地表深孔位移监测、洞内监控量测以及锚杆内力监测、钢支撑内力监测、喷射混凝土应力监测、二次衬砌应力监测和抗滑桩的桩顶位移量观测数据结果可知, 山体滑动已稳定, 且保质保量的完成了隧道剩余工程量的施工, 满足了业主的工期要求。
4 结语
通过对大源1号隧道山体滑坡灾害以及处治方案进行分析得出如下结论:
1) 在隧道设计时, 必须做好“地质选线”工作, 尽可能避开易引起产生山体滑坡等不良地质灾害地段。对于无法绕避的地质灾害地段应采取相应的加固处理措施。
2) 治理隧道滑坡问题时, 应与隧道结构设计结合起来, 甚至可以将加固后的隧道结构作为一个抗滑体。
3) 在处治隧道上方山体滑坡时, 不要过分考虑短期行为, 盲目存在饶幸心理, 忽略施工工况下滑坡体的稳定性。在不合理的施工方法是引起滑坡体多次变形的主要因素, 在制定处治方案时, 必须充分考虑。
4) 排水是滑坡加固工程中的一项重要措施, 对于提供滑坡体的稳定性具有至关重要的作用, 通常也是一种比较经济的工程方案。
5) 在该滑坡处治中采取了锚索抗滑桩方案, 有效的控制了桩头的位移量, 将桩基的被动受力改变为主动受力, 较快的稳定滑坡, 可以达到事半功倍的效果, 建议在今后滑坡体工程处治中大力推广。
参考文献
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