滑坡的发生机理及防治措施

2011-08-15 00:46字学强苏常俊刘四堂
河南建材 2011年2期
关键词:滑带抗滑桩滑动

字学强,苏常俊,刘四堂

云南腾飞公路勘察设计有限公司(650213)

滑坡的发生机理及防治措施

字学强,苏常俊,刘四堂

云南腾飞公路勘察设计有限公司(650213)

滑坡是位于地震、火山之后的第三大自然灾害,它对人类工程建设和生命财产安全带来巨重的威胁。本文对滑坡的类型、特点、成因和防治措施进行了探讨。

滑坡;形成机理;防治措施

0 引言

滑坡是山区公路常见的一种地质灾害,只要是指斜坡上岩土体在重力作用为主下,由于种种原因改变了斜坡体内一定部位的软弱带中的应力状态,或因水和其他物理、化学作用降低其强度,以及因震动或其他作用破坏其结构,该软弱带在应力大于强度下产生剪切破坏,带动其上部的岩土体失稳,导致整体或几大块岩土体发生向下或向前的滑动现象。

1 滑坡的分类

按滑坡体的物质组成可以分为以下几类:

1)黄土滑坡:新、老黄土中发生的滑坡,多沿着新、老黄土接触面滑动,滑坡的产生往往与黄土对地下水的不稳定性有关。

2)堆积层滑坡:主要是坡积、洪积、重力堆积体或沿基岩顶面滑动的各种滑坡,主要是由地下水的作用而引起的。

3)预堆积土滑坡:人工填筑的土和弃土,主要是路堤沿原地面发生滑动,有时也会带动其下的堆积层一起下滑。

4)岩石滑坡:较完整的岩石,以片岩、页岩、泥岩等软弱岩石中的滑坡较常见。

2 滑坡的特点及成因

滑坡的特点是:滑坡在平面形态上面都有一定的几何形状,例如簸箕形、舌形、椭圆形、长椅形、倒梨形、牛角形、平行四边形、菱形、树叶形、叠瓦形、复合形等。在纵断面上表现为圆弧形、平面形、折线形、软岩挤出形。滑体的滑动方向往往与路线方向垂直或接近于垂直。公路的等级以及规模同时也影响着滑坡的大小。

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1~2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。

作用于滑坡的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:①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;②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;③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。

3 滑坡的防治原则

1)正确认识滑坡的原则;2)预防为主的原则;3)一次根治不留后患的原则;4)全面规划分期治理的原则综合治理的原则;5)治早治小的原则;6)技术可行经济合理的原则;7)科学施工的原则;8)动态设计、动态施工的原则;9)加强防滑工程维修保养的原则。

4 滑坡的防治措施

滑坡防治是一项综合性治理工程,在一个滑坡的防治措施中,就含有多个治理措施。一般来讲,滑坡的防治措施有截(排)水、削坡减载及对坡体的稳固,而对坡体的稳固措施主要有下档、中固、上护的基本方法,下挡措施有重力式挡土墙、抗滑桩挡墙及新型支挡结构;中固措施主要有锚杆(锚索)锚固、喷锚支护锚固、土钉墙锚固等;上护主要有格构护坡、柔性网护坡及生物护坡等。

地下水排水:主要是采用平孔、盲沟、渗水盲洞等工程。20世纪80年代以来已用虹吸排水方法稳定了很多边坡,其主要优点是可以自流排水、降低滑体的地下水位。

卸荷减载:此方法是一种简便易行的方法。滑坡减重可以减少滑体的下滑力,增加边坡的稳定性。在有条件的情况下,此法是优先考虑的防治措施。

支挡工程:支挡工程的主要发展表现在“一大、二锚、三小”——大直径抗滑桩、锚索和微型桩的研究和应用。

1)抗滑桩:是一种置身于岩土体中的大型钢筋混凝土构筑物,它是通过桩身将上部承受的滑坡推力传递给桩下部的侧向岩土体,依靠桩下部的侧向阻力来承担滑坡的下滑力,从而使滑坡保持平衡或稳定。抗滑桩的使用条件是:①滑坡体下滑力较大;②滑坡剪出口深不宜设置工程措施;③具有可靠的持力层。抗滑桩是埋入岩土体中的大型钢筋混凝土构筑物,其施工难度较大,材料应用较多,成本高,一般不宜采用,如果通过方案对比确实需要,且符合以上3个条件时,可谨慎选择使用。为了降低成本,减小桩身结构,抗滑桩往往与预应力锚索(锚杆)联合使用。形成桩锚复合支挡结构。

2)锚索:近20年来,随着高强度锚索的生产和防腐技术的解决,预应力锚索在边坡加固和滑坡治理中已广泛使用,它具有施工灵活、干扰小、速度快、受力可靠,且为主动受力等优点。

3)微型桩群:20世纪80年代以来,其发展迅速,使早期用于房屋地基加固的微型桩也用于斜坡和滑坡加固。但目前设计方法和参数研究不足,是今后的一个大课题。

5 结语

滑坡的形成机理与防治是一项综合复杂的系统工程,一定要先弄清楚滑坡产生的原因,然后对症下药,综合治理。对于直接威胁工程安全的滑坡,应该尽量一次彻底根治,避免反复处理,造成后患和增加造价投资。

[1]姜德义,朱合华,杜云贵,等.边坡稳定性分析与滑坡防治[M].重庆:重庆大学出版社,2005.

[2]王恭先,徐峻岭,刘光代,李传珠.滑坡学与滑坡防治技术[M].北京:中国铁道出版社,2004.

[3]徐邦栋.滑坡分析及防治[M].北京:中国铁道出版社,2001.

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