滑坡处置常用的方法及其特点

滑坡处置常用的方法及其特点内容提要：滑坡作为自然界四大地质灾害之一，是仅次于地震与火山，而比泥石流严重到一种自然灾害。尽管随着科学技术的发展，人们对滑坡有了较为深入的了解，在滑坡防治方面也积累了丰富的实践经验，从而减少了不少损失。但是，由于经济建设的需要，从陆地至海洋、由平原达山区大量人为工程的活动与兴建，使自然环境改变，导致新生的滑坡灾害其损失远大于自然滑坡。因此，人们迫切需要探究滑坡灾害，以尽可能地减小损失。关键词：水的危害坡体几何形态预应力锚杆锚索桩抗滑建筑物一、滑坡处置的方法及其特点在建设的过程中建设者们积累和总结了许多方法和经验，为各类滑坡的防治的施工提供了因地适宜的方法。滑坡治理的工程措施很多，归纳起来分为四类：一是消除或减轻水的危害；二是改变滑坡体外形；三是设置抗滑建筑物；四是改善滑动带土石性质。1、消除或减轻水的危害1.1排除地表水：排除地表水是整治滑坡不可缺少的辅助措施，而且应是首先采取并长期运用的措施。其目的在于拦截、旁引滑坡外的地表水，避免地表水流入滑坡区；或将滑坡范围内的雨水及泉水尽快排除，阻止雨水、泉水进入滑坡体内。主要工程措施有：油墨滑坡体外截水沟；滑坡体上地表水排水沟；引泉工程；做好滑坡区的绿化工作等。1.2排除地下水：对于地下水，可疏而不可堵。其主要工程措施有：截水盲沟—用于拦截和旁引滑坡外围的地下水；支撑盲沟—兼具排水和支撑作用；仰斜孔群—用近于水平的钻孔把地下水引出；此外还有盲洞、渗管、渗井、垂直钻孔等排除滑体内地下水的工程措施。2、改变坡体几何形态这种措施主要是消减推动滑坡产生区的物质（即减重）和增加阻止滑坡产生区的物质（即反压），通常所谓的砍头压脚；或减缓边坡的总坡度，即通称的削方减载。这种方法是经济有效的防治滑坡的措施，技术上简单易行且对滑坡体防治效果好，所以获得了广泛地应用并积累了丰富的经验。特别是对厚度大、主滑段和牵引段滑面较陡的滑坡体，其治理效果更加明显。对其合理应用则需先准确判定主滑、牵引和抗滑段的位置。、3、设置抗滑建筑物3.1抗滑挡墙在滑坡底脚修建挡墙也是常用的一种方法。挡墙可用砌石、混凝土以及钢筋混凝土结构。临时性加固时，也可采用木笼挡墙。修建挡墙不但能适当提高滑坡的整体安全性，更可有效防止坡脚的局部崩坍，以免不断恶化边坡条件。但对于大型滑坡，挡墙由于受到工程量及高度的限制，滑坡体的安全系数往往提高不大。如果在边坡表面修建一些拱形或网形建筑物，或对边坡加以表面砌护，则它们虽不能防止深层滑动，提高滑坡体的整体稳定性，但也能防止表面局部崩落、冲刷，以免进一步恶化滑坡体的工作条件。3.2抗滑桩抗滑桩是一种被实践证明效果较好的传统滑体加固方式。对一些中、深层滑坡，用抗滑挡墙难以整治的情况下，可以用抗滑桩。抗滑桩在滑坡体上挖孔设桩，不会因施工破坏其整体稳定。桩身嵌固在滑动面以下的稳固地层内，借以抗衡滑坡体的下滑力，这是整治滑坡比较有效的措施。但是，由于其多为悬臂梁式设置，不但受力状态不理想，而且为克服较大的弯矩作用，往往设计的断面较大，配筋率较高，造价也非常高。3.3预应力锚杆预应力锚索单独稳定滑坡是在其中、前部打若干排锚索，锚于滑动面以下稳定地层中，加预应力500~3000kN以上，增加对滑动面的垂直压力从而提高摩阻力和水平抗力，变被动受力为主动抗滑。地面用梁或锚墩作反力装置给滑体施加一个预应力来稳定滑坡，这样能有效地阻止滑坡的移动。锚索工程不开挖滑体，对滑体扰动小，又能机械施工，比抗滑桩工程节省投资约50%，因此应用前景十分广阔。3.4锚索桩锚索与抗滑桩联合形成锚索桩。在抗滑桩顶部加2~4束锚索，增加一个拉力，改变普通抗滑桩的悬臂受力状态，接近简支梁，加预应力使桩由被动受力变为主动受力，因而大大降低了传统桩体的截面、配筋率和埋置深度，可节省工程投资40%~50%，有较明显的技术、经济效益。预应力锚索抗滑桩改变了桩的受力状态，变被动支挡为主动预加，提高了滑坡稳定性。此方案的优点是可以提供较大的锚固力，锚杆充分发挥其全部作用之前不产生移动，故边坡的变形和可能的张裂是最小的，但要配备大型的张拉设备，目施工工艺复杂，成本高昂。3.5普通砂浆锚杆锚固普通砂浆锚杆锚固利用水泥砂浆将锚杆和孔壁牢牢地粘结在一起。该方法的优点是结构简单，适应性强，可适用于各种地层，抗震动性能较好，费用仅为预应力锚固的1/3左右。缺点是强度较低，注浆时易造成空洞，不够密实等缺点。安装后不能及时提供锚固力（锚固力为杆体强度）。3.3.7复合挡土结构复合挡土结构是树根桩技术在边坡工程中的应用，是一种较为新型的抗滑挡土结构，由前后两排树根桩斜锚杆与灌入水泥浆加固后的土体复合构成，用来控制土体的稳定性。该结构可用来代替传统的挡土墙、抗滑桩等用于滑坡防治，与挡土墙、抗滑桩等抗滑结构相比，具有造价低、施工方便、工期短、对土体扰动小等特点，具有一定的经济和社会效益。3.6土锚钉土锚钉是将金属棒、杆、竹等打入原土体或软岩，或将灌浆置入土或软岩中预先预先钻好的钻孔内，它们和土体共同构成有内聚力的土结构物，以阻止不稳定斜坡的运动或支撑临时挖方边坡。锚钉属被动单元，打入或置入后不再施加拉张应力。土锚杆可用以支撑潜在不稳定斜坡或蠕动斜坡，最适用于密实的颗粒土或低塑性指数坚硬粉质粘土。由于金属棒、杆锈蚀速度的不确定性，土锚钉主要用于临时结构物。土锚钉系统既有柔韧性又有整体性，故可抗地震荷载。3.7加筋土加筋土是在土体中埋入有抗拉的单元以改善土体的总体强度，稳定天然及堆填斜坡，支挡开挖边坡都可用加筋土挡墙。它优于传统挡墙之处有：①既有粘聚性又有韧性，故能承受大变形；②可使用的填料范围很广；③易于修建；④抗地震荷载；⑤已有多种面板形式，可以建成赏心悦目的结构；⑥比传统挡墙或桩造价低廉。3.8格构锚固格构锚固是一种新型支挡加固措施，是利用浆砌块石、现浇钢筋混凝土或预应力混凝土进行坡面防护，并利用锚杆或锚索固定的一种滑坡综合防护措施，它将整个护坡与柔性支撑有机结合在一起。这种结构的特点是施工时不必开挖扰动边坡，施工安全快速，与植被恢复结合，还可美化环境，特别是钢筋混凝土格构、预应力混凝土格构与预应力锚索的联合应用，变被动抗滑为主动抗滑，充分发挥滑体的自承能力，是一种非常经济、非常有应用前景的支挡加固措施。但目前对格构锚固机理研究不够，因此格构锚固的传力机理、适用范围以及设计理论、设计方法值得进一步研究。4、改善滑动带土石性质：对于软基和由软土构成的边坡，可以采用物理或化学的处理方法，改变土体性质，以提高边坡的稳定性。一般采用焙烧法、爆破灌浆法等物理化学方法对滑坡进行整治。由于滑坡成因复杂、影响因素多，因此常常需要上述几种方法同时使用、综合治理，方能达到目的。4.1、注浆及注浆加筋法静压注浆法：一般用于排水条件好且阻滑段坡面较平缓的滑体破碎、节理裂隙发育的崩塌堆积体及岩质滑坡，改善深层滑面力学性质，防止在诱发因素作用下产生滑移及处理滑体裂缝。静压注浆前，宜先作堆石固脚压坡，并核算滑坡处于稳定状态后，再施灌。4.2、旋喷注浆法：若干连续壁状固结体，既改善滑带及滑面力学强度，又可减少对滑坡排水通道影响，保持排水畅通。深层搅拦注浆加筋法：用于处治淤泥、淤泥质土及饱和黏性土的滑体、滑带。4.3、群桩法：采用碎石桩、石灰桩等柔性桩或微型桩等小截面群桩处理滑坡，适用于治理滑带土较深厚或滑面和滑移方向不确定的中小型滑坡。4.4、碎石桩法：采用干振或沉管方法形成碎石桩，在砂性土中可挤密加固，适用于治理滑带为土厚层淤泥质土、粉细砂的土质滑坡。4.5、焙烧法以一定的压力向预先设置在土层中的钻孔内压入灼热的气体或向孔中注入可燃液体或气体进行燃烧，使土体脱水、孔壁附近土体烧结固化，从而提高滑带土力学强度。适于治理滑带土在地下水位以上的非饱和黏性土、湿陷性黄土、加固深度8~10米以内的滑坡。4.6、离子交换法在滑坡治理工程中，采用石灰、正确酸钙、磷酸铵、氧化铝、氧化钙及其他三价金属阳离子溶液，利用金属阳离子在饱和黏性土中具有扩散效应，在土结构中的迁移速度大于水的渗透性能，将期灌入饱和黏性土滑带中，交换出土中的阳离子，可使饱和黏性土的抗剪强度提高1~2倍。适用于治理滑移阶段的小型滑坡。4.7、爆破弱层法爆破弱层法（麻面爆破）用爆破弱层稳定边坡是以提高滑面内摩擦角￠为出发点，即用适当的爆破方法河药量，使滑面经松动爆破而破碎，借助于破碎的岩石内摩擦角大的原理来稳定边坡。二、滑坡防治发展趋势：1、治理滑坡之前首先重点修建排水工程，在坡面上和滑坡体内采取排水措施，尽量减少地下水的下渗。2、随着锚索抗滑桩的开发应用，利用锚索的预应力，既可改变普通抗滑桩的悬臂受力状态，又可变桩的被动受力为主动抗滑，平衡滑体，应用前景广阔。3、格构锚固是一种新型支挡加固措施，在滑坡防治中起着重要的作用，但目前对格构锚固的传力机理、适用范围以及设计理论、设计方法研究不够，应进一步开展研究工作。4、随着机械、材料等领域的发展与科技进步，对滑坡体的加固措施向复合型、轻型化、小型化和机械化施工方向发展，土锚钉、加筋土、格构锚固等防治措施也相继综合应用于滑坡治理中，并取得了较好的效果。5、滑坡防治工程的发展趋势将是新材料和新构件的不断开发和利用，新工艺和新方法的不断开发和应用，并强调与环境相协调、与土地相结合。