1.滑坡地质灾害防治理论及技术

地质灾害防治理论及技术滑坡篇滑坡灾害防治理论及技术2提纲一、概况二、滑坡灾害防治原则三、滑坡灾害防治技术四、滑坡灾害防治工程图示五、秭归县飞宝槽滑坡防治六、日本七五三滑坡治理地质灾害多发“我国地质灾害种类多、分布广、危害大，约27万处隐患点分布在重大工程区、400多个城镇和上万个村庄，直接威胁和影响人口约8000多万，防治任务十分艰巨。”----国土部地环司司长关凤峻国家和民众的需求背后，是巨大的地质灾害防治市场。据不完全统计，2012年全国各级财政在地灾防治方面的资金投入超过了200亿元。目前，全国共有近4000余家地灾防治行业资质单位，10万多名专业人员在从事地质灾害防治工作。一、概况34滑坡灾害防治理论及技术地质灾害类型构成（2013年）一、概况•1999年11月1日，国土资源部下发了《关于实行建设用地地质灾害危险性评估的通知》（国土资发[1999]392）•2003年11月24日中华人民共和国国务院令第394号公布：《地质灾害防治条例》•2006年1月13日颁布实施了《国家突发地质灾害应急预案》•2011年6月发布《国务院关于加强地质灾害防治工作的决定》•2012年国务院批复了《全国地质灾害防治“十二五”规划》一、概况5一、概况概况6滑坡灾害防治理论及技术1963年10月9日意大利Vajont水库滑坡2.5-3.0亿m3的超巨型高速岩质滑坡体；运动速度约15-30m/s；对岸涌浪超出坝顶达250m，左岸达150m;下游数公里的龙热罗涅、皮触格、维拉诺瓦、里札里塔和法斯等市镇被冲毁，死亡近2500人；坝前1.8km长的库段被填满成为“石库”；Vajont滑坡平面图6易贡巨型高速滑坡楔形槽2000年4月9日，西藏藏布发生高速巨型滑坡，历时约10分钟，滑程约8千米，高差约3330米，滑坡体截断了易贡藏布河形成天然大坝。滑坡后缘高程5520m，长2500m，宽2500m，厚60m，体积2.8~3.0亿m3。一、概况7二、滑坡灾害防治原则1.正确认识滑坡原则2.预防为主的原则3.一次根治不留后患的原则4.全面规划分期治理原则5.综合治理原则6.治早治小的原则7.技术可行经济合理的原则8.科学施工原则9.动态设计动态施工的原则10.加强防滑工程维修保养原则8滑坡灾害防治理论及技术《七种武器》＊古龙小说代表作＊七个系列：长生剑、孔雀翎、碧玉刀、多情环、离别钩、霸王枪、拳头。＊非一般江湖武器，件件精妙绝伦。9三、滑坡灾害防治技术三、滑坡灾害防治技术整治已发生的滑坡或防治潜在滑坡的发生，主要任务在于减小滑动力和加大抗滑力。由于减小滑动力和加大抗滑力的机理不一样，从而产生了众多的抗滑措施。到目前为止，治理滑坡的工程措施大致有下表几种。10滑坡灾害防治理论及技术类型绕避滑坡排水力学平衡滑带土改良主要工程措施1.改移路线2.隧道避开3.桥梁跨越4.清除滑体1.地表排水系统①滑体外截水沟②滑体内排水沟③自然沟防渗2.地下排水工程①截水盲沟②盲（遂）洞③仰斜钻孔群排水④垂直孔群排水⑤井群抽水⑥虹吸排水⑦支撑盲沟⑧边坡渗沟⑨洞-孔联合排水1.减重工程2.反压工程3.支挡工程①抗滑挡墙②挖孔抗滑桩③钻孔抗滑桩④锚索抗滑桩⑤锚索⑥支撑盲沟⑦抗滑键⑧排架桩⑨钢架桩⑩钢架锚索⑪装微型桩群1.滑带注浆2.滑带爆破3.旋喷桩4.石灰桩5.石灰砂桩6.焙烧三、滑坡灾害防治技术1.排水由于水是形成滑坡的重要作用因素，特别是作用于滑动面(带)的水增大滑带土的孔隙水压力，降低强度参数，减小滑阻力，因此修建排水工程总是治理滑坡中首先应考虑的措施。排水原则：以拦截和旁引为原则，用截水沟将地表水引入天然沟谷。地表排水特点：技术简单易行且加固效果好、工程造价低而应用极广，几乎所有滑坡整治工程都包括地表排水工程。只要运用得当，仅用地表排水即可整治滑坡。地下排水特点：能大大降低孔隙水压力，增加有效正应力从而提高抗滑力，因此加固效果极佳，工程造价也较低，应用也很广泛。尤其是大型滑坡的整治，深部大规模的排水往往是首选的整治措施。但其施工技术比起地表排水来要复杂得多。11滑坡灾害防治理论及技术三、滑坡灾害防治技术（1）地表排水目的：滑坡区以上山坡来水截排不使其流入滑坡区，把滑坡区内的降水及地下水露头通过人工沟道尽快排出滑坡区。地表排水系统包含：滑坡区以外的山坡截水沟、滑坡区内的树枝状排水沟及自然沟的疏通和铺砌。山坡截水沟A.滑坡可能发展的范围外至少5m；B.断面尺寸取决于汇水面积、地面土质和坡度、植被及降雨量；C.纵坡不小于2％，陡坡地段设置跌水或急流槽；12滑坡灾害防治理论及技术三、滑坡灾害防治技术（1）地表排水滑坡体内的树枝状排水沟A.主沟方向尽量与滑坡的主滑方向一致；B.充分利用滑体内自然沟；C.支沟30~50m设置一条；D.支沟与主滑方向相交30°~45°，以免滑坡滑动时拉裂错断，水流灌入滑体；E.跨越滑坡裂缝的排水沟在滑坡稳定前应做成搭接式活动接头或沟底铺设柔性隔水土工布，稳定后做成永久性；F.泉水、湿地水引排多采用明沟与盲沟相结合的方式引入附近排水沟。自然沟A.充分利用历史上已经形成的排水通道；B.沟岸坍塌、堵塞段应进行疏通；C.根据实际情况局部地段铺砌。13滑坡灾害防治理论及技术滑坡灾害防治理论及技术14滑坡体上排水系统截水沟三、滑坡灾害防治技术15滑坡灾害防治理论及技术截水沟排水沟注意：排水沟断面：凹形，跌水坎为斜面新加坡边坡排水沟香港边坡排水沟三、滑坡灾害防治技术16三、滑坡灾害防治技术（2）地下水处理原理：阶段补给滑带的水源，降低地下水位，减少滑带土的孔隙水压力，提高其抗剪强度，从而增大滑坡的稳定性。主要的排水措施有：①截水盲沟②盲（遂）洞③仰斜钻孔群排水④垂直孔群排水⑤井群抽水⑥虹吸排水⑦支撑盲沟⑧边坡渗沟⑨洞-孔联合排水垂直排水钻孔与深部水平排水廊道(隧洞)相结合的排水体系得到较广泛的应用，将排水措施与改变斜坡几何形态联合可以获得更佳的整治效果。同时，植树造林也可避免浅薄层土质流失，减少大滑坡产生的概率。17滑坡灾害防治理论及技术三、滑坡灾害防治技术（2）地下水处理①整治滑坡体中的水坡后截水盲洞（有稳定含水层供水时）截水盲沟（地下水丰富时）坡面坡面渗沟坡前缘边坡渗沟深度和宽度约1.5~2m，间隔6~10m可以单根、分技或拱型分布支撑盲沟深几m~几十m，延到滑动面下间隔约6~10m一条②整治滑动带附近地下水拦截浅层：截水渗沟、盲沟深层：盲洞、平孔疏干前缘：支撑盲沟其它部位：盲洞、平孔降低地下水位地下水由下向上补给时：盲洞、平孔滑动面下有固定排水层时：钻孔到排水层18滑坡灾害防治理论及技术三、滑坡灾害防治技术19滑坡灾害防治理论及技术20-30cmcm60°30°支撑盲沟截水盲沟构造支撑盲沟平孔排水平面布置三、滑坡灾害防治技术③排除深层地下水长水平钻孔仰角：10°~15°（常代替盲洞）孔径：79~150mm深度：最大已达200m集水井直径3.5m以上用泵抽水深度15~30m下端用水平钻孔井壁排水孔2~3层集水井多用于基岩面上的滑坡对正在滑动的滑坡：深度达到滑动面上为止对暂未滑动的滑坡深度应进入基岩2~3m滑坡区外20滑坡灾害防治理论及技术79-150mm0.5m1.8m2.8m3.5m5m日本滑坡治理地下排水工程集水井三、滑坡灾害防治技术日本滑坡治理地下排水工程排水孔、廊道、盲沟三、滑坡灾害防治技术三、滑坡灾害防治技术2.支挡建筑（1）抗滑挡墙类型重力式挡墙干砌片石浆砌片石混凝土桩板墙钢筋泥凝土锚杆挡墙加筋土装配式挡墙截面形状位置置于滑坡体前缘置于滑动面下一定深度如滑坡体有锁固段时，宜置于锁固段处如滑坡为多级滑动，可分级支挡23滑坡灾害防治理论及技术截面形状24滑坡灾害防治理论及技术0.2：10.1：11：0.51：0.5三、滑坡灾害防治技术设计计算步骤确定墙的位置和范围确定墙高确定基础埋置深度计算可以利用的被动土压力挡土墙的抗滑、抗倾覆、基底压力、墙身截面强度检算设计施工时注意事项•挡墙上部的滑坡推力比土压力大，应注意挡墙上部各截面的检算•当有2层以上滑动面存在时，应计算各层滑动力的合力进行检算•当原挡土墙不稳定时，应考虑新旧挡墙作为整体抗滑，应特别检算连接处，必要时可对连接处加设钢筋•当考虑地震和浸水条件下的附加力时，方法同一般挡土墙•如采用沉井方法施工，应特别加固刃脚部分•最好在旱季施工，一定要分期分批跳槽开挖，不允许全面开挖•应从两侧向主轴线进行，必要时应先在主轴线处打几根桩，再从两侧开挖25滑坡灾害防治理论及技术三、滑坡灾害防治技术26滑坡灾害防治理论及技术抗滑挡土墙三、滑坡灾害防治技术（2）抗滑桩抗滑桩是将桩插入滑动面(带)以下的稳定地层中，利用稳定地层的锚固作用以平衡滑坡推力，稳定滑坡的一种结构物。27滑坡灾害防治理论及技术抗滑桩受力简图a）悬臂装b）全埋式桩三、滑坡灾害防治技术（2）抗滑桩主要优点适用于深层滑坡、非塑性流滑坡、处理正在活动的滑坡、缺乏石料的地区设桩位置灵活坡体前缘附近、坡体其它部位单桩、群桩、多排桩可与其它抗滑措施组合使用每根桩工程量不大，施工时对滑坡影响小自两侧向主轴施工时，不影响滑坡活动性对已通车的线路和已投产的厂矿，不影响正常生产桩孔本身是个很好的探测井，可确定滑动面准确位置和其他参数28滑坡灾害防治理论及技术三、滑坡灾害防治技术（2）抗滑桩特点：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。抗滑桩是一种被实践证明效果较好的传统滑体加固方式。原理：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。缺点：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。29滑坡灾害防治理论及技术三、滑坡灾害防治技术抗滑桩的类型：按桩身材质分有：木桩、钢管桩、钢筋混凝土桩等；按桩身截面形式分：圆形状、管桩、方形桩、矩形桩等；按成桩工艺分有：钻孔桩和挖孔桩；按桩的受力状态分有：全埋式桩、悬臂桩和埋入式桩；按桩身刚度与桩周岩土强度对比及桩身变形分有：刚性桩、弹性桩；按桩体组合形式分有：单桩、排架桩和钢架桩等；按桩头约束条件分有：普通桩和锚索桩。30滑坡灾害防治理论及技术三、滑坡灾害防治技术常用抗滑桩的基本形式：实际工作中应根据滑坡的类型、规模和地质条件以及滑床的岩土状况、施工条件和工期要求来选择具体的桩型。31滑坡灾害防治理论及技术全埋式桩悬臂桩埋入式桩承台式桩椅式桩（h形桩）排架桩钢架桩锚索桩1-原地面；2-滑动面；3-锚索三、滑坡灾害防治技术抗滑桩形状：矩形（我国多用），长边平行滑动方向圆形（日本多用）组合形式：桩板墙锚索桩锚索桩板墙32滑坡灾害防治理论及技术钢管加劲板工字钢混凝土螺纹钢混凝土钢筋钢管H型钢三、滑坡灾害防治技术33滑坡灾害防治理论及技术抗滑桩平面布置示意图圆桩方桩挡土墙三、滑坡灾害防治技术34滑坡灾害防治理论及技术三、滑坡灾害防治技术35滑坡灾害防治理论及技术拉杆锚固桩轴侧投影图三、滑坡灾害防治技术抗滑桩的破坏形式：抗滑桩间距过大、滑体含水量高程流塑状滑体土从桩间流出；抗滑桩抗剪能力不足，桩身在滑动面处被剪断；抗滑桩抗弯能力不足，在最大弯矩处被剪断；抗滑桩埋深不足，锚固力不够，被推倒；抗滑桩桩前滑面一下岩土软弱抗力不足产生较大塑性变形，使桩的变形过大而超出允许范围；抗滑桩高出滑面的高度不足或桩位选择不合理，桩虽有足够的强度，但滑坡从桩顶以上剪出（即越顶）；36滑坡灾害防治理论及技术三、滑坡灾害防治技术在边坡加固工程中，中部设置的半坡桩的破坏。设桩处不留平台的情况：桩的埋深偏浅，特别是桩头设有锚索的情况，常因边坡下部开挖，跑破震动而引起坡体松弛，甚至局部滑动，造成半坡桩锚固段不足而变形。设桩处留有宽平台的情况：一般宽为3~5倍桩径，即6~8m宽，桩的埋深适当加大，基本可以造成半无限体的锚固条件，并限制下部边坡的开挖爆破，才能保证半坡桩的作用。37滑坡灾害防治理论及技术半坡抗滑桩示意图不留宽平台的半坡桩留有宽平台的半坡桩三、滑坡灾害防治技术