第二章、崩塌防治技术

1第二章崩塌、危岩防治工程2第二章、崩塌、危岩防治工程第一节危岩崩塌防治技术3一、主动防治技术措施崩塌灾害具有高速运动、高冲击能量、多发性、在特定区域发生时间和地点的随机性、难以预测性和运动过程的复杂性等特征。1．防治原则在整治过程中必须遵循标本兼治、分清主次综合治理、生物措施与工程措施相结合、治理危岩与保护自然生态环境相结合的原则。通过治理.最大限度降低危岩失稳的诱发因素，达到治标又治本的目的。4许多崩塌区都是山清水秀的自然风景区，是游人观赏自然景观的理想、场所。危岩本身既是崩塌灾害的祸根，也是一种景观资源。危岩崩塌整治工程必须兼顾艺术性与实用性，把治岩、治坡、治水与开发旅游资源结合起来，达到除害兴利的目的。同时，治理危岩、防止崩塌应采取一次性根治不留后患的工程措施；对开辟为观光游览区的危岩地带，采取生物措施治理时应慎重选择植物种类，宜种草不宜植树，防止根系发达的树种对危岩的稳定性产生负作用。5此应加强减灾防灾科普知识的宣传，严格进行科学管理；合理开发利用坡顶平台区的土地资源，防止因城镇建设和农业生产而加快危岩的形成，杜绝发生崩塌的诱发因素。62．危岩崩塌防治技术防治的目的并不是一定要阻止崩塌落石的发生，而是要防止其带来的危害。崩塌防治措施可分为防止崩塌发生的主动防护和避免造成危害的被动防护两种类型。具体方法的选择取决于崩塌历史、潜在崩塌特征及其风险水平、地形地貌及场地条件、防治工程投资和维护费用等。列出了主要的崩塌防治措施。图中SNS为安全网系统（SafetyNettingSystem）的简称。7崩塌落石防治措施主动防护（防止发生）削坡清除危岩地表排水控制爆破SNS主支系统喷砼，护面墙支挡墙，锚固，捆绑加固或支护落石沟槽拦石墙金属栅栏SNS被动系统棚洞引导拦截被动防护（避免危害）预测预报与报警避让绕道隧道措施变更工程位置SNS被动系统崩塌防治措施83、崩塌防治基本方法支撑、遮挡、拦截、围护、嵌补、锚固及注浆、挂网喷射混凝土、清除和排水等嵌补支撑锚固9①、支撑技术支撑是指对悬于上方、以拉断坠落的悬臂状或拱桥状等危岩采用墩、柱、墙或其组合形式支撑加固，以达到治理危岩的目的。101112131415161718支撑技术主要适用于：坠落式危岩倾倒式危岩具有岩腔的滑塌式危岩主控结构面危岩体主控结构面危岩体主控结构面危岩体倾倒式危岩坠落式危岩滑塌式危岩19支撑体危岩体坠落式危岩支撑当危岩下部具有一定范围向内凹的岩腔、岩墙底部为承载力较高且稳定性好的中风化基岩、危岩体重心位于岩腔中心线内侧时，宜采用支撑技术进行危岩治理。20危岩体支撑体坠落式危岩支撑滑塌式危岩需要使用支撑技术是应将支撑体底部削成内侧倾斜坡或台阶。支护强21危岩支撑支撑底部应分台阶清除至中风化岩层，确保支撑体的自身稳定性。支撑体与危岩底部接触区域的一大厚度应采用膨胀混凝土。一般情况下，具有支撑条件时优先使用支撑技术.承载性墙撑防护性墙撑墙撑柱撑22预应力格栅支撑墙23防护性墙撑24②、锚固技术板状、柱状和倒锥状危岩体极易发生崩塌错落，利用预应力锚杆或锚索可对其进行加固处理，防止崩塌的发生。25边坡锚固工程26隧道锚固272829锚固桩30锚固技术危岩体锚杆（索）危岩锚固技术锚杆技术是指采用普通（预应力）锚杆、锚索、锚钉进行危岩治理的技术类型。包括预应力锚杆、非预应力锚杆、自钻式预应力锚杆及预应力锚索。31危岩裂缝灌浆灌浆孔危岩体Φ③、灌浆技术危岩体中破裂面较多、岩体比较破碎时，为了增强危岩体的整体性，宜进行有压灌浆处理。灌浆孔宜陡倾，倾角中不大于45°并在裂缝前后一定宽度（一般3.0~5.0）内按照梅花桩型布设.灌浆孔应尽可能穿越较多的掩体裂隙面尤其是主控结构面；灌浆材料应该具有一定的流动性，锚固力要大。32灌浆加固固结灌浆可增强岩石完整性和岩体强度。经验表明水泥灌浆加固可使岩体抗拉强度提高，相当于安全系数提高50%以上。33危岩裂缝封填填充危岩当危岩体顶部存在大量较显著的裂缝或危岩体底部出现比较明显的凹腔等缺陷时，宜采用封填技术进行防治。顶部裂缝的封填的目的在于减少地表水下渗进入危岩体的速度及数量。34危岩体危岩体排水孔排水孔危岩体排水④、排水技术排水技术包括危岩体周围的地表截水、排水和危岩体内部排水、地表截水、排水沟应根据危岩体周围的地表汇流面积确定，通常采用地表明沟，其断面尺寸由地表汇流面积计算确定，由浆砌块石浆砌条石构成，底部地基填土时压实度不小于85%，也可在危岩体侧部稳定岩体内凿槽作排水沟。3536通过修建地表排水系统，将降雨产生的径流拦截汇集，利用排水沟排出坡外。对于滑坡体中的地下水，可利用排水孔将地下水排出，从而减小孔隙水压力、减低地下水对坡体岩土体的软化作用疏干岸坡与排水防渗37一般为5m排水工程纵坡不小于5%38危岩清除危岩体⑤、清除技术在危岩体下方地表坡度比较平缓、具有0.5~1.0倍陡崖高度的地形平台上无重要建构筑物及居民居住或危岩下方具有有效防御措施条件下，可采用清除处理。°39削坡与清除削坡减载是指对危岩或滑坡体上部削坡.减轻上部荷载，增加危岩体和滑坡体的稳定性。对规模小、危险程度高的危岩体可采用爆破或手工方法进行清除，彻底消除崩塌隐患，防止造成危害。40削方减载41二、被动防护技术拦石墙拦石墙危岩体被动防护技术包括拦石墙、拦石栅栏及森林防护等技术。1、拦石墙陡崖或山坡上危岩数量多、存在勘察遗漏或治理难度较大时，以及对危害对象存在威胁的地段，当自然坡度角小于35°并存在一定宽度的地表平台时，宜设置拦石墙。4243拦石网及拦石栅栏当陡崖或山坡下部坡度大于35°且缺乏一定宽度的平台而不具备建造拦石墙的条件时，可采用拦石网及拦石栅栏。拦石网包括半刚性和柔性两大类，前者一般称为拦石栅栏，后者一般为狭义的拦石网。危岩体拦石栅栏拦石栅栏44452、修筑拦挡建筑物对中、小型崩塌可修筑遮挡建筑物或拦截建筑物。拦截建筑物有落石平台、落石槽、拦石堤或拦石墙等，遮挡建筑物形式有明洞、棚洞等。4647明洞48棚洞49危岩体森林防护3、森林防护当陡崖或山坡坡脚不存在平台或危岩威胁不太严重时，可以通过植树造林防治危岩崩塌。森林类型应为乔木，尽可能构建乔灌草相结合的生态系统。504、软基加固保护和加固软基是崩塌防治工作中十分重要的一环。对于陡崖、悬崖和危岩下裸露的泥岩基座，在一定范围内喷浆护壁可防止进一步风化，同时增加软基的强度。若软基已形成风化槽，应根据其深浅采用嵌补或支撑方式进行加固515、线路绕避对可能发生大规模崩塌的地段，即使是采用坚固的建筑物，也经受不了大型崩塌的破坏，故铁路或公路必须设法绕避。52三、主动~被动联合防治危岩体锚杆锚固~拦挡联合技术1、锚固~拦挡联合技术锚固~拦挡技术主要是针对整个危岩防治工程而言的，体现了危岩治理与拦挡相结合的防治理念。将危岩单体的锚固防治和危岩单体之间漏勘危岩防治共同考虑，弥补了目前危岩勘察精度不高而可能造成灾害的不足。53围岩锚杆或锚索主控结构面支撑结构支撑~锚固联合技术岩腔2、锚固~支撑联合技术锚固~支撑联合技术主要针对复合型危岩体，锚固~支撑联合技术尤其适用于同时具有滑塌和倾倒性能的危岩体。防治设计过程中，应将毛固力和支撑力联合考虑使二者有机结合；当支撑体在危岩滑动力作用下存在滑移失稳的可能性时，应在支撑体上布设锚杆。54①、常规方法在临近道路路基的上方，如有悬空的危岩或体积巨大的危石威胁行车安全，则应采用修筑与地形相适应的支护、支顶等支撑建筑，或是用锚固方法予以加固；对深凹的坡面须进行嵌补，对危险裂缝应进行灌浆处理。3、加固山坡和路堑边坡55通过上述崩塌的治理措施完全消除崩塌落石的危险是很难做到的，因此通常仅对即将崩塌的岩石进行清除，作为其他防治方法的配套措施。被动防护措施并不试图阻止岩石崩落，但必须避免崩落的岩块危及被保护的对象。56②、SNS技术近几年来，一种全新的SNS柔性拦石网防护技术在我国水电站、矿山、道路等各种工程现场的崩塌落石防护中得到了广泛的应用。SNS系统是利用钢绳网作为主要构成部分来防护崩塌落石危害的柔性安全网防护系统。57SNS系统包括：主动系统被动系统两大类型。前者通过错杆和支撑绳固定方式将钢绳网覆盖在有潜在崩塌落石危害的坡面上，通过阻止崩塌落石发生或限制崩落岩石的滚动范围来实现防止崩塌危害的目的。后者为一种栅栏式拦石网，它采用钢绳网覆盖在潜在崩岩的边坡面上，使崩岩沿坡面滚下或滑下而不致剧烈弹跳到坡脚之外，它对崩塌落石发生频率高、地域集中的高陡边坡的防治既有效且经济。58整个系统由钢绳网、减压环、支撑绳、钢柱和拉锚5个主要部分构成。与传统则性结构的防治方法的主要差别在于：该系统本身具有的柔性和高强度，更能适应于抗击集中荷载和（或）高冲击荷载，足以吸收和分散崩岩能量并使系统受到的损伤最小。该系统既可有效防止崩塌灾害,又可以最大限度地维持原始地貌和植被,保护自然生态环境。SNS柔性安全防护系统与传统刚性系统的差别：见后表59传统刚性系统与SNS柔性系统主要特征对比性能特征刚性系统SNS柔性系统结构类型能量范围系统内力部件尺寸视觉干扰施工辅助工程设计可靠性。钢、木、浆砌石构筑的拦截建筑物低能范围0-50kJ高牢固但规模庞大笨重庞大建筑物或墙体简单易行,得劳动强度大,工期长干扰作业或运营需大量开挖工程,破坏地貌和植被无计算冲击荷载需要的变形量，且缺乏实验资料，系统结构尺寸设计困难。带减压环的钢绳网系统标准化体系达2350kJ，设计范围立5000k.J低牢固而质轻的轻型部件小型可透视建筑物简单易行的标准化装配作业,工期短，不干扰其他作业或运营仅做少量锚固,不破坏原始地貌和植被在大量的理论分析计算和室内外试验基础上已建立了标准化的设计计算体系。60第二节、危岩崩塌防治工程计算一、危岩支撑条件利用支撑技术治理危岩，关键需要具备两个条件.（1）危岩体底部必须处在临空状态即存在内凹岩腔，宽度不小于3米。（2）危岩体下部必须具有相对平缓且具有一定宽度的微地貌部位，宽度不小于3米。支撑结构分为高位支撑和低位支撑两类，危岩体底部与载荷地质体平台之间的绝对高度超过4米时称为高位支撑，低于4米时称为低位支撑。61二、坠落设计危岩支撑计算1、强撑62第三节地质灾害预警预报一、地质灾害预警预报1、目的（1）提高公民的防灾减灾意识，提高地质灾害群测群防的针对性、有效性，有效减轻地质灾害对人民生命财产的危害；（2）推动各级地方政府的地质灾害防治工作；（3）为国土整治与重大工程规划、建设和安全运营等提供信息服务；（4）提升地质环境与气象因素耦合作用机制的科学技术研究水平。63（1）《国土资源部和中国气象局关于联合开展地质灾害气象预报预警工作协议》；（2）《全国地质环境监测总站“三定”方案》（国土资源厅[1999]127号）；（3）国土资源部批复的《中国地质调查局直属单位结构调整方案》（2002）。2、依据641、技术路线根据斜坡岩土体的含水量必须达到某一界限值才可能在一次降雨过程中产生地质灾害的基本规律，基于地质环境要素和气象因素提出总体思路。二、地质灾害预报预警的总思路652、预报预警对象基于目前认识水平及统计分析结果，降雨直接诱发的地质灾害类型主要有崩塌、滑坡和泥石流等斜坡变形运动.故目前以强降水和连续性降水引发的崩塌、滑坡、泥石流等突发性群发型地质灾害作为预报预警的对象。663、预报预警类型突发性地质灾害气象预警按时空分布特征可分为时间预警和空间预警两种类型。按灾害类型分为：①、崩塌、滑坡预报预警②、泥石流预报预警③、地面塌陷预报预警674、预报预警等级根据《国土资源部和中国气象局关于联合开展地质灾害气象预报预警工作协议》，地质灾害气象预报预警统一划分为5个等级：1级可能性很小2级可能性较小3级可能性较大4级可能性大5级可能性很大其中：3级在预报中为注意级，4级在预报中为预警级，5级在预报中为警报级。3～4级发布预报，用橙色表示；5级发布警报，用红色表示。68三、地质灾害预防知识宣传1、目的意义地质灾害防治工作关系到人民群众生命财产安全和社会稳定，加强地