三峡库区地灾防治工程措施应用初步分析.pdf

晏鄂川晏鄂川 地质灾害防治工程措施及其种类地质灾害防治工程措施及其种类 三峡库区地灾防治措施应用情况统计三峡库区地灾防治措施应用情况统计 三峡库区地灾防治工程措施应用初步分析三峡库区地灾防治工程措施应用初步分析 晏鄂川晏鄂川 防治工程措施可分为四类防治工程措施可分为四类，，即即 ①① 改变边坡几何形态改变边坡几何形态；； ②② 排水排水；； ③③ 支挡结构物支挡结构物；； ④④ 斜坡内部加固斜坡内部加固。。 一一 地质灾害防治工程措施原理简介地质灾害防治工程措施原理简介 晏鄂川晏鄂川 ①①改变边坡的几何形态改变边坡的几何形态 主要是削减推动滑坡产生区的物质和增加阻主要是削减推动滑坡产生区的物质和增加阻 止滑坡产生区的物质止滑坡产生区的物质，， 即通常所谓的砍头压即通常所谓的砍头压 脚脚，， 或减缓边坡的总坡度或减缓边坡的总坡度，， 即常称的削方减即常称的削方减 载载。。这种方法技术上简单易行且加固效果好这种方法技术上简单易行且加固效果好，， 所以应用广泛且历史悠久所以应用广泛且历史悠久，， 特别适用于滑面特别适用于滑面 深埋的滑坡深埋的滑坡。。整治效果则主要取决于削减和整治效果则主要取决于削减和 堆填的位置是否得当堆填的位置是否得当。。 晏鄂川晏鄂川 ②②排水排水 包括将地表水引出滑动区外的地表排水和降低包括将地表水引出滑动区外的地表排水和降低 地下水位的地下排水地下水位的地下排水。。 地表排水技术上简单易行且加固效果好地表排水技术上简单易行且加固效果好、、工程工程 造价低造价低，， 应用极广应用极广，， 几乎所有滑坡整治工程都几乎所有滑坡整治工程都 实施有地表排水工程实施有地表排水工程。。 排水工程中的地下排水排水工程中的地下排水，， 由于它能大大降低孔由于它能大大降低孔 隙水压力隙水压力，， 增加有效正应力增加有效正应力，，从而提高抗滑力从而提高抗滑力，， 故加固效果极佳故加固效果极佳，， 工程造价也较低工程造价也较低，， 所以应用所以应用 也很广泛也很广泛。。尤其是大型滑坡的整治尤其是大型滑坡的整治，，深部大规深部大规 模的排水往往是首选整治措施模的排水往往是首选整治措施。。但其施工技术但其施工技术 比起地表排水要复杂得多比起地表排水要复杂得多。。 排水措施与改变斜坡几何形态联合可以获得更排水措施与改变斜坡几何形态联合可以获得更 好的整治效果好的整治效果。。 其他不常用但具有创造性的地下排水措施还有其他不常用但具有创造性的地下排水措施还有 虹吸排水虹吸排水、、改进的电渗析排水改进的电渗析排水、、真空排水等真空排水等。。 晏鄂川晏鄂川 ③③支挡结构物支挡结构物 在改变斜坡几何形态和排水不能保证斜坡稳定的地方在改变斜坡几何形态和排水不能保证斜坡稳定的地方，， 常常 采用支挡结构物如挡墙采用支挡结构物如挡墙、、被动桩被动桩、、沉井沉井、、拦石栅或斜坡内拦石栅或斜坡内 部加强措施如锚固部加强措施如锚固、、土锚钉土锚钉、、加筋土等来防止或控制斜坡加筋土等来防止或控制斜坡 岩土体的运动岩土体的运动。。这类措施可用于稳定大多数体积不大的滑这类措施可用于稳定大多数体积不大的滑 坡或没有足够空间而不能用改变斜坡几何形态治理的滑坡坡或没有足够空间而不能用改变斜坡几何形态治理的滑坡。。 砌石重力式挡墙是使用最广的支挡结构物砌石重力式挡墙是使用最广的支挡结构物。。但仅适用于规但仅适用于规 模小模小、、滑面浅的滑坡滑面浅的滑坡。。而处理滑面深而处理滑面深、、体积也较大的滑坡体积也较大的滑坡，， 为了避免在滑坡趾部开挖挡墙基坑可能引起滑坡活动为了避免在滑坡趾部开挖挡墙基坑可能引起滑坡活动，， 往往 往采用被动桩或沉井作为支挡结构物往采用被动桩或沉井作为支挡结构物。。 另外一类支挡结构物并不阻止灾害发生另外一类支挡结构物并不阻止灾害发生，， 而仅阻止其可能而仅阻止其可能 造成的危害造成的危害（（被动防护被动防护）。）。例如设置于斜坡上一定部位处例如设置于斜坡上一定部位处 的刚性拦石格栅或柔性钢绳网的刚性拦石格栅或柔性钢绳网，， 可以拦截或阻滞顺坡滚落可以拦截或阻滞顺坡滚落 的块石的块石，， 从而使保护对象免遭破坏从而使保护对象免遭破坏。。 晏鄂川晏鄂川 ④④斜坡内部加固斜坡内部加固 在岩体中进行斜坡内部加固多采用岩石锚固工程在岩体中进行斜坡内部加固多采用岩石锚固工程，， 将张拉将张拉 的岩石锚杆或锚索的内锚固端固定于潜在滑面以下的稳定的岩石锚杆或锚索的内锚固端固定于潜在滑面以下的稳定 岩石之中岩石之中，， 施加的张应力增加锚拉方向的正应力施加的张应力增加锚拉方向的正应力，， 从而从而 增大了破坏面上的阻滑力增大了破坏面上的阻滑力。。在土体中进行斜坡内部加固在土体中进行斜坡内部加固，， 有赖于通过剪力传递以加强抗张能力有赖于通过剪力传递以加强抗张能力。。加筋土是在土体中加筋土是在土体中 埋入有抗拉的单元以改善土体的总体强度埋入有抗拉的单元以改善土体的总体强度，，稳定天然或堆稳定天然或堆 填斜坡填斜坡、、支挡开挖边坡都可用加筋土挡墙支挡开挖边坡都可用加筋土挡墙。。最常用的土中最常用的土中 加筋材料是能承受张荷载的金属加筋材料是能承受张荷载的金属（（钢或铝钢或铝）） 条带条带，， 钢或钢或 聚合物格栅等聚合物格栅等。。 土锚钉是将金属棒土锚钉是将金属棒、、杆或管打入原地土体或软岩或灌浆置杆或管打入原地土体或软岩或灌浆置 入土或软岩中预先钻好的钻孔中入土或软岩中预先钻好的钻孔中，， 它们和土体共同构成有它们和土体共同构成有 内聚力的土结构物内聚力的土结构物，， 可以阻止不稳定斜坡的运动或支撑临可以阻止不稳定斜坡的运动或支撑临 时挖方边坡时挖方边坡。。 晏鄂川晏鄂川 为了统一三峡库区崩塌滑坡和库岸防护工程为了统一三峡库区崩塌滑坡和库岸防护工程 措施信息措施信息，，采用国际地科联滑坡工作组整治委员采用国际地科联滑坡工作组整治委员 会制定的滑坡治理措施简表会制定的滑坡治理措施简表，，简述如下简述如下。。 二二 地质灾害防治工程措施种类地质灾害防治工程措施种类 晏鄂川晏鄂川 （（1））改变斜坡几何形态改变斜坡几何形态 ①①削减推动滑坡产生区的物质削减推动滑坡产生区的物质（（或以轻构料置换或以轻构料置换）。）。 ②②增加维持滑坡稳定区的物质增加维持滑坡稳定区的物质（（反压护道反压护道）。）。 ③③减缓斜坡总坡度减缓斜坡总坡度。。 晏鄂川晏鄂川 （2）排水排水 ①①地表排水地表排水将水引出滑动区之外将水引出滑动区之外（（集水明沟或管道集水明沟或管道）。）。 ②②充填有自由排水土工材料充填有自由排水土工材料（（粗粒填料或土工聚合物粗粒填料或土工聚合物））的浅的浅 或深排水暗沟或深排水暗沟。。 ③③粗颗粒材料构筑成的支撑护坡墙粗颗粒材料构筑成的支撑护坡墙（（水文效果水文效果）。）。 ④④垂直垂直（（小口径小口径））钻孔抽取地下水或自由排水钻孔抽取地下水或自由排水。。 ⑤⑤垂直垂直（（大口径大口径））钻孔重力排水钻孔重力排水。。 ⑥⑥近水平或近平直的排水钻孔近水平或近平直的排水钻孔。。 ⑦⑦真空排水真空排水。。 ⑧⑧虹吸排水虹吸排水。。 ⑨⑨电渗析排水电渗析排水。。 ⑩⑩种植植被种植植被（（蒸腾排水效果蒸腾排水效果）。）。 晏鄂川晏鄂川 （（3 3））支挡结构物支挡结构物 ①①重力式挡土墙重力式挡土墙。。 ②②木笼块石墙木笼块石墙。。 ③③鼠笼墙鼠笼墙（（钢丝笼内充以卵石钢丝笼内充以卵石）。）。 ④④被动桩被动桩、、墩墩、、沉井沉井。。 ⑤⑤原地浇筑混凝土连续墙原地浇筑混凝土连续墙。。 ⑥⑥有聚合物或金属条或板片等加筋材料的挡土墙有聚合物或金属条或板片等加筋材料的挡土墙。。 ⑦⑦粗颗粒材料构筑成的支撑护坡墙粗颗粒材料构筑成的支撑护坡墙。。 ⑧⑧岩石坡面防护网岩石坡面防护网。。 ⑨⑨崩塌落石阻滞或拦截系统崩塌落石阻滞或拦截系统（（拦截落石的沟槽拦截落石的沟槽、、堤堤、、栅栏栅栏 或钢绳网或钢绳网）。）。 ⑩⑩预防侵蚀的石块或混凝土块体预防侵蚀的石块或混凝土块体。。 晏鄂川晏鄂川 （（4 4））斜坡内部加强斜坡内部加强 ①①岩石锚固岩石锚固。。 ②②微型桩微型桩。。 ③③土锚钉土锚钉。。 ④④锚索锚索（（有或无预应力有或无预应力）。）。 ⑤⑤灌浆灌浆。。 ⑥⑥块石桩块石桩、、石灰桩石灰桩、、水泥桩水泥桩。。 ⑦⑦热处理热处理。。 ⑧⑧冻结冻结。。 ⑨⑨电渗锚固电渗锚固。。 ⑩⑩种植植被种植植被（（根系的力学效果根系的力学效果）。）。 晏鄂川晏鄂川 截止目前截止目前，，库区崩滑灾害防治和库岸防护的库区崩滑灾害防治和库岸防护的 工程措施不外乎工程措施不外乎““卸卸””、、““截截””、、““排排””、、 ““挡挡””、、““锚锚””、、““护护””等防治措施的合理运用等防治措施的合理运用。。 选择支挡结构物来解决灾害危害问题选择支挡结构物来解决灾害危害问题，，既得既得 从支挡效果从支挡效果、、施工难易施工难易、、工程造价等方面考虑工程造价等方面考虑，， 更得以崩塌滑坡这种独特的地质灾害特有的形成更得以崩塌滑坡这种独特的地质灾害特有的形成 条件条件、、产生原因产生原因、、变形破坏机制和几何边界条件变形破坏机制和几何边界条件 （（破坏面的埋深和形状破坏面的埋深和形状））为基础为基础。。 三三 三峡库区地质灾害防治工程措施应用情况三峡库区地质灾害防治工程措施应用情况 晏鄂川晏鄂川 1 1））排水工程排水工程 排水工程的设计 ，应在灾害防治总体方案基础上， 结合工程地质、水文地质及降雨条件，制定地表 排水、地下排水或二者结合的方案。 地下廊道排水洞地表排水沟 晏鄂川晏鄂川 2 2））抗滑桩抗滑桩 抗滑桩是指穿过滑 坡体深入于滑床的 桩柱，用以支挡滑 体的滑动力，起稳 定边坡的作用，适 用于浅层和中厚层 的滑坡，是地质灾 害防治工程中较常 采用的一种抗滑处 理措施。 长寿磷肥厂变形体抗滑桩防治工程 晏鄂川晏鄂川 3 3））预应力锚索预应力锚索 由钻孔穿过软 弱岩层或滑动 面，把一端锚 固在坚硬的岩 层中（称内锚 头），然后在 另一个自由端 （称外锚头） 进行张拉， 从而对岩层施加压力对不稳定岩体进行锚固，这种方法 称预应力锚固，简称锚固，国内应用较多 。 晏鄂川晏鄂川 4 4））锚杆锚杆 锚杆作为深入 地层的受拉构件， 它一端与工程构筑 物连接，另一端深 入地层中，整根锚 杆分为自由段和锚 固段。 自由段功能是其锚杆承担外部荷载应力；锚固 段功能是将锚固体与土层的粘结摩擦作用增大， 增加锚固体的承压作用，将自由段的拉力传至土 体深处。 晏鄂川晏鄂川 5 5））格构锚固格构锚固 格构锚固技术是 利用浆砌石块、 现浇钢筋砼或预 制预应力砼进行 坡面防护，并利 用锚杆或锚索固 定的一种综合防 护措施。 晏鄂川晏鄂川 格构技术应与美化环境 结合，利用框格护坡， 并在框格之间种花草， 达到美化环境的目的。 同时，应与市政规划、 建设相结合，在防护工 程前沿，可规划为道路、 广场或其他建设用地， 在护坡工程体内，可预 留管网通道。 巫山新城区医院住院部高切坡格 构护坡. 晏鄂川晏鄂川 6 6））挡墙挡墙 挡墙指的是为防止路基填土或山坡岩土体坍 塌 及变形失稳而修筑的、承受岩土体压力的 墙式构造物。 晏鄂川晏鄂川 7 7））刷方减载刷方减载 刷方减载一般包括滑坡后缘减载、表层滑体 或变形体的清除、削坡降低坡度以及设置马道等。 刷方减载对于滑坡稳定系数的提高值可以作为设 计依据。 晏鄂川晏鄂川 8 8））回填压脚回填压脚 回填压脚是通过采用土石等材料堆填滑坡体前缘， 以增加滑坡抗滑力，提高其稳定性。 晏鄂川晏鄂川 9 9））植物防护植物防护 通过种植植物对滑坡表层进行防护，以防 治表层溜塌、减少地表水入渗和冲刷等。 宜于格构、格栅等防护工程结合使用。 晏鄂川晏鄂川 四四 三峡库区地灾防治工程措施应用统计三峡库区地灾防治工程措施应用统计 以三峡库区以三峡库区4040多处地质灾害防治工程为例多处地质灾害防治工程为例，， 进行上述工程措施应用情况初步统计分析进行上述工程措施应用情况初步统计分析，，结结 果如下果如下 晏鄂川晏鄂川 挡墙 15 格构锚固 18 预应力锚索 7 锚杆 5 抗滑桩 14 排水工程 17 刷方减载 10 监测 4 植物防护 4 回填压脚 6 对单一措施的统计结果对单一措施的统计结果 晏鄂川晏鄂川 抗滑桩抗滑桩 挡墙挡墙 排水工程排水工程（（3737）；）； 锚杆锚杆 格构锚固格构锚固 挡墙挡墙 排水工程排水工程（（1616）；）； 锚索锚索 格构锚固格构锚固 挡墙挡墙 排水工程排水工程（（2323）；）； 格构锚固格构锚固 挡墙挡墙 刷方减载刷方减载 回填压脚回填压脚（（2121）；）； 其它组合其它组合（（33）。）。 对组合措施的统计结果对组合措施的统计结果