探讨地质灾害滑坡治理和柔性防护

2016-04-14廖杰

地球 2016年2期

关键词：钢绳危岩滑体

■廖杰

（广东省地质局第五地质大队广东肇庆526020）

探讨地质灾害滑坡治理和柔性防护

■廖杰

（广东省地质局第五地质大队广东肇庆526020）

简要说明了我国地质灾害的现状，总结了地质灾害滑坡治理的主要手段,并通过实例着重介绍了SNS柔性防护的应用。

地质灾害滑坡SNS柔性防护

1　我国地质灾害的现状

近几十年来,工程建设不断向山区延伸,人为因素造成的工程滑坡大大增加,这种目趋严重的滑坡地质灾害,引起了中央及地方各级政府的重视,各种管理部门相应成立,有关部门已经做了许多工作。例如成功地预报了新滩滑坡等;有效地防治了鸡扒子滑坡、四川万县豆芽棚滑坡、云南无阳县城滑坡、重庆市区滑坡岩崩、四川乌江鸡冠岭危岩体等灾害;加强了大江大河、交通干线、重要经济区、城市的滑坡地质灾害勘查、评价和重点防治工作;开展了全国以省(区、市)为单元的滑坡地质灾害现状调查;在一些危害严重的滑坡、危岩等灾害体上建立了监测预报系统;组织实施了一批严重危及城镇安全的工程安全的滑坡、危岩灾害防治工作,如长江三峡黄腊石滑坡链子崖危岩体。

2　滑坡整治

滑坡整治工作是滑坡地质灾害防治工作的最后一个阶段。其主要内容包括可行性研究、治理措施选择与设计,施工图完成与施工。

2.1防治条件

滑坡勘测时应提供该滑坡的防治条件。根据防治条件即可进行滑坡整治可行性研究。可行性研究有两个主要内容：①滑坡能不能治;②滑坡该不该治。滑坡能不能治要根据滑坡的成因和机制来判断。一般来说,内动力产生的滑坡地质灾害就不能采用工程措施来治理,而只能采用躲避的办法或其它防御措施。

2.2整治措施

确定滑坡整治措施的基本依据是滑坡的成因和机制,不同成因及机制的滑坡要采用不同的工程措施加以治理。目前,常用的滑坡治理工程措施有以下几种。

2.2.1改变滑体形状

改变滑体形状法是指通过工程措施来改变滑坡的滑体形状使之达到稳定的过程。例如削减滑坡顶部或滑体上部的岩土体,减小滑体重量的下滑力,使滑坡达到稳定;又如在滑坡坡脚处堆积坡顶削减的岩土或从别处运来的岩土以增加滑坡的抗滑力使滑坡达到稳定。这种措施在滑坡防治中很有效且很简单。因此经常运用。改变滑体形状的措施有多种多样,有用人工或机械方法进行坡顶排土,坡脚堆土,还有用爆破等方法将坡顶危岩爆破抛置于坡脚。例如四川乌江鸡冠岭危岩的治理就是采用结构体控制爆破的方法来改变滑体形状达到治理目的。

2.2.2排水工程

滑坡产生的一个很重要的原因是水的作用,因此地表和地下排水工程是滑坡灾害防治不可少的措施。地表排水一般是在滑坡体外修筑环形截水沟,将地表水引至天然沟谷;在滑体内修建树枝状排水系统将地表水引向滑体外。为防止地表水渗透,应填平夯实地表,对风化或裂隙地表应采取锚喷防护措施并施以灌浆,此外还应注意绿化、植被以固定土壤。地下排水工程有浅层排水、深层排水和地下截水。主要方法有水平钻孔、育沟、集水井、地下隧洞及其联合方法。排水工程的目的是提高滑坡滑动面的抗剪强度,增强或保持滑体的抗滑力。

2.3滑坡综合治理

滑坡是一种复杂的地质事件。形成的原因一般是多方面的。而上述各种整治措施一般是各有所责、不可替代的。也就是说是针对某一种成因和机制的滑坡而制定的。因此对于多原因形成的滑坡,用某一种措施是无法治理的,而应采用两种或两种以上的工程措施来综合治理。当然任何事件的发生总有其主要原因。滑坡的形成也有它的主导原因。因此制定综合治理方案时,也要针对主要原因,制定主体工程措施。

日本滑坡防治研究部门调查总结指出[3]:滑坡防治中排水工程一般能使滑坡安全率提高5%,排填土工程能使滑坡安全率提高7% ～12%,而抗滑工程则能使滑坡安全率提高10%～20%,甚至大于20%。这说明抗滑工程是治理滑坡灾害的重要措施。从滑坡的形成过程看,滑坡最终是沿着某一滑动面(或带)产生滑动。采取抗滑工程措施才能根治滑坡滑动。因此,滑坡灾害治理中,应坚持以抗滑工程措施为主的综合治理的思想。

3　 SNS柔性防护的引进及应用范围

我国于1995年引进SNS柔性防护系统,现已逐步应用于危岩、岩崩、泥石流等地质灾害工程中,随着SNS技术的推广及应用,必将受到人们的关注与重视,最终也必将取代传统的落后的刚性防护措施。

3.1SNS主动防护系统构成及原理

由钢绳网、格栅网、钢绳锚杆、支撑绳等构成,其原理为:被覆盖系统通过固定在锚杆或支撑绳(张拉绳)上并施与一定预张拉的钢绳网对整个边坡形成连续支撑,其预张拉作业形成了阻止局部岩块或土体移动的预应力,从而阻止落石现象的发生。系统的传力过程为“钢绳网———张拉绳———钢绳锚杆———稳定地层”。系统在作用原理上类似于喷锚支护和锚钉墙,但因其柔性特征能使系统承担较大的下滑力,并将局部集中下滑力向四周均匀传递,以充分发挥整个系统的防护能力。

3.2SNS被动防护系统构成及原理

由钢绳网、格栅网、钢柱、支撑绳、减压环、钢绳锚杆等构成,其原理为:当坡面上落石冲击到钢绳网时,其冲击能量很快通过钢绳网的各个节点传递到系统钢柱,因钢柱基座是一活动铰,绝大部分能量通过金刚柱上端传递给支撑绳和设置在岩体上的钢绳锚杆,该部分能量主要通过设置在支撑绳上的减压环的伸缩使钢柱及钢绳网一起做往复运动进行削减,能量消减后剩余小部分能量通过钢绳锚杆传递给岩土体。

3.3SNS主动防护系统施工工序

测量放线定位--凿孔--锚杆安装--注浆--支撑绳安装--钢绳网、格栅网铺设与缝合。

3.4SNS被动防护系统施工工序

锚杆及钢柱砼基座定位--基坑开挖及砼浇注--锚杆凿孔、安装与注浆--钢柱、拉锚绳安装与调试--支撑绳、减压环安装与调试--钢绳网铺挂与缝合--格栅网铺挂。