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滑坡造成的危害及整治滑坡的相关措施

2016-04-14曾鹏张小洪许代兵

地球 2016年4期
关键词:滑体抗滑桩挡土墙

■曾鹏 张小洪 许代兵

(重庆市地勘局川东南地质大队重庆400038)

滑坡造成的危害及整治滑坡的相关措施

■曾鹏 张小洪 许代兵

(重庆市地勘局川东南地质大队重庆400038)

滑坡是一种常见的山区地质灾害,其产生是各方面因素共同作用的结果。本文分析了滑坡的危害,提出了整治滑坡的各种工程措施。

滑坡滑坡 危害 滑坡整治

滑坡是斜坡上岩土沿着某一破坏面(或软弱面)整体向下滑动的现象,是山区常见的一种不良物理地质现象。根据是否与人类工程活动有关,滑坡可分为自然滑坡和工程滑坡两大类型。滑坡的规模差异大,规模小的只有几十立方米,而大规模的滑坡可达上亿立方米。滑坡这种地质灾害所导致的经济损失是十分巨大的。冲垮各种建筑,使村镇在顷刻间被掩埋,破坏铁路和公路枢纽,造成农田颗粒无收。这种巨大的损失所造成的社会影响深远。

1 滑坡的危害

在一定的地质条件下,由于受破坏力学平衡的各种自然或人为因素的影响,斜坡上的不稳定岩土体在重力作用下沿着山坡内部某一软弱面(带)作整体、缓慢、间歇性滑动的变形现象称为“滑坡”。由于山区铁路、公路及其他工程设施的兴建,需要开山动土,滑坡的危害也就更加突出了。严重的滑坡灾害不但摧毁工程设施,甚至造成人员伤亡。

2 整治滑坡的工程措施

对于滑坡整治问题,大致可采取改善滑带土、抗滑和削方减载等三类工程措施。改善滑带土就是通过提高滑带土的抗剪强度,减缓或者阻止滑体运动,此措施可以依靠物理方法也可以依靠化学方法来实现。抗滑是指借助外界构筑物以防止滑坡进一步滑动。而削方减载类主要是通过对滑坡区地形地貌的人为改变以达到降低下滑段的重量,近而防止滑坡出现再次滑动。总结此三类工程措施,通过电渗、化学处理、焙烧、排放地下水等物化方法对滑带土性质进行改善,可以达到直接稳定滑坡的目的。然而,由于电渗、化学处理、焙烧成本与工艺复杂性原因,预防滑坡时单纯的依靠改善滑土带工程措施我国运用较少,通常是根据实际情况,综合使用三种工程措施。

2.1针对中、厚层滑坡方面的整治措施

(1)预应力锚索。预应力锚索为高强度的钢绞线,其特点为低松弛,高强度,因此非常适于做滑体锚固。因为钢绞线在柔韧性上良好的性能,使得其制作及运输都非常方便,而凝结材料与钢绞线绞纹结合的非常紧密,这就是其能承受高承重强度的原因;锚索钢绞线的长度可以随着使用情况而现场确定,因此其取用方便且无需接长。现阶段锚索长度范围为30—50m;锚固段的长度依实际现场情况而定;而非锚固段应在其表面套塑料管。依据工程经验,锚索拉力低于800kN时,可选取Υ100mm以内的钻孔;当拉力高于800kN时,需选择高于Υ100mm的孔径。孔径内应留有4—6束钢绞线的空间,锚索头部应采用锥形金属材质的固定式过索头。为了防止非锚固段锚索出现锈蚀现象,应对其采取表层塑料管涂防护剂,管内注沥青油以及二次灌浆等封闭措施。一般地,为便于灌浆,水平面和钻孔之间宜呈30°角,灌浆材料为350#水泥砂浆。锚索间距为3m左右,在锚头处铺设钢筋混凝土垫。

(2)锚索抗滑桩。在桩身顶部与水平面大约30°方向设置预应力锚索。其原理为:滑体锚固穿过锚索,通过张拉在滑床之内形成主动抗滑结构。此原理与简支梁的受力状态极为相似,它是通过在抗滑庄上端的锚具与桩本身铰性连接而受力。借助桩身,预应力锚索对滑体施加了足够的预应力(部分预应力以压应力的形式发挥作用)尽而极大程度优化了桩身受力状态。通过施加预应力使桩身原来承受的最大弯矩转移至受荷段中部,整体弯矩值明显降低。

2.2针对中小规模滑坡采取的整治措施

(1)刷方减重。通过对坡后部下滑段的土体进行清刷,保持坡前部抗滑段土体不动,进而达到降低滑坡下滑力。

(2)抗滑挡土墙。在滑坡治理中运用比较广泛的一种工程措施是采用抗滑挡土墙等支挡建筑物,正在滑动的或者深层滑坡不宜采用此措施。其作用是通过设置挡土墙达到抗滑的目的。单一采用抗滑挡土墙一般不会取得理想的抗滑效果,因此工程施工中一般将其与支撑渗沟等其它支挡建筑物或减重、排水等工程措施。

(3)抗滑桩。此项整治措施是借助嵌入稳定岩土内的锚固起到支撑滑坡推力的目的。抗滑桩的分类依据很多,按材料性质可分为钢筋混凝体桩、钢桩、木桩、等;按结构可分为一般抗滑桩、椅式桩、墙排架抗滑桩、П型刚架桩、H型排架抗滑桩等;按埋置结位置可分为全埋与悬臂两种;而按变形条件,又可分为刚性与柔性桩两种。

2.3浅层滑坡整治措施

(1)混凝土抗滑键。混凝土抗滑键以“键”的形状将滑床、滑体连在一起,既极大地缩短了抗滑桩长度,又形成了稳定的滑体支挡物。它施工简便,可以用混凝土直接灌注,而且无需配筋,比抗滑桩更节约材料,尤其适合于处理浅层滑坡。在治理萍乡市上官岭煤矿铁路专用线牛头山滑坡工程中,抗滑键首次应用。它在结构上简单,可以使用直接灌注的混凝土,用料少,因此更具有经济性,特别适合加工浅滑坡。

(2)焙烧法。对于小规模的浅层流动性滑坡,有时是开挖许多土坑,通过焙烧烘干地基,提高土的强度从而改善滑坡的稳定性。此法在公路和铁路滑坡治理中应用的比较多。

(3)片石垛支撑。此方法造价低廉,取材方便,施工工艺简单,可作为过渡和临时性措施。

3 结语

通过以上分析,产生滑坡的因素有很多,它是内在地质因素和外在因素共同作用的结果,其中滑坡自身的地质条件是最主要的,其次还有人类工程活动以及当地的气候气象条件等。确定滑坡整治措施时除应考虑滑坡规模、稳定性状态外,尚应分析造成滑坡的主要因素,整治措施应对症下药。

[1]张雯.线路工程 [M].成都:西南交通大学出版社,2011

[2]郝瀛.铁道工程 [M].北京:中国铁道出版社,2010

F407.1[文献码]B

1000~405X(2016)~4~410~1

曾鹏(1974~),男,硕士,高级工程师,研究方向为岩土工程勘察设计。

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