滑坡地质灾害治理工程设计探究

2016-04-14李杰

地球 2016年12期

关键词：抗滑桩挡墙斜坡

■李杰

（四川省地矿局九一五水文地质工程地质队四川眉山620000）

滑坡地质灾害治理工程设计探究

■李杰

（四川省地矿局九一五水文地质工程地质队四川眉山620000）

滑坡是一种较为严重的地质灾害，通常受到地质地形因素的干扰，在自重作用下斜坡部分岩土会失去自身的稳定性，并沿着软弱面发生滑动。如果不能及时处理滑坡地质灾害，会加剧破坏程度。因此，文章分析了滑坡地质灾害形成原因，提出了滑坡地质灾害治理工程设计措施，以做好边坡滑坡治理工作。

边坡滑坡治理地质勘查

1 滑坡地质灾害形成原因

岩土体在重力作用下，沿坡内软弱结构面产生的整体滑动。滑坡通常以深层破坏形式出现，其滑动面往往深入坡体内部，甚至延伸至坡脚以下。当滑动面通过塑性较强的土体时，滑速一般比较缓慢；当滑动面通过脆性较强的岩石或者滑面本身具有一定的抗剪强度时，可以积聚较大的下滑势能，滑动具有突发性。

1.1 地层岩性

地层岩性是发生滑坡的重要控制因素和物质基础。各类岩、土都有可能构成滑坡体，结构松软，抗剪强度和抗风化能力较低，在水的作用下其性质发生变化的岩、土构成的斜坡易发生滑坡。易滑地层如：①粘性土、黄土、堆积土、红粘土、人工填土；②砂泥（页）岩组、片岩、板岩、千枚岩等变质岩组、构造破碎岩组，尤其是软硬岩层或硬岩加软弱岩层的岩组；③遇水软化的软弱岩层：泥岩、页岩，煤系地层、凝灰岩软硬相间的岩层。

1.2 地质构造

地质构造对岩土体的完整性起到了破坏作用，为此在岩土体的内部，形成了各类不连续的结构面，增强了不稳定因素，是斜坡岩土体具备了向下滑动的条件，同时大气降水及各类地表水等水流通过构造进入斜坡岩土体，构成了坡体内的易滑面层和软弱结构面。

1.3 岩土体结构

岩土体的结构面是滑坡地质灾害产生的结构控制因素，滑面的空间位置及滑坡范围受其控制。易滑结构面倾向坡外，倾角小于坡脚的岩层面、断层面、不整合接触面、节理面、风化带接触面等常常发育成滑坡的滑动面。

1.4 地形地貌

地形地貌是控制滑坡等地质灾害的主要因素，只有处于一定的地貌部位，具备一定坡度和临空条件的斜坡才有可能发生滑坡、崩塌等地质灾害。常见的容易产生滑坡的地形地貌有：老滑坡区，汇水面积较大的山区河谷地段，且发育顺坡向软岩层（带）的斜坡区，上陡下缓、基岩面外倾的斜坡地段，铁路、公路和工程建筑物的边坡等。

1.5 人为破坏

在进行施工过程中，由于人工开挖、山体爆破等操作，使得岩土层的稳定性受到震动的干扰发生了松散变化。其中爆破工程影响更是直接，爆破震动会对有可能发生滑坡的坡体产生直接的推动作用，使岩石结构面软弱的斜坡的稳定性大幅降低，滑坡产生的可能性大大增加。

2 滑坡地质灾害治理工程设计

2.1 排水工程设计

排水工程主要包括两个方面，即地表排水和地下排水。以公路边坡滑坡问题为例，应当在滑坡体外修建环形截水沟，其作用在于能够较好的将地表水引至沟谷。在修建排水系统的过程中，其主沟应该与滑坡方向一致，支沟和滑坡保持30°－45°的倾斜角，从而防止地表渗透。与此同时，针对已经风化或者有裂隙的地表应该采取锚喷防护和灌浆防护。值得一提是，要尽可能的维护生态稳定，重视环境绿化，植被对稳固土壤结构有着天然的效果。除此之外，地下排水又可以分为浅层排水、深层排水和截水。浅层排水的深度常为10－15米，此时可以对盲沟和地下隧洞使用钻孔的方式进行施工。随着科学技术额进步，钻孔设备和技术得到了较好的发展，因此钻孔排水法以成为主流方式。

2.2 支挡工程设计

使用支挡物能够有效地增加抗滑能力，保证岩土的稳定，该方法主要使用在中、小型滑坡治理中，常见的是重力式挡土墙。对于大多数开裂和变形情况，主要是由于结构受力机制不合理造成的。为了解决这一问题，使用加筋挡土墙、锚定板挡土墙已成为主要方法。该行为能够从本质上缓解受力压力，具有造价低的优势，因而经济效益佳。抗滑桩是在处理滑坡是，由于其自身的优势，已经被国内外广泛采用。其本身所具有的抗滑作用，和其在于土体共同作用下产生的巨大抗滑力，是其他支挡结构物所无法比拟的。抗滑桩通常需要和其他预防措施联合应用，对浅层和中、厚层非塑流性滑坡具有显著的效果。预应力抗滑桩主要是改变不合理的悬臂式受力状态，由于其内力小，可以在桩头增加预应力锚索来减小桩长，并可以节约钢材、水泥等。抗滑挡墙可以分为重力式挡墙和预应力挡墙，主要使用在中小型抗滑治理。该技术主要环节是做好挡墙背后砂砾排水，若排水处理效果不佳，容易导致挡墙坍塌。而大型滑坡治理施工需要和抗滑桩联合使用。随着滑坡灾害各项研究的发展与深入，防治工程措施也在完善已有措施的基础上向轻型化、小型化方向发展。微型抗滑桩作为一种新型支挡结构，在边坡、滑坡处治、基坑支护工程中已经得到较为广泛的应用，具有经济、加固效果显著、施工简单快捷、施工场地小等优点，是山区高速公路滑坡处治的一种有效措施。通过对西河滑坡处治工程的应用，表明微型抗滑桩在一定的工程地质条件下，可以替代大截面的抗滑桩，其成功应用为类似滑坡工程的处治提供了有益的借鉴。

2.3 喷锚网设计

喷锚网主要是依靠钢筋网和混凝土相结合来提高边坡岩、土体的强度和刚度从而使边坡的整体稳定性有很大的提升。这种方式主要用于岩、土体的强度较差或整体稳定性不足的边坡，或者是风化严重的岩体，受自然因素影响较大，导致局部岩体松散、破碎的岩性边坡，或者是因爆破造成岩体内部受损，容易发生岩块掉落、崩塌的边坡。

2.4 支撑防护设计

一般有三维植被网防护，在高速公路边坡和一些面积较大的斜坡上较为常见。三维植被网的材料通常以热塑树脂制成，上层为抗拉能力较强的弹性基础层为主，能够有效的防止植被网的形态和雨水冲刷导致的季节性水土流失。下层是具有一定弹性的网包，通过锚杆和钢丝绳等附属构件将三维植被网稳稳地固定在坡面上，以达到稳定边坡的作用。

2.5 复合型防治

联合使用主动与被动型工程措施，实现兼取优点，相互补充不足的效果。由于滑坡、泥石流地质灾害体发育环境、自身规模和发生特点等因素，在采用单一的主动或被动工程措施不能实现防治目标，甚至暴露单一工程措施的固有缺陷时，多采用两类工程措施联合使用，比如抗滑桩不能快速发生效果，则首先实施锚索工程；在很多情况下，滑坡体的滑面埋深大，单一的抗滑桩自由端太长，造成悬臂效应太大而影响工程效果甚至破坏抗滑桩，采取在桩上端设计锚索，从而形成联合受力的锚拉桩或墙等以及泥石流的拦挡与排导结合，并进行相应水土植被恢复治理等。