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崩塌滑坡的工程治理探索

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摘 要:文章首先介绍了地震、地形地貌、岩土和地层类型以及水等因素对崩塌滑坡造成的影响,然后介绍了六种崩塌滑坡的工程治理方法以及三种新型方法,最后通过一个具体事例分析了新型崩塌滑坡的工程治理方法在实际中的应用。

关键词:崩塌滑坡;工程治理;设计;坡度;锚杆

1 崩塌滑坡的影响因素

1.1 地震的影响

地震发生时,地震力的作用会导致地下深处岩层的错动和破裂,改变斜坡体所承受的惯性力,最后触发滑动。此外,地震的作用还会导致地表发生变形和产生裂缝,因此使得土石的力学强度降低,导致地下水位的上升以及径流条件发生变化,而这又进一步为崩塌滑坡提供了条件。

1.2 地形地貌条件的影响

地形是对崩塌滑坡进行控制的主要依据,因此地形地貌条件低崩塌滑坡的影响是比较明显的,此外,斜坡的性状及其陡峭程度的影响力也非常明显。陡峭程度越高,所提供的临空卸荷条件就越有利。

1.3 岩土和地层类型产生的影响

在灰岩、火成岩以及砂岩等这些节理比较发育、风化比较强烈的岩层地区,崩塌滑坡现象比较集中。比如,我国广东的梅山地区由于风化所形成的地表土厚度达到了50m以上,并且该地区的含砂量大,黏性也比较差,因此经常会出现岩石风化崩解成碎石块的情况,很容易导致崩塌滑坡问题的出现。

1.4 水产生的影响

水渗透到岩体中以后,其硬度与粘性将会降低。随着渗透作用的加剧,岩体的卸荷裂隙以及外倾结构面都会受到影响。岩体裂隙中存在的薄层黏土遇水以后,水就会成为岩体的剂,岩体的抗剪强度也会因此降低。此外,岩体中的含水量增加以后,就会导致内外压力差的增大进而导致崩坍。而土体滑坡的原因则是由于土体在水的浸泡下逐渐软化,最后有效应力降低继而发生滑坡。

1.5 人为因素的影响

在各类工程的建设过程中,很多人为因素也会对崩塌滑坡造成影响。比如开挖边坡土体作为填充物,如果在开挖的时候不注意均衡性,一味在坡脚处开挖,就很容易导致崩塌滑坡事故。

2 崩塌滑坡的工程治理方法

2.1 排水工程

可以在工程中建立排水工程,比如地表排水工程、地下排水工程以及立体排水工程等。地表排水工程主要包括排水沟、截水沟等,可以起到及时排除地表水的作用;地下排水工程主要包括盲沟、集水井、截水渗沟、地下隧洞等,用来排出地下水;立体排水工程主要指工程中的排水管道,该方法主要适用于雨水较多的地区,通过排水来减小水对岩体以及边坡产生的影响。

2.2 抗滑工程

抗滑工程主要包括两类,分别是建设抗滑桩和抗滑挡墙。抗滑桩有多种类型,比如抗滑链、抗拱墙、锚固桩、排架式抗滑桩、桩基挡墙、抗滑刚架桩、椅式挡墙以及承台式抗滑桩等;抗滑挡墙包括加筋挡墙、锚杆挡墙、预应力挡墙以及锚定板挡墙。

2.3 锚固工程

锚固工程是运用锚杆、土钉墙以及锚索等支护技术进行工程支护,其还可以与自然方法结合起来,比如通过植树造林来加强土壤对雨水的冲击力。锚固工程与植树造林的结合可以大大降低工程发生崩塌滑坡的概率。

2.4 土质改良工程

崩塌滑坡与工程岩体的土质也有着非常大的关系,因此通过改良土质来治理工程的崩塌滑坡问题也是非常有效的方法。对此,可以通过注浆、电渗法、化学加固、微型喷灌注、振动固结以及焙烧法等途径对土质进行改良,不同的土质需要选择不同的改良方法。土质改良工程主要适用于由岩性过软而引发崩塌滑坡事故的地区。

2.5 控制爆破

预裂帛破以及梯段爆破的施工技术可以对爆破材料进行优化,通过使用低密度炸药的途径来降低爆破带来的震动影响。在工程爆破开始之前,通过间隔装药与不耦合装药方法来改善装药结构。此法适用于风化程度过高而引发崩塌滑坡事故的地区。

2.6 对工程进行减载和压坡

边坡失稳的很大一部分原因就是其高度与陡度太高,通过削掉边坡上不够稳定的部分土体可以减缓边坡的陡度,进而提高其稳定性。此外,削坡还可以达到减少坡体压力的效果。另外,压坡也是一种非常可行的控制方法,至少在短时间内是非常有效的,因此可以在情况比较紧急的时候使用。这种方法实用性比较高,可以广泛使用。

3 崩塌滑坡的新型工程治理技术

3.1 土钉加固技术

土钉加固技术指的是利用锚固在岩体中的面板以及土钉群来抵挡工程周围土壤带来的压力或者是其它附加在岩体上的载荷来加强其稳定性。这种治理防护技术是近几年刚刚发展起来用来加固边坡岩体开挖工程中岩体稳定的新型治理技术,有着经济、高效、操作性强等优点,已经在很多工程中得到广泛运用。

3.2 微型喷灌桩与抗滑桩相结合的技术

在主滑段的尾部以及牵引段采用微型喷灌桩技术进行处理不仅可以有效提高滑动段的整体抗剪能力,还可以提高土体自身的强度,增大滑坡遇到的阻力。

3.3 长锚索与短锚杆相结合

长锚索可以有效防止岩体发生整体滑移,而短锚杆则可以有效局部的倾倒和坍塌,因此将长锚索与短锚杆结合起来可以大大增强防护效果,提高工程质量。

4 崩塌滑坡工程治理技术的应用实例

某输油管线的边坡被人工开挖,边坡的高度为23米。边坡在进行加固措施以前已经有轻微崩塌现象。若是边坡被破坏就会引起输油管线发生破裂等问题,将会直接造成数十亿左右的经济损失。经分析,该边坡属于花岗岩残积土岩性,这种岩层在无水时硬度较高,但是雨水以后很容易变软。原来的治理措施是将锚杆与排桩结合起来进行加固,工程费用大约在210万元左右。

在对支护方案进行优化分析以后,发现该地区的岩性较软,水对其产生的影响比较大,因此单用锚杆以及排桩的加固方式针对性不够高,无法彻底解决边坡在遇到雨水以后所发生的滑坡问题。最后决定采用土钉进行加固,选用的钉长在1到4米之间,土钉之间的水平距离为1.2米,垂直间距确定为1.5米。在打入秃顶以后还需要在坡体的坡脚、坡面以及坡顶上喷射混凝土,以免施工期间边坡被雨水打湿造成滑坡。最后,为了确保设计做到万无一失,用长为5米的地基梁对输油管道进行处理。整体设计确定好以后,进行施工费用预算,大约在80万元左右,与原治理方案相比节省了大量成本。并且采用该优化设计以后,输油管道的边坡始终处于稳定状态,这说明该崩塌滑坡的工程治理方案是非常合理、有效的。

5 结束语

作为一个崩塌滑坡地质灾害频发的国家,对于其工程治理方法的探讨是非常有必要的,不管是对于国家经济的发展还是对人民的生命安全来说,都有着非常重要的意义。崩塌滑坡主要会受到地震的影响、地形地貌条件的影响、岩土和底层类型产生的影响以及水带来的影响,在此基础上,通过建设排水工程、抗滑工程、锚固工程、土质改良工程、控制爆破以及对工程进行减载和压坡等方法来治理崩塌滑坡问题。而在专家们的不懈努力下,土钉加固技术、微型喷灌桩与抗滑桩相结合的技术、长锚索与短锚杆相结合等崩塌滑坡的新型工程治理技术也逐渐被研发出来,为我国崩塌滑坡的工程治理做出了巨大贡献。

参考文献

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[3]李为乐,黄润秋,唐川.汶川地震触发的绵远河流域崩塌滑坡的特征[J].山地学报,2011(4).