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大型複雜滑坡的分析與防治

  • 由 地一眼科普 發表于 綜合
  • 2022-10-06
簡介圖10 張家坪滑坡的分層(三層滑面)備註:1)該滑坡只治理了高速公路經過的前級和中級滑坡,而對後級滑坡只設計的相應的抗滑樁工程,但作為二期工程由後期監測確定是否施做

邊坡滑移面怎麼確定

本文來源於公眾號:悠遊2019

作者:成永剛

,博士,教高,註冊岩土工程師,中國岩石力學與工程學會滑坡與工程邊坡分會理事,中國土木工程學會非飽和土與特殊土專業委員會常務委員和交通岩土工程專業委員會委員,國際工程地質協會會員,中國國家公路建設專案評標專家,四川省交通運輸專業人才教育專家。

一、大型複雜滑坡的特徵

大型複雜滑坡指規模大、結構和成因複雜、工程治理代價高的滑坡。

1、規模大:滑坡長度、寬度達數百米、上千米、體積超過百萬、千萬,乃至億方;

2、結構複雜:滑坡常具備多區、多級、多層和多期滑動的特點,且各個滑坡單元的穩定度不同;

3、成因複雜:滑坡形成的地質環境複雜多樣,形成機理各異,影響因素眾多;

4、工程治理代價高:滑坡的治理費用多以數千萬元,乃至以億計量。

大型複雜滑坡的分析與防治

表1 大型複雜滑坡案例

二、大型複雜滑坡的區、級、層劃分

1、大型複雜滑坡的處治理念

滑坡治理是典型的岩土工程或地質工程,是典型的以“定性分析為基礎,定量分析為手段”的為宗旨的病害處治。

由於地質體的複雜性和不重複性,滑坡工程應是在定性分析的基礎上,合理確定計算模型、邊界、引數……繼而進行計算才可能得出能基本代表所分析坡體的真實穩定性。

沒有合理的定性分析,單純的以所謂的計算進行滑坡工程治理,就可能如沒有查清病因而卻在斤斤計較下藥量到底是幾克為宜,這就有些捨本逐末了。但沒有合理的定量計算,只考慮定性分析,就無法量化工程的設計措施,就無法準確給病人給予準確的藥量。甚至是工程實踐中所謂的經驗主義者,全盤否認試驗引數或計算,也是非常不可取的。

國人講究中庸之道,這在邊坡、滑坡工程治理中是也非常適合的。定性分析和定量分析兩者是相輔相成,相互成就而缺一不可。也就是說,否定定性和定量中任何一個而只考慮其中一個,都是極左或極右的想法,只有兼得,才能合理確定邊坡和滑坡治理。

2、大型複雜滑坡的分割槽、級、層劃分的重要性

大型複雜滑坡往往存在多區、級、層,且穩定度都不盡相同,因此,針對性的依據進行分而治之就顯得尤為重要。

1)將不同條塊的滑體按一個整體採用最不利斷面進行計算,往往造成滑坡治理工程偏保守。

2)將一個複雜滑坡作為整體滑坡進行下滑力計算,往往造成工程的浪費或無法治理,實際往往只要加固前級滑坡則後級滑坡就會穩定。

3)漏判深層滑面,造成滑坡多次治理。

4)大型複雜滑坡往往存在只治理其中某一級、某一層就可穩定整個滑坡的情況。因此,合理確定大型複雜滑坡的區、級、層有效劃分具有十分重要的意義。

3、大型複雜滑坡的分割槽、級、層劃分方法

1)從地形地貌形態對滑坡進行分割槽、分級

大型複雜滑坡往往在橫向上多以沖溝為界而分多條,縱向上依據不同滑移時間和距離在不同高程上形成多級滑坡平臺而分為多級,豎向依據不同成因的結構面而分為多層。

同樣,由於大型滑坡各級滑體在滑動時間、速度、距離和次數不同,往往在每級滑坡後緣形成緩坡平臺或反坡平臺。這些滑坡平臺往往就是各級滑坡的分界標誌。

大型複雜滑坡的分析與防治

圖1 分為上、中、下三級的滑坡

2)從坡體構造和結構上對滑坡進行分條、分級、分層

斷層位置、老地面形態,往往是是造成滑坡分條、分級的重要因素;堆積體的多次、不同成因,順層斜坡的旋迴式軟弱夾層沉積,不同深度的地下水位分佈是滑坡分層的重要依據。

3)深孔位移監測對滑坡進行分層。

大型複雜滑坡的分析與防治

圖2 分為左右兩個區的4000萬方滑坡俯檢視

大型複雜滑坡的分析與防治

圖3 分為5級的4000萬方滑坡剖面圖

三、大型複雜滑坡勘探

1、滑坡勘探的目的

滑坡勘探是地質調查的驗證和補充,任務是查清滑面(帶)和地下水。

2、勘探線的佈置

佈設各分割槽滑坡的主軸剖面、兩側輔助剖面、垂直主軸的橫剖面和工程位置剖面。主軸剖面應貫穿各級滑坡,瞭解上、下級之間的關係。勘探深度應達到地質調查推測的最深層滑面以下 3 ~ 5m,不能漏掉深層滑面。其中,有 1 ~ 2 個鑽孔應達到當地侵蝕基準面(如河底)或開挖面以下 3 ~ 5m,防止漏掉深層滑面。

大型複雜滑坡的分析與防治

圖4 滑坡勘察平面和斷面佈置示意圖

3、勘探方法

一般總是採用鑽探、物探、坑探、槽探、洞探相結合的方法。鑽探要揭露滑體、滑帶、滑床地層界限與地下水位變化,是主要手段。物探成本低,速 度快,可查地下水分佈和巖性差別大的地層界限和構造。坑探、槽探只用在滑坡邊緣查裂縫和滑 坡剪出口。洞探主要應用於重要工程。

大型複雜滑坡的分析與防治

圖5 滑坡勘察的無水反迴圈鑽示意圖

四、大型複雜滑坡監測

1、滑坡監測的目的和作用

1)瞭解滑坡變形的範圍、位移的方向和速度,分析滑坡的分條、分級,為認識滑坡和防災減災提供資料。

大型複雜滑坡的分析與防治

圖6 多層滑面的滑坡監測

2)監測是勘探的重要補充,量化滑動面和地下水位置,為防治滑坡提供重要依據。

3)監測是確保施工安全和檢驗滑坡工程防治的效果的重要手段。

4)對位移速度大,難以防治的滑坡,滑坡監測可預測滑坡滑動破壞的時間,作出險情預警預報。

2、滑坡動態監測的內容

1)滑坡地表位移監測。

2)滑坡深部位移和滑動面監測 。

3)滑坡地下水和地表水流量變化監測。

4、防滑建築物受力監測(測力計鋼筋計、土壓力盒)

大型複雜滑坡的分析與防治

圖7 錨索預應力監測

四、大型複雜滑坡治理案例

大型複雜滑坡的分析與防治

圖8 張家坪治理前滑坡全貌

大型複雜滑坡的分析與防治

圖9 張家坪滑坡的分割槽、分級

備註:1)該滑坡只治理了高速公路經過的前級和中級滑坡,而對後級滑坡只設計的相應的抗滑樁工程,但作為二期工程由後期監測確定是否施做;

2)該滑坡中級的左、中兩區滑坡主要採用抗滑樁和錨索進行處治,但右區採用抗滑擋牆和支撐滲溝進行處治。

大型複雜滑坡的分析與防治

圖10 張家坪滑坡的分層(三層滑面)

備註:1)該滑坡只治理了高速公路經過的前級和中級滑坡,而對後級滑坡只設計的相應的抗滑樁工程,但作為二期工程由後期監測確定是否施做;

2)該滑坡中級的中級滑坡以淺、中層滑面為計算依據,而深層滑面並沒有作為設計措施的控制計算滑面,但抗滑樁和錨索深入了深層滑面而對其進行了楔定。

3)滑坡下滑力計算時,依據在後級滑坡下部設定的滲水隧洞排水工程,將中級滑面的控制性中層滑面內摩擦角提高了1。5度,從而有效減小滑坡下滑力約2000KN/m。

以上大型複雜滑坡的區、級、層劃分,以及相關穩定性的準確分析,大大減小了滑坡的處治工程規模,曾被業內喻為“治理的最成功的堆積體滑坡”。

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