滑坡灾害治理工程技术现状.docx

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滑坡灾害治理工程技术现状

滑坡灾害治理工程技术现状

状所前

滑坡灾害治理工程技术现中国地质科学院探矿工艺研究吴和政石胜伟张燕一、言我国山地面积占国土面积

的三分之二以上，是世界上山地灾害比较严重的国家之一。

全国共发育有特大型崩塌、滑坡191处、泥石流149处；较大型崩塌、滑坡5000多处、泥石流2000多处。

在地质灾害中，滑坡灾害分布最广、发生频率最高、危害最大，是我国地质灾害防治的主要对象。

一些地区的地质灾害已成为危害地方社会经济发展的重要因素，使这些地区的经济可持续发展受到严重影响。

1999年以来，国土资源部在地质灾害多发的山地丘陵区所在省，已经部署开展了1000多个县的地质灾害普查工作。

初步查明的各类地质灾害隐患点近23万处，受威胁人口达3500多万人。

今后相当长一段时期内，防灾形势十分严峻，防灾任务更加繁重。

近年来，中央和地方各级政府投入大量资金用于包括滑坡在内的地质灾害治理。

国土资源部在九五”期间，国家资助实施了200多项重大地质灾害勘查、100多项地质灾害工程治理。

通过近10多年的工程实践，我国在滑坡治理技术上有了较丰富的理论基础和实践经验。

二、滑坡治理技术发展现状1、滑

坡治理常用方法我国滑坡防治工

作的基本指导思想是以人为本、预防为主、合理避让、重点治理”，而实施滑坡治理工程的基本原则是安全可靠、技术可行、经济合理”。

治理滑坡的主

要方法就防治工程措施而言有四大类：

①排水；②减重反压；③支挡；④滑带改良。

（1）、排水包括将地表

水引出滑坡区外的地表排水和降低地下水位的地下排水，地表排水几乎所有的滑坡治理工程都采用。

地下排水方法应用也很广泛，近年来滑坡水平钻孔群排水系统、洞一孔联合排水在我国得到了

较广泛的应用，如湖北巴东黄腊石滑坡就是采用垂直排水钻孔与深部水平排水廊道相结合的洞一孔联合排水系统治理成功的范例。

（2）、减重反压主

要是削减滑坡区域的物质和增加阻止滑坡产生区的物质，即砍头压脚，或减缓滑坡的总高度，即削方减载。

这种方法技术上简单易行，且加固效果好，所以应用广泛。

（3）、支挡在改变滑坡

的几何形态和排水不能保证滑坡稳定的地方,常采用支挡结构物加固滑坡，其中抗滑桩、墙与锚索在我国得到了广泛应用。

抗滑桩、墙以被动承载为主，适合于对变形要求不高的滑坡防治工程；锚索为主动加固技术，适用于需严格控制变形的滑坡防治工程。

（4）、滑带改

良滑带改良技术通过改变滑带土

的物理力学性质，提高抗剪强度，增加抗滑能力来达到防治滑坡目的。

该技术直接切中病害对症下药”效果直接，发展前景良好。

但于实际操作较复杂，改良效果不易评价，在我国滑坡防治工

程实践中相对应用较少。

2、滑坡

治理技术的创新与发展近二十年

来，我国滑坡治理技术得到了长足发展，从最初的以引进和消化吸收国外技术为主，到目前以自主创新研究为主，并取得了一些具有国际先进水平的技术。

另外，于我国滑坡灾害种类多、规模大、分布广，各项滑坡治理技术在我国拥有其他国家所无法比拟的实践优势，许多常规技术也得到了发展和突破。

我国滑坡治理技术研究的创新与发展主要表现在以下几个方面。

（1）、预应力锚索

抗滑桩技术的创新抗滑桩是我国

主要的滑坡治理方法之一。

近几年发展了锚索桩、锚索墙，改善了单纯桩、墙的被动受力状态，使其受力更合理。

把预应力锚索创新性地与抗滑桩相结合，形成新的抗滑结构一预应力锚索抗滑桩，使桩一预应力锚索组成一个联合受力体系，用锚索拉力平衡滑坡推力，改变了悬臂桩的受力机制，使桩的弯矩大大减少，桩的埋置深度变浅，达到了结

构受力合理，降低工程费用，缩短工期的目的。

据资料介绍，与普通抗滑桩比，它可节省投资60%、混凝土70%、钢材

带土改良新型灌浆法的创新开发

与应用滑坡内部加固的新型灌浆法，如采用旋喷注浆加固滑动带土，通过水泥浆液与岩土体混合、速凝、旱强，使滑体与滑面及滑床固结，改善滑动带土质特性，提高抗剪强度，从而达到稳定滑坡的目的。

如四川金堂铁路滑坡治理、成都市长安垃圾场1号滑坡治理都采用了这种方法。

（3）、微型组合抗

滑桩技术的发展微型组合抗滑桩

防治滑坡技术近几年在我国得到了重视和应用，微型组合抗滑桩直径小于200mm的钻孔灌注桩与桩间和邻近紧密结合的岩土体共同构成，通过充分调动和利用岩土体自身的承载能力来达到防治滑坡的目的。

于微型组合抗滑桩的空间布置较少受到限制，与工程地质环境和生态环境容易协调；且钻孔直径较小,

对设备的选择和要求不高，可实现施工设备的小型化和轻便化，施工成本相对较低，故此该项技术非常适用于复杂环境条件下的地质灾害快速应急抢险治理工程，具备广阔的发展前景。

（4）、

预应力锚固技术的发展预应力锚固技术自引入我国后经历20年的发展取

得了长足的进步。

承载力越来越大，从高边坡治理中锚索承载力达到

lOOOOkN;预应力锚索长度越来越长，最长达到95m;与之配套的复杂地层超深孔大吨位锚索跟管钻进技术也取得了较大的发展。

（5）、格构锚固工法的发

展与预应力锚索、长大锚杆相结合的现浇混凝土格子梁锚固工法，可以提供较大的阻滑力，这些工法在近几年修建的公路边坡、三峡移民工程高边坡、滑坡的坡面治理中得到了广泛应用。

（6）、地下排水技术的发展垂直排水

钻孔与深部水平排水隧洞相结合的排水方法近几年在大型滑坡治理中得到较广

泛的应用。

地下排水能大大降低孔隙水压力，增加有效正应力从而提高抗滑力，故稳定滑坡的效果极佳，如湖北巴东的黄腊石滑坡、南昆线八渡车站滑坡就采用了这种方法进行治理。

三、滑坡

治理工程施工工艺及设备、材料发展现状1、滑坡治理常用设备、材料及

施工工艺削坡或压坡法常用设备目前常用的方法是人工削坡，削掉的岩土需压坡时用于压坡，不需要时则外运。

所需设备主要有挖掘机、推土机和自卸式载重汽车，设备相对简单。

有时也采用爆破的方法削坡，这种方法运用的相对较少。

排水法常用设备地

表排水一般为人工修建，地下排水隧道目前主要是爆破加人工开挖修建，隧道内的运输主要有轨道和轮式运输。

钻孔排水所需设备主要有回转钻机和锚固钻机。

各种抗滑桩、墙常用设备

人工挖孔抗滑桩、一般都是采用人工完成，以前多是人工绞盘提升运输，今年来多配以电动卷扬机提升，在施工到坎

固段时，如果可以实施爆破作业则要采用风动凿岩机或电钻进项钻孔作业，在不能够实施爆破作业时则只有靠人的体力和毅力来完成，近年来也相继研制和生产了井下专用的回转切割取芯钻机和切割机。

一些小型机具的使用，大大减轻了工人的劳动强度，提高了工程的施工效率。

预应力锚固、钻孔排水及

灌浆常用设备这三种治理方法需

使用的设备如表9所示表9预应力

锚固、钻孔排水及灌浆法常用设备治理方法锚固钻孔排水灌浆法、钻孔设备①锚固钻孔设备：

为了适

应岩土锚固工程的需要，近年来，我国一方面从瑞典、美国、德国、意大利等国引进各类履带式全液压大型钻机；另一方面坚持自己研制开发新型中、小型轻便型钻孔机械。

国产锚固钻机品种已多达40余种。

目前国内使用的钻

机可分为三种类型：

第一类全液压

履带式大型锚固钻机：

主要是从国外进口，国内只有一两个厂在生产这种钻机。

第二类旋转钻机：

属于地质类钻机，它的优点是可以取岩心，缺点是钻孔过程中要用大量的水或钻进液，对于滑坡治理往往是不允许的，特别是穿过覆盖层。

旋转钻机的另一缺点是钻孔费用大钻速慢，施工效率低下。

这类钻机在滑坡治理中用得较少。

使用设备钻机、

张拉和锁定设备、灌浆泵、流量计钻机钻机、灌浆泵、流量计第三类冲击回转钻机：

钻进靠前端的冲击器和钻头并靠钻机施加给进推力，于破岩主要靠冲击器来完成，因此空气机是潜孔锤空气钻进中的重要动力来源，其最大的优点是凿岩速度快，施工效率高。

缺点是孔斜偏差比回转钻进大，在滑坡治理、边坡加固工程中普遍米用这类设备。

②

排水钻孔设备：

排水钻孔设备一般

使用上述二、三类钻孔设备施工。

③

灌浆孔钻孔设备：

灌浆孔是指旋喷

注浆法加固滑坡的钻孔。

一般使用工程类钻机钻进成孔。

采用单管或多重管喷将搅拌工具配以单液高压注浆泵来实施

完成。

、锚固张拉和锁定设备：

目前国内已能生产岀各种荷载水平的张拉和锁定设备，已研制出能满足6000-8000KN级的张拉和锁定设

备。

、锚固灌浆设备：

岩土

锚固灌浆所需设备主要是搅拌机和注浆泵，目前国内产品能够满足要求，有的施工单位使用进口注浆泵，旋喷注浆法加固滑坡所用的注浆机为高压旋喷注浆机，国内已研制出能满足要求的旋喷设备。

、滑坡治理常用材料滑

坡治理常用材料可分为普通材料和特殊材料两种。

特殊材料用得最多的主

要是预应力锚索，滑坡防治主要使用高强度、低松驰的预应力钢绞线，而钢绞线又以使用©的较多，同时使用普通低松弛预应力钢绞线和无粘结预应力钢绞线，但以前类居多。

大多使用我国天津、江西新余等地的预应力钢丝厂生产这类钢绞线。

2、滑坡治理施工工艺、

设备、材料的创新和发展我所从上

世纪九十年代初以来，一直致力于地质

灾害有关的研究和工程实践活动，承担了预应力锚索加固边坡技术研究”、锚索腐蚀及其测量系统的研究”、地质灾害多源信息预警及治理技术设备研究”、三峡库区崩塌滑坡治理和库岸防护工程的效果评价研究”、新型高强预应力混凝土结构抗滑桩研究”、三峡库区高陡边坡绿色生态综合防护技术研究”等一批地质灾害治理技术项目的相继完成，为推动了地质灾害防治技术的进步作岀了积极贡献。

为适应岩土锚固技术

体式结构，移动搬迁方便、电驱动、

全液压轻便式钻机，满足了市场需要。

为适应预应力锚固技术对高强度，低松中期至90年代初，我国一些厂家先后从国外引进具有国际先进水平的预应力钢绞线捻制和稳定化处理联合生产线，目前，我国已能生产©3mm©7mm光面和刻痕、普通松驰和低松驰级的预应力钢丝、镀锌预应力钢丝；1X7-©9mnv1X7-©普通松驰级和低松驰级预应力钢绞线。

采用潜孔锤跟管护

壁新工艺钻进松散、破碎地层，目前使用的跟管钻具有两种形式：

单回转偏心扩孔跟管钻具和双回转偏心扩孔钻具，前者钻具中心钻头、偏心轴、偏心扩孔器和导正器组成，套管无单独的驱动装置，潜孔锤偏心扩孔钻头在套管之前预先钻岀大于套管外径的孔，套管通过套管鞋和钻具上的装置同步跟进，实现跟管，钻进时钻具回转，偏心扩孔钻头靠惯性力和孔壁摩擦力甩出，此时钻进直径最大，需提钻时反转钻具，扩孔钻头缩回到收敛位置，使钻具能从套管中提出，瑞典的ODEX钻具就属这种类型，这种方式跟管长度有限一般为30-70米。

第二种钻具套管用专门的驱动器推进，钻进时，动力头驱动中心钻头和偏心钻头钻进，仍然依靠偏心钻头形式大于套管的孔径，套管和钻具同步回转，驱动器推动套管与钻具同

步前进。

西德的钻具就属这种类型。

这种方法跟管能力强于第一种，跟管长度一般可达到60-100米。

日本利根公司最新研制的跟管钻具在导正器上安装了2-3个偏心小钻头，解决钻具受力不均的问题。

我国自行研制的跟管钻具属第一种类属，所作的改进是把偏心轴和导正器制成一体。

在滑坡治理工程施工中，国产及进口跟管钻具都在使用。

采

用将锚索内锚固段加扩张环使其成为枣核状的新工艺，采用这种组装方式，当锚索张拉时，各根钢绞线企图伸直，必然对周围砂浆产生挤压力，因而产生摩擦效应，拉力越大，摩擦力也越大，对锚索锚固非常有利。

四、我国

滑坡治理工程当前面临的技术问题1、滑坡治理工程技术研究存在的问题

（1）、目前我国虽然在滑坡治理技术研究与应用方面取得了较大的进步，但于滑坡灾害的多样性、背景地质条件的复杂性及对滑坡认知的不确定性，导致滑坡治理技术的理论研究尚不全面和深

入，特别是一些滑坡治理技术的关键技术参数尚缺乏系统的试验和测试，目前仍以套用国外资料、工程类比或经验取值的方式选取，而取值的科学性有待进一步试验验证和完善。

（2）、滑带岩

土体的注浆加固目前尚缺乏系统性的可供参考的试验参数，对其注浆的加固效果尚无法确定和验证，有必要进行该项试验工作，为滑带岩土体的加固设计提供可靠的依据和参考。

（3）、微型组

合抗滑桩技术虽已经进行了一些初步研究，并应用于少量滑坡的治理工程中，但还存在着研究的深度不够，结构型式、设计参数等技术的运用也还处在探索阶段，需要进一步开展试验研究。

2、滑

坡治理工程施工技术存在的问题1、抗滑桩施工的安全和技术问题抗滑桩施工方法落后，抗滑桩是我国滑坡灾害防治中的主要方法之一，但与国外比，我国抗滑桩以人工开挖为主，为便于开挖，桩的结构形式以单一的方桩为主，而日本目前大多采用钻孔灌注桩精选公文范文，管理类，工作总结类，工作计划类文档，感谢阅读下载

或大口径圆形抗滑桩，机械化施工水平很高，在这方面与世界先进水平相比我国存在很大差距。

在抗滑桩的设计

中，一些设计没有充分考虑其覆盖表层的地质条件，往往忽略井口的锁口盘的设计，在施工中给施工方带来安全和工程量变化方面的诸多问题。

在抗滑

桩的施工中尚没有一个较为全面和可操作性的提升运输、安全防护、架模、浇注以及钢筋搭接方法方面的统一标准，致使安全、质量事故屡屡发生。

目前只能够参照其他相关行业的方法处理。

2、锚索施工中的技术问题滑坡治理新方法少，自80年代初引入预应力锚固新方法后，滑坡治理方法再也没有新的突破，仅是把预应力锚固方法与现有方法进行组合，如预应力锚索桩、预应

力锚索墙、柜格锚固、喷锚网等。

随着预应力锚固方法治理滑坡应用的增

多，锚索用得越来越长，承载力越来越大，出现了现有的设备及施工工艺不能满足要求的问题，具体表现为：

①

现有国产钻机设备不能满足要求，目前用于滑坡治理的国产轻便钻机的钻进深度一般为30-50米，钻机功率为11-40KW，对于超长锚索孔其能力明显不足，只能使用进口设备，但进口设备价钱昂贵，一般施工单位买不起。

②

跟管护壁工艺不能满足要求，于国产机具采用的是单回转跟管，其跟管能力仅为30-60米，对于超长锚索孔其跟管能力不够，主要表现在套管连接强度不够，管靴材料强度和热处理工艺存在问题，往往断管、断靴。

③钻孔孔斜问题

突出，锚索孔多采用潜孔锤冲击不取心全面钻进，这种方法特别在卵砾石地层和崩塌堆积地层中易产生孔斜，对于超长锚索孔，孔斜就更难控制，施工中的防斜工艺尚须进一步研究和开发创新。

④预应力锚索的防腐蚀问题，目前的防腐工艺包括涂防腐剂、外套塑料管和水泥浆防水三项措施，但锚索锚固段的锚索体仅有一层注浆体防护层，而锚索在受力后注浆体易开裂，如果用在处于腐

蚀性地层的永久工程中，其使用寿命难以保证。

研究新的防腐工艺方法是非常必要的。

⑤在对锚索孔注浆的过程

中，注浆压力和注浆方式以及配合比的的控制，在目前的滑坡治理过程中，往往随不同的施工队伍的素质差异而不同。

需要进一步规范和引导。

⑥对

突发的滑坡灾害的应急抢险的有效工艺方法需要大力研究和开发，以满足抢险救灾的社会要求。

五、结束语

滑坡治理工程是一项关系到人民生命财产的大事，施工质量的好坏是保证长治久安的大计，规范施工质量控制、强化施工安全管理是每个地灾防治参与者任重而道远的长期任务。