边坡滑坡的防护措施.docx

1、边坡滑坡的防护措施边坡(滑坡)的防护措施在我国铁路、公路、矿山、水电和基础设施的建设中遇到了大量的地质工程问题尤其是工程建设中形成的边坡往往会引起滑坡、崩塌、剥落等地质灾害的发生如遇到雨天滑坡、崩塌则频频发生危及建设工程与人民生命财产安全。因此边坡的防护是工程建设中不可逾越的一项重要任务而制定出合乎实际的防护措施又是工程建设者面临的重要课题。一份比较好的边坡防护设计文件应该是安全可靠、经济实用和便于施工的。下面结合本人在边坡防护方面的经验就边坡防护措施的适用条件谈几点认识供同行参考。 1 充分认识滑坡形态特征及引起变形的因素 在制定防治措施前要认真阅读滑坡勘查报告搞清楚滑坡体的几何形状体积大小

2、,滑裂面的埋深,滑坡的滑移形式,滑坡的物质组成,滑带土的强度值等。然后分析引起边坡变形的地质环境条件。根据滑坡自身条件和周边地质环境条件反复论证过的防治措施应该安全可靠、经济合理美观大方的方案。 2 滑坡防治的基本方法 滑坡防治是一项综合性治理工程在一个滑坡的防治措施中就含有多个治理措施。一般来讲滑坡的防治措施有截,排,水、削坡减载及对坡体的稳固而对坡体的稳固措1 施主要有下档、中固、上护的基本方法下挡措施有重力式挡土墙、抗滑桩挡墙及新型支挡结构,中固措施主要有锚杆,锚索,锚固、喷锚支护锚固、土钉墙锚固等,上护主要有格构护坡、柔性网护坡及生物护坡等。 3 边坡防治措施的适用条件 3.1 排水

3、所谓排水就是将影响坡体滑动的坡面水、坡体深部水和坡面外的客水通过一定的方法排走。 水是边坡不稳定的主要因素什么样的边坡防治排水都是第一位的。当坡体内存在水时排水应作为首选和必选措施。边坡排水措施包括坡面以外的截水措施、坡面排水措施和坡内深部排水,含钻孔排水平洞排水,措施。 3.1.1 地表截水渠 所谓截水是截坡面以外的客水。在滑坡后缘及左右两侧2 以外设置地表截水渠,俗称天沟和吊沟,拦截滑坡体以外的客水不使其汇入滑坡体内。 3.1.2 坡面防水 坡面防水既重要又简单主要是封闭坡面存在的裂隙、裂缝和落水洞等。为避免滞留在坡顶或坡面的雨水经坡面裂缝、裂隙和落水洞等渗入到坡体内必须采取有效措施封闭裂

4、缝、裂隙和落水洞等并平整坡面以利地表集水的快速流散。常用的方法是沿裂隙、裂缝向下挑沟然后进行夯填、整平。 3.1.3 坡面和坡脚集,排,水渠 为了将坡面水排走必须在坡面、坡脚及卸荷平台设置集,排,水渠将坡面水收集后及时排走。 3.1.4 坡内排水孔 对于坡体内存在的潜水要用钻孔排水对于软岩和土3 质边坡排水孔可在坡面上按照一定的规则间距布置,对于岩质滑坡其排水孔优先选在裂隙发育渗水严重的部位。 3.1.5 坡内排水平洞 当地下水难以通过坡面钻孔排出时可在坡体内开挖平洞洞顶辅以扇形排水孔幕以便有效排走地下水。坡面排水孔和平洞排水孔应结合岩性特点采取适当保护措施确保其长效性。 4 3.2 坡率法,

5、削坡减栽, 坡率法通过控制滑坡高度和坡度或将部分滑坡体移走减少滑坡体积从而无需对边坡进行整体加固就能使坡体达到自身稳定的方法就叫坡率法。坡率法也称削坡减载是一种经济合理施工简便且一劳永逸的有效措施对于土质边坡和强风化碎岩宜优先采用。治理什么样的边坡都有整治坡面的要求而整治坡面也有削坡减载的成份因此坡面整治也是一种削坡减载。 3.3 重力式挡土墙 重力式挡土墙重力式挡土墙是依靠墙身自重来抵挡边坡下滑的构筑物。重力式挡土墙由于形式简单、取材容易、施工简便而广泛采用重力式挡土墙主要用在坡高较小的中小型土质边坡、强风化破碎岩质边坡而且变形时剪出口较浅。根据墙背的倾斜情况重力式挡土墙可分为仰斜式、直立式

6、、俯斜式和衡重式等。 3.3.1 仰斜式挡土墙 如果没有特殊要求仰斜式挡土墙是首选形式一是仰斜式挡土墙所承受的主动土压力较小二是仰斜式挡土墙可以依坡体坡度顺势而为三是墙身结构较小。与直立式挡土墙相比施工有一定的难度。 5 3.3.2 直立式挡土墙 当原始坡面比较陡墙体后面的坡体又不容许开挖时宜选择直立式挡土墙进行支挡直立式挡土墙与仰斜式挡土墙相比墙后的主动土压力大因此要求墙身结构大所用材料多应尽量少用以降低成本。但是由于施工方便而被广泛采用。 3.3.3 俯斜式挡土墙 俯斜式挡土墙的背坡比要大于胸坡比其使用条件是由于空间位置的需要墙后需要填方有填方就要夯实填土6 这时只有俯斜式比较合理俯斜式墙

7、的主动土压力比较大因此其墙形结构大使用材料多应尽量少使用。在计算稳定性时要考虑填土部分。 3.3.4 衡重式挡土墙 衡重式挡土墙用在地面横坡较陡峻或地形狭窄的地方采用衡重式挡土墙墙背上下间设有衡重台利用衡重台上的填土重力使全墙重心后移增加墙身稳定其墙身结构小基础开挖量小比较经济是主要的挡土墙形式其缺点是结构复杂施工麻烦。重力式挡土墙材料多为块石、个别地方用混凝土。当下滑力较大时挡墙可与锚杆支护联合使用。 7 3.4 抗滑桩支挡结构 3.4.1抗滑桩 抗滑桩抗滑桩是一种置身于岩土体中的大型钢筋混凝土构筑物它是通过桩身将上部承受的滑坡推力传递给桩下部的侧向岩土体依靠桩下部的侧向阻力来承担滑坡的下滑

8、力从而使滑坡保持平衡或稳定。抗滑桩的使用条件是:一是滑坡体下滑力较大,二是滑坡剪出口深不宜设置工程措施,三是具有可靠的持力层。抗滑桩是埋入岩土体中的大型钢筋混凝土构筑物其施工难度较大材料应用较多成本高一般不宜采用如果通过方案对比确实需要且符合以上三个条件时可谨慎选择使用。为了降低成本减小桩身结构抗滑桩往往与预应力锚索,锚杆,联合使用。形成桩锚复合支挡结构。 在不符合上述条件土层地区、强风化地区经过论证确需抗滑桩时滑面以下桩长应该是桩长的一半桩截面要相对小一些桩心距要小一些。这时抗滑桩的截面可以是方桩8 有时候将矩形的长边对山体与常规的刚好相反。 坡脚桩板墙 3.4.2 锚索抗滑桩 锚索抗滑桩是

9、对抗滑桩的一种补充为了缩小抗滑桩的见面结构或抗滑桩的长度可在抗滑桩的顶部加锚索结构加了锚索结构后钢筋的布置要有变化在原受压面部分由于锚索的作用产生受拉区受拉拉力主要有钢筋来承担所以要加部分受拉钢筋钢筋量要根据拉力而定。此时锚索的锁定拉力要比常规的小15%左右这主要是要配合抗滑桩的受力状况。如果锚索是满负荷时滑体下滑时在抗滑桩还没有受力时锚索先受力而遭到破坏。 9 3.4.3锚筋桩 锚筋桩的使用条件一般情况下不提倡、不赞成使用锚筋桩只有在锚固段地层确实很坚硬人工挖孔及其困难而且地层抗压强度高于混凝土强度时可以使用锚筋桩。锚10 筋桩的锚筋的分布尽量与原设计的钢筋分布一致即锚筋结构分布在受拉区钢筋

10、要长短相间避免放在一个坡面上。在抗滑桩孔中钻孔要特变注意安全。 3.4.4 锚杆挡土墙 锚杆挡土墙是重力式挡土墙的补强当下滑力较大重力式挡土墙难以支挡土的下滑力时要采用锚杆式挡土墙3实践证明一根22的螺纹钢可提高6m浆砌块石的力潜力巨大。有条件的地方可以使用锚索挡土墙。有2个条件:一是要求基础的承载力要高。二是重力式挡土墙最好是直立式的。 3.4.5 锚索地梁,锚墩,挡土墙 对于基础承载力差重力式挡土墙是仰斜式结构的墙来讲可以使用锚索地梁挡土墙。锚索地梁挡土墙是重力式挡土墙的补强当下滑力较大重力式挡土墙难以支挡土的下11 滑力时要采用锚索地梁,锚墩,挡土墙。一根钢绞线可以加固15吨左右的力如果

11、是10根钢绞线可达150吨潜力巨大。有条件的地方可以使用锚索挡土墙。这里要求基础的承载力要高。使用锚索挡土墙的要求:一是滑力较大二是墙体要高三是锚索与水平夹角要小一些。 3.5 新型支挡结构 新型支挡结构是近20年发展起来的支挡结构体主要有悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙、加筋式挡土墙和锚杆式挡土墙等。 3.5.1 悬臂式挡土墙 悬臂式挡土墙主要使用于缺乏石料的地区、地基承载力较低的地段和墙高不超过6m的边坡。它是钢筋混凝土结构体由立壁、墙趾板和墙踵板组成。在实际中由于悬臂式挡土墙的立壁单薄抗击坡体下滑力有限往往被扶壁式挡12 土墙代替。 3.5.2 扶壁式挡土墙 扶壁式挡土墙适宜条件也是缺乏石料的

12、地区和地基承载力较低的地段。扶壁式挡土墙是悬臂式挡土墙基础上发展来的它是在悬臂式挡土墙的墙踵板与立壁之间加上若干道扶肋增加了结构的强度。其结构由立壁、墙趾板、墙踵板和扶肋四部分组成由于加了扶肋墙高可增加到6m以上。 13 3.5.3 加筋土式挡土墙 加筋土式挡土墙主要适宜于大型填方且填方的一边需要直立的工程。加筋土式挡土墙的挡土原理是土的侧压力传给墙面板墙面板再传递给拉筋拉筋再借助于与稳定土间的摩擦作用使其侧压力传递给稳定土从而达到稳定坡体的作用。它是由钢筋混凝土墙面板、填土和拉筋组成。这种结构体可承受地基较大的变形、还可以承受较大的荷载冲击、振动施工不用机械外形美观、占地少是填方工程首选的治

13、理措施。拉筋可以是条带状的也可以是土工格网。 3.5.4锚定板式挡土墙 锚定板式挡土墙主要适宜于大型填方且填方的一边需要直立的工程。它是由肋柱、锚定板、拉杆、挡土板和填土组成其挡土原理是土的侧压力传给挡土板挡土板再传递给肋柱肋柱通过拉筋转递给稳定土中的锚定板利用锚定14 板的抗拔力达到稳定填方土的作用。这种结构体可承受地基较大的变形、还可以承受较大的荷载冲击、振动施工不用机械外形美观、占地少是填方工程主要的治理措施。 3.5.5 锚杆式挡土墙 锚杆式挡土墙主要使用在山坡前需要填方且填方部分需要直立的工程。锚杆式挡土墙的挡土原理是填土将侧压力转给挡土板挡土板传递给锚杆锚杆再传递给稳定的山体中从而

14、达到稳定坡体的作用锚杆式挡土墙其结构是由锚杆、钢筋混凝土面板和锚杆反力支撑柱组成。其优点是对地基的要求不高使用坡高不限且经济实用。 15 以上主要是边下部的支挡方法对于中小型边坡采取其中的一项就可以了。然而在实际中一个较大型滑坡只用下部支挡措施是难以奏效的在其上部需要采取进一步的措施才能稳固滑坡体这就提到了中部的支挡方法根据实际工作经验中部的支挡方法最主要的是锚固方法即锚杆,锚索,锚固、喷锚支护锚固等。 3.6 锚固措施 3.6.1 预应力锚杆,锚索,锚固 当土质,岩质,滑坡高陡滑裂面埋深较大下部的支挡措施难以使坡体稳固时需要在坡体的中部采用锚固措施对于坡体变形明显的边坡要采用预应力锚杆,锚索

15、,加以锚固当潜在的下滑力较大时须采用预应力锚索锚固,当下滑力较小时采用预应力锚杆锚固。 16 3.6.2 支撑反力结构 使用预应力锚固措施就要有锚固力的反力支撑结构常用的支撑结构是格构梁。而对坡面高低变化大且整平困难的岩质边坡建议采用正方形反力支撑板其效果与格构梁是一样的但施工方便成本较低是值得考虑的一种反力支撑结构。 3.6.3 土钉墙锚固 土钉墙是砂浆锚杆与喷射混凝土墙体的结合体是常用的锚固结构体。土钉墙锚固工程主要是对新开挖的边坡进行加固如建筑基坑开挖的边坡等。土钉墙要求边坡具有一定的天然凝聚力且坡面无水或者水比较少因此在地下水较发育或者边坡土质松散时一般不采用土钉墙。 土钉墙施工有其特殊的要求这就是自上而下、边开挖边进行土钉墙施工而且对每次开挖深度有一定的要求。 3.6.4 喷锚支护加固 17