滑坡地质灾害防治理论及技术ppt课件.pptx

《滑坡地质灾害防治理论及技术ppt课件.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《滑坡地质灾害防治理论及技术ppt课件.pptx（92页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、地质灾害防治理论及技术,滑 坡 篇,滑坡灾害防治理论及技术,2,提 纲,一、概况二、滑坡灾害防治原则三、滑坡灾害防治技术四、滑坡灾害防治工程图示五、秭归县飞宝槽滑坡防治六、日本七五三滑坡治理,地质灾害多发“我国地质灾害种类多、分布广、危害大，约27万处隐患点分布在重大工程区、400多个城镇和上万个村庄，直接威胁和影响人口约8000多万，防治任务十分艰巨。”-国土部地环司司长关凤峻国家和民众的需求背后，是巨大的地质灾害防治市场。据不完全统计，2012年全国各级财政在地灾防治方面的资金投入超过了200亿元。目前，全国共有近4000余家地灾防治行业资质单位，10万多名专业人员在从事地质灾害防治工作。

2、,一、概况,3,4,滑坡灾害防治理论及技术,地质灾害类型构成（2013年）,一、概况,1999年11月1日，国土资源部下发了关于实行建设用地地质灾害危险性评估的通知（国土资发1999392）2003年11月24日中华人民共和国国务院令第394号公布：地质灾害防治条例 2006年1月13日颁布实施了国家突发地质灾害应急预案2011年6月发布国务院关于加强地质灾害防治工作的决定2012年 国务院批复了全国地质灾害防治“十二五”规划,一、概况,5,一、概况概况,6,滑坡灾害防治理论及技术,1963年10月9日意大利Vajont水库滑坡,2.5-3.0亿m3的超巨型高速岩质滑坡体；运动速度约15-30

3、m/s；对岸涌浪超出坝顶达250m，左岸达150m;,下游数公里的龙热罗涅、皮触格、维拉诺瓦、里札里塔和法斯等市镇被冲毁，死亡近2500人；坝前1.8km长的库段被填满成为“石库”；,Vajont滑坡平面图,6,易贡巨型高速滑坡,楔形槽,2000年4月9日，西藏藏布发生高速巨型滑坡，历时约10分钟，滑程约8千米，高差约3330米，滑坡体截断了易贡藏布河形成天然大坝。滑坡后缘高程5520m，长 2 500m，宽 2 500m，厚 60m，体积 2.8 3.0亿m3。,一、概况,7,二、滑坡灾害防治原则,1.正确认识滑坡原则2.预防为主的原则3.一次根治不留后患的原则4.全面规划分期治理原则5.综

4、合治理原则6.治早治小的原则7.技术可行经济合理的原则8.科学施工原则9.动态设计动态施工的原则10.加强防滑工程维修保养原则,8,滑坡灾害防治理论及技术,七种武器,古龙小说代表作七个系列：长生剑、孔雀翎、碧玉刀、多情环、离别钩、霸王枪、拳头。非一般江湖武器，件件精妙绝伦。,9,三、滑坡灾害防治技术,三、滑坡灾害防治技术,整治已发生的滑坡或防治潜在滑坡的发生，主要任务在于减小滑动力和加大抗滑力。由于减小滑动力和加大抗滑力的机理不一样，从而产生了众多的抗滑措施。到目前为止，治理滑坡的工程措施大致有下表几种。,10,滑坡灾害防治理论及技术,三、滑坡灾害防治技术,1.排水 由于水是形成滑坡的重要作用

5、因素，特别是作用于滑动面(带)的水增大滑带土的孔隙水压力，降低强度参数，减小滑阻力，因此修建排水工程总是治理滑坡中首先应考虑的措施。排水原则：以拦截和旁引为原则，用截水沟将地表水引入天然沟谷。地表排水特点：技术简单易行且加固效果好、工程造价低而应用极广，几乎所有滑坡整治工程都包括地表排水工程。只要运用得当，仅用地表排水即可整治滑坡。地下排水特点：能大大降低孔隙水压力，增加有效正应力从而提高抗滑力，因此加固效果极佳，工程造价也较低，应用也很广泛。尤其是大型滑坡的整治，深部大规模的排水往往是首选的整治措施。但其施工技术比起地表排水来要复杂得多。,11,滑坡灾害防治理论及技术,三、滑坡灾害防治技术,

6、（1）地表排水目的：滑坡区以上山坡来水截排不使其流入滑坡区，把滑坡区内的降水及地下水露头通过人工沟道尽快排出滑坡区。地表排水系统包含：滑坡区以外的山坡截水沟、滑坡区内的树枝状排水沟及自然沟的疏通和铺砌。山坡截水沟滑坡可能发展的范围外至少5m；断面尺寸取决于汇水面积、地面土质和坡度、植被及降雨量；纵坡不小于2，陡坡地段设置跌水或急流槽；,12,滑坡灾害防治理论及技术,三、滑坡灾害防治技术,（1）地表排水滑坡体内的树枝状排水沟主沟方向尽量与滑坡的主滑方向一致；充分利用滑体内自然沟；支沟3050m设置一条；支沟与主滑方向相交3045，以免滑坡滑动时拉裂错断，水流灌入滑体；跨越滑坡裂缝的排水沟在滑坡稳

7、定前应做成搭接式活动接头或沟底铺设柔性隔水土工布，稳定后做成永久性；泉水、湿地水引排多采用明沟与盲沟相结合的方式引入附近排水沟。自然沟充分利用历史上已经形成的排水通道；沟岸坍塌、堵塞段应进行疏通；根据实际情况局部地段铺砌。,13,滑坡灾害防治理论及技术,滑坡灾害防治理论及技术,14,滑坡体上排水系统,截水沟,三、滑坡灾害防治技术,15,滑坡灾害防治理论及技术,截水沟,排水沟,注意：排水沟断面：凹形，跌水坎为斜面,新加坡边坡排水沟,香港边坡排水沟,三、滑坡灾害防治技术,16,三、滑坡灾害防治技术,（2）地下水处理 原理：阶段补给滑带的水源，降低地下水位，减少滑带土的孔隙水压力，提高其抗剪强度，从

8、而增大滑坡的稳定性。主要的排水措施有：截水盲沟盲（遂）洞仰斜钻孔群排水垂直孔群排水井群抽水虹吸排水支撑盲沟边坡渗沟洞-孔联合排水 垂直排水钻孔与深部水平排水廊道(隧洞)相结合的排水体系得到较广泛的应用，将排水措施与改变斜坡几何形态联合可以获得更佳的整治效果。同时，植树造林也可避免浅薄层土质流失，减少大滑坡产生的概率。,17,滑坡灾害防治理论及技术,三、滑坡灾害防治技术,（2）地下水处理 整治滑坡体中的水 坡后 截水盲洞（有稳定含水层供水时）截水盲沟（地下水丰富时）坡面 坡面渗沟 坡前缘 边坡渗沟 深度和宽度约1.52m，间隔610m 可以单根、分技或拱型分布 支撑盲沟 深几m几十m，延到滑动面

9、下 间隔约610m一条 整治滑动带附近地下水 拦截 浅层：截水渗沟、盲沟 深层：盲洞、平孔 疏干 前缘：支撑盲沟 其它部位：盲洞、平孔 降低地下水位 地下水由下向上补给时：盲洞、平孔 滑动面下有固定排水层时：钻孔 到排水层,18,滑坡灾害防治理论及技术,三、滑坡灾害防治技术,19,滑坡灾害防治理论及技术,支撑盲沟,截水盲沟构造,支撑盲沟,平孔排水平面布置,三、滑坡灾害防治技术,排除深层地下水 长水平钻孔 仰角：10 15（常代替盲洞）孔径：79150mm 深度：最大已达200m 集水井 直径3.5m以上 用泵抽水 深度1530m 下端用水平钻孔 井壁排水孔23层 集水井多用于基岩面上的滑坡 对

10、正在滑动的滑坡：深度达到滑动面上为止 对 暂未滑动的滑坡 深度应进入基岩23m 滑坡区外,20,滑坡灾害防治理论及技术,日本滑坡治理地下排水工程,集水井,三、滑坡灾害防治技术,日本滑坡治理地下排水工程,排水孔、廊道、盲沟,三、滑坡灾害防治技术,三、滑坡灾害防治技术,2.支挡建筑（1）抗滑挡墙 类型 重力式挡墙 干砌片石 浆砌片石 混凝土 桩板墙 钢筋泥凝土 锚杆挡墙 加筋土 装配式挡墙 截面形状 位置 置于滑坡体前缘 置于滑动面下一定深度 如滑坡体有锁固段时，宜置于锁固段处 如滑坡为多级滑动，可分级支挡,23,滑坡灾害防治理论及技术,截面形状,24,滑坡灾害防治理论及技术,三、滑坡灾害防治技术

11、,设计计算步骤 确定墙的位置和范围 确定墙高 确定基础埋置深度 计算可以利用的被动土压力 挡土墙的抗滑、抗倾覆、基底压力、墙身截面强度检算 设计施工时注意事项挡墙上部的滑坡推力比土压力大，应注意挡墙上部各截面的检算当有2层以上滑动面存在时，应计算各层滑动力的合力进行检算当原挡土墙不稳定时，应考虑新旧挡墙作为整体抗滑，应特别检算连接处，必要时可对连接处加设钢筋当考虑地震和浸水条件下的附加力时，方法同一般挡土墙如采用沉井方法施工，应特别加固刃脚部分最好在旱季施工，一定要分期分批跳槽开挖，不允许全面开挖应从两侧向主轴线进行，必要时应先在主轴线处打几根桩，再从两侧开挖,25,滑坡灾害防治理论及技术,三

12、、滑坡灾害防治技术,26,滑坡灾害防治理论及技术,抗滑挡土墙,三、滑坡灾害防治技术,（2）抗滑桩 抗滑桩是将桩插入滑动面(带)以下的稳定地层中，利用稳定地层的锚固作用以平衡滑坡推力，稳定滑坡的一种结构物。,27,滑坡灾害防治理论及技术,抗滑桩受力简图a）悬臂装 b）全埋式桩,三、滑坡灾害防治技术,（2）抗滑桩 主要优点适用于深层滑坡、非塑性流滑坡、处理正在活动的滑坡、缺乏石料的地区设桩位置灵活 坡体前缘附近、坡体其它部位 单桩、群桩、多排桩 可与其它抗滑措施组合使用每根桩工程量不大，施工时对滑坡影响小自两侧向主轴施工时，不影响滑坡活动性对已通车的线路和已投产的厂矿，不影响正常生产桩孔本身是个很

13、好的探测井，可确定滑动面准确位置和其他参数,28,滑坡灾害防治理论及技术,三、滑坡灾害防治技术,（2）抗滑桩特点：对一些中、深层滑坡，用抗滑挡墙难以整治的情况下，可以用抗滑桩。抗滑桩是一种被实践证明效果较好的传统滑体加固方式。原理：桩身嵌固在滑动面以下的稳固地层内，借以抗衡滑坡体的下滑力，这是整治滑坡比较有效的措施。缺点：由于其多为悬臂梁式设置，不但受力状态不理想，而且为克服较大的弯矩作用，往往设计的断面较大，配筋率较高，造价也非常高。,29,滑坡灾害防治理论及技术,三、滑坡灾害防治技术,抗滑桩的类型：按桩身材质分有：木桩、钢管桩、钢筋混凝土桩等；按桩身截面形式分：圆形状、管桩、方形桩、矩形桩

14、等；按成桩工艺分有：钻孔桩和挖孔桩；按桩的受力状态分有：全埋式桩、悬臂桩和埋入式桩；按桩身刚度与桩周岩土强度对比及桩身变形分有：刚性桩、弹性桩；按桩体组合形式分有：单桩、排架桩和钢架桩等；按桩头约束条件分有：普通桩和锚索桩。,30,滑坡灾害防治理论及技术,三、滑坡灾害防治技术,常用抗滑桩的基本形式：实际工作中应根据滑坡的类型、规模和地质条件以及滑床的岩土状况、施工条件和工期要求来选择具体的桩型。,31,滑坡灾害防治理论及技术,全埋式桩,悬臂桩,埋入式桩,承台式桩,椅式桩（h形桩）,排架桩,钢架桩,锚索桩,1-原地面；2-滑动面；3-锚索,三、滑坡灾害防治技术,抗滑桩形状：矩形（我国多用），长边

15、平行滑动方向 圆形（日本多用）组合形式：桩板墙 锚索桩 锚索桩板墙,32,滑坡灾害防治理论及技术,三、滑坡灾害防治技术,33,滑坡灾害防治理论及技术,抗滑桩平面布置示意图,圆桩,方桩,挡土墙,三、滑坡灾害防治技术,34,滑坡灾害防治理论及技术,三、滑坡灾害防治技术,35,滑坡灾害防治理论及技术,拉杆锚固桩轴侧投影图,三、滑坡灾害防治技术,抗滑桩的破坏形式：抗滑桩间距过大、滑体含水量高程流塑状滑体土从桩间流出；抗滑桩抗剪能力不足，桩身在滑动面处被剪断；抗滑桩抗弯能力不足，在最大弯矩处被剪断；抗滑桩埋深不足，锚固力不够，被推倒；抗滑桩桩前滑面一下岩土软弱抗力不足产生较大塑性变形，使桩的变形过大而超

16、出允许范围；抗滑桩高出滑面的高度不足或桩位选择不合理，桩虽有足够的强度，但滑坡从桩顶以上剪出（即越顶）；,36,滑坡灾害防治理论及技术,三、滑坡灾害防治技术,在边坡加固工程中，中部设置的半坡桩的破坏。设桩处不留平台的情况：桩的埋深偏浅，特别是桩头设有锚索的情况，常因边坡下部开挖，跑破震动而引起坡体松弛，甚至局部滑动，造成半坡桩锚固段不足而变形。设桩处留有宽平台的情况：一般宽为35倍桩径，即68m宽，桩的埋深适当加大，基本可以造成半无限体的锚固条件，并限制下部边坡的开挖爆破，才能保证半坡桩的作用。,37,滑坡灾害防治理论及技术,半坡抗滑桩示意图,不留宽平台的半坡桩,留有宽平台的半坡桩,三、滑坡灾

17、害防治技术,桩的平面位置及其间距：抗滑桩的平面位置和间距，一般应根据滑坡的地层性质、推力大小、滑动面坡度、滑坡厚度、施工条件、桩截面大小以及锚固深度等因素综合考虑决定。1滑体的上部，滑动面陡，拉张裂缝多，不宜设桩；中部滑动面往往较深且下滑力大，亦不宜设桩；下部滑动面较缓，下滑力较小或系抗滑地段，经常是较好的设桩位置。实际布置时，还要考虑施工场地，施工荷载影响等因素。2抗滑桩的间距受许多因素的影响，目前尚无较成熟的计算方法。合适的桩距应该使桩间滑体具有足够的稳定性，在下滑力作用下不致从桩间挤出。也就是说，可按桩间土体与两侧被桩所阻止的土体的摩擦力大于桩所承受的滑坡推力来估算。规范规定抗滑桩桩间距

18、宜为610m，一般取48m。,38,滑坡灾害防治理论及技术,三、滑坡灾害防治技术,综上两条基本原则：抗滑桩一般设置在滑坡前缘抗滑地段。通常布置成一排，其走向与滑体的滑动方向相垂直成直线形或曲线形。桩与桩的间距决定于滑坡的推力大小、滑体土的密实度和强度、桩的截面大小、桩的长度和锚固深度，以及施工条件等因素。初步设置可按在能形成土拱的条件下，两桩间土体与两侧被桩所阻的土体的摩阻力不小于桩所承受的滑坡推力来估计。通常在滑坡主轴附近间距小，两侧间距稍大。桩一般应在同一轴线上，如地形转折限制，可考虑分段设桩，但每段范围内桩轴心应在同一轴线上。,39,滑坡灾害防治理论及技术,三、滑坡灾害防治技术,对于较潮

19、湿的滑体和较小截面的桩，也可布置成23排，按品字形或梅花形交错布置。多排桩中每桩所受的滑坡推力，可从滑体的密实程度和潮湿程度以及施工便利方面来考虑选定。一般上下排的间距可用桩截面宽度的23倍。目前，我国抗滑桩的施工多采用人力半机械化施工。因此，一般不宜使用特别长（深）的抗滑桩。对地质条件简单、滑动面不深的中、小型滑坡，可在滑坡前缘设置一排抗滑桩。对于轴向很长的多级滑坡或推力很大的滑坡，宜设二排、三排抗滑桩，分级设置，也可采用上部设抗滑桩，下部设挡土墙方案整治滑坡。,40,滑坡灾害防治理论及技术,三、滑坡灾害防治技术,桩的锚固深度：桩埋入滑面以下稳定地层内的适宜锚固深度，与该地层的强度、桩所承受

20、的滑坡推力、桩的相对刚度、桩的截面大小、桩间距以及桩前滑面以上滑体对桩的反力等有关。确定标准：原则上由桩的锚固深度传递到滑面以下地层的侧向压应力不得大于该地层的容许侧向抗压强度，桩基底的最大压应力不得大于地基的容许承载力来决定。锚固深度不足，易引起桩效用的失败；但锚固过深则将导致工程量的增加和施工的困难。有时可适当缩小桩的间距以减小每根桩所承受的滑坡推力，有时可调整桩的截面以增大桩的相对刚度，从而达到减小锚固深度的目的。常用的锚固深度，对于土层或软质岩层约为1/32/5桩长，对于完整、较坚硬的岩层可采用1/4桩长。三峡规范的建议值为1/32/5。,41,滑坡灾害防治理论及技术,三、滑坡灾害防治

21、技术,坑滑桩布置：位置：多在滑坡前缘附近，滑体较薄部位排列 一排或多排 每排呈拱型 有利于承受推力 有利于边桩多分担荷载 排间距：取决于推力分配，一般一个滑块一排桩间距 有土拱试验时：采用试验资料 无土拱试验时：为25倍桩径 滑体主轴部位密，其它部位疏 土体密实时桩疏，土体松散时桩密埋深：一般到滑动面下1/3-1/2 桩长 抗滑桩尺寸：一般为24最大有68.5（贵昆铁路二梯隧道出口处滑坡）,42,滑坡灾害防治理论及技术,三、滑坡灾害防治技术,抗滑桩设计的基本步骤：(1)在选定设桩的位置后，根据滑坡推力、地基地层性质、桩用材料等资料拟定桩的间距截面形状与尺寸和埋置深度。(2)计算桩的变形系数及换

22、算深度，来判断按刚性桩或弹性桩来计算。(3)根据桩前滑体有无剩余抗滑力及地形地质情况确定滑面处的弯矩(M0)、剪力(Q0)和地基系数值。,43,滑坡灾害防治理论及技术,三、滑坡灾害防治技术,(4)根据桩底的边界条件采用相应的计算公式求算滑面处的水平位移(displacement)和转角(turning)及其下若干点(刚性桩一般每深1m取一点，弹性桩一般每深0.2m取一点)处的地层侧向弹性应力(elastic resistance)、截面剪力(shear)和弯矩(moment)等，同时求出最大剪力及其位置，最大弯矩及其位置。(5)校核地基强度。若桩身作用于地基地层的弹性应力超过其容许值或小于其容

23、许值过多时，则需调整桩的埋深，或桩的截面尺寸，或桩的间距后重新计算，直至合理地满足要求为止。(6)根据计算的最后结果，绘制作用于桩身的弯矩图和剪力图。对于钢筋混凝土桩，据以进行桩的结构设计。,44,滑坡灾害防治理论及技术,三、滑坡灾害防治技术,45,滑坡灾害防治理论及技术,抗滑桩工程示例,（3）锚杆及锚杆挡墙 锚杆挡墙组成：肋桩、档板、锚杆锚杆档墙设计：荷载：将滑坡推力换算成每根肋桩上承受荷载；肋桩上的荷载全部由锚杆承担，故按分布荷载下的简支梁求算解每根锚杆所受控力。锚杆断面和长度：按锚杆所受拉力计算；进行抗拨试验锚杆长度：结构长度（滑动面上）；有效长度（滑动面下）锚杆和肋桩连按：螺帽和垫板；

24、钢筋头折弯锚杆和肋柱原则上按允许应力法设计，使挡板损坏几块也不影响整个工程挡板受力按简支梁设计,46,滑坡灾害防治理论及技术,三、滑坡灾害防治技术,锚固示例,47,滑坡灾害防治理论及技术,三、滑坡灾害防治技术,抗拨试验的破坏判据：钢筋拉断、钢筋与砂浆脱离、锚杆与地层脱离、砂浆破裂、地层破坏。,48,滑坡灾害防治理论及技术,三、滑坡灾害防治技术,49,滑坡灾害防治理论及技术,大锚头锚杆技术示例,50,滑坡灾害防治理论及技术,锚拉梁工程示例,（4）预应力锚索 预应力锚索单独稳定滑坡是在其中、前部打若干排锚索，锚于滑动面以下稳定地层中，加预应力500 3 000 kN以上，增加对滑动面的垂直压力从而

25、提高摩阻力和水平抗力，变被动受力为主动抗滑。地面用梁或锚墩作反力装置给滑体施加一预应力来稳定滑坡，这样能有效地阻止滑坡的移动。,51,滑坡灾害防治理论及技术,三、滑坡灾害防治技术,原理：将锚索设置在滑动面下锚固段 通过反力装置 桩 桩架 地梁 将滑坡推力传入锚固段 锚墩 优点：开挖滑体、对滑体扰动小、能机械施工、比抗滑桩工程节省投资约50%。适用性：主要用于岩质滑坡 结合性：常与抗滑挡墙结合使用,52,滑坡灾害防治理论及技术,三、滑坡灾害防治技术,53,滑坡灾害防治理论及技术,预应力锚索锚固工程,54,滑坡灾害防治理论及技术,组合抗滑工程,（5）微型钢花管注浆群桩 位置：布置在滑坡体抗滑段 方

26、法：采用两排或多排钻孔，下入钢花管注浆，使注浆钢 花管与其间的岩土体形成一个整体，共同抗滑 适用：中、小型粘土滑坡；临时稳定措施 优点：便于施工，环境破坏小，钢材及水泥用量少；改变了滑体及滑动面性质，提高滑动面局部c、值；对滑坡起支挡作用；使钢管与其间的土体作为整体抗滑；压力注浆体对周围土体的挤密作用；,55,滑坡灾害防治理论及技术,三、滑坡灾害防治技术,3.削方减载 原理：消减推动滑坡产生区的物质(即减重)，增加阻止滑坡产生区的物质(即反压），减缓边坡的总坡度。适用范围：对厚度大、主滑段和牵引段滑面较陡的滑坡体其治理效果更加明显；主要用于推动式滑坡；其它滑坡如滑动面上陡下缓时，也可采用。要求

27、：减重时应保证滑坡不会向后部或两侧发展；反压时应保证不堵塞原地下水通道；需先准确判定主滑、牵引和抗滑段的位置。优点：经济；技术上简单易行；防治效果好；解决问题彻底。缺点：土石方开挖量大；岩性较硬、工作面又相对狭窄时开挖较困难.计算方法：英国的Hutchinson提出的“中性线”方法为减重和反压计算提供了理论依据。,56,滑坡灾害防治理论及技术,三、滑坡灾害防治技术,4.改变土体性质 对于软基和由软土构成的边坡，可以采用物理或化学的处理方法,改变土体性质,以提高边坡的稳定性.方法：电渗法、焙烧法、灌浆法和离子交换法等。电渗法是利用电场排水作用，降低土层含水量，从而加固土体。焙烧法是将气态或液态燃

28、料与空气压入混合燃烧室内进行燃烧，再用特殊压气泵将燃烧后的高温气体通过钻孔压入地下，焙烧土层，增加土层的强度和耐久性。灌浆法是将水泥或化学材料灌入滑动带以及其上下部位的裂隙中，以提高土的密实性和强度，稳定土体。离子交换法是利用阳离子的扩散效应，由溶液中的阳离子交换出土中的阳离子，使土体稳定。.特点：所有以上各种方法，都较为复杂、昂贵。国外虽有一些零星的报导，但经验尚少，或不够成熟。国内使用的经验就更少，有待继续研究发展。,57,滑坡灾害防治理论及技术,三、滑坡灾害防治技术,58,滑坡灾害防治理论及技术,台阶式边坡,电化学加固法（1-铁棒；2-铁管）,焙烧导洞（1-中心烟道；2-垂直风道；3-焙

29、烧导洞）,阿底滑坡断面（1-填筑土；2-洪坡积砂粘土夹碎块石；3-冲击砂卵石层；4-砂页岩互层；5-推测滑动面）,三、滑坡灾害防治技术,5.处理滑体本身 对不会引起向后和两侧发展的小滑坡：清除；采用工程措施使其改变滑动方向；旱桥。6.防止滑坡前缘被水流冲刷 河 丁坝 江 坝 顺坝 使 水流远离滑体 湖 采用 格坝 在滑体前缘形成淤积带 海 低坝 水库 护岸 干砌片石护坡 浆砌片石护坡 挡土墙 钢筋混凝土沉排 石笼,59,滑坡灾害防治理论及技术,三、滑坡灾害防治技术,格构加固技术作用、特点及适用条件：格构加固技术是利用浆砌块石、现浇钢筋混凝土或预制预应力混凝土进行边坡坡面防护，并利用锚杆或锚索加

30、以固定的一种边坡加固技术。格构技术一般与环境美化相结合，利用框格护坡，同时在框格之内种植花草可以达到极其美观的效果。这种技术在地质灾害治理、公路高陡边坡加固中被广泛采用，其护坡达到既美观又安全的良好效果。主要作用：将边坡坡体的剩余下滑力或土压力、岩石压力分配给格构结点处的锚杆或锚索，然后通过锚索传递给稳定地层，从而使边坡坡体在由锚杆或锚索提供的锚固力的作用下处于稳定状态。因此就格构本身来讲仅仅是一种传力结构，而加固的抗滑力主要由格构结点处的锚杆或锚索提供。一般提及到的格构加固技术是一种广义的术语，它包含了格构本身和锚杆(索)两部分。,60,滑坡灾害防治理论及技术,三、滑坡灾害防治技术,优点：布

31、置灵活、格构形式多样、截面调整方便、与坡面密贴、可随坡就势等显著优点。并且框格内视情况可挂网(钢筋网、铁丝网或土工网)、植草、喷射混凝土进行防护，也可用现浇混凝土(钢筋混凝土或素凝土)板进行加固。适用条件：根据格构的特点和作用，格构加固技术特别适用于坡度较陡、坡体岩土均匀且较坚硬的边坡或滑坡。但应当注意，对于不同稳定性的边坡应采用不同的格构形式和锚固形式的组合进行加固或坡面防护。例如：当边坡坡度较缓，稳定性好，只因前缘表层开挖局部出现塌滑时，可修整坡面后，采用浆砌块石格构护坡，必要时可加系统锚杆锚固；如果边坡较陡，稳定性差，则应选择现浇钢筋混凝土格构加锚杆(索)进行加固；而对于稳定性差、下滑力

32、大的滑坡，可用现浇钢筋混凝土格构加预应力锚杆(索)进行加固。,61,滑坡灾害防治理论及技术,三、滑坡灾害防治技术,格构的结构型式及其布置 根据格构采用的材料不同，格构可分为浆砌块石格构、现浇钢筋混凝土格构和预制预应力混凝土格构(又称PC格构)。其中PC格构在日本应用较为广泛，并有较为完善的设计施工规范；目前我国在边坡工程中主要使用浆砌块石和现浇钢筋混凝土格构，格构的常用型式有4种：1)方型：指顺边坡倾向和沿边坡走向设置方格状格构。2)菱型：沿平整边坡坡面斜向设置格构。3)人字型：按顺边坡倾向设置浆砌块石条带，沿条带之间向上设置人字型浆砌块石拱或钢筋混凝土。4)弧型：按顺边坡倾向设置浆砌块石或钢

33、筋混凝土条带，沿条带之间向上设置弧型浆砌块石拱或钢筋混凝土。,62,滑坡灾害防治理论及技术,三、滑坡灾害防治技术,63,滑坡灾害防治理论及技术,三、滑坡灾害防治技术,1）浆砌块石格构 浆砌块石格构可分为方型、菱型、人字型和弧型四种型式。各种型式格构水平间距均应小于30m。浆砌块石断面设计以类比法为主，采用的断面高宽一般不小于300mm200mm。浆砌块石格构边坡坡面应平整，坡度一般小于35。为了保证格构的稳定性，可根据岩土体结构和强度在格构节点设置锚杆，系统锚杆长度一般35m，全粘结灌浆。若岩土体较为破碎和易溜滑时，可采用锚杆加固，加固锚杆长度由计算确定，全粘结灌浆，注浆压力一般为0510MP

34、a。,64,滑坡灾害防治理论及技术,三、滑坡灾害防治技术,2）现浇钢筋混凝土格构 现浇钢筋混凝土格构同样有方型、菱型、人字型和弧型四种型式。方型和菱型格构水平间距均应小于50m，人字型和弧型格构水平间距均应小于45m。钢筋混凝土格构断面设计应采用简支梁法进行弯矩计算，并采用类比法校核。一般断面高宽不小于300mm250mm。格构纵向钢筋应采用14以上直径的级螺纹钢筋，箍筋应采用6以上直径的钢筋。格构混凝土强度等级不应低于C25。,65,滑坡灾害防治理论及技术,三、滑坡灾害防治技术,PC格构加固技术 PC(Prestress Concrete Frame Anchor Method)格构加固技术

35、是从锚固技术发展起来的，它是由预制预应力混凝土框架和灌浆锚索组成，它将传统的现浇四菱锥台式锚墩结构改为预制预应力混凝土构件，其加固机理是：锚固力通过预制预应力混凝土构件传递给边坡面，从而保持边坡的稳定。该方法在日本推广已有十多年的历史，成立了PC协会，经过PC协会会员的不断开发与改良，已有多种型号规格可供选择。PC格构加固技术有较为完善的设计施工规范，实现了标准化和系列化，在日本的许多重要工程中得到了应用。,66,滑坡灾害防治理论及技术,三、滑坡灾害防治技术,QS格构加固技术QS(Quick&Strong)格构加固技术是指用一种在工厂中预先组装好的可折叠式钢筋笼，组装在坡面上之后，在钢筋笼中喷

36、射混凝土，从而在坡面上形成钢筋混凝土框架的一种加固方法。该技术无论在现场的施工性能还是在构造强度上都具有明显的优势。在急倾斜的坡面上架设箍筋是十分困难的，而且相当费时，QS框架的构件，是在工厂中生产出预先组装好箍筋的折叠式钢筋笼，然后把它运送到现场打开即可使用的一种具有优越施工性能的构件。QS格构加固技术必要时采用锚杆或锚索等来进行补强，QS格构加固技术即使是用于带有地锚的框架坡面保护也是很适用、很经济以及施工性能有其独特之处。,67,滑坡灾害防治理论及技术,三、滑坡灾害防治技术,格构加固设计的一般要求格构设计必须充分考虑工程的服务期限，服务期限一般不少于被保护对象的设计使用年限。设计之前，应

37、在调查、收集、分析原有地形、地质资料的基础上，进行详细工程地质勘察，进行现场钻探和各种试验，搞清楚地质体的强度、渗透性、断层和节理的形态与产状，以及边坡的环境地质条件；并对边坡稳定系数进行计算，作为设计的依据。边坡设计荷载应包括边坡体自重、静水压力、渗透压力、孔隙水压力、地震力等。对于整体稳定性好，并满足设计安全系数要求的边坡，可采用浆砌块石格构进行护坡。采用经验类比法进行设计，坡度一般不大于35，即11.7。当边坡高度超过30m时，须设马道放坡，马道宽2.03.0m。,68,滑坡灾害防治理论及技术,图,三、滑坡灾害防治技术,格构加固设计的一般要求对于整体稳定性好，但前缘出现溜滑或坍滑的滑坡，

38、或坡度大于35的高陡边坡，宜采用现浇钢筋混凝土格构进行护坡，并采用锚杆进行加固。采用经验类比和极限平衡法相结合的方法进行设计。锚杆须穿过潜在滑面34.0m，且采用全粘结灌浆。对于整体稳定性差，且前沿坡面须防护和美化的滑坡，宜采用现浇钢筋混凝土格构与预应力锚索进行防护。而对于整体稳定性差、滑坡推力过大，且前沿坡面须防护和美化的滑坡，宜采用预制预应力钢筋混凝土格构与预应力锚索进行防护。,69,滑坡灾害防治理论及技术,三、滑坡灾害防治技术,7.高地震区的滑坡 松散岩体或饱水土体带易形成规模较大滑坡群宜绕避 对单个滑坡且规模不大时据地震烈度计算地震推力 抗滑工程最好采用 全埋式（如埋入式抗滑桩）整体性

39、较好的工程结构 尽早将地下水排出滑体 8.绕避 复杂滑坡 性质不易确定 下穿隧道 工期中不能整治完成 跨江过河 大型滑坡 线路外移 滑坡群,70,滑坡灾害防治理论及技术,三、滑坡灾害防治技术,9.滑坡防治新技术-轻量土技术轻量土：将轻量材料混入到土中合成人工材料容 重：2 16kN/m3的范围内，密度通常为普通土的1/1001/50；强度和变形特性可以调配,71,滑坡灾害防治理论及技术,三、滑坡灾害防治技术,轻量土性质特点：1、轻量性（容重为普通土的1/701/50）2、自立性（侧向变形很小，外荷载作用不到侧壁）3、耐压性（变形模量小）4、耐久性（不受雨水、浸泡影响）5、缓冲性（应变的特性，可

40、作缓冲材料）6、施工性（不需振捣和碾压，人工搬运、辅砌）7、隔热性（良好的保温隔热材料，可用于寒冷、冻土地区）8、经济性（可以再利用）9、环境性（无环境污染）,72,滑坡灾害防治理论及技术,三、滑坡灾害防治技术,发泡颗粒,发泡颗粒混合轻量土,三、滑坡灾害防治技术,界面系软气泡,气泡混合轻量土,土、水泥、水和发泡剂混合、固化而成,三、滑坡灾害防治技术,EPS(Expanded polystyrene sheet聚苯乙烯树脂加入发泡剂),三、滑坡灾害防治技术,削方回填减荷,三、滑坡灾害防治技术,由于轻量土所增加的垂直方向的附加应力和侧向土压力很小，路基填筑对下滑力或滑动力矩贡献不大,所以，滑坡治理

41、可按没有填筑路基或略微增大地面荷载时进行稳定性评价和治理设计。,滑坡地段路基填筑,三、滑坡灾害防治技术,轻量土施工效果,三、滑坡灾害防治技术,概况：长约700m，宽400m，深25m。顺层土质滑坡2009年5月1718日，GPS实测位移量达15.3cm/日。远远超出手册规定2mm/hr（48mm/日）的严重警戒值。最大位移8.7m。,六、日本七五三滑坡治理,六、日本七五三滑坡治理,变形破坏情况：,2009.4.13,2009.7.21,80,发现及治理经过：1991年10月，被農林水産省划定为滑坡区域；2009年2月25日，发现滑坡裂缝2009年4月9日，居民搬迁避让，设立现场指挥部2009年

42、4月29日，县市、道路、河流、电力等召开紧急联络会2009年5月18日，专家会2009年5月28日，开始钻孔排水工程2009年6月7日，向山形县知事报告调查结果2009年6月8日，发布记者招待会2009年7月2日，根据砂防法律张贴官报告示2009年6月下旬，位移逐渐收敛、稳定,六、日本七五三滑坡治理,81,错段道路 破坏农田,六、日本七五三滑坡治理,变形破坏情况：,错段道路,破坏农田,房屋下限3m,82,变形破坏情况：,滑坡后壁,错断道路,破坏桥梁,六、日本七五三滑坡治理,83,六、日本七五三滑坡治理,采取措施：,指挥总部,现场指挥部,设置指挥部,84,采取措施：,六、日本七五三滑坡治理,见学

43、会,媒体记者发布会,PWRI 专家咨询指导,85,六、日本七五三滑坡治理,采取措施：,集水井13个，排水井10个,86,六、日本七五三滑坡治理,排水井管施工范围,排水井管布置示意图,排水井管深度,排水泵,排水井管排水,87,六、日本七五三滑坡治理,集水井,集水井开挖深度,地表排水,集水井布置示意图,88,工程量汇总表：集水井：23口井 管：52口排水孔：8处排水沟：1300m临时排水管：1375m永久排水管：1688m石笼加固：11条防护堤：1条,由国土交通省、农林水产省、山形县农村计划课、山形县砂防课共同承担完成！,89,六、日本七五三滑坡治理,应急治理效果：,监测曲线,90,制定了滑坡对应手册制定了滑坡监测体制手册,六、日本七五三滑坡治理,其他：,91,六、日本七五三滑坡治理,其他：,滑坡受害者支援如：减税、居民心理咨询与关怀等,92,