大型复杂滑坡的分析与防治(假日专题)

一、大型复杂滑坡的特征
大型复杂滑坡指规模大、结构和成因复杂、工程治理代价高的滑坡。
1、规模大:滑坡长度、宽度达数百米、上千米、体积超过百万、千万,乃至亿方;
2、结构复杂:滑坡常具备多区、多级、多层和多期滑动的特点,且各个滑坡单元的稳定度不同;
3、成因复杂:滑坡形成的地质环境复杂多样,形成机理各异,影响因素众多;
4、工程治理代价高:滑坡的治理费用多以数千万元,乃至以亿计量。

表1 大型复杂滑坡案例

二、大型复杂滑坡的区、级、层划分
1、大型复杂滑坡的处治理念
滑坡治理是典型的岩土工程或地质工程,是典型的以“定性分析为基础,定量分析为手段”的为宗旨的病害处治。

由于地质体的复杂性和不重复性,滑坡工程应是在定性分析的基础上,合理确定计算模型、边界、参数......继而进行计算才可能得出能基本代表所分析坡体的真实稳定性。

没有合理的定性分析,单纯的以所谓的计算进行滑坡工程治理,就可能如没有查清病因而却在斤斤计较下药量到底是几克为宜,这就有些舍本逐末了。但没有合理的定量计算,只考虑定性分析,就无法量化工程的设计措施,就无法准确给病人给予准确的药量。甚至是工程实践中所谓的经验主义者,全盘否认试验参数或计算,也是非常不可取的。

国人讲究中庸之道,这在边坡、滑坡工程治理中是也非常适合的。定性分析和定量分析两者是相辅相成,相互成就而缺一不可。也就是说,否定定性和定量中任何一个而只考虑其中一个,都是极左或极右的想法,只有兼得,才能合理确定边坡和滑坡治理。

2、大型复杂滑坡的分区、级、层划分的重要性

大型复杂滑坡往往存在多区、级、层,且稳定度都不尽相同,因此,针对性的依据进行分而治之就显得尤为重要。

1)将不同条块的滑体按一个整体采用最不利断面进行计算,往往造成滑坡治理工程偏保守。
2)将一个复杂滑坡作为整体滑坡进行下滑力计算,往往造成工程的浪费或无法治理,实际往往只要加固前级滑坡则后级滑坡就会稳定。
3)漏判深层滑面,造成滑坡多次治理。
4)大型复杂滑坡往往存在只治理其中某一级、某一层就可稳定整个滑坡的情况。因此,合理确定大型复杂滑坡的区、级、层有效划分具有十分重要的意义。
3、大型复杂滑坡的分区、级、层划分方法
1)从地形地貌形态对滑坡进行分区、分级
大型复杂滑坡往往在横向上多以冲沟为界而分多条,纵向上依据不同滑移时间和距离在不同高程上形成多级滑坡平台而分为多级,竖向依据不同成因的结构面而分为多层。
同样,由于大型滑坡各级滑体在滑动时间、速度、距离和次数不同,往往在每级滑坡后缘形成缓坡平台或反坡平台。这些滑坡平台往往就是各级滑坡的分界标志。

图1 分为上、中、下三级的滑坡

2)从坡体构造和结构上对滑坡进行分条、分级、分层

断层位置、老地面形态,往往是是造成滑坡分条、分级的重要因素;堆积体的多次、不同成因,顺层斜坡的旋回式软弱夹层沉积,不同深度的地下水位分布是滑坡分层的重要依据。
3)深孔位移监测对滑坡进行分层。

图2 分为左右两个区的4000万方滑坡俯视图

图3 分为5级的4000万方滑坡剖面图

三、大型复杂滑坡勘探
1、滑坡勘探的目的
滑坡勘探是地质调查的验证和补充,任务是查清滑面(带)和地下水。
2、勘探线的布置
布设各分区滑坡的主轴剖面、两侧辅助剖面、垂直主轴的横剖面和工程位置剖面。主轴剖面应贯穿各级滑坡,了解上、下级之间的关系。勘探深度应达到地质调查推测的最深层滑面以下 3 ~ 5m,不能漏掉深层滑面。其中,有 1 ~ 2 个钻孔应达到当地侵蚀基准面(如河底)或开挖面以下 3 ~ 5m,防止漏掉深层滑面。
图4 滑坡勘察平面和断面布置示意图
3、勘探方法
一般总是采用钻探、物探、坑探、槽探、洞探相结合的方法。钻探要揭露滑体、滑带、滑床地层界限与地下水位变化,是主要手段。物探成本低,速 度快,可查地下水分布和岩性差别大的地层界限和构造。坑探、槽探只用在滑坡边缘查裂缝和滑 坡剪出口。洞探主要应用于重要工程。
图5 滑坡勘察的无水反循环钻示意图
四、大型复杂滑坡监测
1、滑坡监测的目的和作用
1)了解滑坡变形的范围、位移的方向和速度,分析滑坡的分条、分级,为认识滑坡和防灾减灾提供数据。
图6 多层滑面的滑坡监测
2)监测是勘探的重要补充,量化滑动面和地下水位置,为防治滑坡提供重要依据。
3)监测是确保施工安全和检验滑坡工程防治的效果的重要手段。
4)对位移速度大,难以防治的滑坡,滑坡监测可预测滑坡滑动破坏的时间,作出险情预警预报。
2、滑坡动态监测的内容
1)滑坡地表位移监测。
2)滑坡深部位移和滑动面监测 。
3)滑坡地下水和地表水流量变化监测。
4、防滑建筑物受力监测(测力计钢筋计、土压力盒)
图7 锚索预应力监测
四、大型复杂滑坡治理案例
图8 张家坪治理前滑坡全貌
图9 张家坪滑坡的分区、分级

备注:1)该滑坡只治理了高速公路经过的前级和中级滑坡,而对后级滑坡只设计的相应的抗滑桩工程,但作为二期工程由后期监测确定是否施做;

2)该滑坡中级的左、中两区滑坡主要采用抗滑桩和锚索进行处治,但右区采用抗滑挡墙和支撑渗沟进行处治。

图10 张家坪滑坡的分层(三层滑面)

备注:1)该滑坡只治理了高速公路经过的前级和中级滑坡,而对后级滑坡只设计的相应的抗滑桩工程,但作为二期工程由后期监测确定是否施做;

2)该滑坡中级的中级滑坡以浅、中层滑面为计算依据,而深层滑面并没有作为设计措施的控制计算滑面,但抗滑桩和锚索深入了深层滑面而对其进行了楔定。

3)滑坡下滑力计算时,依据在后级滑坡下部设置的渗水隧洞排水工程,将中级滑面的控制性中层滑面内摩擦角提高了1.5度,从而有效减小滑坡下滑力约2000KN/m。

以上大型复杂滑坡的区、级、层划分,以及相关稳定性的准确分析,大大减小了滑坡的处治工程规模,曾被业内喻为“治理的最成功的堆积体滑坡”。

(0)

相关推荐