边坡与滑坡工程课件

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1、第一章 认识边坡 什么是边坡 边坡是自然或人工形成的斜坡,是人类工程活动中最基本的地质环境之一,也是工程建设中最常见的工程形式第1页/共129页第2页/共129页边坡的构成要素第3页/共129页l 边坡形态第4页/共129页 边坡分类 (1)按成因:天然边坡、人工边坡 (2)按构成岩土性质:土质边坡和岩石边坡。 (3)按高度:大于l5m称为高边坡,小于l5m称为一般边坡。 (4)根据使用年限:临时性边坡、永久性边坡。(按2年为限)第5页/共129页 结构面:岩体中具有一定方向、力学强度相对较低,两向延伸(或具 有一定厚度)的各种地质界面(或带)。包括物质分界面、岩层层面、软弱夹层和溶蚀面等,规

2、模大者如断层带,小者如节理。由于这种界面中断了岩体的连续 性,故又称不连续面。 结构体:是由不同产状的结构面组合起来,将岩体切割成各种形状的单元块体。l认识岩质边坡第6页/共129页整体与块状结构层状结构坡体结构层状结构类碎裂状结构第7页/共129页坡体结构碎裂结构类受构造结构面(断裂面、节理面、劈理面)控制坡体结构 碎裂结构类受构造结构面(断裂面、节理面、劈理面)控制散体状结构第8页/共129页第二章 斜坡变形破坏分类 斜坡变形的主要方式 一般分为卸荷回弹和斜坡蠕变两种方式。 斜坡的蠕变是在坡体应力(以自重应力为主)长期作用下发生的一种缓慢而持续的变形,这种变形包含某些局部破裂,并产生一些新

3、的表生破裂面(图2-4)。斜坡中已有明显变形破裂迹象的岩体,或已查明处于进展性变形的岩体,称为变形体。第9页/共129页斜坡破坏的分类 将崩落(塌)(falling)、滑落(坡)(sliding)和(侧向)扩离 (1aterl spreading)作为三种基本破坏方式(图2-5),也是斜坡失稳(slope instability)的基本方式。就岩体破坏机制而言,崩塌以拉断破坏为主、滑坡以剪切破坏为主、扩离则主要是由塑性流动破坏所致。第10页/共129页斜坡破坏(失稳)基本类型图表第11页/共129页 斜坡块体运动主要类型示意图 a.山崩(崩塌);b.滑坡;c.错落;d.倾倒;e.坍塌;f.岩体

4、深层蠕变abcdef第12页/共129页岩土体变形破裂基本单元 1 拉裂(fracturing),为拉断破坏,包括以拉应力为主造成的拉裂(tensile cracking)和以压应力为主造成的压致拉裂(compression cracking)。其力学特征表现为弹性介质模型; 2 蠕滑(creep sliding)为剪切变形破坏,包括沿某潜在剪切面的剪切蠕变(creep shearing)、沿原有结构面的滑移(sliding)和介于两者之间的蠕变滑移,即蠕滑。这类变形破裂单元具流变特征,一般属粘弹粘塑性介质模型; 3 弯曲(bending)系指弯曲变形,按受力方式可分为横弯曲和纵弯曲;按支持约

5、束方式,可分为简支梁、外伸梁和悬臂梁弯曲等。其流变特征一般属粘弹粘塑性介质模型。 4 塑流(plastic flowing)系指岩土体中软弱层(带)的压缩和向临空或减压方向的塑性流动,包括岩土体中原有软弱层的塑性流动,也包括岩土体变形破坏发展中的压碎带或塑性破坏带的塑性流动,其流变特征属粘弹塑性介质模型。 这四个变形破裂单元中,后三者具有明显的时间 第13页/共129页岩体变形破坏的地质力学模式 变形破裂单元 (1) 拉裂(fracturing)拉裂(tensile cracking);压致拉裂(compression cracking) (2) 蠕滑 (creep sliding)(剪切)蠕

6、滑(creep shearing);滑移(sliding) (3)弯曲(bending)横弯曲,纵弯曲;简支梁,外伸 梁,悬臂梁 (3)塑流 (plastic flowing) 岩体变形破坏地质力学基本模式 蠕滑拉裂;滑移压致拉裂;弯曲 拉裂; 塑流拉裂; 滑移弯曲第14页/共129页斜坡变形破坏机制模式演进图式及判据第15页/共129页第16页/共129页龙羊峡库岸滑坡龙羊峡库岸滑坡Waterpressure三段式:前缘蠕滑前缘蠕滑- -后缘拉裂后缘拉裂- -中部剪段中部剪段龙羊峡库岸滑坡龙羊峡库岸滑坡Waterpressure三段式:前缘蠕滑前缘蠕滑- -后缘拉裂后缘拉裂- -中部剪段中部

7、剪段第17页/共129页千枚岩中的倾倒拉裂变形破裂体第18页/共129页第三章 斜坡变形破坏的防治措施 1.消除、削弱或改变使斜坡稳定性降低的各种因素第19页/共129页2.降低下滑力,提高斜坡抗滑能力第20页/共129页3.防御和绕避措施第21页/共129页第四章 滑坡基本特征 (一)滑坡的定义 斜坡上的部分土体或岩体沿着一定的面或带整体向下滑移的现象。 (二)滑坡的要素和术语 图图1-4 滑坡要素平、剖面示意图滑坡要素平、剖面示意图1.滑坡体;2.滑坡周界;3.滑坡壁;4.滑动面;5.滑坡床;6.滑坡剪出口;7.滑坡舌与滑坡鼓丘;8.滑坡台阶;9.滑坡后缘;10.滑坡前缘;11.滑坡洼地(

8、滑坡湖);12.拉张裂缝;13.剪切裂缝;14.羽状裂缝;15.鼓胀裂缝;16.扇形裂缝; 17.牵引性裂缝; 18.主滑线第22页/共129页第23页/共129页 (三)滑坡平面特征图图1-5 滑坡的平面形态滑坡的平面形态1.簸箕形;2.舌形;3.椭圆形;4.长椅形;5.倒梨形;6.牛角形;7.平行四边形;8.菱形;9.树叶形;10.叠瓦形;11.复合形第24页/共129页abcde(四) 滑坡纵断面特征图图1-6 1-6 典型滑坡纵断面示意图典型滑坡纵断面示意图 a.圆弧形;b.平面形;c.折线形;d.连续曲面形;e.软岩挤出形第25页/共129页abcdef图图1-7 1-7 复合形纵断

9、面形态复合形纵断面形态第26页/共129页(五)、滑坡后部和前部形态特征 图1-8 滑坡后部的陷落洼地 a.裂缝密集带;b.陷落洼地;c.后缘拉裂槽abc图图1-9 1-9 滑坡前部特征滑坡前部特征a.帚状剪出口;b.鼓丘和鼓胀裂缝;c.滑坡褶曲abcabc第27页/共129页图图1-10 1-10 滑坡的横断面特征滑坡的横断面特征(六)(六) 滑坡的横断面特征滑坡的横断面特征第28页/共129页圈椅状地貌圈椅状地貌 双沟同源双沟同源第五章 滑坡的识别1 1、识别方法:航片解译、地面调查、勘探面 线点2 2、识别标志 (1) (1) 地形地貌方面 滑坡形态特征、地貌不协调或反常等(2) (2)

10、 变形破裂方面: : 滑体上产生小型褶曲和断裂现象 滑体结构松散、破碎第29页/共129页(3) (3) 水文地质方面 结构破碎 透水性增高 地下水径流条件改变 滑体表面出现积水洼地或湿地,泉的出现(4) (4) 植被方面马刀树、醉汉林滑坡的识别(续1 1)第30页/共129页(5)(5)滑动面的鉴别及研究滑动面的鉴别及研究 勘探:钻探变形勘探:钻探变形 监测:钻孔倾斜仪监测:钻孔倾斜仪滑坡的识别(续1 1)第31页/共129页第32页/共129页第六章 滑坡的发育阶段 1. 局部失稳的蠕动挤压阶段(K1) 2. 整体失稳的匀速滑动阶段(K=1) 3. 急剧滑动至破坏阶段(K1)滑坡发育过程示

11、意图滑坡发育过程示意图平面示意图平面示意图断面示意图断面示意图第33页/共129页第七章 滑坡的类型表表1-5 1-5 滑坡单一指标分类滑坡单一指标分类 序序 号号 分类指标分类指标类类 型型1 1按滑体物质组成土质滑坡岩质滑坡2 2按滑体受力状态牵引式(后退式)滑坡推动式滑坡3 3按滑坡发生时代古滑坡(全新世以前的)老滑坡(全新世以来发生,现未活动)新滑坡(正在活动)4 4按主滑面与层面的关系顺层滑坡切层滑坡5 5按滑坡的规模小型滑坡(10万立方米)中型滑坡(10万50万立方米)大型滑坡(50万100万立方米)特大型(巨型)滑坡(100万立方米)第34页/共129页序序 号号分分 类类 指指

12、 标标类类 别别6 6按滑体含水状态一般滑坡塑性滑坡塑流性滑坡7 7 按滑体的厚度浅层滑坡(厚度H6M)中层滑坡(6MH20M)厚层滑坡(20MH50M)8 8按滑面出口的位置坡体滑坡坡基滑坡9 9按滑坡滑动速度缓慢滑坡间歇性滑坡 崩塌性滑坡高速滑坡第35页/共129页滑坡综合分类表按滑体物质按滑体物质按主滑动面成因按主滑动面成因按滑体厚度按滑体厚度粘性土滑坡黄土滑坡堆积土滑坡堆填土滑坡岩石滑坡破碎岩石滑坡层面滑坡堆积面滑坡构造面滑坡同生面滑坡浅层滑坡中层滑坡厚层滑坡巨厚层滑坡 第36页/共129页a)a)、牵引式滑坡;、牵引式滑坡;b)b)推动式滑坡推动式滑坡a)a)、顺层滑坡;、顺层滑坡;

13、b)b)切层滑坡切层滑坡第37页/共129页第八章第八章 滑坡的作用因素滑坡的作用因素 联合国科教文组织世界滑坡编目工作组于上世纪90年代建议将所有这些因素归纳为场地条件、地貌作用、自然作用、人为作用四大类(表5)。 场地条件类主要指组成斜坡岩土体的性质或地质结构。主要是指易滑岩土层及易滑结构。地貌作用主要指改变斜坡外形使之变高变陡的各种自然作用,或塑造斜坡外形的各种自然作用。自然作用包括增大滑动力减小阻滑力的各种自然因素。人为作用则包括增大滑动力和减小阻滑力的各种人为活动。 第38页/共129页与滑坡成因有关的各种因素与滑坡成因有关的各种因素 第39页/共129页滑坡成因机理成因要素内因:坡

14、形结构、岩土结构、软弱部位(滑面)等外因:降雨、河流下切、人工开挖、加载等河流软弱带现今河床古河床第40页/共129页作用因素对滑坡的作用自然因素风化作用降低岩土体的强度降雨(雪)增大滑体重量和下滑力;减少滑带土强度和抗滑力;灌入裂缝产生静水压力;提高地下水位地下水变化增加滑带土孔隙水压力减小抗滑力;增大动水压力和下滑力;潜蚀或溶蚀滑带减小抗滑力河流冲刷增大斜坡高度和坡脚陡度和应力;减小抗滑支撑力地震增大下滑力;减小抗滑力;滑带土液化崩塌加载增大坡体重量和下滑力;增大地表水下渗人为因素开挖坡脚增大坡脚应力,减小抗滑力坡上加载增大坡体重量和下滑力;增大地表水下渗水库水位升降增大动水压力和下滑力,

15、浸泡抗滑地段减小抗滑力;提高地下水位和滑带土孔隙压力;减小抗滑力灌溉水下渗增大滑体重量和下滑力,提高地下水位,增加滑带土孔隙压力,减小抗滑力采空塌陷增大下滑力;滑带松弛、地表水下渗,减小抗滑力爆破振动增大下滑力;破坏滑带,减小抗滑力破坏植被增大地表水下渗和下滑力,减小抗滑力第41页/共129页粘性土在水的浸泡下其吸附水膜厚度显著增大,从而使其抗剪强度参数c、值大大降低,粘土中蒙脱石含量高时尤其显著。 1 1、水对滑坡稳定性的影响、水对滑坡稳定性的影响物理化学效应物理化学效应 水对滑坡稳定性的影响水对滑坡稳定性的影响 滑坡多发生在多雨季节,一次暴雨可诱发大量滑坡滑动,显然水对滑坡稳定性的影响是很

16、大的。其作用可以概括为物理化学效应、孔隙水压力效应和渗透压力(动水压力)效应。 第42页/共129页2 2 、水对滑坡稳定性的影响、水对滑坡稳定性的影响空隙水压力效应空隙水压力效应 空隙水压力对岩土体强度的影响,可以用莫尔库仑破坏准则来描述: cpwnftan)(图图13 水库充水诱发滑坡示意图水库充水诱发滑坡示意图 图图12 莫尔强度包络线莫尔强度包络线 水对滑坡稳定性的影响水对滑坡稳定性的影响 第43页/共129页2 2 、水对滑坡稳定性的影响、水对滑坡稳定性的影响空隙水压力效应空隙水压力效应 图图14 空隙水压空隙水压力对斜坡稳定性力对斜坡稳定性的影响示意图的影响示意图cossintan

17、)sincos(wwwpWcLppWK水对滑坡稳定性的影响水对滑坡稳定性的影响 第44页/共129页2 2、水对滑坡稳定性的影响、水对滑坡稳定性的影响空隙水压力效应空隙水压力效应 图图15 特大暴雨特大暴雨条件下产生的平条件下产生的平推式滑坡推式滑坡(a)起动机制分析起动机制分析图图 (b)成都成都龙泉山红花塘滑龙泉山红花塘滑坡坡 tancos2)sintan(coscos8tancos212122LWLhwcrtan2tan8tan212122LWLhwcr0 水对滑坡稳定性的影响水对滑坡稳定性的影响 第45页/共129页3 3、水对滑坡稳定性的影响、水对滑坡稳定性的影响渗透压力或动水压力渗

18、透压力或动水压力 图图16 渗流场微单元土体上受力示意图渗流场微单元土体上受力示意图 图图17 水库水位快速消落水库水位快速消落产生高动水压力示意图产生高动水压力示意图第46页/共129页结构面对滑坡稳定性的影响结构面对滑坡稳定性的影响 第47页/共129页坡体结构类型与滑坡的破坏模式序序号号坡体结构坡体结构滑坡的破坏模式滑坡的破坏模式基本类型基本类型亚类型亚类型1类均质体结构1. 均质粘性土结构2. 均质黄土状土结构3. 强风化残积土结构4. 类均质堆填土结构旋转式滑动2近水平层状结构(aR时,即Wsin Wcos tg tg tg 时, 滑块处于不稳定状态。N NWcosWcos ( (正

19、压力)R=WR=Wcoscos tgtg (摩擦力)+c+cAAF=WF=Wsinsin (下滑力)第56页/共129页 沿斜坡法线 N N 方向,以块体重心点O O为顶点,作一个锥顶角为2 2 的圆锥体,圆锥体的高为WcosWcos (正压力),底面半径为W Wcoscos tgtg (摩擦力),这样的锥体称为摩擦锥。当重力矢量W W落在锥体外面时, ,滑体将发生向下的运动,否则,处于稳定状态。 第57页/共129页极限平衡法、数值计算法、破坏概率法 1. 1. 极限平衡计算方法刚体极限平衡法 假设前提: 只考虑破坏面上的极限破坏状态,而不考虑岩土体的变形,即视岩土体为刚体。破坏面上的强度由

20、C C、 值决定,遵循强度判据。 滑体中的压力以正压力和剪应力的形式集中作用于滑面上,均视为集中力。 三维问题简化为二维(平面)问题来求解。四、数学力学计算方法第58页/共129页滑坡平面图滑坡平面图滑坡主剖面图滑坡主剖面图主剖面线主剖面线第59页/共129页TNWniiiniiiWWcLK11sincostanniiiniiiWWLcK11sincostansintancosWcLWK23456第60页/共129页 稳定性系数:下滑力抗滑力K 安全系数:在岩土体稳定性评价中,由于边界条件、荷载条件、岩土体强度等难以精确确定,通常在设计上考虑上述因素及建筑物重要性而综合确定一经验值。Kc1Kc

21、1第61页/共129页(1) (1) 土质斜坡稳定性计算A A 无粘性土坡B B 粘性土坡圆弧法、条分法:瑞典条分法、BishopBishop法、JanbuJanbu法 (2) (2) 岩质斜坡稳定性计算 A A 平面滑动:单平面、同向双平面、多平面 B B 楔形体滑动第62页/共129页均质土坡瑞典条分法 如图:一简单均质土坡,取一假定滑弧圆心为O O,半径为R R和滑弧ACAC。 将滑动土体沿铅直方向分成若干土条(R/10-R/20R/10-R/20) 取第i i条分析,不考虑土条间的作用力,则第i i条作用在滑弧面上的力有:(1 1)由土条自重WiWi在滑弧上引起的切向力为顺坡为正,逆坡

22、为负。,线与园弧法线间的夹角为该土条底面中心铅直为该土条平均高度;条土宽度;为第为重力加速度;为土的密度;式中:iiiiiiiiihibghbgWTsinsin第63页/共129页(2 2)由土条自重WiWi在滑弧上引起的法向力所产生的抗滑力为:(3 3)滑动面上的凝聚力产生的抗滑力为:为滑动面上的摩擦角。式中:tghbgtgWtgNFiiiiiificoscos土条的弧长。为第为滑动面上的凝聚力;式中:iLCLCFiiciiw第64页/共129页 若斜坡滑动时,各土条围绕圆心O O旋转,则斜坡的稳定性系数为该土条的总抗滑力矩与总滑动力矩之比:为滑弧全长。式中:若各土条宽度相等,则Lhbght

23、gbgLCKRhbgRtghbgLCKiiiiiiiiiiiisincossincos第65页/共129页最危险滑面的确定: 对于均质粘性土斜坡最危险滑动面应通过坡脚,圆心O O的位置按以下步骤确定:(1 1)根据下表中坡角值 查 1 1和 2 2,找出0 0点第66页/共129页 (2 2)按下图所示确定E E点; (3 3)连接EOEO,在EOEO的延长线上取一系列圆心O O1 1,O O2 2,,O,On n; ; (4 4)分别计算O O1 1,O O2 2,,O,On n所对应滑动圆弧上的稳定性系数K K1 1,K K2 2,K Kn n,联其端点,所得曲线上最小的K Kminmin

24、值所对应的O Om m点,即为最危险滑弧圆心。 若土层复杂,则O Om m不一定是最危险滑动弧圆心,为此,可过点作垂直OEOE的线段,在该线段上取其相应的K K值,用上述方法求得最小的K K值。第67页/共129页楔形体滑动 楔形体滑动的滑动面由两个倾向相反、且其交线倾向与坡面倾向相同、倾角小于边坡角的软弱结构面组成。第68页/共129页稳定性系数计算的基本思路首先,将滑体自重 W W 分解为垂直交线 BD BD 的分量 N N 和平行交线的分量 T T, 然后将 N N 投影到两个滑动面的法线方向,求得作用于滑动面上的法向力N N1 1 和 N N2 2, 最后求得抗滑力及稳定性系数。可能滑

25、动体的滑动力为 T=WsinT=Wsin,垂直交线的分量为 N NWcosWcos。将 Wcos Wcos 投影到 ABD ABD 和 BCD BCD 面的法线方向上,求得法向力 N N1 1、N N2 2)sin(sincos)sin(sin,)sin(sincos)sin(sin21121122122121WNNWNN第69页/共129页边坡的抗滑力BCDABDsSCSCtgNtgNF212211 边坡的稳定性系数sin212211WSCSCtgNtgNKBCDABD第70页/共129页 根据滑面纵剖面的起伏情况,取单位宽度考虑,把滑体划分成若干块段,1 1,2 2,nn 第i i条块的受

26、力情况分析:折线滑面剩余推力法 滑块两侧的摩擦力和滑体自身挤压力不考虑 自重 WiWi、水平地震力 KcWiKcWi、侧水压力 P PW W、上一条块的剩余下滑力 Ei-1Ei-1、本条的剩余下滑力 Ei Ei 的反力、扬压力 UiUi、法向反力 NiNi、切向反力 TiTi第71页/共129页基本荷载(仅考虑重力)计算如下:基本荷载(仅考虑重力)计算如下:11sinW1块:下滑力:第11111LCtgcosW抗滑力:11111111LCtgcosWsinWE2222112221122LCtg)sin(EcosW)cos(EsinW2抗滑力:块:下滑力:第传递系数212222222221211

27、222222222221122211222ELCtgcosWsinWtg)sin()cos(ELCtgcosWsinWLCtg)sin(EcosW)cos(EsinWE第72页/共129页i1iiiiiiiiiELCtgcosWsinWE:i块第n1nnnnnnnnnELCtgcosWsinWE:n块第,斜坡体稳定若,斜坡体不稳定若00nnEE第73页/共129页 有地下水时,需要考虑边界上的水压力:iwiiiLhhU)(2121底面浮托力:222121211iwiWiwiWhPhP两侧水压力:1111sin(cos)cos()sin()00iiiiiiiiiiiiiissiitgEWWtgC

28、 LEKKEE当时,取 。考虑安全储备,减小抗滑力第74页/共129页)sin()cos(sin)(cos1cos)(sin11111iiiiiiiiiiWiWiiiiiiWiWiiiKstgELCPPUWtgKsPPWE系数,即为滑坡的整体稳定性这时的,直至偏小,则取,表明如果,再计算偏大,则取,表明如果迭代得的位置,代入公式中,先假定一个计算整体稳定性系数时KEnKKKKEnEnKKKEnEnKsK00002110100稳定性计算稳定性计算编程迭代过程:编程迭代过程:第75页/共129页第十章第十章 滑坡的防治滑坡的防治 防灾减灾治灾可以概括为以下四条途径: (1)在易发生滑坡的地段限制开

29、发,对移民迁建工程而言应划为不适宜的地段;对于交通干线而言应绕避通过;如可能滑动的滑坡体上已建有城镇或集中居民点,而且该滑坡又不能或不宜进行工程加固,则应搬迁避让。 (2)制定并严格执行土石方工程、建设工程的行业规范,以防止挖方(特别是深挖方)或填方(特别是高填方)边坡发生滑坡。 (3)在可能发生滑坡的地段建立监测预警系统,通过预报以避免或减小滑坡灾害。 (4)采用防治或控制斜坡失稳的工程措施。 其中第(4)项就是通常所说的滑坡防治工程或斜坡加固工程。本节将简要介绍这些工程措施的选用原则。 第76页/共129页滑坡的防治滑坡的防治 国际地科联(IUGS)滑坡工作组(WGL)整治委员会将滑坡治理

30、措施分为如表6所示的四大类,即(1)改变斜坡几何形态;(2)排水;(3)支挡结构物;(4)斜坡内部加固。 第77页/共129页滑坡的防治滑坡的防治 续表6第78页/共129页我国滑坡防治措施简表类类型型绕避滑坡排水力学平衡滑带土改良主主要要工工程程措措施施1.改移线路2.用隧道避开滑坡3.用桥跨越滑坡4.清除滑坡1.地表排水系统(1)滑体外截水沟(2)滑体内排水沟(3)自然沟防渗2.地下排水工程 (1)截水盲沟 (2)盲(隧)洞 (3)水平钻孔群排水 (4)垂直孔群排水 (5)井群抽水 (6)虹吸排水 (7)支撑盲沟 (8)边坡渗沟 (9)洞孔联合排水(10)电渗排水1.减重工程2.反压工程3

31、.支挡工程 (1)抗滑挡墙 (2)挖孔抗滑桩 (3)钻孔抗滑桩 (4)锚索抗滑桩 (5)锚索 (6)支撑盲沟 (7)抗滑键 (8)排架桩 (9)钢架桩 (10)钢架锚索桩 (11)微型桩群1.滑带注浆2.滑带爆破3.旋喷桩4.石灰桩5.石灰砂桩6.焙烧第79页/共129页滑坡的防治滑坡的防治 一、改变斜坡的几何形态一、改变斜坡的几何形态 图图20 减重反压示意图减重反压示意图I主滑段主滑段 II抗滑段抗滑段 减重区减重区 反压区反压区 改变斜坡几何形态技术上简单易行且加固效果好,特别适用于滑面深埋,抗力体、主滑段划分明显的滑坡,整治效果则主要取决于消减和堆填的位置是否恰当。 第80页/共129

32、页周宁县马头山山体滑坡周宁县马头山山体滑坡第81页/共129页周宁县马头山山体滑坡周宁县马头山山体滑坡第82页/共129页滑坡的防治滑坡的防治 二、排水二、排水 包括将大气降水、地表水排导到滑坡体以外的地表排水和降低地下水位的地下排水 .地表排水工程包括滑坡体外拦截旁引地下水的截水沟和滑坡体内防止入渗和截集引出地表水的排水沟。地表排水技术简单易行且加固效果好,工程造价低,因而应用极广,几乎所有滑坡整治工程都包含地表排水工程。运用得当仅用地表排水即可稳定滑坡。1982年发生的云阳鸡扒子滑坡就是于1984年实施了地表排水工程后迄今保持稳定的典型实例。 第83页/共129页滑坡的防治滑坡的防治 二、

33、排水二、排水 地下排水工程由于能大大降低孔隙水压力,增加有效正应力从而提高抗滑力,故而加固效果极佳,工程造价也较低,所以应用也很广泛。尤其是地下水位大大高于滑面的大型滑坡的治理,地下排水往往是首选措施,但其施工技术比地表排水复杂得多。垂直排水钻孔和深部水平排水廊道相结合的地下排水工程就应用于湖北巴东的黄蜡石滑坡并取得较好效果(图21)。 图图21 黄蜡石滑坡防治工程示意图黄蜡石滑坡防治工程示意图1.排水沟及编号;排水沟及编号;2.与垂直排水钻孔与垂直排水钻孔相连的排水廊道;相连的排水廊道;3.地下水位观测孔;地下水位观测孔;4.勘探平硐勘探平硐第84页/共129页滑坡的防治滑坡的防治 二、排水

34、二、排水 中小型滑坡地下排水常用截排水盲沟。截水盲沟用于拦截滑坡体外的地下水源使其不进入滑坡区,设置于滑坡可能发生范围5m以外的稳定地段,与地下水流方向垂直。基底埋入含水层下的隔水层中。截水沟由集水及排水两部分组成,沟壁迎水面设置反滤层,背水面及沟顶设隔渗层。 1.回填土;回填土;2.隔渗层;隔渗层;3.反滤层;反滤层;4.带孔混凝土盖板;带孔混凝土盖板;5.卵石和碎石;卵石和碎石;6.浆砌块石底座;浆砌块石底座;7.夯填粘土或浆夯填粘土或浆砌片石;砌片石;8.排水孔排水孔 12345687第85页/共129页地面排水沟布置示意图地面排水沟布置示意图第86页/共129页仰斜孔排水示意图仰斜孔排

35、水示意图井孔井孔井孔联合排水示意图井孔联合排水示意图第87页/共129页平孔排水孔钻进第88页/共129页截水盲沟示意图截水盲沟示意图支撑盲沟示意图支撑盲沟示意图第89页/共129页三明武警训练基地山体滑坡三明武警训练基地山体滑坡第90页/共129页第91页/共129页三明武警训练基地仰斜排水孔三明武警训练基地仰斜排水孔第92页/共129页滑坡的防治滑坡的防治 三、支挡结构三、支挡结构 在改变斜坡几何形态和排水不能保证斜坡稳定的地方,常采用支挡结构物如档墙、被动桩、沉井、拦石栅或斜坡内部加固措施如锚固、土锚钉等来防止或控制斜坡上岩土体的运动。恰当的设计,这类措施可用以稳定大多数体积不大的滑坡或

36、没有足够空间堆填压脚而不能用改变斜坡几何形态治理的滑坡。第93页/共129页滑坡的防治滑坡的防治 三、支挡结构三、支挡结构 砌石圬工重力式挡墙是使用最广的支挡结构物。但仅适用于规模小滑面浅的滑坡。处理滑面深体积也较大的滑坡,往往用被动桩(抗滑桩)或沉井作为支挡结构物。铜街子水电站左坝肩深厚碎块石土(滑坡堆积?)高边坡防塌滑治理就比较抗滑桩和大断面沉井两种方案后选定的沉井支挡方案 铜街子左岸碎石土防塌滑治理方案示意图铜街子左岸碎石土防塌滑治理方案示意图块碎石土夹粉质粘土;粘土夹卵石;块碎石土夹粉质粘土;粘土夹卵石;碎石土;漂卵石夹砂碎石土;漂卵石夹砂第94页/共129页滑坡的防治滑坡的防治 三、

37、支挡结构三、支挡结构 湖北兴山县峡口镇位于有浅层和深层两滑面的滑坡体上,采用了抗滑桩支挡技术又在治理滑坡的基础上利用滑坡体作为建筑物场地的开发性治理方案。 第95页/共129页滑坡的防治滑坡的防治 三、三、 支挡结构支挡结构 SNS主主动防护动防护系统图系统图 SNS被被动防护动防护系统图系统图 第96页/共129页滑动面10.21mh抗滑挡墙示意图抗滑挡墙示意图第97页/共129页线路抗滑桩平面布置示意图抗滑桩平面布置示意图123抗滑桩断面布置示意图抗滑桩断面布置示意图1.全埋式桩;2.悬臂桩;3.锚索桩第98页/共129页滑坡的防治滑坡的防治 四、斜坡内部加固四、斜坡内部加固 在土体中进行

38、斜坡内部加固,有赖于通过剪应力传递以动用密集地置于土体内的加强单元的抗张能力。已开发了多种使用金属棒或高分子聚合物等加强单元进行土体内部加固的技术,例如原地系统地打入土锚钉(图27)用递进埋置法建加筋土支挡体系也应视作土体内部加固技术。加筋土是在土体中埋入密集的抗拉单元(图28)以改善土体的总强度。 土土锚锚钉钉 加加筋筋土土第99页/共129页滑坡的防治滑坡的防治 四、四、 斜坡内部加固斜坡内部加固 在岩体中进行斜坡内部加固多采用岩石锚固工程。将张拉的岩石锚杆或锚索的内锚端固定于潜在破坏面以下的稳定岩石之中,施加的张应力增加锚拉方向的正应力,从而增大了破坏面上的抗滑力。锚杆或锚索与格构联合使

39、用,可以发挥更好的防治效果,锚固力通过格构(预应力混凝土构件)传递给坡面,从而保持边坡的稳定。而且格构之间的坡面可以填土和植草以美化环境。 第100页/共129页滑坡的防治滑坡的防治 四、斜坡内部加固四、斜坡内部加固 加筋土挡墙可用以稳定天然或堆填斜坡、支挡开挖斜坡。它优于传统挡墙之处是它能承受大变形,耐地震荷载,可使用的填料范围广,易于修建,面板形式多样,造价低廉。 微型桩是下端置于潜在破坏面以下的小直径(100300mm)钢筋混凝土钻孔灌注桩,也是增强潜在破坏面抗剪强度的土体内部加固单元。 第101页/共129页政和南门桥头滑坡政和南门桥头滑坡第102页/共129页滑坡的监测变形迹象资料获

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THE END
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