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1、地质灾害工程治理施工技术现状22目 录泥石流及其治理措施1滑坡及其治理措施5崩塌及其治理措施10岩溶塌陷及其治理措施13地裂缝及其治理措施16泥石流及其治理措施一、泥石流简介泥石流是指在山区或者其他沟谷深壑，地形险峻的地区，因为暴雨、暴雪或其他自然灾害引发的山体滑坡并携带有大量泥沙以及石块的特殊洪流。泥石流具有突然性以及流速快，流量大，物质容量大和破坏力强等特点。发生泥石流常常会冲毁公路铁路等交通设施甚至村镇等，造成巨大损失。二、泥石流灾害防治的基本措施 泥石流有不同的特点，相应的治理措施也应有所不同。在以坡面侵蚀及沟谷侵蚀为主的泥石流地区、应以生物措施为主、辅以工程措施；在崩塌、滑坡强烈活动
2、的泥石流发生(形成)区，应以工程措施为主，兼用生物措施，而在坡面侵蚀和重力侵蚀兼有的泥石流地区，则以综合治理效果最佳。 (一)生物措施 泥石流防治的生物措施是包括恢复植被和合理耕牧。一般采用乔、灌、草等植物进行科学地配置营造，充分发挥其滞留降水，保持水土，调节径流等功能，从而达到预防和制止泥石流发生或减小泥石流规模，减轻其危害程度的目的。生物措施一般需要在泥石流沟的全流域实施，对宜林荒坡更需采取此种措施。但要正确地解决好农、林、牧、薪之间的矛盾，如果管理不善，很难收到预期的效果。 与泥石流工程防治措施相比较，生物防治措施具有应用范围广，投资省、风险小，能促进生态平稳，改善自然环境条件，具有生产
3、效益，以及防治作用持续时间长的特点。生物措施初期效益一般不够显著，需三五年或更长一些时间才可发挥明显作用，在一些滑坡、崩塌等重力侵蚀现象严重地段，单独依靠生物措施不能解决问题，还需与工程措施相结合才能产生明显的防治效能，生物措施包括林业措施、农业措施和牧业措施等各种措施，通常在同一流域内随地形、坡度、土层厚度及其他条件的变化而因地制宜的进行具体布置。 (二)工程措施 泥石流防治的工程措施是在泥石流的形成、流通、堆积区内，相应采取蓄水、引水工程，拦挡、支护工程，排导、引渡工程，停淤工程及改土护坡工程等治理工程，以控制泥石流的发生和危害，泥石流防治的工程措施通常适用于泥石流规模大，暴发不很频繁、松
4、散固体物质补给及水动力条件相对集中，保护对象重要，要求防治标准高、见效快、一次性解决问题等情况。 跨越工程 跨越工程是指修建桥梁、涵洞从泥石流上方凌空跨越，让泥石流在其下方排泄。根据1977年的考察资料，成昆铁路沿线249条泥石流沟共修建桥梁157座，涵洞48座，占全部221项工程的902，可见桥涵跨越是通过泥石流地区的主要工程形式。 穿过工程 穿过工程是指修建隧道、明洞从泥石流下方穿过，泥石流在其上方排泄。这是通过泥石流地区的又一种主要工程形式。据统计，成昆线穿过泥石流共修建隧道、明洞和渡槽16座，占全部221项工程的98。对于隧道、明洞和渡槽设计的选择，总的原则是因地制宜。 防护工程 防护
5、工程是指对泥石流地区的桥梁、隧道、路基，泥石流集中的山区变迁型河流的沿河线路或其他重要工程设施，作一定的防护建筑物，用以抵御或消除泥石流对主体建筑物的冲刷、冲击、侧蚀和淤埋等危害。防护工程主要有护坡、挡墙、顺坝和丁坝等。 排导工程 排导工程的作用是改善泥石流流势，增大桥梁等建筑物的泄洪能力，使泥石流按设计意图顺利排泄。 泥石流排导工程包括导流堤、急流槽和束流堤三种类型。导流堤的作用，主要是在于改善泥石流的流向，同时也改善流速。急流槽的作用，主要是改善流速，也改善流向。束流堤作用，主要是改善流向，防止漫流。导流堤和急流槽组合成排导槽，以改善泥石流在堆积扇上的流势和流向，让泥石流循着指定的道路排泄
6、，不让淤积。导流堤和束流堤组合成束导堤，可以防止泥石流漫流改道为害。 对于导流堤的布置，堤尾方向与大河流向应力求成锐角相交。泥石流与大河汇流，洪水互相搏击，动能会有很大损失，交角越小，动能损失越小，越容易将泥石流带走，一般地说，交角宜小于45。 拦挡工程 拦挡工程是用以控制组成泥石流的固体物质和雨洪径流，削弱泥石流的流量、下泄总量和能量，减少泥石流对下游经济建设工程冲刷、撞击和淤积等危害的工程设施。拦挡工程包括拦碴坝、储淤场、支挡工程、截洪工程四类。前三类起拦碴、滞流、固坡作用，控制泥石流的固体物质供给。截洪工程的作用在于控制雨洪径流。总的目的是削弱泥石流。 对于防治泥石流的工程措施，常须采取
7、多种措施结合应用。最常见的有拦碴坝与急流槽相结合的拦排工程，导流堤、拦碴坝和急流槽相结合的拦排工程，拦碴坝、急流槽和渡槽相结合的明洞(或渡槽)工程等。防护工程也常与其他工程配合应用。多种工程措施配合使用，比单纯采用某一种工程措施要更为有效，也更为经济合理。 (三)全流域综合治理 泥石流的全流域综合治理，目的是按照泥石流的基本性质，采用多种工程措施和生物措施相结合，上、中、下游统一规划，山、水、林、田综合整治，以制止泥石流形成或控制泥石流危害。这是大规模、长时期、多方面协调一致的统一行动。综合治理措施主要包括以下三个方面： 稳 主要是在泥石流形成区植树造林，在支、毛、冲沟中修建谷场，其目的在于增
8、加地表植被、涵养水分、减缓暴雨径流对坡面的冲刷，增强坡体稳定性，抑制冲沟发展。 拦 主要是在沟谷中修建挡坝，用以拦截泥石流下泄的固体物质，防止沟床继续下切，抬高局部侵蚀基准面，加快淤积速度，以稳住山坡坡脚，减缓沟床纵坡降，抑制泥石流的进一步发展。 排 主要是修建排导建筑物，防止泥石流对下游居民区、道路和农田的危害。这是改造和利用堆积扇，发展农业生产的重要工程措施滑坡及其治理措施一、滑坡简介滑坡，作为一种主要地质灾害之一，由于其产生的条件、作用因素、运动机理的多样性、多变性和复杂性，致使预测困难，治理费用也较昂贵，且一直是世界各国研究的重要地质工程问题之一。滑坡灾害分布广泛，凡是较陡的地方均可发
9、生，发生频繁，而且对国民经济和人民生命财产造成相当大的损失。我国山区建设中，滑坡的危害是众所周知的。据目前所知，铁路滑坡约有1000余处，据建筑部门统计，我国西南地区建筑物由于滑坡全部毁坏的占10%，迫使建筑物场地迁移的占20%，因整治滑坡修改设计的占55%。近年来，由于城市发展和铁路、高等级公路建设大规模地改变了土地利用方式，挖填方等土方工程日益增大，施工强度急剧攀升，随之而来的是滑坡灾害日益严重，滑坡防治工程研究也日益成为工程研究中的热点之一。二、 常用的滑坡防治措施滑坡灾害防治工程，其技术途径为：（1）减小滑坡下滑力或消除下滑因素；（2）增大滑坡抗滑力或增加抗滑因素。任何滑坡防治工程都是
10、围绕上述两条途径，结合滑坡地形、地质、水文、滑坡形成机理及发展阶段，因地制宜采取一种或多种措施，达到防止滑坡灾害产生或治理已发生的滑坡灾害的目的。到目前为止，治理滑坡的工程措施大致分为以下几种：（1）改变坡体几何形态；（2）排水；（3）支挡；（4）改良滑带土体。2.1 改变坡体几何形态这种措施主要是消减推动滑坡产生区的物质（即减重）和增加阻止滑坡产生区的物质（即反压），通常所谓的砍头压脚；或减缓边坡的总坡度，即通称的削方减载。这种方法是经济有效的防治滑坡的措施，技术上简单易行且对滑坡体防治效果好，所以获得了广泛地应用并积累了丰富的经验。特别是对厚度大、主滑段和牵引段滑面较陡的滑坡体，其治理效果
11、更加明显。对其合理应用则需先准确判定主滑、牵引和抗滑段的位置。2.2 排水工程由于水是形成滑坡的重要作用因素，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。排水工程包括地表排水和地下排水。地表排水以拦截和旁引为原则，用截水沟将地表水引入天然沟谷。滑体表面的截水沟修建成树枝状，主沟应尽量与滑坡方向一致，支沟与滑坡方向成3045斜交。地表排水以其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。由于地下排水工程能大大降低孔隙水压力，增加有效正
12、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。近年来在这方面的研究有很大的进展，主要的排水措施有：平孔排水；真空排水；虹吸排水；电渗析排水。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。2.3 支挡结构2.3.1 抗滑挡墙 在滑坡底脚修建挡墙也是常用的一种方法。挡墙可用砌石、混凝土以及钢筋混凝土结构。临时性加固时，也可采用木笼挡墙。修建
13、挡墙不但能适当提高滑坡的整体安全性，更可有效防止坡脚的局部崩坍，以免不断恶化边坡条件。但对于大型滑坡，挡墙由于受到工程量及高度的限制，滑坡体的安全系数往往提高不大。如果在边坡表面修建一些拱形或网形建筑物，或对边坡加以表面砌护，则它们虽不能防止深层滑动，提高滑坡体的整体稳定性，但也能防止表面局部崩落、冲刷，以免进一步恶化滑坡体的工作条件。2.3.2 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。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。抗滑桩在滑坡体上挖孔设桩，不会因施工破坏其整体稳定。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
14、措施。但是，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。2.3.3 预应力锚杆 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5003000 kN以上，增加对滑动面的垂直压力从而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个预应力来稳定滑坡，这样能有效地阻止滑坡的移动。锚索工程不开挖滑体，对滑体扰动小，又能机械施工，比抗滑桩工程节省投资约50%，因此应用前景十分广阔。2.3.4 锚索桩锚索与抗滑桩联合形成锚索桩。在抗滑桩顶部加24束锚索，增加一个拉力
15、，改变普通抗滑桩的悬臂受力状态，接近简支梁，加预应力使桩由被动受力变为主动受力，因而大大降低了传统桩体的截面、配筋率和埋置深度，可节省工程投资40%50% ，有较明显的技术、经济效益。预应力锚索抗滑桩改变了桩的受力状态，变被动支挡为主动预加，提高了滑坡稳定性。此方案的优点是可以提供较大的锚固力，锚杆充分发挥其全部作用之前不产生移动，故边坡的变形和可能的张裂是最小的，但要配备大型的张拉设备，目施工工艺复杂，成本高昂。2.3.5 微型桩群 微型桩群指直径小于300mm的插入桩或灌注桩。微型桩加固斜坡的形式有：许多微型桩密布在滑体上，穿过滑动面，增加抗滑力；用网状树根桩将滑体和不动体形成一个复合体；微型桩加横梁形成排架结构抗滑；微型桩网与包围的土体形成一个重力式挡土结构抗滑。微型桩群主要用来治理中小型滑坡。2.3.6 普通砂浆锚杆锚固 普通砂浆锚杆锚固利用水泥砂浆将锚杆和孔壁牢牢地粘结在一起。该方法的优点是结构简单，适应性强，可适用于各种地层，抗震动性能较好，费用仅为预应力锚固的1/3左右。缺点是强度较低，注浆时易造成空洞，不够密实等缺点。安装后不能及时提供锚固力（锚固力为杆体强度）。2
