大型复杂滑坡及其防治对策

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1、大型复杂滑坡及其防治对策大型复杂滑坡及其防治对策王恭先中铁西北科学研究院有限公司 2014年10月主要主要内容内容一、大型复杂滑坡的特点及危害一、大型复杂滑坡的特点及危害二、大型复杂滑坡的勘察和稳定性评价二、大型复杂滑坡的勘察和稳定性评价三、大型复杂滑坡的预防三、大型复杂滑坡的预防四、大型复杂滑坡的治理方案选择四、大型复杂滑坡的治理方案选择五、需要进一步研究的问题五、需要进一步研究的问题一、大型复杂滑坡的特点及危害一、大型复杂滑坡的特点及危害指规模巨大：结构、性质和成因复杂；危害严重，治理费用昂贵的滑坡。指规模巨大：结构、性质和成因复杂；危害严重，治理费用昂贵的滑坡。它具有以下特点：它具有以下

2、特点：1 1、规模巨大；滑坡长、宽各数百米、上千米、体积达数百万至数千万立、规模巨大；滑坡长、宽各数百米、上千米、体积达数百万至数千万立方米；方米；2 2、结构复杂：常有多条、多级、多层和多期次滑动，构成一个滑坡区，、结构复杂：常有多条、多级、多层和多期次滑动，构成一个滑坡区，各条块、级、层的稳定状态不同；各条块、级、层的稳定状态不同；3 3、成因复杂：地质环境条件复杂多样，影响因素众多，形成机理各异，、成因复杂：地质环境条件复杂多样，影响因素众多，形成机理各异，多为古老滑坡；多为古老滑坡；4 4、危害严重：常危害桥梁、隧道、车站、重要建筑物等；、危害严重：常危害桥梁、隧道、车站、重要建筑物等

3、；5 5、治理费用昂贵：常需要数千万元至上亿元。、治理费用昂贵：常需要数千万元至上亿元。大型复杂滑坡治理实例大型复杂滑坡治理实例序号滑坡名称位置体积（104m3）发生时间危害治理费用（万元）1八渡滑坡南昆铁路5001997.7破坏公路，威胁 车站90002海石湾滑坡兰州市6001995.8威胁工业广场 主、副井安全30003102滑坡川藏公路5001991中断交通，翻车 17台50004K2730滑坡川藏公路4501997.8破坏公路60005张家坪滑坡重庆市9002001威胁高速公路30006向家坡滑坡重庆市1102004.7中断高速公路50007戒台寺滑坡北京市7002004破坏千年古寺6

4、4008攀枝花机场滑坡攀枝花市2602009破坏机场200009箭丰尾滑坡福建永安7502010破坏公路1600010锁儿头滑坡甘肃舟曲72002010破坏村庄、道路10000南昆铁路八渡滑坡南昆铁路八渡滑坡海石湾煤矿工业广场滑坡海石湾煤矿工业广场滑坡川藏公路川藏公路102102滑坡滑坡万梁高速公路张家坪滑坡万梁高速公路张家坪滑坡渝黔高速公路向家坡滑坡渝黔高速公路向家坡滑坡戒台寺后壁马鞍山脊前缘采空塌陷区北京市戒台寺滑坡（全貌）北京市戒台寺滑坡（全貌）采空塌陷区裂缝采空塌陷区裂缝寺寺 院院 西西 围围 墙墙 开开 裂裂 情情 况况 千佛阁遗址东北角陷坑千佛阁遗址东北角陷坑真武殿西南角已拉裂真武

5、殿西南角已拉裂戒台寺墙上裂缝带戒台寺墙上裂缝带攀枝花机场滑坡攀枝花机场滑坡攀枝花机场滑坡攀枝花机场滑坡福建永武高速公路箭丰尾滑坡福建永武高速公路箭丰尾滑坡箭丰尾滑坡箭丰尾滑坡甘肃舟曲锁儿头滑坡甘肃舟曲锁儿头滑坡锁儿头滑坡（全貌）锁儿头滑坡（全貌）以往经验教训以往经验教训1 1、前期地质工作不足，漏判了古老滑坡和易发生滑坡地段；、前期地质工作不足，漏判了古老滑坡和易发生滑坡地段；2 2、对滑坡与高边坡的地质条件决定性认识不足，未查清地质、对滑坡与高边坡的地质条件决定性认识不足，未查清地质条件、坡体结构与滑坡的关系，如滑坡的分条、分级、分层条件、坡体结构与滑坡的关系，如滑坡的分条、分级、分层及其形

6、成原因和过程：及其形成原因和过程：3 3、对大型复杂滑坡的稳定性评价方法不完善，未能把定性和、对大型复杂滑坡的稳定性评价方法不完善，未能把定性和定量评价有机结合，重计算但参数选取不符合地质条件；定量评价有机结合，重计算但参数选取不符合地质条件；4 4、治理方案重支挡、轻排水特别是地下排水、治理方案重支挡、轻排水特别是地下排水，致使支，致使支挡工程挡工程失败。失败。二、大型复杂滑坡的勘察和稳定性评价二、大型复杂滑坡的勘察和稳定性评价1 1、滑坡的调查测绘、滑坡的调查测绘2 2、滑坡的勘探、滑坡的勘探3 3、滑坡的监测、滑坡的监测4 4、破坏模式和形成机理的分析、破坏模式和形成机理的分析5 5、滑

7、滞土强度试验和水质分析、滑滞土强度试验和水质分析6 6、滑坡的稳定性评价、滑坡的稳定性评价1 1、滑坡的调查测绘、滑坡的调查测绘滑坡调查是认识滑坡最重要、最基础的工作，通过调查要形成 滑坡的规模、性质的空间概念模型,它包括： （1）区域地质资料的收集 （2）滑坡区及其附近地形地貌、地层岩性、地质构造和水文地 质调查； （3）滑坡的分条、分级和主滑方向调查： （4）疑似滑坡与潜在滑坡调查； （5）滑带地层调查： （6）各层滑坡的剪出口调查； （7）滑坡地表和建筑物变形和裂缝分布的性质调查； （8）滑坡主要作用因素及变形历史调查； 。1 1、滑坡的调查测绘、滑坡的调查测绘1 1、滑坡的调查测绘、滑

8、坡的调查测绘2 2、滑坡的、滑坡的勘探勘探勘探是对调查判断的验证和补充，重点是查明滑面的层数、位 置和形状以及地下水的分布、涌水量和补给与排泄通道。（1）勘探手段：物探、钻探、坑（槽、洞）探综合勘探；（2）勘探断面布置：应沿各条滑坡主滑方向布设主轴断面，平 行主轴断面隔3060m布设辅助断面。并应兼顾工程位置（如 泄水洞、抗滑桩）的勘探。（3）钻孔间距和深度：间距3050m，两级滑坡交叉处应加密； 钻探深度应达推测最深层滑面以下35m，其中有12孔达最低 侵蚀（开挖）面以下，以免漏掉深层滑面。（4）利用钻孔埋设测斜管监测正在活动的滑面位置。（5）钻探方法：采用无泵反循环法和双筒单动岩芯管钻探提

9、高 岩芯采取率。不用开水正循环钻探。（6）水文地质实验为地下水排水工程提供依据。钻探孔布置示意图钻探孔布置示意图无泵反循环钻无泵反循环钻 示意图示意图1.岩心管；2.钢球；3.短钻杆；4.短钻杆上出水孔眼；5.反循环水流 张家坪滑坡的分条、分级（平面图）张家坪滑坡的分层（三层滑面）（断面图）黄茨 滑坡 工程 地质 及监 视测 点布 置图3 3、大型、大型复杂滑坡的复杂滑坡的监测监测地面地面监测和深孔监测监测和深孔监测 黄茨滑坡-地质断面图 长晋高速长晋高速K29K29监测断面监测断面京珠高速京珠高速K108K108滑坡监测断面滑坡监测断面滑坡深部位移监测曲线图滑坡深部位移监测曲线图4 4、滑坡

10、、滑坡破坏模式和形成机理分析破坏模式和形成机理分析（1）滑坡的破坏模式：取决于坡体结构和沟谷切割或人工开挖形成的临空面，一般具有主滑段、牵引段和抗滑段、起控制作用的主滑段滑带,它依附于：不同岩性的接触面；顺层岩体的层间软弱夹层或层间错动带；切层岩体的节理组合面；破碎岩体中的次级断层破碎带。1.牵引段；2.主滑段；3.抗滑段13 1312 311333 311/ /W3F3N3F2F1W1W1N2N1三段式滑面示意图三段式滑面示意图滑动面连接中首先要考虑滑坡的分级、分层，其次依据地勘中的滑带特征与监测资料综合分析确定。(2).(2).滑坡的形成机理滑坡的形成机理滑坡的形成是在一定的坡体结构和外界

11、因素作用下滑带岩土的应力滑坡的形成是在一定的坡体结构和外界因素作用下滑带岩土的应力- -应变过程应变过程，有以下几种机理：坡体应力状态改变、滑带孔隙水压力增大、渐进破坏和，有以下几种机理：坡体应力状态改变、滑带孔隙水压力增大、渐进破坏和残余強度、高陡斜坡下的软岩挤出、滑带土震动液化。概括说有以下情况：残余強度、高陡斜坡下的软岩挤出、滑带土震动液化。概括说有以下情况：主滑带剪应力增大超过主滑带的抗剪强度，如坡上堆载和抗滑段开挖卸荷主滑带剪应力增大超过主滑带的抗剪强度，如坡上堆载和抗滑段开挖卸荷，以及地震增大下滑力等；，以及地震增大下滑力等；主滑带岩土强度降低不能平衡剪应力，如地下水位上升、灌溉、

12、水库侵淹主滑带岩土强度降低不能平衡剪应力，如地下水位上升、灌溉、水库侵淹滑带土、震动液化等；滑带土、震动液化等；剪应力增大与滑带土强度衰减同时发生剪应力增大与滑带土强度衰减同时发生高陡斜坡下伏软岩的塑性流动挤出。高陡斜坡下伏软岩的塑性流动挤出。每个滑坡的情况不尽相同，应分别分析。自然界的古老滑坡主要外动力是河每个滑坡的情况不尽相同，应分别分析。自然界的古老滑坡主要外动力是河流冲刷，因此多是牵引式滑坡。只有崩塌加载才形成推移式滑坡。流冲刷，因此多是牵引式滑坡。只有崩塌加载才形成推移式滑坡。5.5.滑带岩土强度试验滑带岩土强度试验（1 1）现有岩土试验方法难以真实模拟滑动过程；）现有岩土试验方法难

13、以真实模拟滑动过程；（2 2）滑带土具峰值强度和残余强度特征）滑带土具峰值强度和残余强度特征（3 3）老滑坡滑带土峰值强度已不存在，应）老滑坡滑带土峰值强度已不存在，应在重塑土在重塑土峰值峰值与残余强度间取值；与残余强度间取值；（4 4）滑带土试验应）滑带土试验应作不同作不同含水量含水量下的峰值下的峰值与残余强度与残余强度参参数。数。滑带土的剪切变形曲线图滑带土的剪切变形曲线图滑带土应力应变关系6 6、滑坡的稳定性评价、滑坡的稳定性评价工程地质定性评价与力学计算定量评价有机结合，前者为工程地质定性评价与力学计算定量评价有机结合，前者为后者提供计算范围和计算参数，后者计算不同工况下的稳后者提供计

14、算范围和计算参数，后者计算不同工况下的稳定系数和设计推力。定系数和设计推力。不仅评价滑坡的现状稳定性不仅评价滑坡的现状稳定性, ,更要评价工程对其改造后的更要评价工程对其改造后的稳定性。稳定性。(1).(1).工程地质评价工程地质评价（1 1）从斜坡地貌形态演变分析滑坡形成过程）从斜坡地貌形态演变分析滑坡形成过程（2 2）从地质条件对比分析滑坡稳定性）从地质条件对比分析滑坡稳定性（3 3）从滑动因素变动分析滑坡稳定性）从滑动因素变动分析滑坡稳定性（4 4）从变形迹象分析滑坡稳定性（蠕动、挤压、微滑、）从变形迹象分析滑坡稳定性（蠕动、挤压、微滑、剧滑、滑后剧滑、滑后固结阶段）固结阶段）(2).(

15、2).定量评价定量评价（1 1）山体平衡核算）山体平衡核算（2 2）滑坡稳定性计算）滑坡稳定性计算常用方法常用方法（3 3）坡脚应力与岩土强度对比）坡脚应力与岩土强度对比（4 4）结构物强度与岩土强度比拟）结构物强度与岩土强度比拟滑坡土强度参数滑坡土强度参数c c、值值的选取的选取1.1.大型滑坡主滑段、牵引段、抗滑段取平均大型滑坡主滑段、牵引段、抗滑段取平均c c、值值是不是不正确的，其物质组成和含水状态、受力模式不同，应分别正确的，其物质组成和含水状态、受力模式不同，应分别取值。取值。2.2.受试验条件限制，参数选取是受试验条件限制，参数选取是参考实验参考实验值。主要依靠反值。主要依靠反算

16、值和经验值。算值和经验值。3.3.同一滑坡不同断面的同一滑坡不同断面的c c、反反算值应接近一致算值应接近一致三、大型复杂滑坡的预防三、大型复杂滑坡的预防1.1.查清滑坡性质和状态之后，绕避滑坡是最佳选择，包括查清滑坡性质和状态之后，绕避滑坡是最佳选择，包括古老滑坡、大型堆积体和顺层地段古老滑坡、大型堆积体和顺层地段2.2.在大型断裂走廊带的河岸选择相对稳定地段通过，避开在大型断裂走廊带的河岸选择相对稳定地段通过，避开大型滑坡和不良地质体。大型滑坡和不良地质体。3.3.局部改线减少抗滑段挖方和主滑段填方局部改线减少抗滑段挖方和主滑段填方4.4.采取排水和预加固措施防止滑坡发生采取排水和预加固措施防止滑坡发生宝天铁路葡萄东跨河绕避滑坡宝天铁路葡萄东跨河绕避滑坡1-原线路 2-新建线路 3-新