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1、1,中铁xx研究院有限公司,滑坡与高边坡病害防治关键技术及典型实例,主要内容,一、当前山区公路建设中滑坡与高边坡病害防治现状 二、滑坡与高边坡病害防治的关键技术 三、典型实例,3,第一部分 当前山区公路建设中滑坡与高边坡病害防治现状,4,近20年来，随着中国国民经济的发展，特别是西部大开发政策实施以后，高等级公路大规模地向山区延伸（1995前后），边坡稳定问题显得十分突出。,第一阶段：山区公路大发展，边坡失稳频发阶段(1995年2005年）,地质技术力量相对薄弱，对复杂的地质条件认识不足。山区公路建设中发生了大量的边坡失稳变形和滑坡复活，主要特点： 数量多、变形多、危害严重增加投资、延误工期、
2、破坏已有工程，严重影响安全运营。(深汕高速路K101、京珠粤境北段、二郎山东西引道滑坡治理),5,边坡失稳的原因： (1)对地质条件的复杂性认识不足； (2)没有贯彻“地质选线”的原则，未能避开地质不良地段； (3)高边坡数量多，高度大； (4)缺少相应的加固和防护措施； (5)施工不规范，坡坏了岩体的完整性。,6,第二阶段:从被动治理变为预防灾害阶段(近十年来）,在总结经验教训的基础上，采取了一系列的技术措施，取得了良好的效果 (1) 大量引进外部技术力量，强化地质工作； (2) 对已建工程进行认真的技术总结； (3) 大量吸收前人研究成果基础上，加强对边坡病害发生机理和防治技术的研究，设立
3、了西部交通科研基金，取得了大量科研成果。 (4)修订了公路勘测设计规范和相应的技术政策，有效地减少了高边坡变形和古滑坡的复活。,1.总结经验教训，深入研究,7,2.从被动治理转为预防为主,1、勘察设计采用先进的技术和理论，如航测、遥感和地理信息系统的应；模糊评判、突变理论、神经网络等评价和预测边坡的稳定性； 2、贯彻“地质选线”原则，尽最大可能路线避开严重地质不良地段(采用大量的桥隧，避免大填大挖)； 3、采取“预加固”措施，避免开挖后边坡因大变形而失稳； 4、抗滑桩（预应力锚索抗滑桩）、锚索框架（梁、锚墩）、微型桩、锚杆和土钉等整体加固和坡面防护技术大量应用于高边坡加固； 5、土工合成材料广
4、泛应用于边坡表面防护、高填土加筋稳定路基工程； 6、加强边坡的地表及地下排水已形成一种理念； 7、采用了保护环境和美化路容相结合的多种边坡防护技术。,8,近年来参加主要山区高速公路建设项目,9,注：合计2788处工点，课题研究10项，获奖6项。,10,当前山区高速公路建设中存在的问题,1、西南山区仍然是高速公路建设滑坡与高边坡病害主要发育区。 2、该地区地处青藏高原、云贵高原边缘地带，地形地质条件异常复杂； 3、滑坡的类型、规模与影响因素的复杂性堪称中国乃至世界之最； 4、项目规模大、建设周期短； 5、施工方法不当； 6、地质工作深入程度不够，没有贯穿到整个建设期。,11,第二部分 滑坡与高边
5、坡病害防治的关键技术,12,一、滑坡防治方面（七项关键技术）,滑坡正确判识与定性是滑坡防治技术的核心与基础，必须借助综合勘察技术查清滑坡的性质、规模、成因和稳定性，滑坡的产生的工程地质条件和水文地质条件，以及今后的发展趋势预测等，以满足滑坡治理工程各个不同阶段设计的需要。 采用的手段根据滑坡形成时代、不同类型滑坡的特征,采用野外调查、调绘等手段确定。,（一）正确认识滑坡的性质是滑坡治理的基础,13,(1)现代滑坡判识现代滑坡由于产生时间不长，滑坡要素和特有的外貌特征 保存较好。 (2)古老滑坡古老滑坡外貌模糊不清，具有一定特征 (3)潜在滑坡坡体具有产生滑动的地质条件，在外界因素变化下可能引起
6、变形滑动。 (4)复杂滑坡黏性土滑坡、黄土滑坡以及沿大断裂带发育的破碎岩石滑坡大多成群出现。,对大型复杂滑坡进行分条、分级和分块。查明各块、各级间的空间关系，评价它们各自的稳定性，尤其是分析其相互间的影响，对确定整治方案有着非常重要的意义。,龙穆尔沟6#滑坡,奉云路朱依河两岸古滑坡,14,14,复杂滑坡判识滑坡要素和外貌特征,龙穆尔沟6#滑坡,15,（二）、滑坡勘察中的技术问题,1.滑坡的调查与识别大型滑坡的条块、级、层划分分而治之 2.综合物探趋势性滑动面 3.滑坡的钻探方法无泵反循环法 所用仪器,无泵反循环钻具示意图,1.岩芯管；2.钢球；3.短钻杆；4.短钻杆上孔眼5.反循环水流,16,
7、（三）、滑动带的监测,滑坡（滑动带）的监测所示,滑动带监测图,17,滑带土应力应变关系,（四）、选择滑带土抗剪强度参数是关键,试验法 经验法 反算法 需要注意的是全断面取同一指 实际标不符合,三段式滑动模式及其应力场示意图,王恭先等 滑坡学与滑坡防治技术 P340P343列举了52个滑坡的滑带土指标。,18,（五）、滑坡的稳定性评价和发展趋势预测,1、工程地质比拟法 （1）.斜坡地貌形态演变； （2）.斜坡地质条件； （3）.作用因素及其变化趋势； （4）.滑动迹象分析。 静力平衡计算 滑面为圆弧、直线、折线型采用不同的方法,19,蠕动阶段，稳定系数1.151.05 挤压阶段，稳定系数1.05
8、1.00 滑动阶段，稳定系数1.000.95 剧滑阶段，稳定系数0.90.95 趋稳阶段，稳定系数由0.95逐渐增至1.15,2、根据滑坡变形迹象判断滑坡的发育阶段与稳定性,20,（六）、选择合理的滑坡治理原则,1.预防为主的原则； 2.一次根治不留后患的原则； 3.全面规划、分期治理的原则； 4.综合治理的原则； 5.治早治小的原则； 6.技术可行、经济合理的原则； 7.科学施工的原则； 8.动态设计、信息化施工的原则； 9.加强防滑工程维修保养的原则。,21,（七）、合理选择防治滑坡的工程措施,核心针对滑坡性质、滑动原因、地形地质条件综合考虑,常见滑坡的治理方法,滑坡治理施工要点,对治理的
9、地质灾害体熟悉了解 施工过程中的监测 施工安全措施 施工协调 环境适应 分部分项工序安排 现场交通及材料组织,抗滑桩 削方减载 锚索 格构护坡 挡土墙 排水,施工措施,一、抗滑桩施工方法,挖孔抗滑桩采用人工挖孔法施工，桩间隔跳挖，不能通槽施工。挖孔桩投入劳动力较多，施工机械简单，劳动强度较大，安全施工很重要。 施工工序包括放轴线定桩位、平整场地、锁口梁施工、桩护壁、桩孔开挖、钢筋笼制安、桩身混凝土浇灌、桩间挡板浇灌等。,抗滑桩现场,1. 桩定位及平整场地,按设计图测量定位桩轴线及桩位，设计总平面布置图标注了测量坐标引点的位置，在桩平面布置图上标注了每根桩的坐标，包括平面坐标和桩顶高程，也标注了
10、桩轴线方位，按设计测量定位后，要进行实地地形地物查对。 场地平整包括桩位处的施工场地、运输道路、混凝土搅拌及钢筋加工场地平整。要有足够的施工操作面，运输道路包括桩间通道、弃土通道和材料混凝土运输通道等，混凝土搅拌和钢筋加工场地应考虑原材料的堆放。,2. 锁口梁及挖孔护壁,挖孔桩锁口梁可保护孔口防止变形，锁口梁上设防护栏，搭盖遮阳防雨蓬。 护壁混凝土强度C15-C25，厚度一般20cm，分段高度1-1.5m，配筋10-16，钢筋间距200500mm，在桩孔开挖后要及时支模及浇注混凝土。由于护壁厚度较薄，一般采用细石混凝土，如要加快拆模进度，混凝土中要加早强剂。,锁口梁施工,支模,桩孔护壁,桩孔开
11、挖及护壁,3. 桩孔开挖,桩孔采用人工开挖，提升架提土，提升架要设自动卡紧制动装置。 开挖过程中要随时观察记录岩土变化，绘制桩周壁地质素描图，要特别关注滑面埋深，如滑面埋深与设计确定的深度不一致时，要及时通知设计方，以便对桩深进行调整。 入岩嵌固段采用爆破开挖，一般采用松动爆破，对不同的岩石和开挖尺寸，要制定相应的爆破方案。 遇到地下水，要及时进行排水，地下水不大时，可用提桶或泵直接排干。桩孔大量涌水导致施工困难时，应制定专门的疏排水方案，可用降水井疏干周边地下水。,桩孔开挖,滑带,滑带,浅井中滑带,钻孔中滑带,平洞中滑面,4. 钢筋笼制安,抗滑桩钢筋笼可采用孔内制安或地面制安后吊装，由于钢筋
12、配置多，地面制作后吊装困难，目前多采用孔内制安的方法。 钢筋接头一般采用闪光对焊焊接，钢筋布置要严格按设计图，要注意受力筋的位置，悬臂桩主受力侧在滑坡后缘面，锚拉桩上部有负弯矩，锚拉力较大时负弯矩侧布筋也较多。,桩钢筋,桩钢筋配制,钢筋笼,5. 混凝土浇注,抗滑桩截面大，混凝土浇注量也大，达数十方至数百方，原材料供应必须要有保障，要将一根桩的所有原材料进场备齐后才能开始浇注。 抗滑桩混凝土强度C30，塌落度46CM；混凝土配比要经现场取样试验室配比确定。 在混凝土浇注前要排干桩底的积水，如桩壁及桩底涌水量较大，排水较困难时，应先采取降水措施，浇注混凝土过程中出现涌水可能导致混凝土离析。 混凝土
13、要用串筒浇注，串筒距浇注面的高度要不大于2m，每浇注0.5M要采用振捣棒进行振捣，注意钢筋密布处混凝土的充填，保证混凝土密实。,砼振捣施工,混凝土浇注,钢筋制安,挖孔及护壁施工要点,抗滑桩揭露的岩土层有滑体、滑带及滑床，地层复杂多变：滑体一般为土石混合体，上部土石比较高，下部土石比较低；滑带常为可、软塑状的粘性土，滑床多为基岩。在桩孔开挖前应仔细分析地质资料，对不同的桩段采用不同的施工方法。 挖孔工序十分重要，是控制抗滑桩施工的关键工序。在滑体中从上往下逐段用镐锹挖掘，坚硬土层用锤钎破碎。滑床基岩需要爆破时，应采用浅眼爆破法，严格控制炸药用量，并在炮眼附近加强支撑和保护，防止震塌孔壁。,挖孔及
14、护壁施工要点,无论是土层还是岩层，均采用先中部，后边部的顺序，逐段将桩孔修整至设计的尺寸。 护壁起防塌和防水两种作用，应保证一定的强度和密实性，不同深度不同岩土状态的孔壁有特定的围限压力，如软、可塑状的粘性土与硬塑状粘性土的围压力差别很大，除应满足设计的护壁厚度和强度外，还应根据实际的土性条件进行计算复核。在基岩中常采用较薄的护壁就能满足安全要求。,抗滑桩 地下水处理,挖孔桩一般不适宜在地下水位以下施工。但遇地下水丰富、渗水涌水较大时，除保证护壁密实防水外，可采取的措施有：少量渗水可在孔内挖小集水坑，随挖土泥水一同吊出；渗水较大时，可在桩孔内挖较深集水井，用小潜水泵将地下水排出；涌水很大时，要
15、另设降水井，先降水后挖孔施工。,抗滑桩 施工安全,人工挖孔桩是一种非安全的施工方法，易于发生伤亡事故，最常见的事故是提升过程中产生坠落，其他的事故有护壁失稳、涌水涌土、有毒气体等。挖孔桩施工要设专职安全员，时刻关注孔内状态，确保施工安全。,抗滑桩 施工监测,抗滑桩挖孔施工将暂时破坏滑坡体的整体性和完整性，降低滑坡的稳定状态。在挖孔桩施工期，要对施工安全进行监测，以判断滑坡稳定状态并指导施工，调整施工安排及进度。 施工安全监测点要布置在滑坡稳定性差、工程施工扰动大的部位，常用的方法是地面位移监测。对于稳定较差的滑坡，专人的每天巡查简单直观，巡查的范围应包括施工所有影响区。,抗滑桩 施工质量控制,
16、抗滑桩的质量控制主要有三点：即嵌固段深度、受力主钢筋位置及连接、混凝土强度。 一般抗滑桩嵌固段深度：悬臂桩约为桩长的三分之一，锚固桩约为桩长的四分之一，设计师确定的滑面埋深是大致的，实际挖孔过程中能对滑面埋深做出准确判断，并依据设计师确定的计算原则定出实际嵌固深度。,抗滑桩 施工质量控制,抗滑桩主筋一般为不对称布筋，受拉力面布筋较多，受压力面布筋较少，主筋连接很重要，现多采用焊接方法，宜采用粗钢筋连接新技术，如泠挤压连接技术、套筒连接技术等。 桩身混凝土强度应满足设计要求，影响混凝土强度的主要因素有原材料质量、施工配合比、混凝土施工过程控制。,微型桩成孔,二、削方减载 形式,1 滑坡削方 推移式滑坡的推力主要来自滑坡的后缘。削方治理就是挖除形成不稳定滑坡的推移体，减少滑坡推力使滑坡稳定。 2 坡面整形 对坡面采取格构等护坡措施前，要对坡面削方整形，将不规则的起伏边坡整形为直线坡，坡面较长时形成一级级马道，坡面开挖深度不大，而且很少回填。,削方减载 形式,3 高边坡削
