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【摘 要】滑坡治理工程包括排水工程、防护加固工程与景观绿化工程,防护加固工程有挡墙工程、锚喷工程、注浆工程、清理工程等多种方法,在多种治理方法可行的情况下,如何选取治理方案,保证治理工程的经济合理是治理工程设计的关键。
【关键词】滑坡;治理方法
Landslide program optimization to select
Duan Ji-ping
(Jincheng coal mine safety production management center Jincheng Shanxi 048000)
【Abstract】Landslide control works including drainage works, the protection and strengthening engineering and landscape greening works Retaining Wall Project, bolting and shotcrete works, grouting, cleaning, engineering and other protective reinforcement works in a variety of treatment methods is feasible, how to selectgovernance programs to ensure that the economic rationality of the governance project is the key to the design of control projects.
【Key words】Landslide;Governance approaches
滑坡治理工程包括排水工程、防护加固工程与景观绿化工程,防护加固工程有挡墙工程、锚喷工程、注浆工程、清理工程等多种方法,本文通过发生在某矿的一个小型滑坡治理方案的选取过程,说明了在多种治理方法可行的情况下,如何选取治理方案,保证治理工程的经济合理。
1. 概况
山西某县一煤矿2011年7月13日在废弃火药库南侧发生一小型滑坡,火药库南侧硬化地面发生了底鼓,底鼓长度约30m,宽度约2m,鼓起高度约50cm,火药库南部墙体北段受挤压影响墙体向北倾斜,硬化地面南侧护坡出现裂缝,裂缝宽度0.3~2.0cm。滑坡体中部出现两处小型坍塌,长度2~4m,高度0.8~1.3m,坍塌方量1.2~4.0m3。滑坡体总长约60m,前缘宽度约40m,滑体前缘轴线厚度约5m,地面形态呈台阶状。
2. 地层构造
根据现场调查,位于火药库硬化地面南侧护坡西部边缘由于雨水冲刷形成了小型沟槽,沟槽内出露地层为第四系中更新统(Q2)浅红色粉质粘土,蒜瓣状结构,出露厚度约2.5m,上部覆盖有约1.0m厚的耕植土,沟槽西侧距离沟槽约5m远处出露有杏黄色粉砂质、细砂质泥岩,结合井田地质资料应为二叠系上统上石盒子组地层。依地层变化趋势推测滑坡前缘第四系覆盖层厚度约5m左右。
3. 诱发因素
3.1 开挖坡脚。
火药库、污水处理池的修建,对坡脚进行了开挖,改变了原有的地貌形态,同时由于坡脚的开挖,改变了坡体的应力状态,削弱了坡脚(抗滑段)的支撑力,降低了滑坡阻力,大大增加了坡体滑动的可能性。
3.2 大气降水。
大气降水是滑坡诱发的主要因素之一近日连续的降雨,且降雨量较大,大量的雨水顺着第四系全新统耕植土及中更新统粉质粘土向下渗透,至上统上石盒子组泥岩后,由于泥岩透水性极差,成为了相对的隔水层,地下水在土岩接触面(滑带)聚集,使得岩土体内的含水量大幅增加,局部地下水附近从裂隙降流出地表,并对滑动带土层起到了润滑作用,降低了原有岩土抗剪强度和阻滑力;滑坡体的饱水却增加了滑坡体重力和下滑力。因此大气降水是本次滑坡发生的最主要因素。
4. 滑坡规模及滑动阶段划分
4.1 滑坡规模。
预计滑坡体体积,取滑体长60m,宽40m,平均厚度取3m,则有滑坡体体积7200m3,从滑坡物质和结构因素分类来看滑坡属堆积层黄土滑坡;按滑坡体体积大小划分等级为小型。滑坡发生后威胁、可能威胁的对象主要有火药库、职工宿舍、职工澡堂,滑坡防治工程分级为Ⅲ级。
4.2 滑动阶段划分。
滑坡一般可划分为五个阶段,即:蠕动阶段、挤压阶段、滑动阶段、剧滑阶段、稳定压密阶段。从现状看,滑坡体前缘地面隆起,出现有平行滑动分向、垂直滑动方向的裂缝,前缘东侧有滑坡泉出现,滑坡体中上部有下沉并向前运动现象。因此判定滑坡处于挤压阶段。
5. 滑坡的治理方法
各地防治滑坡的实践表明,凡是采用排除地下水措施的,都收到了效果,凡是采用支挡工程措施的,只要设计无误,而且支挡工程埋基于滑床之下的足够深度,一般也取得了迅速稳定滑坡的效果;凡是单纯采用减重措施的(对小型滑坡体直接清除除外),都不能最终稳定滑坡,减重措施必须与支挡或排水措施相结合才能见到成效。总之,在防治滑坡时,必须因地制宜,综合治理,力求根治,不留后患。防治工程一般有以下几种基本方法:
5.1 排水工程。
排除地表水:在滑坡可能发展的边界外,设置一条或数条环形截水沟,用以拦截普遍引自斜坡上部流向斜坡的水流。为了防止水流的下渗,在滑坡体上也应充分利用自然沟谷,布置成树枝状排水系统,使水流得以汇集旁引。
排除地下水:滑坡地下排水系统包括截水盲沟、支撑盲沟、盲洞、仰斜钻孔、渗管、渗井、垂直钻孔以及砂井与平孔相结合、渗井与盲洞相结合等工程设施。
5.2 支挡工程。 抗滑挡墙:是一种阻挡滑坡体滑动的工程措施,适用于治理因河流冲刷或因人为切割支撑部分而产生的中、小型滑坡,但不适宜治理滑床比较松软、滑面容易向下或向上发展的滑坡。
抗滑桩:用来治理滑坡既要保证桩不被剪断、推弯或推倒,也要保证桩间土体不会从桩间滑走或因桩高不够导致土体从桩顶滑出。抗滑桩应设置在滑体中下部,滑动面接近于水平,而且也是滑动层较厚的部位。
锚固:利用穿过软弱结构面、深入至完整岩体内一定深度的钻孔,插入钢筋、钢棒、钢索、预应力钢筋及回填混凝土,借以提高岩体的磨擦阻力、整体性与抗剪强度,这种措施统称为锚固。通常有a.锚杆喷射混凝土联合支护;b.锚杆;c.预应力锚索等。
5.3 减载。
当一个滑坡处于头重脚轻的状况下,而在前方又有一个可靠的抗滑地段时,采取在滑坡体上部减重或脚部加填的办法,使滑坡的外形得以改变,重心得以降低,可以使滑坡的稳定性得到根本的改善。对于一些不向上或向两侧牵引发展的小型滑坡,也可考虑将滑坡体全部清除。
6. 滑坡治理方案比选
原则上考虑滑坡的规模、岩层结构,在技术可行,经济合理的情况下优先选定滑坡的处理方法。针对滑坡具体特征,本次滑坡治理可选的方法主要有:
6.1 减载。
考虑滑坡规模较小,滑坡体方量约7200m3,可考虑将滑坡体全部清除法。即动用挖掘机械设备,自上而下在确保施工安全情况下,将滑坡体全部清除干净。工程经费概算约16.56万元
。
6.2 抗滑挡墙。
采用抗滑挡墙结合地面排水形式,在滑坡体前缘修建抗滑挡墙,同时在滑坡体外围修筑截水沟。预计修建挡墙高度7m,长40m,平均厚度2.5m,修建截水沟150m,预计总土石方量900m3。工程经费概算约18.0万元(见表2)。
6.3 锚杆
采用锚杆对滑坡体进行加固,预计排距3m,孔距3m布置,锚定深度预计约7m,需锚杆170根,则总计锚杆长度1190m。工程经费概算约25.18万元(见表3)
7. 结论
从经济角度考虑,建议优先选用减载(清除)法、抗滑挡墙法,其次选用锚固方法。本工程最终采用了减载(清除)法,实际总费用13万元,且彻底清除了滑坡隐患,说明治理方案合理有效。
参考文献
[1] 《边坡与滑坡工程治理》人民交通出版社郑颖人2007.
[2] 《滑坡防治工程勘查》(DZ/T0218-2006)中华人民共和国国土资源部2006.
【关键词】滑坡;治理方法
Landslide program optimization to select
Duan Ji-ping
(Jincheng coal mine safety production management center Jincheng Shanxi 048000)
【Abstract】Landslide control works including drainage works, the protection and strengthening engineering and landscape greening works Retaining Wall Project, bolting and shotcrete works, grouting, cleaning, engineering and other protective reinforcement works in a variety of treatment methods is feasible, how to selectgovernance programs to ensure that the economic rationality of the governance project is the key to the design of control projects.
【Key words】Landslide;Governance approaches
滑坡治理工程包括排水工程、防护加固工程与景观绿化工程,防护加固工程有挡墙工程、锚喷工程、注浆工程、清理工程等多种方法,本文通过发生在某矿的一个小型滑坡治理方案的选取过程,说明了在多种治理方法可行的情况下,如何选取治理方案,保证治理工程的经济合理。
1. 概况
山西某县一煤矿2011年7月13日在废弃火药库南侧发生一小型滑坡,火药库南侧硬化地面发生了底鼓,底鼓长度约30m,宽度约2m,鼓起高度约50cm,火药库南部墙体北段受挤压影响墙体向北倾斜,硬化地面南侧护坡出现裂缝,裂缝宽度0.3~2.0cm。滑坡体中部出现两处小型坍塌,长度2~4m,高度0.8~1.3m,坍塌方量1.2~4.0m3。滑坡体总长约60m,前缘宽度约40m,滑体前缘轴线厚度约5m,地面形态呈台阶状。
2. 地层构造
根据现场调查,位于火药库硬化地面南侧护坡西部边缘由于雨水冲刷形成了小型沟槽,沟槽内出露地层为第四系中更新统(Q2)浅红色粉质粘土,蒜瓣状结构,出露厚度约2.5m,上部覆盖有约1.0m厚的耕植土,沟槽西侧距离沟槽约5m远处出露有杏黄色粉砂质、细砂质泥岩,结合井田地质资料应为二叠系上统上石盒子组地层。依地层变化趋势推测滑坡前缘第四系覆盖层厚度约5m左右。
3. 诱发因素
3.1 开挖坡脚。
火药库、污水处理池的修建,对坡脚进行了开挖,改变了原有的地貌形态,同时由于坡脚的开挖,改变了坡体的应力状态,削弱了坡脚(抗滑段)的支撑力,降低了滑坡阻力,大大增加了坡体滑动的可能性。
3.2 大气降水。
大气降水是滑坡诱发的主要因素之一近日连续的降雨,且降雨量较大,大量的雨水顺着第四系全新统耕植土及中更新统粉质粘土向下渗透,至上统上石盒子组泥岩后,由于泥岩透水性极差,成为了相对的隔水层,地下水在土岩接触面(滑带)聚集,使得岩土体内的含水量大幅增加,局部地下水附近从裂隙降流出地表,并对滑动带土层起到了润滑作用,降低了原有岩土抗剪强度和阻滑力;滑坡体的饱水却增加了滑坡体重力和下滑力。因此大气降水是本次滑坡发生的最主要因素。
4. 滑坡规模及滑动阶段划分
4.1 滑坡规模。
预计滑坡体体积,取滑体长60m,宽40m,平均厚度取3m,则有滑坡体体积7200m3,从滑坡物质和结构因素分类来看滑坡属堆积层黄土滑坡;按滑坡体体积大小划分等级为小型。滑坡发生后威胁、可能威胁的对象主要有火药库、职工宿舍、职工澡堂,滑坡防治工程分级为Ⅲ级。
4.2 滑动阶段划分。
滑坡一般可划分为五个阶段,即:蠕动阶段、挤压阶段、滑动阶段、剧滑阶段、稳定压密阶段。从现状看,滑坡体前缘地面隆起,出现有平行滑动分向、垂直滑动方向的裂缝,前缘东侧有滑坡泉出现,滑坡体中上部有下沉并向前运动现象。因此判定滑坡处于挤压阶段。
5. 滑坡的治理方法
各地防治滑坡的实践表明,凡是采用排除地下水措施的,都收到了效果,凡是采用支挡工程措施的,只要设计无误,而且支挡工程埋基于滑床之下的足够深度,一般也取得了迅速稳定滑坡的效果;凡是单纯采用减重措施的(对小型滑坡体直接清除除外),都不能最终稳定滑坡,减重措施必须与支挡或排水措施相结合才能见到成效。总之,在防治滑坡时,必须因地制宜,综合治理,力求根治,不留后患。防治工程一般有以下几种基本方法:
5.1 排水工程。
排除地表水:在滑坡可能发展的边界外,设置一条或数条环形截水沟,用以拦截普遍引自斜坡上部流向斜坡的水流。为了防止水流的下渗,在滑坡体上也应充分利用自然沟谷,布置成树枝状排水系统,使水流得以汇集旁引。
排除地下水:滑坡地下排水系统包括截水盲沟、支撑盲沟、盲洞、仰斜钻孔、渗管、渗井、垂直钻孔以及砂井与平孔相结合、渗井与盲洞相结合等工程设施。
5.2 支挡工程。 抗滑挡墙:是一种阻挡滑坡体滑动的工程措施,适用于治理因河流冲刷或因人为切割支撑部分而产生的中、小型滑坡,但不适宜治理滑床比较松软、滑面容易向下或向上发展的滑坡。
抗滑桩:用来治理滑坡既要保证桩不被剪断、推弯或推倒,也要保证桩间土体不会从桩间滑走或因桩高不够导致土体从桩顶滑出。抗滑桩应设置在滑体中下部,滑动面接近于水平,而且也是滑动层较厚的部位。
锚固:利用穿过软弱结构面、深入至完整岩体内一定深度的钻孔,插入钢筋、钢棒、钢索、预应力钢筋及回填混凝土,借以提高岩体的磨擦阻力、整体性与抗剪强度,这种措施统称为锚固。通常有a.锚杆喷射混凝土联合支护;b.锚杆;c.预应力锚索等。
5.3 减载。
当一个滑坡处于头重脚轻的状况下,而在前方又有一个可靠的抗滑地段时,采取在滑坡体上部减重或脚部加填的办法,使滑坡的外形得以改变,重心得以降低,可以使滑坡的稳定性得到根本的改善。对于一些不向上或向两侧牵引发展的小型滑坡,也可考虑将滑坡体全部清除。
6. 滑坡治理方案比选
原则上考虑滑坡的规模、岩层结构,在技术可行,经济合理的情况下优先选定滑坡的处理方法。针对滑坡具体特征,本次滑坡治理可选的方法主要有:
6.1 减载。
考虑滑坡规模较小,滑坡体方量约7200m3,可考虑将滑坡体全部清除法。即动用挖掘机械设备,自上而下在确保施工安全情况下,将滑坡体全部清除干净。工程经费概算约16.56万元
。
6.2 抗滑挡墙。
采用抗滑挡墙结合地面排水形式,在滑坡体前缘修建抗滑挡墙,同时在滑坡体外围修筑截水沟。预计修建挡墙高度7m,长40m,平均厚度2.5m,修建截水沟150m,预计总土石方量900m3。工程经费概算约18.0万元(见表2)。
6.3 锚杆
采用锚杆对滑坡体进行加固,预计排距3m,孔距3m布置,锚定深度预计约7m,需锚杆170根,则总计锚杆长度1190m。工程经费概算约25.18万元(见表3)
7. 结论
从经济角度考虑,建议优先选用减载(清除)法、抗滑挡墙法,其次选用锚固方法。本工程最终采用了减载(清除)法,实际总费用13万元,且彻底清除了滑坡隐患,说明治理方案合理有效。
参考文献
[1] 《边坡与滑坡工程治理》人民交通出版社郑颖人2007.
[2] 《滑坡防治工程勘查》(DZ/T0218-2006)中华人民共和国国土资源部2006.