1、1第四章 滑坡防治工程2 第一節 滑坡防治技術體系及方案比選3 一、滑坡防治原則 1、預防與治早、治小相結合 滑坡失穩致災是一個能量緩慢積聚突然釋放的動力學過程，通過監測及早預測滑坡所處階段.防患與未然，可以在滑坡發育初期（滑動面尚未完全貫通）施以相對經濟可行的方法實現滑坡的有效治理。 例如：牽引式滑坡前一級滑動后，后級會失去前部滑坡體的支撐而隨之滑動，滑坡范圍不斷擴大，及時穩定前一級滑坡，治理工程量相對較小。4 2、綜合防治 滑坡是一個多因子耦合異變的災害地質過程，其治理工程應根據保護對象及滑坡體特征，從排水、削方卸載、抗滑支擋等方面綜合考慮，提出優化治理方案，實現滑坡綜合治理。5 3、根治

2、與分期治理相結合 根據保護對象的重要性及保護時限，區別對待滑坡治理工程使用壽命，設計使用年限應為50年，屬于根治范疇。滑坡體規模巨大（超過1000萬m3）、目前穩定性較好、治理經費有限時，可進行分期治理；穩定性差、危險性大的滑坡區域予以優先治理，尚不能實施有效治理的滑坡區域必須進行地表位移.深部位移及應力監測. 6分期治理的滑坡應根據監測結果時刻掌握滑坡的穩定性態，據此調整滑坡后期治理思路及方案。 4、治理工程與土地資源開發利用相結合 我國國土資源十分匱乏，尤其在交通干線部位、江河港口碼頭及水庫岸坡城鎮集中區域，滑坡治理應充分考慮土地資源的有效保護和合理開發利用。7 5、工程治理與景觀相結合

3、公路、城市邊坡及風景名勝區內的滑坡治理，防治工程方案擬定及結構工程設計應充分考慮景觀效應，治理工程在色彩、飾面、外露部分的結構造型等方面與環境相協調。8 二、滑坡防治安全等級 根據滑坡失穩后的破壞結果，將滑坡防治工程的設計安全等級劃分為三級。 一級：危及縣和縣級以上城市、大型工礦企業、交通樞紐及重要公共設施，破壞后果嚴重。 二級：危及一般城鎮、居民集中區、重要交通干線、一般工礦企業等，破壞后果嚴重。 三級：除一級、二級以外的地區。9 三、滑坡防治技術體系 可從繞避、排水、力學平衡和滑帶土改良等方面進行滑坡防治技術分類。 排水技術：地表排水 地下排水 力學平衡：削方減載 坡腳回填反壓 抗滑支擋：

4、 抗滑擋墻 挖孔抗滑樁 錨索抗滑樁 錨索框架（地梁） 抗滑鍵、排架樁、鋼架樁、鋼架錨索樁、微型群樁、支撐盲溝。10繞 避排 水力 學 平 衡滑帶土改良1、道路改線1、地表排水1、卸載（削坡減載）1、滑帶注漿（1）滑坡體外截水溝2、坡腳回填反壓2、滑帶爆破2、隧道避開 滑坡（2）滑坡體內截水溝3、抗滑支擋3、旋噴樁（3）自然溝防滲（1）抗滑擋墻4、石灰樁3、用橋梁避開 跨越滑坡2、地下排水（2）挖孔抗滑樁5、石灰砂樁（1）截水盲溝（3）錨索抗滑樁6、焙燒（2）截水盲（遂）溝（4）錨索框架（地梁）4、滑坡體清除（3）仰斜鉆孔群排水（5）抗滑鍵（4）垂直鉆孔群排水（6）排架樁（5）群井排水（7）鋼架

5、樁（6）虹吸排水（8）鋼架錨索樁（9）洞孔聯合排水（7）支撐盲溝（9）微型群樁（10）井孔聯合排水（8）邊坡滲溝（10）支撐盲溝11滑坡防治工程預防措施整治措施減滑工程抗滑工程化學加固刷方減重河流建筑物地下水排水工程地表水工程抗滑樁擋土墻豎井樁12 1、排水工程 治化先治水。采用截水溝截斷從滑坡體周圍進入滑坡體的地表水，通過地下排水方式排泄滑坡體周圍進入滑坡體的地下水及滑坡體區域內的大氣降水入滲滑坡體的地下水。13邊坡排水溝14平孔排水孔鉆進（福廈高速路宏路滑坡）15滑坡上部減重2、削方減載 條件適宜時盡可能采用削方減載。 削坡減載的條件：滑坡屬于推移式滑坡滑坡體中后部地表無道路、市政管網、居

6、民聚集區等；滑坡體附近有足夠的棄渣堆積場。16箭豐滑坡減重后全貌（福建205國道）17減載與反壓 致滑段 阻滑段 削坡減重 坡面線 滑動面 18 3、坡腳回填反壓 運用巖土體反壓滑坡中前部，增大滑坡抗滑力。 載滑坡中前部無房屋、道路及市政管網等基礎設施。地勢平坦，巖土填料易于獲取等條件下，優先選用用坡腳回填反壓治理滑坡。條件適宜時回填反壓應與滑坡削坡減載方案同時使用。治理工程設計時.應確保回填反壓土體的自重穩定。19坡腳回填反壓 致滑段 阻滑段 堆重物 坡面線 滑動面 20京廣鐵路坪石車站反壓穩定滑坡214、抗滑擋墻 22 4、懸臂抗滑樁 對于中小型滑坡， 滑坡推力較小，設計治理工程方案可采用

7、懸臂樁. 懸臂段承受滑坡推力，并通過嵌固段傳遞到穩定地基內。嵌固段長度為1/31/2樁長。為嵌入中風化巖層內的長度。滑坡體懸臂抗滑樁中風化帶 嵌固深度 23抗滑樁排（蘭青公路享堂滑坡）24 5、錨索抗滑樁 對于大型、特大型尤其是巖體滑坡，滑坡推力較大，擬定治理工程方案時可采用錨索抗滑樁。錨索抗滑樁有鋼筋混凝土抗滑樁和錨索組成，錨索布設在樁頂以下1.01.5m，滑坡推力較大時可布設多排錨索。 錨索傾角不大于30。25拉力分散型錨索26拉力分散型錨索返回27地 梁 澆 注 砼28 6、錨索框架 對于大型及特大型滑坡，可采用錨索框架予以防治。錨索框架又稱為“錨索格架”，由錨索和鋼筋混凝土格構組成。

8、格構由C25及其以上標號的 鋼筋混凝土現場澆注， 形成不大于3.3m3.5m的 框架，格構梁采用矩形斷面，長邊垂直于坡面。29抗滑樁施工30錨索抗滑樁鋼筋（川藏公路二郎山滑坡）31錨索地梁和坡腳抗滑樁32錨索抗滑樁和錨索地梁（京珠高速公路粵北段K98滑坡）33 7、釘錨復合抗滑樁 滑坡規模較大且滑坡體物質松散時，可采用釘錨合抗滑結進行滑坡治理。釘錨復合抗滑結構由錨桿、錨索和格構三部分組成。錨桿作用在于增強表層滑坡體的整體性，錨索則將滑坡推力傳遞到滑坡體下部穩定巖體內，格構的作用主要是將錨桿、錨索組成空間整體受力體系。 34 四、滑坡防治方案選擇 1、繞避滑坡的方案 貫徹“地質選線”的原則和指導

9、思想，在可行性研究、初測和定測階段都應加強地質工作，詳細查明所遇到的滑坡的規模、性質、 穩定狀態.發展趨勢和危害情況， 盡量避開大型滑坡連續分 布地段、大型厚層堆積層分 布地段和大型斷裂破碎帶。 繞避方案可以用橋梁 跨河繞避，也可以用隧道繞避。35 2、通過滑坡的治理方案 對于穩定性較高且滿足設計要求的滑坡。如崩塌性滑坡，滑坡距離長，重心降低多，抗滑段長，又無河（溝）水繼續沖刷，主要是人為作用因素，如填、挖工程位置和數量，灌溉水及生產和生活用水防滲等。 完善地表排水系統后，一般可不做支擋工程。當滑坡前緣有河(溝）水沖刷時，應做防沖刷工程。36穩定性不滿足設計要求的滑坡，如當滑坡尚處于穩定狀態但

10、在人類工程活動或自然因素作用下可能局部或整體失穩的古老滑坡、已經變形的新滑坡等，可采用以下治理方案。 37局部改移線路平面位置縱坡 當線路位于滑坡前緣且采用抗滑段以路塹挖方方式通過時，常因挖方消弱了滑坡抗滑力而引起老滑坡復活或新生滑坡。 有條件時可局部調整線路向滑坡前緣移動，變挖方為填方，以增加滑坡的穩定性。38有條件調整線路縱坡時，可減少滑坡抗滑段的挖方深度，保持或恢復滑坡的抗滑力.。 不在滑坡的主滑段和牽引段填方；不在抗滑段挖方。穩定性不足時需設排水和支擋工程。不合理施工39 橋梁通過滑坡的治理方案 橋梁是重要建筑物，一旦被破壞，后果嚴重。山區高速公路建設受地形限制，填方對滑坡穩定性的影響

11、巨大，此時可采用橋梁通過古老滑坡的方案。 橋梁對滑坡移動比路基更敏感，可在橋墩山側或河側設一排抗滑樁或在每個橋墩前作抗滑樁保護橋梁安全。 40有條件時，也可在滑坡前緣填方反壓保滑坡穩定，應先治理滑坡后做橋墩臺。滑坡的滑動可能危害橋梁，故需在橋梁山側或河側均設支擋工程。 采用填土的方案，一般不可行。不合理施工41 隧道通過滑坡的治理方案 隧道穿越滑坡體或距離滑坡面太近時，易出現安全隱患，例如：成昆鐵路東容河1號隧道通車20年后，因河流古滑坡復活使隧道錯斷，不得不在滑坡上部減重，在隧道兩側作兩排抗滑樁，保證隧道安全。隧道進、出口及主體均應布置在滑坡體后側穩定巖體內。42 減重和反壓方案 在滑坡的主

12、滑段和牽引段挖方減重，在抗滑段及前緣反壓是最經濟有效的治理方案，尤其對已經有變形跡象的滑坡能取得快速穩定滑坡的效果。 減重或反壓與支擋工程結合，能減小滑坡推力，減少支擋工程量，節約投資，在有條件時應盡量采用。43 支擋工程方案的選擇 支擋工程包括：抗滑擋墻； 抗滑樁； 錨索抗滑樁； 錨索框架（地梁）； 微型樁群； 反壓土石堤等。其穩定滑坡見效快，是大多數滑坡治理采用 的措施，也是造價最昂貴的工程，他的合理選 擇非常重要。44 支擋工程位置的選擇： 抗滑支擋工程一般設在滑坡的抗滑段滑體較薄處，充分利用滑坡自身的抗滑力而減少支擋工程量。但當被保護的對象如路基、橋梁、建筑物等位于滑坡的中部、上部時，

13、只能根據保護對象的需要選擇支擋工程位置。高速公路沿線的抗滑樁工程為保護環境和視角及施工中的安全，將樁埋入一級或二級邊坡平臺。45 對于多級牽引式滑坡，當只有前級滑動時，及時設一排支擋工程穩定前級，后級即可穩定。 但當兩級或三級均已滑動時，因滑坡推力大，常需設置多排支擋工程。 結構式的選擇：結構式的選擇取決于滑坡推力的大小、滑面埋深和施工條件。46 當滑坡推力小于300kn/m，滑動面埋深小于3m時，可用抗滑擋土墻。 當滑體含水量較高時，可與墻后支撐盲溝一起使用。墻高應保證滑坡不會“越頂”滑出。 當滑坡推力為3001000kn/m時，采用懸臂抗滑樁或錨索抗滑樁。 滑坡推力為10002000kn/

14、m時，可采用錨索抗滑樁。更大的滑坡推力則需設兩排樁.或樁與錨索框架共同抗滑，或分級支擋。47 當有多級滑面時，應分層計算滑坡推力.支擋工程應保證各層滑坡的穩定。 對于多層滑面的滑坡，各層的活動狀態和復活的可能性不相同，可采用不同的安全系數計算滑坡的推力。 當深層滑面在排水后無滑動時，抗滑樁不一定要錨入深層滑面以下。4849505152 三、滑坡穩定性分析 1、滑坡防治工程安全等級 根據滑坡失穩后的破壞后果，將滑坡防治工程安全等級劃分為三級：一級：危及縣城和縣城以上的城市、大型工礦企業、交通樞紐及重要公共設施，破壞后果特別嚴重。二級：危及一般城鎮、居民集中區、重要交通干線，一般工礦企業等，破壞后

15、果嚴重.三級：除一級、二級以外的地區。532.滑坡推力安全系數滑坡推力安全系數治理目標Fst按照最不利工礦下的穩定系數Fs確定。第一，穩定系數 Fs=0.8時，一級防治工程Fst=1.15二級防治工程Fst=1.25 三級防治工程Fst=1.05第二，穩定系數FS0.8時一級防治工程 Fst=2.25-1.25Fs 且大于1.5 二級防治工程 Fst=1.75-0.75Fs 且大于1.3 三級防治工程 Fst=1.25-0.25Fs 且大于1.1第三，采用削方減載、回填壓腳等措施后，其支擋設計推力安全系數應按減載、回填壓腳后的滑坡系數取用，而不用原始穩定系數作為評價標準。第四，考慮地震作用時一

16、級防治工程Fst=1.20二級防治工程Fst=1.10三級防治工程Fst=1.0054 2、滑坡穩定系數計算方法 滑坡穩定性分析主要屬于滑坡勘察范疇內容，但在進行滑坡治理工程設計時需進行滑坡穩定性復核，并精確獲取設計工礦條件下的滑坡推力值。 滑坡穩定性分析中的計算工礦： 工礦一：滑坡體重+建筑荷載+暴雨。 55工礦二：滑坡體重+建筑荷載+地震水平 地震力。位于河庫岸坡的滑坡治理工程.考慮河庫水位及水位變動的影響，穩定性分析時尚應增加三個工礦. 工礦三：滑坡體重+建筑荷載+暴雨+高如三峽水庫175m水位。 工礦四：滑坡體重+建筑荷載+水位降落 如三峽水庫從175m水位降落至145m水位. 56工

17、礦五：滑坡體重+建筑荷載+水位降落+地震水平地震力。 滑坡穩定性分析中，建立在莫爾-庫倫強度準則基礎上極限平衡法屬于經典方法，在世界范圍內得到廣泛應用。滑坡穩定性分析大多數十靜不定問題，通過引人一些簡化假定來使問題變得靜定可解。57其計算過程一般先假定邊坡是巖土體沿某一確定的滑裂面滑動破壞，再根據滑裂巖土體的靜力平衡條件和莫爾-庫倫破壞準則計算沿該滑動面滑動的可能性. 即穩定系數的大小或破壞概率的高低，然后系統地選取多個可能的滑動面，用同樣的辦法計算穩定系數或破壞概率。穩定系數最小或破壞最高的破壞面即最可能的滑動面。58 極限平衡法通常采用條分法能夠適應復雜的坡體幾何形狀,各種土質以及孔隙水壓

18、力等條件。目前以提出的多種基于極限平衡理論的條分法基本思路相同，均假定巖土體沿著滑動面作剛性體，根據靜力平衡條件和極限平衡條件求得滑動面上力的分布，從而計算獲得滑坡穩定系數。59方法之間的區別在于條塊間作用力假設與所需滿足的平衡條件，如表3.2所示。 條分法多余變量的假定 嚴格/非嚴格瑞典條方法 假定條塊間無任何作用力非嚴格簡化Janbu法假定條塊間只有水平力非嚴格簡化Bishop法 假定條塊間只有水平力非嚴格Spencer法 假定條塊間水平與垂直作用力之比為常數 嚴格嚴格Janbu法 假定條塊間力作用位置條塊間滿足極限平衡嚴格Sarma法條塊間滿足極限平衡非嚴格傳遞系數法 假定條塊間力方向非

19、嚴格分塊極限平衡法條塊間滿足極限平衡非嚴格不平衡推力法 假定條塊間力方向非嚴格Leshchinsky-Huang法假定條底法向力分布.大小嚴格601.圓弧法 對于均質土坡及沒有破壞面的巖質高邊坡，以圓弧形破壞面方式失穩破壞是公路高邊坡常見的整體失穩模式，在一定條件下可視為平面問題，用圓滑法進行穩定性分析。先假定滑動面為一圓弧，把滑動巖體視為剛體，求滑動面上的滑動力及抗滑力，再求這兩力對滑動圓心61二、滑坡防治 滑坡防治的目的是：保證人們生命財產安全、保證工程設施安全穩定、保障工程建設順利實施。滑坡防治的總體原則是：預防為主、治理為輔，防治結合、及時治理，分期實施。 62滑坡治理措施必須通過詳細

20、工程地質勘查，查明工程地質條件和影響其穩定性的各項因素，查明滑坡變形破壞的邊界條件、規模及處演化階段等，因地制宜采取不同的治理措施。63(一)滑坡防治方法分類 根據治理目的分類： 應急治理：災害正在發生時，為防治滑坡災害進一步加大，而進行的臨時治理。 滑坡永久治理：采取治理措施，使斜坡穩定，不再繼續向破壞的方向發展。64根據防治措施分類： 避讓措施：人居區、工程設施搬離滑坡危險區；擬建工程避開滑坡危險區。條件是：搬遷、避讓費用小于滑坡工程治理費用，并且有適宜的搬遷場地。 監測預警：進行監測預報，避免人員傷亡，減輕財產損失。條件是：形成條件復雜、無法確定治理方案的滑坡；滑坡規模大，搬遷避讓難度大、治理困難；65正在活動、無法實施治理工程的滑坡： 工程治理：治理費用小于搬遷費用； 工程重要搬遷； 土地資源緊缺，無搬遷場地；滑坡可能造成較大的社會經濟影響。 滑坡工程治理措施可歸納為： “排、攔、穩、固”。 進行滑坡防治時，優先考慮避讓措施。66(二)滑坡的應急治理 災害正在發生時，為防治滑坡災害進一步加大，而進行的臨時治理。往往待氣候、人員撤離等條件允許后，將進行根本治理。應急治理措施主要有： 1、開挖截、排水溝，將地表水引出危險區，防止地表水滲入加劇滑坡變形； 67 2、及時封