[分享]技术专访 | 大型复杂滑坡及其防治对策

发表于2019-01-16 2911人浏览 1人跟帖总热度:300

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人物介绍

王恭先，现任中铁西北科学研究院研究员、博士生导师、国际土力学与岩土工程学会滑坡技术委员会委员、中国科学技术咨询服务中心滑坡防治专家组组长。享受国务院特殊津贴。历任铁道部科学研究院西北分院滑坡研究室主任、副院长。铁道部部级专家。

长期从事滑坡规律与防治技术的研究，是该专业领域的优秀学术带头人，在滑坡灾害的发生发展规律、滑动机制、滑坡边界条件判定、复杂滑坡的平剖面条块分析、滑坡的预报理论与方法，滑坡的防治原则和防滑措施的综合应用、新型抗滑结构的研究、开发和推广诸多方面，均有深入研究和见解。理论研究与生产实践紧密结合、工程地质学与岩土工程力学有机结合，创立了具有我国特色的滑坡防治学科理论。

专访

Q1：王教授，您能简单介绍一下大型复杂滑坡的特点及危害么？

大型复杂滑坡一般指规模巨大：结构、性质和成因复杂；危害严重，治理费用昂贵的滑坡。

主要有以下特点：

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方米；

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，各条块、级、层的稳定状态不同；

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，多为古老滑坡；

4、危害严重：常危害桥梁、隧道、车站、重要建筑物等；

5、治理费用昂贵：常需要数千万元至上亿元。

锁儿头滑坡

Q2：那造成以上滑坡事故的原因有哪些呢？

造成滑坡事故有多个方面的原因，如前期地质工作不足，漏判了古老滑坡和易发生滑坡地段，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、分层及其形成原因和过程；

也有因为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而造成的。

Q3：那如何对大型复杂滑坡进行勘察呢？

这个问题比较大，我分滑坡的调查测绘、滑坡的勘探、滑坡的监测、破坏模式和形成机理的分析、滑滞土强度试验和水质分析五个方面来回答。

1.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；

2.滑坡的勘探

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30~60m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1~2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。

3.滑坡的监测

4.破坏模式和形成机理的分析

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：

①不同岩性的接触面；

②顺层岩体的层间软弱夹层或层间错动带；

③切层岩体的节理组合面；

④破碎岩体中的次级断层破碎带。

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，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：

①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；

②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；

③剪应力增大与滑带土强度衰减同时发生

④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.滑滞土强度试验和水质分析

（1）现有岩土试验方法难以真实模拟滑动过程；

（2）滑带土具峰值强度和残余强度特征

（3）老滑坡滑带土峰值强度已不存在，应在重塑土峰值与残余强度间取值；

（4）滑带土试验应作不同含水量下的峰值与残余强度参数。

Q4：如何对滑坡的稳定性进行评价呢？

滑坡的稳定性不能从单一方面进行评价，要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定系数和设计推力。同时不仅要评价滑坡的现状稳定性,还要评价工程对其改造后的稳定性。

工程地质定性评价主要包括：

（1）从斜坡地貌形态演变分析滑坡形成过程

（2）从地质条件对比分析滑坡稳定性

（3）从滑动因素变动分析滑坡稳定性

（4）从变形迹象分析滑坡稳定性（蠕动、挤压、微滑、剧滑、滑后固结阶段）

力学计算定量评价主要包括：

（1）山体平衡核算

（2）滑坡稳定性计算——常用方法

（3）坡脚应力与岩土强度对比

（4）结构物强度与岩土强度比拟

Q5：预防大型复杂滑坡，您有哪些经验能和我们分享一下么？

1.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

2.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。

3.局部改线减少抗滑段挖方和主滑段填方

4.采取排水和预加固措施防止滑坡发生

Q6：对于大型复杂滑坡，您是如何选择治理方案的呢？

1.正确认识滑坡是方案选择的基础

2.保护对象的重要性是方案选择的前提

3.要了解各种防治措施的适用条件

4.排水（地表水、地下水）是防治大型滑坡的首选方案

5.减重、反压、排水、支挡相结合综合治理

6.只保主要工程，不治整个滑坡。

同时在锚索桩设计中应注意以下问题：

1、锚索桩比普通桩省30%造价；

2、锚索应承担桩上滑坡推力20%～25%，有效减少桩身弯矩，故一束锚索不合理；

3、应具备锚固条件，设计相应钢绞线根数；

4、多束锚索应分开，防止“群锚效应”，上下左右用不同倾角；

5、桩悬臂超过12m，应考虑设锚索，控制桩头变位；

6、桩头做成斜面，有利锚索受力和施工；

7、注意锚索预应力损失，预应力应加到设计拉力的80%。

Q7：最后，您能简单概括一下您未来的研究方向么？

我目前的研究主要分为以下五个方向，包括、地下截排水效果的定量评价、多排桩的受力分配与监测、微型桩的设计计算方法完善、高填方中锚索的次应力监测与施工方法、地震后边坡与滑坡的稳定性评价。

文章来源于52监测网

版权归原作者所有

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杨文君733

发表于2019-01-16 | 只看该作者

楼

锚索应承担桩上滑坡推力20%～25%，有效减少桩身弯矩，故一束锚索不合理。

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杨文君733

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