滑坡防护工程治理措施研究现状与落石防护技术

(整期优先)网络出版时间:2019-01-11
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滑坡防护工程治理措施研究现状与落石防护技术

王超

重庆交通大学河海学院重庆市

摘要:简要综述了边坡防护的措施,应加强滑坡防治中多种支护方法的综合应用和优化组合,对于防护治理中的常见落石问题,,从边坡治理论述中引出了几点措施,重点论述了把岩质边坡的生态防护技术引入落石的防护工程中。

关键词:滑坡防治;落石防治;生态

1引言

山区滑坡的治理一直是土木工程研究的重点内容,包括2018年8月份的南方大水滑坡造成西南地区严重的经济损失。滑坡问题以前提出了需要治理方案[1-2],主要有地表地下排水,减重反压工程,支档工程,滑坡土改良工程。在[3]中写到大型滑坡治理方案要从勘探,设计,施工,维护四阶段一体化。从以前的局部观点到全局观点来整治滑坡,到近几年来计算机技术的发展,各种计算机软件分析滑坡稳定性[4-5]。使得滑坡治理措施技术越来越成熟和治理方案更加经济合理。本论文就边坡发展现状进行论述,并就边坡问题中的落石问题提出几点措施,希望能激起作者的兴趣,为进一步研究边坡问题起到抛砖引玉的作用。

2削方减载和填土反压坡脚。

消方减裁减少滑坡的体重产生的下滑力即推力,主要适用于推移式滑坡。而填土反压坡脚适用于牵引式滑坡,阻碍边坡的下滑。通常在边坡中结合使用消掉滑坡上部土地减少推力,同时反压坡体下部增加坡体的阻力。在山区边坡治理中条件许可的情况下是最经济合理的治理措施。

3全方位排水

排水是滑坡中首先要考虑的过程[6-7],根据国家统计资料90%的滑坡与水有关,特别是暴雨之后会大量的崩塌,滑坡,等边坡现象,即通常我们说的治坡先治水。目前比较先进的是虹吸排水技术。特别是两次国际会议[8-9]对于虹吸排水的探索使得虹吸技术得到了大量应用。

4支档结构

在采用排水和消方减载的同时,往往要采用支档结构来保持边坡稳定性,支档结构有挡墙,抗滑桩,柔性防护结构。

4.1挡墙

挡墙分为重力式挡土墙,悬臂式式挡土墙,扶壁式挡土墙,锚杆锚碇板式等。重力式挡土墙按材料一般分为块石,砖,素混凝土挡土墙,它靠挡土墙本身的重力来保持土体平衡,高度一般不超过5m.悬臂式挡土墙多用钢筋混凝土做成,它主要靠墙踵来维持土体平衡,一般边坡高度大于5m。扶壁式挡土墙一般抗弯能力较强,沿墙长每隔1m左右设置一道扶壁,来抵抗由于坡高较大而产生的弯矩,一般适用于坡高大于10的结构。锚杆锚碇板式挡土墙,用于更高要求的大型结构。通过锚碇板固定锚杆链接悬臂的挡土墙来抵抗弯矩。对于小型结构用重力式挡土墙是支档结构中最经济合理的,但坡高太大往往会采用锚杆锚碇板式结构,混凝土量也很大。我们往往发展下面的结构抗滑桩。

4.2抗滑桩

抗滑桩发展重庆大学刘新荣[10]在总结前人的经验综述了抗滑桩的内力计算的研究现状,目前内力计算方法有有限差分法,双参数法,改进的悬臂桩法,和近年来发展的有限元法成为热点,从朱俊高,周喜武[11]的应用平面有限元法分析了不同强度,应力状态下土体的单桩极限抗滑阻力,张友良,冯夏庭等[12]极限平衡方法和有限元分析方法结合研究抗滑桩和滑坡体的相互作用机理主要用于双排和多排桩的加固滑坡体的结构中,到最近研究最多的三维有限元设计计算抗滑桩[13],三维强度折减有限元的抗滑桩优化探讨[14]。

4.3支档组合结构和新型结构

根据边坡的各种情况,为做到更加优化边坡治理,例如一个边坡通常要采用多种组合结构,下部采用重力式挡土墙,中部采用防护消坡减裁同时用柔性防护结构或喷混凝土护面,上部采用截水沟防治水侵入坡体内,坡体内部采用平孔排水。各种组合结构有挡土墙抗滑桩,如王韦德结合工程实例讲述了抗滑桩和扶壁式挡土墙联合支护的工程应用[15]。在史彦文[16]中应用抗滑桩的抗滑力强和锚索框架梁施工简便,安全结合铜黄高速公路滑坡治理为例子描述了锚索框架梁和抗滑桩联合支护在路基高边坡滑坡治理中的应用。

5滑坡内部治理

滑坡内部治理主要改良的滑动带的力学性质,主要措施有注浆,锚杆,水泥桩,微型桩等类型。黄润秋等[17]采用强度折减动力分析法评价锚杆支护在岩质边坡中的动力稳定性,此方法可以用来边坡的抗震锚杆支护设计,丰富了锚杆的应用理论研究。Holloway[18]和Brown[19]研究了微型桩在水平荷载作用下的群桩变形特性和受力机制,为了充分利用微型桩的性能,孙书伟,朱本珍等[20]对微型群桩和普通抗滑桩的特性进行对比试验。

6.滑坡落石防护

基于上面的边坡研究现状,山区公路的道路边坡治理,叶四桥[21-22]针对落石问题进入了大量研究,研究了其运动规律和系统的防护技术。但落石问题一直存在,借鉴边坡治理相关技术就落石防护措施总结如下,对于山体落石以间歇性剔除为主,结合各自主动被动防治技术。

1)在运动规律方面我们要更加深入的研究地震和暴雨的情况下山体落石的运动,为落石的防治提供更多的理论支撑。

2)针对不同的岩性,比如片麻岩因为成碎片状一直在发生落石现象,如果不能去除,我们应该采用主动防护技术,采用轻型防护网加喷浆加锚杆技术,或采用被动防护如落石小防护墙以减少对道路通行的危害。

3)对于一些大的落石,发现之后除去,每次下雨都要检测一下山区道路情况,相关部门应该采取相关针对性的措施,以及时发现及时处理为准。对于在修建路基时可以及时的除去的大落石,主要用小型爆破技术及时处理,以防后期增加相关费用。

4)对于落石严重的地方我们早期要做好现场勘探,尽量使路线高于或低于落石地带。如果落石严重的地段,又绕不开,采用中型防护墙或者跨越式路面,让落石从路面下落走。以免严重影响整条路段的道路。

5)对于落石防治技术里面我们应该结合生态防治技术,把岩质边坡治理技术[23-24]中客土喷播,喷混植早,液压喷播等引入落石防治技术之中,追随十五规划的步伐。大力建设生态文明乡村。

参考文献(References):

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[3]夏元友,李梅等.边坡稳定性方法研究及发展趋势.岩石力学与工程学报,2002.21(7)1087-1091

[4]陈国庆.基于动态和整体强度折减法的边坡稳定性分析.岩石力学与工程学报[J].2014.33(2)01-14.

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