水是引起滑坡的重要根源,但除浅小型滑坡外,单一排水措施,在大中型滑坡中,成功率较小,主要原因是滑坡工程排水很难达到理论计算要求,因不可能全部杜绝水体进入滑体;从滑体中排水,实际上水已在滑体中起作用;另外是滑带土层一般很薄,软化所需水量甚小,靠目前措施彻底将如此微量之水排除是不现实的。所以,排水措施所能起主要作用的是适当降低滑体中动水压力和减少滑体重力。所以,排水是一利辅助措施。
(3)削方减载
把滑体清除,自然消除滑坡,原理简单,加上中国劳动资源丰富,故50年代广为采用,形式是以削方为主、辅于排水和局部支挡工程。结果是许多大中型滑坡都发生复活,其中,宝成铁路小楚坝滑坡、车家山滑坡、小小楚坝滑坡等五个大型滑坡,50年代均减重近50%,81年水害均发生复活,又以抗滑桩和明洞进行整治。有一些成功的,主要是地质环境较好和浅小型滑坡。所以,后来采用此措施整治滑坡的大为减少,并十分注意具备削方减载条件;
a、要具备清方减载地质环境条件。主要是滑坡周围地质稳定,不因削方引起新的塌方滑坡,恶化地质环境;
b、削方后有利于排水条件,不因削方而导致汇集地表水; 上述小楚坝等滑坡复活均因无上述条件而引起,如小楚坝及小小楚坝滑坡削方后,后缘壁又有大的塌滑体压在滑坡后缘上继续加压,增加下滑力。车家山滑坡则后缘汇集后山地表水导致滑坡复活。
c、要有弃方场地,不占好地,不因弃方污染环境,导致新的滑
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坡泥石流。现在购地造价高,环保要求特高,影响造价极大,往往形成削方造价高于其它抗滑工程;
d、较适用于具长前缓坡滑动面段的滑坡,但要求主滑体大部分已位于此坡段上,因此,仅削少量滑体(一般小于总滑方量20%),技术经济合理,其他如直线型滑面要大部分清除,以致全部清除。
(4)抗滑工程
抗滑工程种类较多,各具适用条件要求,下面列举数种常用抗滑工程措施及其一般规定,应结合具体滑坡情况选用,设计时应参照有关设计规范进行。
①挡土墙
挡土墙适用于一般地区、浸水区和地震区中修建;墙身可采用石砌体、混凝土块砌体、混凝土块砌体、片石混凝土或混凝土;基础必须置于滑面以下稳定地层中;墙背以良好填料填筑。
挡墙挖基工程较大,故极易诱发滑坡,施工时需严格跳槽开挖,同时基础深度必须可靠。此类工程时有失稳事例发生,其原因主要是基础埋置过浅,滑坡绕墙基复活。小楚坝滑坡复活新滑面在挡墙以下0.85—1.0m处,造成挡墙“坐船”;川黔线电化改造工程某挡墙施工竣工后第二年雨秀发生类似变形等。为解决挡墙基础深基施工困难,可增加桩基承台基础或改为沉井挡墙。但都必须与其它抗滑工程措施进行经济技术方案比选。
②抗滑桩
抗滑桩适用于滑动面以下稳定的岩土地层。抗滑桩的设置必须满
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足:<1>滑坡体必须达到规定的安全值;<2>保证滑体不越过桩顶或从桩间滑出;<3>不产生新的深层滑动。抗滑桩截面形状宜为矩形,截面尺寸应据滑坡推力、桩间距及锚固段地基的横向抗压强度等因素确定,最小边宽度不宜小于1.25m。桩间距宜为6—10m。
中国1966年在成昆线首次采用钢筋混凝土抗滑桩,80年代已普及全国,之所以得到岩土工程界迅速广泛采用,是因为具有许多优点;
a、适用性强。大小滑坡均可使用,特别适用于滑动面深的大型滑坡,如赵家塘滑坡滑面深达30m以上,就是以抗滑桩成功的进行整治;
b、对滑坡稳定性和地质环境干扰最小。在大滑坡中挖孔桩施工仅仅是一个点,对滑坡稳定性的影响可以忽略不计,故可在滑坡蠕滑阶段中进行施工,抢在滑坡速滑之前进行整治,抑制灾害的发生,如赵家塘、白河等滑坡都在平均3—5mm/日滑速的情况下进行施工;金龙沟滑坡是在周围房舍加速破坏成为危房的情况下进行施工。在施工中对地下水迳流条件基本没有改变,弃碴量小;
c、可多桩同时施工。工期较短,尤其适用于抢险抢修工程。宝成铁路水害同时发生几十个滑坡,就是利用抗滑桩这一优势,在短期内抑制滑坡发展,确保安全运营;
d、挖孔抗滑桩可起到大型地质坑探作用。特别在工期短的抢险等工程中,据少量以致缺少钻孔资料的情况下进行“三边”工程施工,可以及时地从挖孔桩资料中来验证滑坡面深度,指导修正设计文件,避免误判导致各种意外风险。如宝成铁路灭火沟、云峻山等滑坡都是
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根据挖孔桩中发现滑面提高,及时修改设计,挽回工程过于庞大的损失。
抗滑桩最大缺点是耗费水泥、钢材量较大,造价较高。另一问题是抗滑桩侧壁应力要求较高,否则抗滑段宜加深,使之不产生被推歪情况,南昆铁路膨胀岩试验段的抗滑桩就有这种事例发生。
图8.12-24 门型刚架桩 8.12-25 排架抗滑桩
当前抗滑桩结构已发展有如图8.12-24及图8.12-25所示的门型刚架桩、排架抗滑桩等新型抗滑结构形式,可以进一步降低其造价。
(5)抗滑桩的具体设计
抗滑锚索国内尚处在推广试验阶段,其设计原则均有待于补充完善,以下为供参考的一般规定。
a、适用土质、岩质斜坡及基础工程;
b、锚索(杆)数量据工程地质条件及工程需要确定,但其同间距不应小于锚体直径的5倍且不小于1.5m;
c、设计下滑力按锚索设置方向取值;土压力按主动土压力的1.25倍或按静止土压力计算;
d、设置方向:平面按受力方向设置;立面上以下倾为宜,下倾角以与滑动成的法线成90°—φ的角度布置,为便于施工,一般采用15°—30°;
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e、锚索(杆)数量据工程地质条件及工程需要确定,但其间距不应小于锚体直径的5倍且不小于1.5m;
f、竣工后应进行承载力确认试验,抽样试验,必要时进行蠕变等特殊试验。
由于锚索可结合滑坡滑动面倾角不同而打成相应倾角的斜孔,使钢纹线能发挥其抗拉强度高的特点,减少钢材用量;同时由于打孔角度灵活性高,更适用于陡滑面滑坡的整治。如阿坝草坡电站马岭山滑坡滑面陡达31°,采用抗滑桩施工难度较大,效果较差。采用锚索技术可节省投资30%,工期提前50%。
(6)锚索抗滑桩
是抗滑桩上都自由端段加上锚索,使自由段由悬臂梁变为似简支梁,减短抗滑端深度,减少施工难度和投资,适用于深、陡滑动面的滑坡。
(7)复合抗滑工程措施
复合抗滑工程系指抗滑工程与建筑工程共同组成联合抗滑体。充分利用建筑物的抗滑能力,达到减少工程和简化施工程序的目的,此类抗滑工程结构形式近年又有较大的发展,主要形式有以下几种。
① 抗滑明洞
如图8.12-26所示,明洞内走车,按抗滑设计,明洞顶利用滑坡削方减载的土石方作回填反压。这种工程措施设计巧妙,十分合理,铁道部门已普遍采用。主要用于具有前缘缓坡滑面的滑坡的前地段中。
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