滑坡及高边坡病害防治关键技术及典型实例课件.ppt

1,2013年 11月 贵阳,中铁西北科学研究院有限公司,马惠民,滑坡与高边坡病害防治关键技术及典型实例,主要内容,一、当前山区公路建设中滑坡与高边坡病害防治现状二、滑坡与高边坡病害防治的关键技术三、典型实例,3,第一部分当前山区公路建设中滑坡与高边坡病害防治现状,4,近20年来，随着中国国民经济的发展，特别是西部大开发政策实施以后，高等级公路大规模地向山区延伸（1995前后），边坡稳定问题显得十分突出。,第一阶段：山区公路大发展，边坡失稳频发阶段(1995年2005年）,地质技术力量相对薄弱，对复杂的地质条件认识不足。山区公路建设中发生了大量的边坡失稳变形和滑坡复活，主要特点： 数量多、变形多、危害严重增加投资、延误工期、破坏已有工程，严重影响安全运营。(深汕高速路K101、京珠粤境北段、二郎山东西引道滑坡治理),5,边坡失稳的原因： (1)对地质条件的复杂性认识不足； (2)没有贯彻“地质选线”的原则，未能避开地质不良地段； (3)高边坡数量多，高度大； (4)缺少相应的加固和防护措施； (5)施工不规范，坡坏了岩体的完整性。,6,第二阶段:从被动治理变为预防灾害阶段(近十年来）,在总结经验教训的基础上，采取了一系列的技术措施，取得了良好的效果 (1) 大量引进外部技术力量，强化地质工作； (2) 对已建工程进行认真的技术总结； (3) 大量吸收前人研究成果基础上，加强对边坡病害发生机理和防治技术的研究，设立了西部交通科研基金，取得了大量科研成果。 (4)修订了公路勘测设计规范和相应的技术政策，有效地减少了高边坡变形和古滑坡的复活。,1.总结经验教训，深入研究,7,2.从被动治理转为预防为主,1、勘察设计采用先进的技术和理论，如航测、遥感和地理信息系统的应；模糊评判、突变理论、神经网络等评价和预测边坡的稳定性； 2、贯彻“地质选线”原则，尽最大可能路线避开严重地质不良地段(采用大量的桥隧，避免大填大挖)； 3、采取“预加固”措施，避免开挖后边坡因大变形而失稳； 4、抗滑桩（预应力锚索抗滑桩）、锚索框架（梁、锚墩）、微型桩、锚杆和土钉等整体加固和坡面防护技术大量应用于高边坡加固； 5、土工合成材料广泛应用于边坡表面防护、高填土加筋稳定路基工程； 6、加强边坡的地表及地下排水已形成一种理念； 7、采用了保护环境和美化路容相结合的多种边坡防护技术。,8,近年来参加主要山区高速公路建设项目,9,注：合计2788处工点，课题研究10项，获奖6项。,10,当前山区高速公路建设中存在的问题,1、西南山区仍然是高速公路建设滑坡与高边坡病害主要发育区。 2、该地区地处青藏高原、云贵高原边缘地带，地形地质条件异常复杂； 3、滑坡的类型、规模与影响因素的复杂性堪称中国乃至世界之最； 4、项目规模大、建设周期短； 5、施工方法不当； 6、地质工作深入程度不够，没有贯穿到整个建设期。,11,第二部分滑坡与高边坡病害防治的关键技术,12,一、滑坡防治方面（七项关键技术）,滑坡正确判识与定性是滑坡防治技术的核心与基础，必须借助综合勘察技术查清滑坡的性质、规模、成因和稳定性，滑坡的产生的工程地质条件和水文地质条件，以及今后的发展趋势预测等，以满足滑坡治理工程各个不同阶段设计的需要。 采用的手段根据滑坡形成时代、不同类型滑坡的特征,采用野外调查、调绘等手段确定。,（一）正确认识滑坡的性质是滑坡治理的基础,13,(1)现代滑坡判识现代滑坡由于产生时间不长，滑坡要素和特有的外貌特征 保存较好。(2)古老滑坡古老滑坡外貌模糊不清，具有一定特征(3)潜在滑坡坡体具有产生滑动的地质条件，在外界因素变化下可能引起变形滑动。(4)复杂滑坡黏性土滑坡、黄土滑坡以及沿大断裂带发育的破碎岩石滑坡大多成群出现。,对大型复杂滑坡进行分条、分级和分块。查明各块、各级间的空间关系，评价它们各自的稳定性，尤其是分析其相互间的影响，对确定整治方案有着非常重要的意义。,龙穆尔沟6#滑坡,奉云路朱依河两岸古滑坡,14,14,复杂滑坡判识滑坡要素和外貌特征,龙穆尔沟6#滑坡,15,（二）、滑坡勘察中的技术问题,1.滑坡的调查与识别大型滑坡的条块、级、层划分分而治之2.综合物探趋势性滑动面3.滑坡的钻探方法无泵反循环法 所用仪器,无泵反循环钻具示意图,1.岩芯管；2.钢球；3.短钻杆；4.短钻杆上孔眼5.反循环水流,16,（三）、滑动带的监测,滑坡（滑动带）的监测所示,滑动带监测图,17,滑带土应力应变关系,（四）、选择滑带土抗剪强度参数是关键,试验法经验法反算法需要注意的是全断面取同一指实际标不符合,三段式滑动模式及其应力场示意图,王恭先等 滑坡学与滑坡防治技术 P340P343列举了52个滑坡的滑带土指标。,18,（五）、滑坡的稳定性评价和发展趋势预测,1、工程地质比拟法 （1）.斜坡地貌形态演变； （2）.斜坡地质条件； （3）.作用因素及其变化趋势； （4）.滑动迹象分析。 静力平衡计算 滑面为圆弧、直线、折线型采用不同的方法,19,蠕动阶段，稳定系数1.151.05挤压阶段，稳定系数1.051.00滑动阶段，稳定系数1.000.95剧滑阶段，稳定系数0.90.95趋稳阶段，稳定系数由0.95逐渐增至1.15,2、根据滑坡变形迹象判断滑坡的发育阶段与稳定性,20,（六）、选择合理的滑坡治理原则,1.预防为主的原则；2.一次根治不留后患的原则；3.全面规划、分期治理的原则；4.综合治理的原则；5.治早治小的原则；6.技术可行、经济合理的原则；7.科学施工的原则；8.动态设计、信息化施工的原则；9.加强防滑工程维修保养的原则。,21,（七）、合理选择防治滑坡的工程措施,核心针对滑坡性质、滑动原因、地形地质条件综合考虑,常见滑坡的治理方法,22,二、高边坡病害治理（5项关键技术）,1.高边坡一般将人工开挖形成的、高度大于30m的岩质边坡和高 度大于20m的土质边坡。2.高边坡病害是对高边坡中存在的不同类型失稳破坏的统称。 如滑动、崩塌、坍塌、倾倒和错落等；规模上可 分为坡体变形、边坡变形、坡面变形（复杂性）。3.高边坡病害的空间预测方法： (1)坡体结构预测法； (2)极限稳定斜坡比拟法； (3)开挖松动区的数值分析法；,（一）高边坡病害的空间预测理论与方法,23,（二）坡体结构预测高边坡变形破坏类型,“坡体结构”控制了边坡的破坏类型、部位、规模和破坏模式,1.坡体结构 以山坡中各种结构面(包括原生结构面和次生结构面)，特别是、级结构面(结构面分级仅指规模大小)的空间组合，以及与临空面的关系为基础，以不同性质的工程岩组为主体的结构体。 三 要 素：结构面、工程地质岩组、临空面,坡体结构确立高边坡结构面地质力学调查分析方法,24,2.坡体结构与边坡破坏模式,总结易产生变形破坏的类 12种坡体结构,类均质结构,基座式结构,层状结构,松散破碎体结构,块状结构,1似层状结构2眼球状结构3较完整结构,1上软下硬结构2上硬下软结构,1顺倾层状结构2反倾层状结构3陡倾层状结构4斜交层状结构,1断层破碎带结构2松散堆积体结构,滑坡结构类型,25,基本特征：粘性土、黄土状土、堆积土、堆填土等类均质土,侵蚀面或开挖面以上的较均质岩土体无前期不利结构面。,破坏模式：沿弧形面旋转滑动、坍塌,、类均质坡体结构,、基座式结构 上软下硬坡体结构(1),基本特征:上部为土层或软弱岩层，下伏硬岩，岩层近水平或反倾。破坏模式:上部土层或软岩沿下伏硬岩滑动或坍塌,26,基本特征:上部为厚层或巨厚层硬岩，下伏一定厚度软弱岩层，岩层产状近水平。破坏模式:硬岩崩塌、错落，软岩挤出性滑坡。,、基座式结构 上硬下软坡体结构(2),基本特征:软硬相间、互层或间层状的砂泥岩或其它岩类，岩层倾向临空，岩层倾角一般在1030之间。破坏模式:多层多级的顺层岩石滑坡。,、层状结构 顺倾层状坡体结构(1),27,基本特征:软硬相间、互层或间层状的砂泥岩或其它岩类组成，岩层倾向坡内，岩层倾角一般在1030之间。破坏模式:错落、切层滑坡或崩塌。,、层状结构 反倾层状坡体结构 (2),28,基本特征：软硬相间、互层或间层状的砂泥岩或其它岩类，岩层面倾向坡内或倾向临空，岩层倾角一般40。破坏模式：倾倒、倾倒式崩塌、倾倒式滑坡、V形节理崩塌或顺层滑动崩塌。,、层状结构 陡倾层状坡体结构 (3),青海隆务河峡谷中倾倒变形体,29,基本特征：软硬相间，互层或间层砂泥岩或其它岩类，岩层走向与临空面走向夹角大于30。破坏模式：层面与节理面组合滑动，V形节理崩塌。(图14 图15所示),图15 2010年7月发生在渝武路 K930+700斜倾岩石滑坡,、层状结构 斜交层状坡体结构 (4),图14,30,基本特征：岩体破碎呈碎石土状，次级构造面（带）发育。破坏模式：沿弧形面或构造面滑动、坍塌。(如图16所示),、松散破碎体结构 断层破碎带坡体结构(1),图16,31,基本特征：碎块石堆积或老滑坡堆积体。破坏模式：崩塌、坍塌，沿接触面或老滑面滑动。（如图17所示）,、块状结构 似层状坡体结构(1),基本特征：花岗岩、玄武岩等块状岩体，有贯通性似层状节理面，倾向临空。破坏模式：沿似层面滑动或崩塌。(如图18所示),、松散破碎体结构 松散堆积体坡体结构(2),图17,图18,32,基本特征：受构造作用岩体中形成眼球状结构体。破坏模式：错落、坍塌、滑动。(如图19所示),2 、眼球状坡体结构,3、较完整坡体结构,基本特征：岩体完整，但发育倾向临空的小断层或节理面。破坏模式：V形节理崩塌，沿小断层滑落等。(如图20所示),图 19,图 20,33,极限状态下的稳定斜坡斜坡在主要条件和作用因素作用下，在一定年限内能维持坡形、坡高和最陡坡率的稳定斜坡。主要条件和作用因素:地层岩性、地质构造、水文地质条件及变化、自然环境(气候和地震)和营力等。(如图21 图22所示),3.极限稳定斜坡比拟法,图 21,图 22,野外识别极限稳定坡、外貌特征与坡体结构，提出坡高、坡型与坡率等参数。,34,4.高边坡开挖松弛区的确定,(1)建立高边坡地质力学分析模型；(2)利用数值分析方法对边坡稳定性进行分析有限元法、 边界元离散元法以及相互间的组合方法。(3)确定松弛区、松动区(如图23的曲线所示),图23 坡体开挖后的位移与应力曲线,(1)松弛区、松动区量值的划分问 题；(2)用数值分析方法确定边坡松弛区理论上可行，并应用于个别重大边坡工程上，不同类型坡结构、高大复杂边坡还需要大量的实践。,存在的问题,35,5.高边坡病害的空间预测和稳定性分析方法,工程地质调查,地形地貌,构造形迹,地下水的埋藏、排泄和补给的关系,地层岩性,极限稳定斜坡的特征、类型,主控制构造数、顺序和构造格局,鉴定所有的结构面的力学特性、配套分析,极限稳定斜坡的易发地段,确定稳定高边坡的坡形、坡率和坡高,比拟设计高边坡,确定结构面的分析规律、主控制结构面、山坡的构造格局,数值模拟计算,地质力学分析模型,变形体立体形态和变形带确定,坡体结构（5类12种）,确定损伤演化系数,静力学计算模型,高边坡病害类型,预可和工可阶段的病害预测,考虑施工方法，评价坡体病害范围和程度,高边坡病害预测和稳定性评价方法,设计和施工工期的病害预测,36,高边坡防治的工作方法,调查分析评估,工程地质分类,破坏模式预测,重点病害勘察,地质全程跟踪,加强动态监测,科学施工保证,工程方案优化,坡体结构划分,1、地质综合分析法为主，数 值分析、模型试验为辅；2、快速而正确认识病害性质是关键；3、地质贯穿全程。,37,（三）高边坡病害防治工程的设计, 正确认识高边坡的工程地质条件是 基础。 高边坡设计是预测性设计。 高边坡设计是风险设计。 高边坡设计是动态设计。 高边坡设计应对施工提出严格要求。,(1)特殊性,(2)基本原则, 一次根治、不留后患原则； 控制变形、强化排水、综合治理原则； 固脚强腰原则； 保护环境、建立绿色通道原则； 技术先进、经济合理原则。,38,(3)基本思路 高度低于30m的边坡，以设计稳定的坡形和坡率为主，做好边坡防护工程。 高度大于30m的边坡，则应加强支挡工程，设置较陡的坡率，减小边坡高度。 支挡工程要桩、锚组合使用。,(4)多层滑面边坡设计具有多层潜在滑动面的高边坡加固设计，如岩石顺层高边坡、应特别注意不同施工工况下的局部和整体稳定问题。,39,（四）高边坡的预加固技术,高边坡病害的防治始终围绕“如何减小施工期产生的大变形”而展开，提出 “控制变形”设计理念。 (1)工程设计考虑边坡开挖后出现的变形破坏模式采取工程措施 (2)选择施工方法控制坡体的变形松弛。,预加固技术特点 (1)全新的、合理的设计思路； (2)适应了机械化的施工要求，提高了施工工效； (3)减小了开挖影响区范围，控制了边坡的开挖大变形； (4) 确保边坡在施工过程中的安全和边坡的长期稳定。,40,表2 常见预加固方法,41,41,（五）桩锚组合结构治理高边坡失稳破坏,(f)锚杆、锚索加固,(d)锚索和锚杆分层加固,(e)减载-抗滑桩加固,(c)两排桩加固,(a)预应力锚索加固,(b)桩与锚索联合加固,42,小结近20年我们得益于山区高速公路建设这样一个巨大的工程实践机遇，在理论、技术水平上有了较大进步，科研、工程实践取得了丰硕成果。总结了上述滑坡与高边坡病害防治工程中的一些关键技术问题；滑坡防治方面7项，高边坡病害防治5项；体现了理论与实践结合、地质与设计结合、科研与生产结合的特色。,43,第三部分 典 型 实 例,44,实例一重庆奉节巫溪高速公路大坪滑坡,45,第一部分 大坪滑坡工程地质特征与性质,1、大坪滑坡位于拟建的重庆奉节至巫溪高速公路路线里程RK0+543+934段，路线在该处以孙家崖隧道及黄果树大桥由滑坡中后部横向穿过。2、勘察设计中已意识到为老滑坡，采用了3排2432m抗滑桩进行了预加固；3、估计滑面埋深1517m。,已建成的巫奉高速公路,46,一、工点概况,孙家崖隧道左洞进口,孙家崖隧道右洞进口,三峡175m水位线,梅溪河,S201,大坪滑坡后级,大坪滑坡前级西块,大坪滑坡前级东块,大坪滑坡小里程滑坡,大坪滑坡前部涉水滑坡的后缘附近,47,大坪滑坡分为前后两级，前级分为东西两块，整个滑坡宽约365m，垂直线路长约480m，滑坡总体积约809104m3。,后级西滑坡,后级东滑坡,前级西滑坡,前级东滑坡,右线隧洞,左线隧洞,48,后级西滑坡,后级东滑坡,前级西滑坡,前级东滑坡,右线隧洞,左线隧洞,49,二、地形地貌,1、滑坡区属河谷岸坡地貌，呈陡缓陡缓陡的地形坡角一般1035，高程164.0（梅溪河）425.5m（奉节至巫溪公路）,相对高差261.50m。2、滑坡两侧发育有两个“U”型自然冲沟，,50,三、滑坡的工程地质特征,堆积层的碎石土,强-全风化泥灰岩,强风化泥岩,中-强风化泥灰岩,1、地层岩性滑坡区地层主要由第四系全新统滑坡堆积、崩坡积块碎石，粘性土混碎石。三叠系中统巴东组第三段（T23b）泥灰岩夹泥岩。,51,2、 地质构造：,庙梁子背斜,滑坡位于庙梁子背斜之北西翼，其轴部位于滑坡南约1000m，两翼出露地层主要为三叠系须家河组和巴东组，倾角均较缓，在518之间。受背斜影响，勘察区地层总体倾北西，产状NE6570/NW518。根据滑坡附近基岩露头观测，主要发育有三组节理，局部有充填泥质。,52,3、 水文地质,梅,溪,河,长,江,53,汇水面积较大,54,照片2-1 上滑坡前缘出露的泉点W1 照片2-2上滑坡右侧边缘出露的泉点W2,55,1、梅溪河主要由降雨补给，降雨量受大巴山暴雨气候影响，丰水期59月，流量占全年径流量的60%以上，枯水期12次年2月，流量仅占全年的10%。 2、根据相关资料，2010年10月，三峡水库首次达到175米正常蓄水位。勘察结束后水位达165m标高附近。3、滑坡区内有2条和主滑方向基本一致的冲沟，雨季时汇流滑坡体内的地表水。此外，滑坡区中上部主要为稻田并分布大量水溏。4、滑坡区地下水类型可划分为第四系松散岩类孔隙水和岩溶裂隙水两种类型，以岩溶裂隙水为主。(抗滑桩及隧洞施工均表明地下水丰富),56,1、堆积层滑坡滑动带主要由粘土含量较高的的碎石土，黄色，软塑可塑，擦痕明显，层厚0.5m1.0m。 2、破碎岩石滑坡滑动带主要受风化界线控制，滑动带主要为强风化泥岩、泥灰岩，具明显的光滑镜面或轻微擦痕，该层厚度一般在1.0m2.0m。,4、滑带特征,57,58,前级浅层堆积层滑坡，滑体主要为块碎石土，平均厚10m，滑体长231m，宽度约153m，体积约35104m3，滑动面倾角16-16；前级深层老滑坡破碎岩石滑坡，滑体长300m，宽度约153m滑动面平均埋深36m左右，最大深度达到46m，滑动面倾角约15，滑坡体积（包括浅层滑体体积）165104m3。复活后的深层老滑坡，滑体长400m，宽度宽度约153m，滑体平均厚度38m，滑体体积233104m3。后级深层老滑坡滑体长310m，宽度宽度约153m，滑带平均埋深36m，滑动面倾角14-17，滑体体积170104m3。,四、滑坡的性质和特征,1、滑坡范围与规模,59,1、滑坡长580m，宽390m，厚约27m46m，体积809104m32、滑坡仅考虑前级浅层滑坡；3、施工了3排抗滑桩。,60,滑坡分浅、深两层，浅层平均厚约15m19m，深层平均厚约27m46m，,61,S201变形前形前后,开裂并出现30cm的沉降,2、 滑坡的变形特征地表变形,房屋变形速度及特征,63,滑坡对抗滑桩等结构的影响,抗滑桩护壁开裂,抗滑桩产生位移,隧顶地面开裂,隧顶产生多道裂纹裂,抗滑桩护壁开裂,抗滑桩产生位移,64,滑坡对居民建筑和省道的影响,墙面开裂,立柱错位,S201省道开裂下陷,墙面开裂,65,66,2010年3月到12月最大位移量为：0.3372m。2010年3月到12月最大沉降量为：0.221m。2011年1月到4月最大位移量为：0.3131m2011年1月到4月最大沉降量为：0.189m,67,滑坡变形时隧道的开挖位置,左线隧道开挖位置,右线隧道开挖位置,3、地表裂缝发展与隧道开挖关系密切,68,2010年3月,2010年9月,2010年11月,2010年12月,2010年12月,1、最早出现裂缝的位置为隧道口，裂缝密集；2、随隧道施工掘进，裂缝朝大里程及后部发展；3、二级公路后部裂缝相对稀疏但贯通性好。,69,4、滑坡的变形特征深部位移,15m，浅层滑面位置,18m，浅层滑面位置,自去年开始监测至今年2月中旬被剪断，总计位移量160mm,自去年开始监测至今年2月中旬被剪断，总计位移量120mm,70,71,72,深孔位移监测资料表明：隧道靠山侧坡体变形严重，河侧则不明显。,73,2011年4月8日至2011年4月10日，奉节地区普降大雨，三峡水位由175m下降到153m；滑坡地表多处开裂，省道路面下陷，滑坡发生位移，孙家崖隧道左洞LK0+808-LK0+860段初期支护严重变形，右侧边墙出现突变，侵入二次衬砌2030cm ；右洞RK0+780-RK0+810段初期支护严重变形，+816-+840段二次衬砌出现多条裂纹。,图3-14 隧道左洞变形加固段位置,图3-15 隧道右洞变形加固段位置,5、隧道变形,74,隧道变形的平面位置,75,滑坡位移对左洞的影响,隧道左洞严重变形已停止施工,左洞进行变形加固,隧道右侧边墙鼓起,裂隙水明显增大,76,孙家崖隧道左洞初期支护局部侵限(LK0+808断面),滑坡位移对左洞的影响,77,隧道右洞变形加剧,左洞进行变形加固,隧道二衬出现贯通裂纹,呈树枝状开裂,滑坡位移对右洞的影响,三、滑坡的性质和特征（隧道变形特征）,78,孙家崖隧道右洞+816-+840 二衬开裂情况,79,孙家崖隧道右洞初期支护局部侵限(RK0+783断面),滑坡位移对隧道右洞的影响,80,81,82,2剖面,3剖面,4剖面,5剖面,6剖面,RK0+803,83,第一、该处主要为三叠系中统巴东组泥灰岩（T2b3），层间夹有透镜状的泥岩分布，岩体为薄层状构造，属三峡库区著名的易滑地层；第二、由于受地质构影响，该区岩层顺倾向梅溪河，倾角约5-12，这为滑坡的滑动创造了基本条件； 以上是大坪老滑坡产生的主要原因。第三、该区降雨丰富，大坪滑坡体汇水面积较大，加之坡体上居民较多生活用水量大，且滑体上有多个已开裂池塘，大气降水和地表生活用水下渗后软化滑动带，降低滑带土强度，所以后级滑坡在自重作用下也在间歇蠕动；第四、本次滑坡大变形主要是老滑体本身稳定性差，隧道开挖扰动滑动面附近岩体后，使其附近岩体松弛，应力重新调整，从而导致滑坡稳定度进一步降低。,四、 滑坡性质与滑动原因,滑坡性质大坪坡体变形不是隧道塌陷问题，而是隧道开挖引起大坪滑坡蠕动问题；该滑坡属于复合型滑坡，主要是由堆积层滑坡和破碎岩石滑坡组合而成的复合型大型老滑坡。,84,一、 设计原则,（1）以保护公路隧道及桥梁为主，因此防护工程措施尽量设置在隧道附近，未考虑当地居民房屋的保护；（2）由于滑坡滑动变形，危及隧道安全，因此在隧道靠山侧设置支工程以改善隧道受力状态；（3）大坪滑坡是一大型滑坡，滑坡治理必须以支挡结合截排地下、地表水工程来综合治理；（4）隧道施工必须采用松散破碎底层施工方法，且须超前预加固。（5）根据滑坡监测情况分期实施支挡工程，以降低工程造价。,第二部分 滑坡治理工程,85,治理工程平面布置总图,86,排水沟,排水隧洞,排水工程平面图,87,治理工程平面图,88,89,排水隧洞,锚索抗滑桩,90,91,92,93,94,主要工程,2011年4月，孙家崖隧道LK0+808-LK0+860段RK0+780-RK0+816段隧道初期支护严重变形侵入限界，二衬表面严重开裂、地表塌陷和房屋严重开裂，发现深层滑动面有明显滑痕。左线隧道当时开挖145m，右线开挖600m。2011年11月正式接到抗滑桩变更设计图2012年3月15日靠近隧道的E、F型桩开工。此时左线开挖完成600m，右线开挖完成1200m。2012年12月份，当第一批抗滑桩浇筑完成后，左线隧道贯通，坡体未出现变形。目前，抗滑工程基本结束，滑坡与隧道没有明显的变形。,第三部分：治理工程及效果,205省道变形情况,治理前,治理后,治理工程施工后期（抗滑桩及锚索已经施工完成，正在进行锚索张拉）,治理工程施工后期（抗滑桩及锚索已经施工完成，正在进行锚索张拉）,抗滑桩排,排水隧洞（正在施工衬砌，排水孔及渗管均尚未实施）,排水隧洞（正在施工衬砌，排水孔及渗管均尚未实施）每天流水量约12方,治理后滑坡全貌,抗滑桩排,抗滑桩排,抗滑桩排,102,体会1、长大隧道进出口要尽量避开大型滑坡体或不良地质 体；2、正确认识滑坡是关键，尤其是高山峡谷地段，注意多层滑动问题；3、滑坡隧道的变形问题，首先要治理滑坡，其次加固（超前预加固）隧道；4、对该类滑坡治理应是排水支挡结合的综合治理。,103,实例二通车在即、应急抢险治理武水路K41高位错落体,104,武水高速公路ZK41+400+530段为一阶梯状陡斜坡，上硬（厚层灰岩）下软（中薄层砂泥岩），岩层反倾，沟谷深切，高差达200余米。高速公路ZK41+400+530段以挖方的形式通过，原设计三级边坡，边坡坡率均1:0.5，采用锚杆框架防护，每级边坡坡高15m，形成高约45余米的高边坡。2009年5月12日，在例行咨询时发现坡体上部出现变形，破坏了原有的工程，要求重视铁炉沟大桥白马隧道的不良地质问题。特别是对K41病害体要高度重视。2009年8月26日出现大变形时，经过变更设计边坡已高达108米，并面临国庆通车。,一、原工程概况,105,武水高速公路ZK41+400+530段滑坡为一错落体转换成的切层破碎岩石滑坡。该滑坡自2009年8月26日出现变形，六级坡面上出现贯通裂缝，二级坡面剪出口业已形成，且出现局部坍塌、掉块变形。为确保国庆节前能够半幅通车，在进行应急抢险工程的同时开展勘察、监测及设计工作。该滑坡后缘裂缝已经贯通，前缘剪出口也已形成，滑坡处于加速变形阶段，首先采用施工钢管桩等实施速度较快的工程措施以阻止滑坡的加速变形，随后在二级六级坡面设置预应力锚索进行加固、一级坡面设置锚杆框架进行防护。另外设置截排水沟、仰斜排水孔等工程措施疏排地表、地下水。,2、抢险概况,106,图35 K41左侧铁炉沟特大桥,107,二、滑坡前期的变形过程,2008年7月22日，当时坡体上部尚未变形，已根据原设计在上部刷方后设置锚杆框架进行防护，下部边坡尚未开挖到位。,108,2009年5月12日，坡体上部出现变形，在坡体上部进行刷方减重。,109,2009年8月19日，坡体出现较大的变形，前部剪出口已经形 成，局部渗水严重。,110,2009年8月19日，坡体出现较大的变形，前部剪出口已经形成，局部渗水严重。,111,图39 坡面开裂情况,112,三、应急抢险工程,应急工程：在二级、三级平台设置集束式钢管桩(9150mm) ，封闭坡面所有裂缝。,钢管桩，长24m,钢管桩，长27m,2009年8月底，坡体变形严重，根据最初的监测资料，坡体每天的变形量约2cm，随时有整体滑动变形的可能，我院进入现场后，为争取时间，勘察、施工及监测工作同时开展，即在实施应急抢险工程的同时进行勘察及监测工作。,113,四、工程地质条件,1.地层岩性主要岩层为三叠系中统须家河组（T3xj）的长石石英砂岩、炭质页 岩、薄煤层（含煤岩系）、灰岩，三叠系中统雷口坡组（T2l）的灰岩夹页岩、页岩、泥岩夹灰岩。如图41,图 41,114,2.地质构造滑坡位于长坝向斜北西翼，岩层呈单斜产出，岩层产状 NE35/SE35；无断层发育，构造简单。节理： 产状E22/NW55 产状E65/NW46 产状E40NW38,图 42,115,3.滑坡性质与规模（1）ZK41+400+505段滑坡为一老错落体转化的切层岩石滑坡；（2）滑坡分为前、后两级滑坡；（3）路基从滑坡的中前部以挖方的形式通过；（4）滑带在软弱岩层中，主要依附于构造形成的顺向构造面发生滑动，主滑段滑动面比较平顺，倾角29；（5）滑体组成物质主要为强风化泥灰岩、页岩，滑体厚度2029m；（6）剪出口沿一级坡面半坡剪出。,116,4.补充现场工程地质概况,图 43,117,118,图45 钻孔中滑带土,119,图46 深孔位移监测,120,施工中滑坡变形情况,121,1.治理工程设计原则, 技术可行，经济合理；一次根治，不留后患。 尽快处置的原则 尽量少扰动坡体的原则,五、治理工程设计,2.治理工程设计考虑,（1）滑坡为一老错落体转换的切层岩石滑坡，且是高位滑坡；（2）滑坡以每天2cm的速度产生变形，应急工程首先应扼制坡体的变形，为后续治理工程实施赢得时间；（3）根据勘察及监测情况，分析确定滑动面位置、滑动面倾角等参数；（4）采取对坡体扰动较小的主动防护工程对坡体予以加固处理。,122,2.指标选取与推力计算,根据反算、原路线地勘试验值以及经验值综合取值：1、C20KN/m2，23.0。2、安全系数：自然工况下取K1.2，在暴雨工况下取K=1.15。3、滑体重度自然工况21KN/m3，暴雨工况22KN/m3。4、后级滑坡至剪出口推力为4000KN/m，前级滑坡至剪出口推力为2120KN/m。由于后级滑坡稳定度较高，监测显示其变形量不大，因此治理工程以前级滑坡推力控制。,123,图47 治理工程立面图,124,图48 治理工程断面图,125,六、治理工程效果,治理工程部分实施后，根据监测，坡体变形趋于减 缓，根据业主要求,按期于2009年10月30日实现了半幅通车至2009年年底，治理工程施工完成后，实现了全幅通车。 根据最近监测资料显示，重庆连降暴雨，坡体未产生变形,说明治理工程达到了预期的效果。,126,图49 施工情况,施工情况,竣工后的边坡全貌,129,130,131,体会与经验1.正确认识滑坡与危害是关键；2.科学决策、当机立断；3.治理措施以快速、少扰动坡体为原则；4.全天候监控，确保施工安全。,132,需进一步研究的问题,1.地下截排水效果的定量评价；2.多排桩的受力分配与监测；3.微型桩的设计计算方法完善；4.高填方中锚索的次应力监测与施工方法；5.地震后边坡与滑坡的稳定性评价。,谢谢！,以上仅是我们的一点体会，不对之处，敬请批评,