滑坡勘察與穩(wěn)定性評價

1、防治大型復(fù)雜滑坡的理論和實踐主要內(nèi)容一、何為大型復(fù)雜滑坡二、大型復(fù)雜滑坡的勘察三、大型復(fù)雜滑坡的穩(wěn)定性評價四、大型復(fù)雜滑坡的預(yù)防五、大型復(fù)雜滑坡的治理方案選擇一、何為大型復(fù)雜滑坡指規(guī)模巨大：結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和成因復(fù)雜；危害嚴重，治理費用昂貴的滑坡。它具有以下特點：1、規(guī)模巨大；滑坡長、寬各數(shù)百米、上千米、體積達數(shù)百萬至數(shù)千萬立方米；2、結(jié)構(gòu)復(fù)雜：常有多條、多級、多層和多期次滑動，構(gòu)成一個滑坡區(qū)，各條塊、級、層穩(wěn)定狀態(tài)不同；3、成因復(fù)雜：地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜多樣，影響因素眾多，形成機理各異，多為古老滑坡；4、危害嚴重：常危害橋梁、隧道、車站、重要建筑物等；5、治理費用昂貴：常需要數(shù)千萬元至上億元。大型復(fù)雜

2、滑坡治理實例序號滑坡名稱位置體積（104m3）發(fā)生時間危害治理費用（萬元）1八渡滑坡南昆鐵路5001997.7破壞公路，威脅車站90002海石灣滑坡蘭州市6001995.8威脅工業(yè)廣場主、副井安全30003102滑坡川藏公路5001991中斷交通，翻車17臺50004K2730滑坡川藏公路4501997.8破壞公路60005張家坪滑坡重慶市9002001威脅高速公路30006向家坡滑坡重慶市1102004.7中斷高速公路50007戒臺寺滑坡北京市7002004破壞千年古寺64008攀枝花機場滑坡攀枝花市2602009破壞機場200009箭豐尾滑坡福建永安7502010破壞公路1600010鎖兒

3、頭滑坡甘肅舟曲72002010破壞村莊、道路10000八渡滑坡照片海石灣滑坡滑坡照片102滑坡滑坡照片以往經(jīng)驗教訓(xùn)1、前期地質(zhì)工作不足，漏判了古老滑坡和易發(fā)生滑坡地段；2、對滑坡與高邊坡的地質(zhì)條件決定性認識不足，未查清地質(zhì)條件、坡體結(jié)構(gòu)與滑坡的關(guān)系，如滑坡的分條、分級、分層及其形成原因和過程：3、對大型復(fù)雜滑坡的穩(wěn)定性評價方法不完善，未能把定性和定量評價有機結(jié)合，重計算但參數(shù)選取不符合地質(zhì)條件；4、治理方案重支擋、輕排水特別是地下排水，致使支擋工程失敗。二、大型復(fù)雜滑坡的勘察1、滑坡的調(diào)查測繪2、滑坡的勘探3、滑坡的監(jiān)測4、破壞模式和形成機理的分析5、滑滯土強度試驗和水質(zhì)分析6、滑坡的穩(wěn)定性評

4、價1、滑坡的調(diào)查測繪 滑坡調(diào)查是認識滑坡最重要、最基礎(chǔ)的工作，它包括：（1）區(qū)域地質(zhì)資料的收集（2）滑坡區(qū)調(diào)查范圍：滑坡區(qū)兩側(cè)各300m500m；下至河溝底，上至穩(wěn)定山體；（3）地形地貌調(diào)查：注意階地分布標(biāo)高與斜坡上臺階分布對比，特別注意1530的長大斜坡和臺階狀斜坡及溝谷分布和形態(tài)調(diào)查；（4）地層巖性和構(gòu)造分布與產(chǎn)狀調(diào)查，易滑坡坡體結(jié)構(gòu)與易滑地層調(diào)查，判斷滑帶地層；（5）水文地質(zhì)調(diào)查：匯水面積、泉水濕地、灌溉水等調(diào)查；（6）古老滑坡分條、分級調(diào)查；（7）滑坡地表和建筑物變形和裂縫分布的性質(zhì)調(diào)查；（8）主要作用因素及滑坡變形歷史調(diào)查；（9）通過調(diào)查形成滑坡性質(zhì)及變形過程的概念模型。2、滑坡的勘

5、探勘探是對調(diào)查判斷的驗證和補充，重點是查明滑面的層數(shù)、位置和形狀以及地下水的分布、涌水量和補給與排泄通道。（1）勘探手段：物探、鉆探、坑（槽、洞）探綜合勘探；（2）勘探斷面布置：沿各條滑坡主滑方向布設(shè)主軸斷面，平行主軸斷面隔3060m布設(shè)輔助斷面。并應(yīng)兼顧工程位置（如泄水洞、抗滑樁）的勘探。（3）鉆孔間距和深度：間距3050m，兩級滑坡交叉處應(yīng)加密；鉆探深度應(yīng)達推測最深層滑面以下35m，其它有12孔達最低侵蝕（開挖）面以下，以免漏掉深層滑面。（4）利用鉆孔埋設(shè)測斜管監(jiān)測正在活動的滑面位置。（5）鉆探方法：采用無泵反循環(huán)法和雙筒單動巖芯管鉆探提高巖芯采取率。不用開水正循環(huán)鉆探。（6）水文地質(zhì)實驗

6、為地下水排水工程提供依據(jù)。鉆探孔布置示意圖無泵反循環(huán)鉆 示意圖1.巖心管；2.鋼球；3.短鉆桿；4.短鉆桿上出水孔眼；5.反循環(huán)水流 黃茨滑坡工程地質(zhì)及監(jiān)視測點布置圖3、大型復(fù)雜滑坡的監(jiān)測地面監(jiān)測和深孔監(jiān)測 黃茨滑坡-地質(zhì)斷面圖 長晉高速K29監(jiān)測斷面京珠高速K108滑坡監(jiān)測斷面4、滑坡破壞模式和形成機理分析（1）滑坡的破壞模式：首先取決于坡體結(jié)構(gòu)和溝谷切割（或人工開挖）形成的臨空面，一般具有主滑段、牽引段和抗滑段、起控制作用的主滑段帶依附于：不同巖性的接觸面；順層巖體的層間軟弱夾層或?qū)娱g錯動帶；切層巖體的節(jié)理組合面；破碎巖體中的次級斷層破碎帶。1.牽引段；2.主滑段；3.抗滑段1313123

7、11333311/W3F3N3F2F1W1W1N2N1三段式滑面示意圖 滑動面連接中首先要考慮滑坡的分級、分層，其次依據(jù)地勘中的滑帶特征與監(jiān)測資料綜合分析確定。2.滑坡的形成機理滑坡的形成是在一定的坡體結(jié)構(gòu)和外界因素作用下滑帶巖土的應(yīng)力-應(yīng)變過程，有以下幾種機理：主滑帶剪應(yīng)力增大超過主滑帶的抗剪強度，如坡上堆載和抗滑段開挖卸荷，以及地震增大下滑力等；主滑帶巖土強度降低不能平衡剪應(yīng)力，如地下水位上升、灌溉、水庫侵淹滑帶土、震動液化等；剪應(yīng)力增大與滑帶土強度衰減同時發(fā)生高陡斜坡下伏軟巖的塑性流動擠出。每個滑坡的情況不盡相同，應(yīng)分別分析。自然界的古老滑坡主要外動力是河流沖刷，因此多是牽引式滑坡。只有

8、崩塌加載才形成推移式滑坡。張家坪滑坡的分條、分級（平面圖）張家坪滑坡的分層（三層滑面）（斷面圖）5.滑帶巖土強度試驗（1）現(xiàn)有巖土試驗方法難以真實模擬滑動過程；（2）滑帶土具峰值強度和殘余強度特征（3）老滑坡滑帶土峰值強度已不存在，應(yīng)在重塑土峰值與殘余強度間取值；（4）滑帶土試驗應(yīng)作不同含水量下的峰值與殘余強度參數(shù)?；瑤恋募羟凶冃吻€圖 滑帶土應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系三、滑坡的穩(wěn)定性評價工程地質(zhì)定性評價與力學(xué)計算定量評價有機結(jié)合，前者為后者提供計算范圍和計算參數(shù)，后者計算不同工況下的穩(wěn)定系數(shù)和設(shè)計推力。1.工程地質(zhì)評價（1）從斜坡地貌形態(tài)演變分析滑坡形成過程（2）從地質(zhì)條件對比分析滑坡穩(wěn)定性（3）從滑動

9、因素變動分析滑坡穩(wěn)定性（4）從變形跡象分析滑坡穩(wěn)定性（蠕動、擠壓、微滑、劇滑、滑后固結(jié)階段）2.定量評價（1）山體平衡核算（2）滑坡穩(wěn)定性計算常用方法（3）坡腳應(yīng)力與巖土強度對比（4）結(jié)構(gòu)物強度與巖土強度比擬滑坡土強度參數(shù)c、值的選取1.大型滑坡主滑段、牽引段、抗滑段取平均c、值是不正確的，其物質(zhì)組成和含水狀態(tài)、受力模式不同，應(yīng)分別取值。2.受試驗條件限制，參數(shù)選取是參考實驗值。主要依靠反算值和經(jīng)驗值。3.同一滑坡不同斷面的c、反算值應(yīng)接近一致四、大型復(fù)雜滑坡的預(yù)防1.查清滑坡性質(zhì)和狀態(tài)之后，繞避滑坡是最佳選擇，包括古老滑坡、大型堆積體和順層地段2.在大型斷裂走廊帶的河岸選擇相對穩(wěn)定地段通過，

10、避開大型滑坡和不良地質(zhì)體。3.局部改線減少抗滑段挖方和主滑段填方4.采取排水和預(yù)加固措施防止滑坡發(fā)生五.治理大型滑坡的方案選擇1.正確認識滑坡是方案選擇的基礎(chǔ)2.保護對象的重要性是方案選擇的前提3.了解各種防治措施的適用條件4.排水（地表水、地下水）是防治大型滑坡的首選方案5.減重、反壓、排水、支擋相結(jié)合綜合治理6.只保主要工程，不治整個滑坡。向家坡滑坡的泄水洞重慶渝黔高速向家坡滑坡泄水隧道排水情況(107m3/d)各種抗滑樁的結(jié)構(gòu)形式實例1：重慶萬粱高速公路張家坪滑坡滑坡位置：K34600K35000滑坡規(guī)模：1000m332m38m1260104m3滑坡性質(zhì)與特征：1.屬大型堆積層古滑坡2

11、.具多條、多級、多層3.分上、中、下三級4.淺、中、深三層滑面5.地表和地下水發(fā)育Northwest Research Institute Co.,Ltd of C.R.E.C滑動原因：1.古滑坡地質(zhì)基礎(chǔ)不良2.縣鄉(xiāng)公路改線開挖淺層復(fù)活3.高速公路兩級邊坡開挖方案比選：主要工程措施：方案一：排水和支擋工程綜合治理方案二：只處理中級和中層滑坡1.上部截排水隧洞和滲管2.前緣仰斜排水孔群3.錨索抗滑樁和錨索框架Northwest Research Institute Co.,Ltd of C.R.E.C治理前滑坡全貌淺層滑坡全貌張家坪滑坡治理平面圖張家坪滑坡治理斷面圖Northwest Research Institute Co.,Ltd of C.R.E.C治理后滑坡和公路全貌滑坡深部位移監(jiān)測曲線圖滑坡變形原因分析：1.原設(shè)計中地質(zhì)工作不足；2.前兩次勘察未判定中、深層滑面， 抗滑樁埋深不足；3.未重視地下排水工程；4.高速公路公路路塹開挖的影響。Northwest Research Institute Co.,Ltd of C.R.E.C第四次治理方案比選：1.應(yīng)急工程：前緣設(shè)置仰斜排