邊坡的防護(hù)措施

查看完整版本：[—邊坡（滑坡）的防護(hù)措施--]巖土論壇->我的巖土生涯->邊坡（滑坡）的防護(hù)措施邊坡（滑坡）的防護(hù)措施在我國(guó)鐵路、公路、礦山、水電和基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)中，遇到了大量的地質(zhì)工程問(wèn)題，尤其是工程建設(shè)中形成的邊坡，往往會(huì)引起滑坡、崩塌、剝落等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，如遇到雨天，滑坡、崩塌則頻頻發(fā)生，危及建設(shè)工程與人民生命財(cái)產(chǎn)安全。因此，邊坡的防護(hù)是工程建設(shè)中不可逾越的一項(xiàng)重要任務(wù)，而制定出合乎實(shí)際的防護(hù)措施又是工程建設(shè)者面臨的重要課題。一份比較好的邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)文件，應(yīng)該是安全可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用和便于施工的。下面結(jié)合本人在邊坡防護(hù)方面的經(jīng)驗(yàn)，就邊坡防護(hù)措施的適用條件談幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)，供同行參考。1充分認(rèn)識(shí)滑坡形態(tài)特征及引起變形的因素在制定防治措施前，要認(rèn)真閱讀滑坡勘查報(bào)告，搞清楚滑坡體的幾何形狀，體積大??；滑裂面的埋深；滑坡的滑移形式；滑坡的物質(zhì)組成；滑帶土的強(qiáng)度值等。然后分析引起邊坡變形的地質(zhì)環(huán)境條件。根據(jù)滑坡自身?xiàng)l件和周邊地質(zhì)環(huán)境條件反復(fù)論證過(guò)的防治措施應(yīng)該安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理，美觀大方的方案。2滑坡防治的基本方法滑坡防治是一項(xiàng)綜合性治理工程，在一個(gè)滑坡的防治措施中，就含有多個(gè)治理措施。一般來(lái)講，滑坡的防治措施有截（排）水、削坡減載及對(duì)坡體的穩(wěn)固，而對(duì)坡體的穩(wěn)固措施主要有下檔、中固、上護(hù)的基本方法，下?lián)醮胧┯兄亓κ綋跬翂?、抗滑樁擋墻及新型支擋結(jié)構(gòu)；中固措施主要有錨桿（錨索）錨固、噴錨支護(hù)錨固、土釘墻錨固等；上護(hù)主要有格構(gòu)護(hù)坡、柔性網(wǎng)護(hù)坡及生物護(hù)坡等。3邊坡防治措施的適用條件3.1排水所謂排水就是將影響坡體滑動(dòng)的坡面水、坡體深部水和坡面外的客水通過(guò)一定的方法排走。水是邊坡不穩(wěn)定的主要因素，什么樣的邊坡防治，排水都是第一位的。當(dāng)坡體內(nèi)存在水時(shí)，排水應(yīng)作為首選和必選措施。邊坡排水措施包括坡面以外的截水措施、坡面排水措施和坡內(nèi)深部排水（含鉆孔排水，平洞排水）措施。3.1.1地表截水渠所謂截水是截坡面以外的客水。在滑坡后緣及左右兩側(cè)以外設(shè)置地表截水渠（俗稱天溝和吊溝），攔截滑坡體以外的客水，不使其匯入滑坡體內(nèi)。3.1.2坡面防水坡面防水既重要又簡(jiǎn)單，主要是封閉坡面存在的裂隙、裂縫和落水洞等。為避免滯留在坡頂或坡面的雨水經(jīng)坡面裂縫、裂隙和落水洞等滲入到坡體內(nèi)，必須采取有效措施封閉裂縫、裂隙和落水洞等，并平整坡面，以利地表集水的快速流散。常用的方法是沿裂隙、裂縫向下挑溝，然后進(jìn)行夯填、整平。3.1.3坡面和坡腳集（排）水渠為了將坡面水排走，必須在坡面、坡腳及卸荷平臺(tái)設(shè)置集（排）水渠，將坡面水收集后及時(shí)排走。3.1.4坡內(nèi)排水孔對(duì)于坡體內(nèi)存在的潛水，要用鉆孔排水，對(duì)于軟巖和土質(zhì)邊坡，排水孔可在坡面上按照一定的規(guī)則間距布置；對(duì)于巖質(zhì)滑坡，其排水孔優(yōu)先選在裂隙發(fā)育，滲水嚴(yán)重的部位。3.1.5坡內(nèi)排水平洞當(dāng)?shù)叵滤y以通過(guò)坡面鉆孔排出時(shí)，可在坡體內(nèi)開(kāi)挖平洞，洞頂輔以扇形排水孔幕，以便有效排走地下水。坡面排水孔和平洞排水孔應(yīng)結(jié)合巖性特點(diǎn)，采取適當(dāng)保護(hù)措施，確保其長(zhǎng)效性。3.2坡率法（削坡減栽）坡率法一一通過(guò)控制滑坡高度和坡度，或?qū)⒉糠只麦w移走，減少滑坡體積，從而無(wú)需對(duì)邊坡進(jìn)行整體加固就能使坡體達(dá)到自身穩(wěn)定的方法就叫坡率法。坡率法也稱削坡減載，是一種經(jīng)濟(jì)合理，施工簡(jiǎn)便，且一勞永逸的有效措施，對(duì)于土質(zhì)邊坡和強(qiáng)風(fēng)化碎巖，宜優(yōu)先采用。治理什么樣的邊坡，都有整治坡面的要求，而整治坡面也有削坡減載的成份，因此，坡面整治也是一種削坡減載。3.3重力式擋土墻重力式擋土墻一一重力式擋土墻是依靠墻身自重來(lái)抵擋邊坡下滑的構(gòu)筑物。重力式擋土墻由于形式簡(jiǎn)單、取材容易、施工簡(jiǎn)便而廣泛采用，重力式擋土墻主要用在坡高較小的中小型土質(zhì)邊坡、強(qiáng)風(fēng)化破碎巖質(zhì)邊坡，而且變形時(shí)剪出口較淺。根據(jù)墻背的傾斜情況，重力式擋土墻可分為仰斜式、直立式、俯斜式和衡重式等。3.3.1仰斜式擋土墻如果沒(méi)有特殊要求，仰斜式擋土墻是首選形式，一是仰斜式擋土墻所承受的主動(dòng)土壓力較小，二是仰斜式擋土墻可以依坡體坡度順勢(shì)而為，三是墻身結(jié)構(gòu)較小。與直立式擋土墻相比，施工有一定的難度。3.3.2直立式擋土墻當(dāng)原始坡面比較陡，墻體后面的坡體又不容許開(kāi)挖時(shí)，宜選擇直立式擋土墻進(jìn)行支擋，直立式擋土墻與仰斜式擋土墻相比，墻后的主動(dòng)土壓力大，因此要求墻身結(jié)構(gòu)大，所用材料多，應(yīng)盡量少用，以降低成本。但是由于施工方便而被廣泛采用。3.3.3俯斜式擋土墻俯斜式擋土墻的背坡比要大于胸坡比，其使用條件是由于空間位置的需要，墻后需要填方，有填方就要夯實(shí)填土，這時(shí)只有俯斜式比較合理，俯斜式墻的主動(dòng)土壓力比較大，因此其墻形結(jié)構(gòu)大，使用材料多，應(yīng)盡量少使用。在計(jì)算穩(wěn)定性時(shí)要考慮填土部分。3.3.4衡重式擋土墻衡重式擋土墻用在地面橫坡較陡峻，或地形狹窄的地方采用，衡重式擋土墻墻背上下間設(shè)有衡重臺(tái)，利用衡重臺(tái)上的填土重力，使全墻重心后移，增加墻身穩(wěn)定，其墻身結(jié)構(gòu)小，基礎(chǔ)開(kāi)挖量小，比較經(jīng)濟(jì)，是主要的擋土墻形式，其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工麻煩。重力式擋土墻材料多為塊石、個(gè)別地方用混凝土。當(dāng)下滑力較大時(shí)，擋墻可與錨桿支護(hù)聯(lián)合使用。3.4抗滑樁支擋結(jié)構(gòu)3.4.1抗滑樁抗滑樁一一抗滑樁是一種置身于巖土體中的大型鋼筋混凝土構(gòu)筑物，它是通過(guò)樁身將上部承受的滑坡推力傳遞給樁下部的側(cè)向巖土體，依靠樁下部的側(cè)向阻力來(lái)承擔(dān)滑坡的下滑力，從而使滑坡保持平衡或穩(wěn)定。抗滑樁的使用條件是：一是滑坡體下滑力較大；二是滑坡剪出口深不宜設(shè)置工程措施；三是具有可靠的持力層?？够瑯妒锹袢霂r土體中的大型鋼筋混凝土構(gòu)筑物，其施工難度較大，材料應(yīng)用較多，成本高，一般不宜采用，如果通過(guò)方案對(duì)比確實(shí)需要，且符合以上三個(gè)條件時(shí)，可謹(jǐn)慎選擇使用。為了降低成本，減小樁身結(jié)構(gòu)，抗滑樁往往與預(yù)應(yīng)力錨索（錨桿）聯(lián)合使用。形成樁錨復(fù)合支擋結(jié)構(gòu)。在不符合上述條件土層地區(qū)、強(qiáng)風(fēng)化地區(qū)，經(jīng)過(guò)論證確需抗滑樁時(shí)，滑面以下樁長(zhǎng)應(yīng)該是樁長(zhǎng)的一半，樁截面要相對(duì)小一些，樁心距要小一些。這時(shí)抗滑樁的截面可以是方樁，有時(shí)候?qū)⒕匦蔚拈L(zhǎng)邊對(duì)山體，與常規(guī)的剛好相反。3.4.2錨索抗滑樁錨索抗滑樁是對(duì)抗滑樁的一種補(bǔ)充，為了縮小抗滑樁的見(jiàn)面結(jié)構(gòu)，或抗滑樁的長(zhǎng)度，可在抗滑樁的頂部加錨索結(jié)構(gòu)，加了錨索結(jié)構(gòu)后鋼筋的布置要有變化，在原受壓面部分由于錨索的作用，產(chǎn)生受拉區(qū)，受拉拉力主要有鋼筋來(lái)承擔(dān)，所以要加部分受拉鋼筋，鋼筋量要根據(jù)拉力而定。此時(shí)，錨索的鎖定拉力要比常規(guī)的小15%左右，這主要是要配合抗滑樁的受力狀況。如果錨索是滿負(fù)荷時(shí)，滑體下滑時(shí)，在抗滑樁還沒(méi)有受力時(shí)，錨索先受力而遭到破壞。3.4.3錨筋樁錨筋樁的使用條件，一般情況下，不提倡、不贊成使用錨筋樁，只有在錨固段地層確實(shí)很堅(jiān)硬，人工挖孔及其困難，而且地層抗壓強(qiáng)度高于混凝土強(qiáng)度時(shí)，可以使用錨筋樁。錨筋樁的錨筋的分布盡量與原設(shè)計(jì)的鋼筋分布一致，即錨筋結(jié)構(gòu)分布在受拉區(qū)，鋼筋要長(zhǎng)短相間，避免放在一個(gè)坡面上。在抗滑樁孔中鉆孔要特變注意安全。3.4.4錨桿擋土墻錨桿擋土墻是重力式擋土墻的補(bǔ)強(qiáng)，當(dāng)下滑力較大，重力式擋土墻難以支擋土的下滑力時(shí)，要采用錨桿式擋土墻，實(shí)踐證明，一根622的螺紋鋼，可提高6m3漿砌塊石的力，潛力巨大。有條件的地方可以使用錨索擋土墻。有2個(gè)條件：一是要求基礎(chǔ)的承載力要高。二是重力式擋土墻最好是直立式的。3.4.5錨索地梁（錨墩）擋土墻對(duì)于基礎(chǔ)承載力差，重力式擋土墻是仰斜式結(jié)構(gòu)的墻來(lái)講，可以使用錨索地梁擋土墻。錨索地梁擋土墻是重力式擋土墻的補(bǔ)強(qiáng)，當(dāng)下滑力較大，重力式擋土墻難以支擋土的下滑力時(shí)，要采用錨索地梁（錨墩）擋土墻。一根鋼絞線可以加固15噸左右的力，如果是10根鋼絞線可達(dá)150噸，潛力巨大。有條件的地方可以使用錨索擋土墻。這里要求基礎(chǔ)的承載力要高。使用錨索擋土墻的要求：一是滑力較大，二是墻體要高，三是錨索與水平夾角要小一些。3.5新型支擋結(jié)構(gòu)新型支擋結(jié)構(gòu)是近20年發(fā)展起來(lái)的支擋結(jié)構(gòu)體，主要有懸臂式擋土墻、扶壁式擋土墻、加筋式擋土墻和錨桿式擋土墻等。3.5.1懸臂式擋土墻懸臂式擋土墻主要使用于缺乏石料的地區(qū)、地基承載力較低的地段和墻高不超過(guò)6m的邊坡。它是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體，由立壁、墻趾板和墻踵板組成。在實(shí)際中，由于懸臂式擋土墻的立壁單薄，抗擊坡體下滑力有限，往往被扶壁式擋土墻代替。3.5.2扶壁式擋土墻扶壁式擋土墻適宜條件也是缺乏石料的地區(qū)和地基承載力較低的地段。扶壁式擋土墻是懸臂式擋土墻基礎(chǔ)上發(fā)展來(lái)的，它是在懸臂式擋土墻的墻踵板與立壁之間加上若干道扶肋，增加了結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。其結(jié)構(gòu)由立壁、墻趾板、墻踵板和扶肋四部分組成，由于加了扶肋，墻高可增加到6m以上。3.5.3加筋土式擋土墻加筋土式擋土墻主要適宜于大型填方，且填方的一邊需要直立的工程。加筋土式擋土墻的擋土原理是土的側(cè)壓力傳給墻面板，墻面板再傳遞給拉筋，拉筋再借助于與穩(wěn)定土間的摩擦作用，使其側(cè)壓力傳遞給穩(wěn)定土，從而達(dá)到穩(wěn)定坡體的作用。它是由鋼筋混凝土墻面板、填土和拉筋組成。這種結(jié)構(gòu)體可承受地基較大的變形、還可以承受較大的荷載沖擊、振動(dòng)，施工不用機(jī)械，外形美觀、占地少，是填方工程首選的治理措施。拉筋可以是條帶狀的，也可以是土工格網(wǎng)。3.5.4錨定板式擋土墻錨定板式擋土墻主要適宜于大型填方，且填方的一邊需要直立的工程。它是由肋柱、錨定板、拉桿、擋土板和填土組成，其擋土原理是土的側(cè)壓力傳給擋土板，擋土板再傳遞給肋柱，肋柱通過(guò)拉筋轉(zhuǎn)遞給穩(wěn)定土中的錨定板，利用錨定板的抗拔力達(dá)到穩(wěn)定填方土的作用。這種結(jié)構(gòu)體可承受地基較大的變形、還可以承受較大的荷載沖擊、振動(dòng)，施工不用機(jī)械，外形美觀、占地少，是填方工程主要的治理措施。3.5.5錨桿式擋土墻錨桿式擋土墻主要使用在山坡前需要填方，且填方部分需要直立的工程。錨桿式擋土墻的擋土原理是填土將側(cè)壓力轉(zhuǎn)給擋土板，擋土板傳遞給錨桿，錨桿再傳遞給穩(wěn)定的山體中，從而達(dá)到穩(wěn)定坡體的作用，錨桿式擋土墻其結(jié)構(gòu)是由錨桿、鋼筋混凝土面板和錨桿反力支撐柱組成。其優(yōu)點(diǎn)是對(duì)地基的要求不高，使用坡高不限，且經(jīng)濟(jì)實(shí)用。以上主要是邊下部的支擋方法，對(duì)于中小型邊坡采取其中的一項(xiàng)就可以了。然而在實(shí)際中，一個(gè)較大型滑坡只用下部支擋措施是難以奏效的，在其上部需要采取進(jìn)一步的措施才能穩(wěn)固滑坡體，這就提到了中部的支擋方法，根據(jù)實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，中部的支擋方法最主要的是錨固方法，即錨桿（錨索）錨固、噴錨支護(hù)錨固等。3.6錨固措施3.6.1預(yù)應(yīng)力錨桿（錨索）錨固當(dāng)土質(zhì)（巖質(zhì)）滑坡高陡，滑裂面埋深較大，下部的支擋措施難以使坡體穩(wěn)固時(shí)，需要在坡體的中部采用錨固措施，對(duì)于坡體變形明顯的邊坡，要采用預(yù)應(yīng)力錨桿（錨索）加以錨固，當(dāng)潛在的下滑力較大時(shí)，須采用預(yù)應(yīng)力錨索錨固；當(dāng)下滑力較小時(shí)，采用預(yù)應(yīng)力錨桿錨固。3.6.2支撐反力結(jié)構(gòu)使用預(yù)應(yīng)力錨固措施，就要有錨固力的反力支撐結(jié)構(gòu)，常用的支撐結(jié)構(gòu)是格構(gòu)梁。而對(duì)坡面高低變化大，且整平困難的巖質(zhì)邊坡，建議采用正方形反力支撐板，其效果與格構(gòu)梁是一樣的，但施工方便，成本較低，是值得考慮的一種反力支撐結(jié)構(gòu)。3.6.3土釘墻錨固土釘墻是砂漿錨桿與噴射混凝土墻體的結(jié)合體，是常用的錨固結(jié)構(gòu)體。土釘墻錨固工程主要是對(duì)新開(kāi)挖的邊坡進(jìn)行加固，如建筑基坑開(kāi)挖的邊坡等。土釘墻要求邊坡具有一定的天然凝聚力，且坡面無(wú)水或者水比較少，因此，在地下水較發(fā)育或者邊坡土質(zhì)松散時(shí)，一般不采用土釘墻。土釘墻施工有其特殊的要求，這就是自上而下、邊開(kāi)挖邊進(jìn)行土釘墻施工，而且對(duì)每次開(kāi)挖深度有一定的要求。3.6.4噴錨支護(hù)加固與土釘墻相比，噴錨支護(hù)是在已有的不穩(wěn)定邊坡上所進(jìn)行的錨固工程，它也是砂漿錨桿與噴射混凝土錨固結(jié)構(gòu)。噴錨支護(hù)的使用有其特定的條件。首先是變形不明顯的巖質(zhì)邊坡；其次是巖質(zhì)邊坡無(wú)順坡向滑移結(jié)構(gòu)；再次是巖體為弱風(fēng)化或中風(fēng)化的完整性較差的巖質(zhì)邊坡。為防止邊坡淺表層巖塊崩落，減緩風(fēng)化作用，可采用噴錨支護(hù)。近年來(lái)隨著生態(tài)環(huán)境的需要，噴錨支護(hù)中的噴射混凝土部分已經(jīng)有格構(gòu)梁代替了，其格構(gòu)梁比預(yù)應(yīng)力錨固所需要的梁要小。格構(gòu)內(nèi)部進(jìn)行培土植草。對(duì)于表面植物較多，又符合以上條件的巖質(zhì)邊坡可用柔性支護(hù)，既俗話講的鋼絲網(wǎng)防護(hù)措施。3.7坡面防護(hù)坡面防護(hù)就是采用一定的工程措施使松散的，不規(guī)則的坡面得到穩(wěn)固，美化。在邊坡的上部，坡體相對(duì)平緩，在經(jīng)過(guò)下部支擋，中部錨固以后，滑坡體得到了有效控制，坡頂部分只要將坡面加以防護(hù)就可以了。常用的方法有格構(gòu)防護(hù)、生物防護(hù)和柔性網(wǎng)防護(hù)等措施。3.7.1格構(gòu)防護(hù)格構(gòu)防護(hù)是最常見(jiàn)的方法，就是在整理過(guò)的坡面上使用菱形格構(gòu)、正方形格構(gòu)、拱形格構(gòu)等將坡面加以固定，適宜植物生長(zhǎng)的地方可在格構(gòu)內(nèi)培土植草。格構(gòu)材料有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，有塊石結(jié)構(gòu)，也有混凝土預(yù)制件。3.7.2柔性網(wǎng)防護(hù)對(duì)于坡體上部較松散的坡