滑坡防治措施综述

滑坡防治措施综述

1 引言

滑坡，作为一种主要地质灾害之一，由于其产生的条件、作用因素、运动机理的多样性、多变性和复杂性，致使预测困难，治理费用也较昂贵，且一直是世界各国研究的重要地质工程问题之一。滑坡灾害分布广泛，凡是较陡的地方均可发生，发生频繁，而且对国民经济和人民生命财产造成相当大的损失。我国山区建设中，滑坡的危害是众所周知的。据目前所知，铁路滑坡约有1000余处，据建筑部门统计，我国西南地区建筑物由于滑坡全部毁坏的占10%，迫使建筑物场地迁移的占20%，因整治滑坡修改设计的占55%。

近年来，由于城市发展和铁路、高等级公路建设大规模地改变了土地利用方式，挖填方等土方工程日益增大，施工强度急剧攀升，随之而来的是滑坡灾害日益严重，滑坡防治工程研究也日益成为工程研究中的热点之一。

2 滑坡治理措施的发展历史

20世纪五六十年代，治理滑坡灾害常采用地表和地下排水、抗滑挡墙、清方减载、填土反压等措施。地表和地下排水工程，如地面截排水沟，地下截水盲沟、盲洞，支撑渗沟等;支挡工程则主要应用各种形式的挡土墙。但实践经验证明，仅采用地表排水、清方减载、填土反压等措施往往致使滑坡体暂时处于稳定状态，随着外界条件的改变，许多滑坡又重新复活.

20世纪六七十年代，曾成功地应用支撑盲沟加小抗滑挡土墙取得疏水和支挡滑坡的双重效果。但深盲沟施工开挖相当困难，因为在地下水发育的情况下，施工开挖极易坍塌。为了克服抗滑挡土墙开挖基础的困难，曾在滑坡治理中设计采用沉井式抗滑挡土墙，但施工也不容易。

20世纪七八十年代，人们开始重视支挡的作用，强调支挡为主的概念。又因为抗滑桩具有的布置灵活、施工简单、对滑坡扰动小等优点，受到工程设计和施工的普遍应用，逐步形成以抗滑桩支挡为主，结合清方减载、地表排水的滑坡综合治理技术。

20世纪90年代，滑坡整治中贯彻一次根治、不留后患的原则，并充分认识到滑坡的形成是多因素综合作用的结果，因此应采用综合治理的工程措施。大量采用抗滑桩、结合地面排水的滑坡整体治理措施，效果显著。与此同时，伴随预应力锚固技术理论研究和凿岩施工机械的突破性发展，应用高强钢丝锚索束将滑坡体锚固于其下的滑床中，使抗拉力增大。预应力锚索变一般支挡结构物的被动受力为主动受力，对滑体扰动小，又能实现机械化施工，因此工程师们开始广泛应用预应力锚索来整治滑坡。

近年来，随着机械材料等领域的发展与科技进步，对滑坡体的加固措施向复合型、轻型化、小型化和机械化施工方向发展，土锚钉、加筋土、格构锚固等防治措施也相继应用于滑坡治理中，并取得了较好的效果.

3 常用的滑坡防治措施

滑坡灾害防治工程，其技术途径为:(1)减小滑坡下滑力或消除下滑因素;

(2)增大滑坡抗滑力或增加抗滑因素。任何滑坡防治工程都是围绕上述两条途径，结合滑坡地形、地质、水文、滑坡形成机理及发展阶段，因地制宜采取一种或多种措施，达到防止滑坡灾害产生或治理已发生的滑坡灾害的目的。到目前为止，治理滑坡的工程措施大致分为以下几种:(1)改变坡体几何形态;(2)排水;

(3)支挡;(4)改良滑带土体。

3.1 改变坡体几何形态

这种措施主要是消减推动滑坡产生区的物质(即减重)和增加阻止滑坡产生区的物质(即反压)，通常所谓的砍头压脚;或减缓边坡的总坡度，即通称的削方减载。这种方法是经济有效的防治滑坡的措施，技术上简单易行且对滑坡体防治效果好，所以获得了广泛地应用并积累了丰富的经验。特别是对厚度大、主滑段和牵引段滑面较陡的滑坡体，其治理效果更加明显。对其合理应用则需先准确判定主滑、牵引和抗滑段的位置。

3.2 排水工程

由于水是形成滑坡的重要作用因素，特别是作用于滑动面(带)的水增大滑带土的孔隙水压力，降低强度参数，减小滑阻力，因此修建排水工程总是治理滑坡中首先应考虑的措施。

排水工程包括地表排水和地下排水。地表排水以拦截和旁引为原则，用截水沟将地表水引入天然沟谷。滑体表面的截水沟修建成树枝状，主沟应尽量与滑坡方向一致，支沟与滑坡方向成30?,45?斜交。地表排水以其技术简单易行且加固效果好、工程造价低而应用极广，几乎所有滑坡整治工程都包括地表排水工程。只要运用得当，仅用地表排水即可整治滑坡。由于地下排水工程能大大降低孔隙水压力，增加有效正应力从而提高抗滑力，因此加固效果极佳，工程造价也较低，应用也很广泛。尤其是大型滑坡的整治，深部大规模的排水往往是首选的整治措施。但其施工技术比起地表排水来要复杂得多。近年来在这方面的研究有很大的进展，主要的排水措施有:?平孔排水;?真空排水;?虹吸排水;?电渗析排水。垂直排水钻孔与深部水平排水廊道(隧洞)相结合的排水体系得到较广泛的应用，将排水措施与改变斜坡几何形态联合可以获得更佳的整治效果。同时，植树造林也可避免浅薄层土质流失，减少大滑坡产生的概率。

3.3 支挡结构

3.3.1 抗滑挡墙

在滑坡底脚修建挡墙也是常用的一种方法。挡墙可用砌石、混凝土以及钢筋混凝土结构。临时性加固时，也可采用木笼挡墙。修建挡墙不但能适当提高滑坡的整体安全性，更可有效防止坡脚的局部崩坍，以免不断恶化边坡条件。但对于大型滑坡，挡墙由于受到工程量及高度的限制，滑坡体的安全系数往往提高不大。

如果在边坡表面修建一些拱形或网形建筑物，或对边坡加以表面砌护，则它们虽不能防止深层滑动，提高滑坡体的整体稳定性，但也能防止表面局部崩落、冲刷，以免进一步恶化滑坡体的工作条件。

3.3.2 抗滑桩

抗滑桩是一种被实践证明效果较好的传统滑体加固方式。对一些中、深层滑坡，用抗滑挡墙难以整治的情况下，可以用抗滑桩。抗滑桩在滑坡体上挖孔设桩，不会因施工破坏其整体稳定。桩身嵌固在滑动面以下的稳固地层内，借以抗衡滑坡体的下滑力，这是整治滑坡比较有效的措施。但是，由于其多为悬臂梁式设置，不但受力状态不理想，而且为克服较大的弯矩作用，往往设计的断面较大，配筋率较高，造价也非常高。

3.3.3 预应力锚杆

预应力锚索单独稳定滑坡是在其中、前部打若干排锚索，锚于滑动面以下稳定地层中，加预应力500~3000 kN以上，增加对滑动面的垂直压力从而提高摩阻力和水平抗力，变被动受力为主动抗滑。地面用梁或锚墩作反力装置给滑体施加一个预应力来稳定滑坡，这样能有效地阻止滑坡的移动。锚索工程不开挖滑体，对滑体扰动小，又能机械施工，比抗滑桩工程节省投资约50%，因此应用前景十分广阔。

3.3.4 锚索桩

锚索与抗滑桩联合形成锚索桩。在抗滑桩顶部加2~4束锚索，增加一个拉力，改变普通抗滑桩的悬臂受力状态，接近简支梁，加预应力使桩由被动受力变为主动受力，因而大大降低了传统桩体的截面、配筋率和埋置深度，可节省工程投资

40%~50% ，有较明显的技术、经济效益。预应力锚索抗滑桩改变了桩的受力状态，变被动支挡为主动预加，提高了滑坡稳定性。此方案的优点是可以提供较大的锚固力，锚杆充分发挥其全部作用之前不产生移动，故边坡的变形和可能的张裂是最小的，但要配备大型的张拉设备，目施工工艺复杂，成本高昂。

3.3.5 微型桩群

微型桩群指直径小于300mm的插入桩或灌注桩。微型桩加固斜坡的形式有:?许多微型桩密布在滑体上，穿过滑动面，增加抗滑力;?用网状树根桩将滑体和不动体形成一个复合体;?微型桩加横梁形成排架结构抗滑;?微型桩网与包围的土体形成一个重力式挡土结构抗滑。微型桩群主要用来治理中小型滑坡。

3.3.6 普通砂浆锚杆锚固

普通砂浆锚杆锚固利用水泥砂浆将锚杆和孔壁牢牢地粘结在一起。该方法的优点是结构简单，适应性强，可适用于各种地层，抗震动性能较好，费用仅为预应力锚固的1/3左右。缺点是强度较低，注浆时易造成空洞，不够密实等缺点。安装后不能及时提供锚固力(锚固力为杆体强度)。

3.3.7 复合挡土结构

复合挡土结构是树根桩技术在边坡工程中的应用，是一种较为新型的抗滑挡土结构，由前后两排树根桩斜锚杆与灌入水泥浆加固后的土体复合构成，用来控制土体的稳定性。该结构可用来代替传统的挡土墙、抗滑桩等用于滑坡防治，与挡土墙、抗滑桩等抗滑结构相比，具有造价低、施工方便、工期短、对土体扰动小等特点，具有一定的经济和社会效益。

3.3.8 土锚钉

土锚钉是将金属棒、杆、竹等打入原土体或软岩，或将灌浆置入土或软岩中预先预先钻好的钻孔内，它们和土体共同构成有内聚力的土结构物，以阻止不稳定斜坡的运动或支撑临时挖方边坡。锚钉属被动单元，打入或置入后不再施加拉张应

力。土锚杆可用以支撑潜在不稳定斜坡或蠕动斜坡，最适用于密实的颗粒土或低塑性指数坚硬粉质粘土。由于金属棒、杆锈蚀速度的不确定性，土锚钉主要用于临时结构物。土锚钉系统既有柔韧性又有整体性，故可抗地震荷载。

3.3.9 加筋土

加筋土是在土体中埋入有抗拉的单元以改善土体的总体强度，稳定天然及堆填斜坡，支挡开挖边坡都可用加筋土挡墙。它优于传统挡墙之处有:?既有粘聚性又有韧性，故能承受大变形;?可使用的填料范围很广;?易于修建;?抗地震荷载;?已有多种面板形式，可以建成赏心悦目的结构;?比传统挡墙或桩造

价低廉。

3.3.10 格构锚固

格构锚固是一种新型支挡加固措施，是利用浆砌块石、现浇钢筋混凝土或预应力混凝土进行坡面防护，并利用锚杆或锚索固定的一种滑坡综合防护措施，它将整个护坡与柔性支撑有机结合在一起。这种结构的特点是施工时不必开挖扰动边坡，施工安全快速，与植被恢复结合，还可美化环境，特别是钢筋混凝土格构、预应力混凝土格构与预应力锚索的联合应用，变被动抗滑为主动抗滑，充分发挥滑体的自承能力，是一种非常经济、非常有应用前景的支挡加固措施。但目前对格构锚固机理研究不够，因此格构锚固的传力机理、适用范围以及设计理论、设计方法值得进一步研究。

3.3.11 抗滑明洞

在天然基岩滑坡中，如果滑面清楚、单一，滑面上抗剪能力特差，而其上下岩体较完整时，可考虑沿滑面开挖几条平洞，并用混凝土回填密实，做成抗滑键槽形式。有时可利用勘探洞做抗滑键槽。抗滑键槽方案的缺点是施工较困难。另外，若滑面不清楚，或并非一条滑面，或滑面上下岩体较破碎，这个措施的作用就不显著。

3.4改良滑带土体

对于软基和由软土构成的边坡，可以采用物理或化学的处理方法，改变土体性质，以提高边坡的稳定性。这些方法有电渗法、焙烧法、灌浆法和离子交换法等，但这些方法都较为复杂、昂贵。国外虽有一些零星的报导，但经验尚少，或不够成熟，国内使用的经验就更少，有待继续研究发展。

4 讨论与展望

通过了解滑坡防治发展过程和防治措施，得出了以下一些粗浅认识:

(1)治理滑坡之前首先重点修建排水工程，在坡面上和滑坡体内采取排水措

施，尽量减少地下水的下渗。

(2)随着锚索抗滑桩的开发应用，利用锚索的预应力，既可改变普通抗滑桩的悬臂受力状态，又可变桩的被动受力为主动抗滑，平衡滑体，应用前景广阔。

(3)格构锚固是一种新型支挡加固措施，在滑坡防治中起着重要的作用，但目前对格构锚固的传力机理、适用范围以及设计理论、设计方法研究不够，应进一步开展研究工作。

(4)随着机械、材料等领域的发展与科技进步，对滑坡体的加固措施向复合型、轻型化、小型化和机械化施工方向发展，土锚钉、加筋土、格构锚固等防治措施也相继综合应用于滑坡治理中，并取得了较好的效果。

(5)滑坡防治工程的发展趋势将是新材料和新构件的不断开发和利用，新工艺和新方法的不断开发和应用，并强调与环境相协调、与土地相结合。

(6)滑坡防治工程是一个系统工程，应加强基于工程地质标准对现代设计理论的引入与开发，建立滑坡灾害防治工程设计系统，如注重GIS系统在滑坡预测中的应用等。