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滑坡的危害分析与防治研究

发表时间：2021/5/13 来源：《城市建设》2021年4月作者：高海亮么亚楠

[导读] 我国70%的地区为山区，由于特殊的地形和地质环境条件，是世界上滑坡灾害较严重的国家之一，滑坡灾害已成为制约国民经济持续稳定发展的重要因素。本文简要分析了滑坡对工程结构造成的危害并指出目前滑坡防治中存在的问题，介绍了国内在边坡支护方法方面取得的研究成果。最后，重点分析了支挡结构在滑坡治理中的应用，并对其应用前景进行了展望。

山东青岛市市政工程设计研究院有限责任公司高海亮 266000
山东青岛新都市设计集团有限公司，么亚楠 266000

摘要：我国70%的地区为山区，由于特殊的地形和地质环境条件，是世界上滑坡灾害较严重的国家之一，滑坡灾害已成为制约国民经济持续稳定发展的重要因素。本文简要分析了滑坡对工程结构造成的危害并指出目前滑坡防治中存在的问题，介绍了国内在边坡支护方法方面取得的研究成果。最后，重点分析了支挡结构在滑坡治理中的应用，并对其应用前景进行了展望。
关键词：滑坡；防治；边坡支护；支挡结构
        1引言
        随着国家经济的快速发展，人类工程活动日益频繁、规模日益增大，遇到的边坡稳定问题也越来越突出[1]。边坡失稳形成滑坡、崩塌等地质灾害，轻则增加投资、延长工期，重则摧毁建筑物、造成人员伤亡。传统的滑坡治理结构设计方法往往不能做到全局最优化设计，即使对滑坡治理结构进行了局部或全局优化的方案也不能给业主明确的安全、经济、性能指标。因此，通过基于性能的支护方案全局优化，得到能给业主具有明确的支护结构安全、经济、性能等指标的全局优化支护体系设计方案，是滑坡治理方面的一项既有理论价值又极具应用前景的工作[2, 3]。本文从支挡结构入手，对边坡支护设计方法的研究现状与发展趋势作了总结分析，并据此提出了有效的滑坡治理措施。
        2滑坡的产生及危害分析
        滑坡灾害是指滑坡发生后对地表各种建筑、江河水体、森林生态和人类生命财产的危害。结合工程滑坡实例，将滑坡对工程结构造成的危害分为以下三类[4]:
        2.1采矿工程滑坡灾害
        矿山开采和水电工程建设开挖的边坡通常比其它工程切坡更高，影响范围更大，因此导致采矿工程滑坡的灾害效应较为突出。根据采矿工艺和坡体失稳模式，又可将采矿工程诱发滑坡类型分为地下采空型、露天采场型、尾矿坝及排土场型3种类型。
        2.2线性基础设施工程滑坡灾害
        线性基础设施工程滑坡以公路、铁路等道路工程和油气管道工程为主。出于经济及国防建设的目的，这些长距离线性穿越工程，经常无法避开强活动构造区及极端气候地区，因此也造成了人类工程扰动、不良地质及异常气候因素等对沿线切坡稳定性的综合影响效应。在各类工程滑坡中，线性工程扰动区滑坡是分布最为广泛、涉及地质环境条件和形成机制最为复杂的工程类型，且通常沿线呈带状集中分布特征。
        2.3城市建设复合型工程滑坡灾害
        目前全球大部分地区人口压力在不断增长，这种趋势在未来仍会继续加速。迫于人口膨胀的压力，城市发展日趋被动地向山区推进；同时，山区自然美景及渴望融入其中的主动意愿，也使人们不断向山区开发定居，这种发展趋势进一步加剧了城市化过程中山区滑坡的风险，并且己经形成了许多灾难性滑坡事件。
        3目前滑坡防治中存在的问题
        虽说近些年来在滑坡治理方面已经取得长足进展，但是仍旧存在以下问题趋待解决[5]：（1）前期地质勘察工作不足。工程建设中对己存在的古老滑坡和可能发生滑坡的地段缺乏认识，致使施工后发生众多古老滑坡复活和新生滑坡。（2）滑坡的勘察技术欠缺。盲目钻探导致最需要查明的滑动带(面)和地下水情况无法查清，甚至遗漏了最深层滑面。（3）边坡数量过多且高度过大。缺少科学合理的预测评价方法及相应的加固措施，以至于施工后发生了众多变形和滑坡。（4）难以制定具有针对性的边坡治理方案。有些滑坡地下水发育，但却未重视排水工程，不仅支挡工程浩大，而且可能造成严重滑坡；有些因滑坡推力计算过大造成浪费，或工程设置不合理，造成滑坡“越顶”。除以上原因外，施工季节、程序和方法不科学，也可能造成滑坡范围扩大或急剧滑动。

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        4支挡结构在滑坡治理中的研究
        在改变斜坡几何形态和排水不能保证斜坡稳定的地方，可采用支挡结构物如挡土墙（重力式挡墙、锚杆挡墙、锚索挡墙)、木笼块石墙、钢筋石笼挡墙、被动抗滑桩、原地浇筑混凝土连续墙、有聚合物或金属条或板片等加筋材料的挡土墙（加筋土挡墙)、坡面柔性防护结构（拦截落石的钢绳网)、坡面生态护坡系统等等来对滑坡（边坡）进行整治，是滑坡（边坡）治理中较常用的手段。
        4.1抗滑挡墙
        在滑坡底脚修建挡墙是常用的一种方法。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。
        4.2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。
        4.3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500～3000kN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。
        4.4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。
        4.5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：①既有粘聚性又有韧性，故能承受大变形；②可使用的填料范围很广；③易于修建；④抗地震荷载；⑤已有多种面板形式，可以建成赏心悦目的结构。
        5结语
        滑坡灾害是工程建设中的一个重要工程地质和岩土工程问题，如不加以重视，会对工程结构造成严重的影响。纵观滑坡支护结构的发展过程和趋势，尤其是支挡结构的研究，可以得到以下结论：
        （1）支挡结构支护是滑坡治理中最常用的支护方法，但其仍具有一定缺陷，应注意与其他的支护方法相结合，考虑多种支护方式的综合应用；
        （2）与环境相协调，各类治理工程设计时充分考虑到环境复垦和绿化与美化，考虑到治理后土地资源的合理开发与利用。考虑到抗滑支挡结构作为建筑物承重结构的可能性。
参考文献
[1]王恭先，王应先，马惠民等编.北京：人民交通出版社[M]，2008
[2]陈南祥编著.工程地质及水文地质（第五版）[M].北京：中国水利水电出版社，2016
[3]罗丽娟.滑坡防治工程措施研究现状与应用综述[J].自然灾害学报，2009
[4]王涛，吴树仁，石菊松等.国内外典型工程滑坡灾害比较[J].地质通报，2013
[5]王恭先.滑坡防治中的关键技术及其处理方法[J]岩石力学与工程学报，2005.
作者简介：高海亮（1988-），男，山东潍坊人，硕士，工程师，从事岩土工程设计。
么亚楠（1986），女，山东聊城人，本科，中级工程师，从事园林设计工作。