滑坡探测研究现状论文

应对山体滑坡的山区公路施工措施论文

摘要: 滑坡对工程建设的危害很大，常使交通中断，影响公路的正常运输，本文结合实际，重点阐述了应对山体滑坡的山区公路施工措施。

关键词: 滑坡;公路;措施

1 滑坡概述

斜坡上的部分岩体和土体在自然或人为因素的影响下沿某个滑动面发生剪切破坏向下运动的现象称为滑坡。滑动面可以是受剪应力最大的贯通性剪切破坏面或带，也可以是岩体中已有的软弱结构面。规模大的滑坡一般是缓慢的、长期的往下滑动，有些滑坡滑动速度也很快，其过程分为蠕动变形和滑动破坏阶段，但也有一些滑坡表现为急剧的滑动，下滑速度从每秒几米到几十米不等。滑坡多发生在山地的山坡、丘陵地区的斜坡、岸边、路堤或基坑等地带。滑坡对工程建设的危害很大，轻则影响施工，重则破坏建筑;由于滑坡，常使交通中断，影响公路的正常运输;大规模的滑坡，可以堵塞河道，摧毁公路，破坏厂矿，掩埋村庄，对山区建设和交通设施危害很大。

滑坡分类的目的在于对发生滑坡作用的地质环境和形态特征以及形成滑坡的各种因素进行概括，以便反映出各类滑坡的工程地质特征及其发生发展的规律，从而有效地预测和预防滑坡的发生，或在滑坡发生之后有效的进行治理。根据不同的原则和指标，各国学者和工程部门对滑坡提出了各种分类方案。对于一个滑坡，从不同的角度可以有不同的分类，但实践中，我们应该抓住问题的主要矛盾，根据突出因素对滑坡进行分类，分类的原则就是看对我们认识、防治和处理此滑坡是否有帮助。

2 滑坡机理分析

在地质构造上，坡体表层为全、强风化岩层，岩性较软弱，岩石破碎，节理裂隙发育;

路堑边坡开挖后，造成坡体岩层层面临空，使坡体上的岩土体失去平衡;

路堑的开挖和削坡，破坏了坡体原有的平衡，同时坡体的卸荷，造成坡体节理裂隙张开，为坡体上水的入渗提供了通道，而灌溉水沟的存在又为坡体滑动提供了水源;

下渗的水软化强风化板岩和其中的泥质，为滑坡的最终形成提供了有利条件。

3 滑动面参数取值

根据对该滑坡勘察所取得的地质资料及目前滑坡的滑动状态，采用反演分析方法，选取典型的横断面反算滑面的力学参数，并将此反演值作为滑坡处理设计时的参数值。地下水是诱发滑坡的因素之一，在滑坡稳定性分析中，均考虑了地下水的场应力。

4 某山区公路应对滑坡的设计方案

按照“安全、环保、舒适、美观”的原则，在满足安全和规范要求的前提下，考虑施工技术的可行性和经济上的合理性，同时根据场地地形、工程地质条件及本合同段现场实际情况，对滑坡体进行处理。

在某山区公路施工中，由于滑坡推力较大，故在2#滑坡西块滑体的上级滑坡布设一排预应力锚索抗滑桩，以抵抗滑坡的下滑力作用，桩中心距左线线路中线约18m。由于锚索孔与桥墩存在交叉，部分抗滑桩因锚索与桥墩无法避开而改为普通抗滑桩。共设抗滑桩15根，其中锚索抗滑桩12根，普通抗滑桩3根。

主要施工流程

先施工抗滑桩，滑坡稳定后施工桥梁墩台。

锚索抗滑桩施工顺序为:测放桩位→清理并稳固桩孔附近坡面→施工抗滑桩锁口→开挖→节桩孔→绑扎护壁钢筋→支模→浇注护壁砼→开挖下一节桩孔→重复上面四道工序直到设计标高→封底→绑扎桩身钢筋→浇灌桩身砼至距桩头2m处，预留锚索孔位→浇注剩余砼。锚索孔钻孔→下钢绞线→注浆→张拉→锁定。

锚索与桩身工程可分别进行，先后顺序可根据实际情况确定，但应注意相互的配合与衔接。

抗滑桩施工

测量放桩

抗滑桩要按桩排方向及控制桩身的里程、坐标位置准确放线定位。

普通地质情况桩身开挖

a.抗滑桩施工前应先将桩位附近边坡或表层易滑塌部分清除，并做好桩位附近地表水的拦截工作。

b.抗滑桩跳桩分节开挖，做好锁口盘和每节护壁。每节开挖深度不超过1m，开挖一节，做好该节护壁，当护壁砼具有一定强度后方可开挖下一节，护壁各节纵向钢筋必须焊接，禁止简单绑扎。

c.浇筑护壁砼时，必须保证护壁不侵入桩截面净空以内。桩坑开挖过程中应随时校准其垂直度和净空尺寸。   特殊地质情况桩身开挖

2#滑坡西块滑体6#～15#地质为褐黄、褐灰、褐黑色亚黏土，顶部松散。滑坡地段地表水、地下水丰富，桩身开挖过程中渗水量大，土质流动性大，呈流塑状，桩身护壁四周坍塌严重，成孔困难。护壁后侧的部位空洞严重，已完成的护壁承受土压力极大，导致护壁变形、开裂，给工程施工安全带来极大隐患。

特殊地质抗滑桩护壁施工处治方案:

(1)已完成的护壁，由于变形、开裂严重，用φ108*6钢管做横撑做临时支撑，控制护壁变形。

(2)在已完成的护壁上开孔，由孔口处向护壁后空洞部分填充C25砼，直至护壁后空洞完全密实为止。护壁开孔由上往下，尺寸为30×30cm方孔，按2m间距梅花型布设，并在开孔处适当加设φ25Ⅱ级钢筋，使护壁、填充砼、桩周土体形成一体。

(3)护壁砼厚度由原设计的`20cm调整至40cm，护壁钢筋由原单层钢筋网调整为双层钢筋网。抗滑桩每节护壁长度控制60cm。

(4)为保证抗滑桩顺利施工，在滑动面地段布置超前小导管，超前小导采用L=2mφ42*4花管，间距为50×50cm梅花型布置，外插角30度，小导管超前有效长度为，可以分二个至三个循环进行开挖。小导管采用双液注浆机注双液浆，双液浆配合比为C:S=1:水灰比为，注浆压力为。小导管不仅固结已开挖段护壁四周背后松散体，还起到超前支护的作用。

(5)护壁开挖严重无法进行，下步开挖时，回填透水性材料碎石土至开裂处进行二次开挖。

抗滑桩锚索施工

a.锚索孔位测放应准确，偏差不得超过±3口，倾角允许误差小于锚索长度的3%;考虑沉碴的影响，为确保锚索深度，实际钻孔深度再大于设计深度。

b.锚索钻孔时禁止开水钻进，以确保锚索深度施工不致于恶化滑坡工程地质条件。2#滑坡锚索施工时，锚索孔眼时常发生塌孔，不能正常施工。处治方法为注双液浆固结松散体，钻机二次钻孔。

c.锚索张拉分五级进行，每级荷载分别设计拉力的、、、、倍，最后一级需要稳定10～20分钟外，其余每级需要稳定5分钟，分别记录每一级钢绞线的伸长量。在每一级稳定时间内必须测读锚头位移三次。锚索张拉除考虑预张拉外还要交替分级张拉，交替张拉可保证各孔锚索受力均匀，张拉后若有明显的预应力损失，及时进行补张拉。

d.张拉到最后一级荷载且变形稳定后，卸荷至锁定锚索。锚索锁定后，按要求切除多余钢绞线，锚头及锚孔在桩身的锚孔部位补浆完成后，用C25砼及时封闭锚头。

5 结论

以上对滑坡的形态特征、影响边坡稳定性因素及滑坡形成条件、滑坡的防治措施做了简单的介绍。天然的或人工开挖形成的边坡到处可见，由于各种原因导致边坡失稳，引起各种规模的滑坡时有发生，给人们的生产生活带了巨大的灾难。因此，作为土木工程技术人员，我们有责任和义务去研究和治理滑坡，从而减少滑坡的发生和降低因滑坡造成的损失。相信通过我们研究的不断深入，滑坡现象将在一定程度上得到控制，我们的公路建设也会更加安全。

参考文献

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[2]施凤彬.浅谈滑坡群抗滑桩施工技术.

[3]肖庆丰，孙连军，王火明.浅谈滑坡成因及防治措施[J].中国水运(学术版)，2006，9.

地球物理勘探工作是滑坡灾害勘查工作中的重要组成部分。地球物理方法在一定的程度上可用来查明滑坡的分布范围、形成的地质条件及滑坡体的范围和结构，可快速大面积地了解滑坡灾害的地质背景，从而为监测网点布设和治理工程设计提供有用的信息。部分方法可用来监测滑动的过程，并且对突发性的滑动作出预警。

地球物理方法

从目前国内外滑坡地质调查的应用现状来看，常用的滑坡地球物理勘探方法有:浅层高分辨率(反射、折射)地震勘探方法、探地雷达、音频大地电场法、激发极化法、地面甚低频电磁法(VLF法)、电测深法、自然电场法、高密度电阻率法、充电法、微重力法、微动法、声波测井法和天然放射性法(即α径迹测量、静电α卡法、α杯法和测氡(Rn)法)和无线电波透视法等。

一般来说，滑坡的产生和发展与地下水及降雨、地表水下渗等关系最为密切。水对滑坡的作用主要表现为增加滑坡体的容重，降低滑坡体中滑动带的抗剪强度等。由于水的作用，使滑坡体内的岩石物性(电阻率和地震波速)均与未经破坏的岩石物性存在着明显的差异。因此，利用电阻率法和地震方法可以大致圈定滑坡体的范围、确定滑动面的深度和形状及查明滑坡区地下水的分布等。当滑坡体含水甚微弱或呈干燥状态时，一般采用浅层高分辨率反射地震勘探方法。

天然声辐射和电磁辐射测量用于监测岩石(或土壤)的破坏过程。有关的研究表明，岩石在发生破坏过程中会产生声辐射和电磁辐射。利用射气测量可评价边(斜)坡的稳定性、圈定滑坡体的范围以及监测滑坡过程的动态变化。滑坡本身是一种现代地动力作用过程造成的结果，其应力状况的变化会导致射气场的异常变化。有关的测量结果表明，在滑坡地区射气场一般起伏很大，最高与最低浓度之间可相差8～12倍，并且存在着带状异常和簇状异常，异常的走向以垂直斜坡倾向为主。滑坡体本身对应于射气场偏高的部位，但在不同地区，射气浓度可能很不一样，这种差别主要是由于滑坡的发展阶段及所处的构造、地动力环境不同造成的。在同一滑坡体的不同部位射气浓度亦不相同，靠近滑坡轴部平均射气浓度比在滑坡的边缘部分高，在活动滑坡上这一点表现尤为明显。

探地雷达以其分辨率高、对电导率变化和水具有极强的敏感性为特点，是确定基岩中裂隙、节理和层理的有效手段。在采石场和露天采矿场，应用探地雷达成功地填绘出岩石内裂隙的分布及其连续性，这对评价边坡稳定性是至关重要的。

当滑坡规模大、成灾地质条件复杂时，可采用综合地球物理方法。如钻孔交叉地震法与深部钻孔交叉地震折射法，地震反射剖面与声波测井剖面等，并用钻孔验证。

滑坡调查的实际应用

(1)圈定滑坡体的范围并确定滑动面的深度

在滑坡区，岩石天然结构受到破坏，矿物组分也发生变化，含水量和孔隙水含盐度增大。因此，滑坡体内岩石的电阻率和地震波速明显低于滑坡体外未经破坏岩石的电阻率和地震波速。由于滑坡体内外的电阻率和地震波速变化明显，故可借助电阻率测量和地震测量来圈定滑坡体的大致分布范围并确定出滑动面的深度。美国、苏联利用这两种地球物理方法均取得了较好的效果。

图为伏尔加河谷滑坡区的一条剖面。地电剖面的上部是由较干燥的滑坡沉积物组成，电阻率为20Ω·m。第二层为滑坡体的主体，其特征是含水量增高(达34%～37%)，因而显著降低，为4～5Ω·m。第三层是未受滑坡影响的泥质岩石，其含水量为25%～28%，值与地面电阻率ρ1相当。根据测量结果，在滑坡体内电阻率测深曲线一般为H型(ρ1>ρ2<ρ3)，而在滑坡体以外曲线类型发生了变化。据此可以圈定滑坡体的范围并确定滑动面的深度。这一测量结果所反映出的规律具有普遍的意义。在美国加利福尼亚南部一深切河谷的沿岸进行了电阻率和地震折射波综合测量，也证明了这一规律。

图伏尔加河谷滑坡区地电剖面

俄罗斯一直比较重视利用射气测量来研究滑坡。从20世纪80年代到现在都有文献报道这方面的成功实例。莫斯科地质勘探学院曾利用射气法对沃里斯克西南伏尔加河右岸一片计划进行建筑的滑坡区进行了研究。结果显示，滑坡区内岩石Rn浓度平均比未扰动岩石的Rn浓度高5倍。调查表明整个滑坡地区并非一个整体，而是由9个滑坡体组成的，彼此之间的界线为Rn和Tn异常带。由于不同滑坡体的滑动速度可能不同，因此建议建筑物都设计在单个滑坡体范围内，对这个地段或滑坡体采取防治措施。

(2)探测滑坡区的含水状况(层位水位等)

滑坡的形成与地形坡度、地层岩性、地质构造等因素有关。有时坡度虽小，但土质疏松或岩石是硬度较小的页岩或泥岩，特别是坡面与岩层面平行时，也容易产生滑坡。当降水渗入土层或岩层时，在浮土与基岩界面或岩石中间的界面上，往往形成一种易于滑动的泥化层，日积月累，特别在大雨后就易形成滑坡。另外，滑坡的地下水分布与补给，特别是对岩石滑坡、堆积层滑坡而言，一般是由其所处的地质构造和地层岩性条件所决定。因为构造条件和地层岩性控制着地下水运动、相互补给的途径，如断裂带、裂缝带的透水性和导水作用都较好。滑坡区内由于滑坡体物质与基岩顶面存在着明显的透水性差异，因而大量的地下水可沿着基岩顶面活动，尤其是基岩顶面的沟槽适宜于地下水的汇集。

由此可见，地形、地层岩性和地质构造是滑坡形成的前提条件，而地下水的活动是其诱发因素。利用地球物理方法可以了解地下水的分布、作用，这对预测滑坡以及采取防滑措施有着重要的意义。

地球物理方法可用来确定地下水位及其随时间的变化。一般可采用电测深法、地震折射法、甚低频法等。在一些滑坡地质断面上，由于粘土层的存在限制了用电法测地下水的深度，因此往往使用地震折射法。饱水与非饱水岩石的纵波波速之比往往与岩性、孔隙度有关，但通常大于，通过重复地震测量，可以了解最大和最小降雨量期间的水位变化，将不同时间绘制的地下水位等值线图进行对比，可以评价地下水位变化的动力学特征。

(3)监测滑坡的发展过程

滑坡在孕育和发展过程中，往往会导致岩体位移、应力集中而引发岩体产生微破裂，从而导致声辐射。除了常规的监测技术外，声辐射技术、微动观测也能用于监测滑坡的发展过程。

在日本中部被第三纪沉积物覆盖的许多地区滑坡频繁发生，已采用了各种方法来查明滑坡产生的机制。其中的方法之一是微动观测法，该方法通过微动观测，求出质点运动的频谱及轨迹，以此确定地下地质结构的颤振特性和变化过程，从而观测滑坡的移动。

直接观测滑坡物质的移动方向和速度对评价斜坡的稳定性和监测滑坡的发展是很必要的。为此可采用地球物理方法监测人工和天然基准点。例如，可以把永久磁铁放在滑坡体内的钻孔中，它所引起的磁异常最大值应超过测量精度的5～10倍，钻孔的布线应垂直滑坡方向，井口的平面位置与高程同滑坡体外基岩上的固定大地测量基准点联测。磁铁在地面投影位置的测量精度为～，对磁铁位置进行重复测量，周期长短要考虑使移动的距离为测量位置精度的2～3倍。把不同时期所测的磁异常场图加以对照，就可以确定移动的方向和距离，进一步可求出移动的速度。作为天然基准点，可利用滑坡体内长期存在的不均匀体，其物性与围岩有明显差别，如视电阻率和自然电位局部异常(岩相的变化、水分的增多等)以及局部磁异常(如滚石、粘土透镜体)。