滑坡的分析与防治_yg

1、滑坡的分析与防治主要内容第一章滑坡灾害概论第一节 地质灾害与斜坡灾害第二节 滑坡灾害第三节 滑坡的类型和特征第四节 滑坡产生的条件和原因第五节 滑坡防治研究的主要内容第二章滑坡机理第一节 滑坡的应力场第二节 滑坡的发育过程和阶段第三节 滑带土的变形破坏规律第四节 滑坡的发生机理第五节 滑坡运动特征 第三章滑坡的防治技术第一节 滑坡的防治原则第二节 滑坡的预防第三节 滑坡治理的工程措施第四节 滑坡推力计算第一章 滑坡灾害概论第一节 地质灾害与斜坡灾害一、地质灾害 地质灾害是地质体在众多因素作用下变形、破坏、运动而给人类生存环境造成危害和生命财产损失的地质现象。如深层地壳运动造成的地震、火山喷发、

2、地裂缝、由斜坡块体运动形成的山崩（崩塌）、滑坡、错落、倾倒、坍塌和岩体深层蠕变；由地表水作用形成的泥石流、碎屑流、水土流失；由地下水作用引起的岩溶塌陷、地面沉降、湿陷、涌水突泥等；由表生地质作用引起的沙漠化、盐渍化、风化剥落、膨胀、收缩等等。这里我们主要讨论斜坡块体运动的各种类型。二、斜坡灾害 关于斜坡的变形和运动类型，美国人伐纳斯（Varnes)1978年曾提出崩塌、倾倒、滑坡、侧向扩展、流动等类型，如表1-1。我国早期也把他们统称为“塌方”、“塌方滑坡”、“塌方流泥”，铁路和公路部门称其为：“路基病害”。后来，随着研究的深入，逐渐把他们从变形机制和防治上加以区分。我们按照变形的深度（规模）

3、、运动特征和物质类别将其分为坡面变形，边坡变形和坡体变形三类，如表1-2。表1-1 斜坡运动的简要分类运动型式物质种类基岩工程土粗粒为主细粒为主崩塌类岩石崩落碎屑崩落土崩落倾倒类岩石倾倒碎屑倾倒土倾倒滑动类旋转滑动一单元岩石转动滑坡碎屑转动滑坡土转动滑坡平移滑动岩石块体滑坡碎屑块体滑坡土块体滑坡多单元岩石滑坡碎屑滑坡土滑坡侧向扩展岩石扩展碎屑扩展土扩展流动类岩石流（深部蠕动）泥石流（土蠕动）泥流（土蠕动）复合移动类两个或两个以上主要运动形式的组合返回表1-2 斜坡变形的分类1变形深度H运动特征物质类别坡面变形（H2M)剥落软岩剥落、土层剥落落石岩块崩落坡面溜坍堆积层溜坍，风化岩屑溜坍边坡变形（

4、2MH10M）坍塌堆积层坍塌，破碎岩层坍塌边坡滑坡土层滑坡，风化破碎岩石滑坡小型崩塌土崩塌，岩石崩塌坡体变形（H10M)崩塌岩体崩塌滑坡岩体滑坡，土体滑坡错落破碎岩体错落深层蠕动岩体深层蠕动返回图1-1 斜坡块体运动主要类型示意图a.山崩（崩塌）；b.滑坡；c.错落；d.倾倒；e.坍塌；f.岩体深层蠕变青海化隆至循化公路危岩体川藏公路K315古滑坡前缘的新滑坡（修公路引起）万县梁平高速公路梁家膀滑坡后部拉裂谷宽810m宝天铁路105#隧道病害东部错落体全貌京珠高速公路粤北段K35倾倒破坏成昆线乌斯河车站新寨子沟中上游两岸坍塌造成泥石流返回第二节 滑坡灾害一、滑坡的灾害性 表1-3 世界重大滑坡

5、灾害实例发生地点日期滑坡类型灾害情况爪哇中国 甘肃1919年1920年12月16日泥石流黄土流*5100人死亡，140个村庄被毁约20万人死亡美国 加利福尼亚1934年12月31日泥石流40人死亡，400间房子被毁日本 久礼1945年1154人死亡日本 东京西南1958年1100人死亡秘鲁1962年6月10日冰和岩石崩塌3500多人死亡意大利 瓦伊昂1963年岩石滑坡进入水库约2600人死亡英国 Aberfan1966年10月21日流动滑坡144人死亡巴西1966年1000人死亡巴西1967年1700人死亡美国 弗吉尼亚1969年泥石流150人死亡日本1969年1972年各种灾害519人死亡，

6、1328间房间被毁秘鲁 Yungay1970年5月31日地震引起的碎屑崩塌25000人死亡续表1-31发生地点日 期滑坡类型灾害情况Chungar1971年259人死亡香港1972年6月各种灾害138人死亡日本 Kamijima1972年112人死亡意大利南部1972年1973年各种灾害约100个村庄被毁秘鲁1974年4月25日泥石流镇被毁，451人死亡秘鲁1974年450人死亡Semeru山1981年500人死亡秘鲁 Yacitan1974年450人死亡尼泊尔西部1983年186人死亡中国 东乡洒勒山1983年黄土滑坡4个村庄被毁，277人死亡哥伦比亚 Armero1985年11月泥流约22

7、000人死亡土耳其 Catak1988年6月66人死亡表1-4 我国近二十年来滑坡灾害实例滑坡名称发生地点发生时间灾害情况铁西滑坡成昆线铁西车站1980年滑坡体积200万m3,中断交通40天，治理费2300万元洒勒山滑坡甘肃省东乡县1983年3月7日滑坡体积5000 m3，摧毁4个村庄，227个人死亡鸡抓子滑坡四川省云阳县1982年7月18日滑坡体积1300万m3，100万M3滑入长江，造成急流险滩，治理费8500万元新滩滑坡湖北省秭归县1985年6月12日滑坡体积3000万m3，摧毁新滩镇，侵占长江航道1/3，因提前预报无伤亡韩城电厂滑坡陕西省韩城市1985年3月滑坡体积500万m3，破坏厂

8、房设施，一二期治理费5000余万元天水锻压机床厂滑坡甘肃省天水市1990年8月21日滑坡体积60万m3，摧坏6个车间，7人死亡，损失2000多万元头寨沟滑坡云南省昭通县1992年滑坡体积400万m3，变成碎屑流冲出4KM,摧怀1个村庄K190滑坡宝成线K1901992年5月滑坡体积30万m3 ，中断运输35天，砸坏明洞，改线花费8500万元黄茨滑坡甘肃省永靖县1995年1月30日滑坡体积600万m3 ，摧毁71户民房，因提前预报无伤亡岩口滑坡贵州省印江县1996年9月18日滑坡体积260万m3 ，堵断印江淹没上游一村镇，威胁下游印江县城安全八渡车站滑坡南昆线八渡1997年7月滑坡体积500万m

9、3 ，威胁车站安全，治理费9000万元宝成铁路K190第三次滑坡后全貌宝兰二线伯阳隧道进口滑坡群南昆铁路八渡滑坡川藏公路102滑坡二郎山隧道东口坍塌使路面悬空二郎山隧道西引道滑坡张裂缝云南元磨高速公路砂泥岩高边坡滑坡云南元磨高速公路K259三箐公隧道进口滑坡长江北岸鸡扒子砂泥岩顺层滑坡三峡库区奉节县城古滑坡巴东县滩坪滑坡（中、下滩坪）甘肃天水锻压机床厂滑坡黄茨滑坡后壁贵州印江岩口滑坡堵江成坝黄河李家峡水电站2#滑坡黄河李家峡水电站坝前滑坡小湾电站左坝肩边坡高500m，6#山头发生10万m3崩塌同江至三亚高速公路福建八尺门互通3#滑坡全貌京珠高速公路粤北段K108滑坡京珠高速公路粤北段K152滑

10、坡深圳高速公路K101西滑坡黄陵至延安高速公路洛川塬边滑坡二、滑坡的定义、要素和术语（一）滑坡的定义斜坡上的部分土体或岩体沿着一定的面或带整体向下滑移的现象。（二）滑坡的要素和术语 图1-4 滑坡要素平、剖面示意图1.滑坡体；2.滑坡周界；3.滑坡壁；4.滑动面；5.滑坡床；6.滑坡剪出口；7.滑坡舌与滑坡鼓丘；8.滑坡台阶；9.滑坡后缘；10.滑坡前缘；11.滑坡洼地（滑坡湖）；12.拉张裂缝；13.剪切裂缝；14.羽状裂缝；15.鼓胀裂缝；16.扇形裂缝； 17.牵引性裂缝； 18.主滑线w1DDw2LL179381157102111631813917715121410返回第三节 滑坡的类

11、型和特征一、滑坡的类型表1-5 滑坡单一指标分类 序 号 分类指标类 型1按滑体物质组成土质滑坡岩质滑坡2按滑体受力状态牵引式（后退式）滑坡推动式滑坡3按滑坡发生时代古滑坡（全新世以前的）老滑坡（全新世以来发生，现未活动）新滑坡（正在活动）4按主滑面与层面的关系顺层滑坡切层滑坡5按滑坡的规模小型滑坡（10万立方米）中型滑坡（10万50万立方米）大型滑坡（50万100万立方米）特大型（巨型）滑坡（100万立方米）续表1-51序 号分 类 指 标类 别6按滑体含水状态一般滑坡塑性滑坡塑流性滑坡7 按滑体的厚度浅层滑坡（厚度H6M）中层滑坡(6MH20M)厚层滑坡(20MH50M)8按滑面出口的位置

12、坡体滑坡坡基滑坡9按滑坡滑动速度缓慢滑坡间歇性滑坡 崩塌性滑坡高速滑坡表1-6 滑坡综合分类表按滑体物质按主滑动面成因按滑体厚度粘性土滑坡黄土滑坡堆积土滑坡堆填土滑坡岩石滑坡破碎岩石滑坡层面滑坡堆积面滑坡构造面滑坡同生面滑坡浅层滑坡中层滑坡厚层滑坡巨厚层滑坡 二、滑坡的特征（一）平面特征图1-5 滑坡的平面形态1.簸箕形；2.舌形；3.椭圆形；4.长椅形；5.倒梨形；6.牛角形；7.平行四边形；8.菱形；9.树叶形；10.叠瓦形；11.复合形1723981045611（二） 纵断面特征图1-6 典型滑坡纵断面示意图 a.圆弧形；b.平面形；c.折线形；e.软岩挤出形图1-7 复合形纵断面形态滑

13、坡后部和前部形态特征图1-8 滑坡后部的陷落洼地a.裂缝密集带；b.陷落洼地；c.后缘拉裂槽图1-9 滑坡前部特征a.帚状剪出口；b.鼓丘和鼓胀裂缝；c.滑坡摺曲图1-10 滑坡的横断面特征返回第四节 滑坡产生的条件和原因一、地形地质条件（一）地形条件（二）地质条件 1. 地层、岩性 2. 坡体结构和滑带地层 3. 地质构造 4. 水文地质条件表1-7 我国易滑坡地层汇总表1滑坡的类型岩土组合类型滑面特征分布地区土质滑坡堆积土滑坡崩积、坡积、洪积、冰碛 、残积极部分冲积物堆积层面、基岩顶面河谷缓坡地带黄土滑坡各种黄土，含钙质结核，古土壤和砂铄层同生面、不同黄土界面、基岩顶面黄河中、上游地区北方

14、诸省粘性土滑坡裂隙粘土、灰色粘土、红土、下蜀土同生面、基岩顶面长江流域及以南地区、山西地区堆填土滑坡各种人工堆弃、堆填土（石）同生面、老地面、不同堆填界面交通、水利、工矿场地半成岩地层滑坡昔格达组滑坡昔格达组粉砂岩、粘土岩顺层面、基岩顶面四川西南部共和组滑坡共和组粉砂岩、粘土岩顺层面、切层面青海省岩 质滑坡砂、页、泥岩滑坡砂岩、页岩、泥岩互层地层顺层面、切层面各地区碳酸盐岩滑坡石灰岩、大理岩夹页岩、泥灰岩地层顺层面、切层面各地区煤系地层滑坡砂页岩夹煤层、碳酸盐岩夹煤层顺层面各地区变质岩类滑坡千枚岩、片岩、片麻岩、板岩等片理面、构造面、风化界面各地区火山岩类滑坡玄武岩、流纹岩、凝灰岩等构造面、层

15、面、风化界面各地区混合岩类滑坡各种混合岩构造面破碎岩滑坡构造破碎岩构造面构造破碎带表1-8 坡体结构类型与滑坡的破坏模式1序号坡体结构滑坡的破坏模式基本类型亚类型1类均质体结构1. 均质粘性土结构2. 均质黄土状土结构3. 强风化残积土结构4. 类均质堆填土结构旋转式滑动2近水平层状结构（a1）2. 整体失稳的匀速滑动阶段（K=1）3. 急剧滑动至破坏阶段（K1）图2-4 滑坡发育过程示意图平面示意图断面示意图返回第三节 滑带土的变形破坏规律一、影响土体抗剪强度的因素1. 应力状态和应力路径2. 应变3. 孔隙水压力4. 加荷速率和受力时间5. 土体的不均匀性和不等向性二、滑带土的应力应变特性

16、图2-5ff/结论：1. 粘性滑带土的残余强度随土中粘粒含量 增大而减小；2. 残余强度与土的原始受力状态及原始密 度无关；故可用重塑土求其残余强度；3. 国内外测定残余强度的差别；4. 不同仪器和方法所测残余强度的差别；5. 粗颗粒含量对残余强度的影响。返回第四节 滑坡的发生机理一、基本理论 1.滑带土孔隙水压力变化； 2.斜坡应力状态改变 3.渐进破坏 4.残余强度 5.震动液化二、从地质条件上分析 1.类均质土的旋转滑动 2.顺层滑动 3.切层滑动 4.顺层切层滑动 5.软岩挤出性滑动三、从主要作用因素上分析 1.暴雨引起的滑动 2.震动引起的滑动 3.水库水位升降引起的滑动 4.采空塌

17、陷引起的滑动 5.灌溉引起的滑动 6.开挖坡脚引起的滑动 7.堆截引起的滑动返回第五节 滑坡的运动特征 一、滑动的类型1. 缓慢蠕动型2. 匀速滑动型3. 间歇性滑动型4. 高速滑动型 图2-6 滑动类型示意图1-缓慢蠕动类型； 2-匀速滑动类型； 3-间歇性滑动； 4-高速滑动类型二、高速滑坡的形成条件1. 具有相当大的高差（100m）2. 具有相当大的体积（100万m3）3. 具有较陡的滑面坡度（200）4. 具有较大的峰残强度差（比值大于2）5. 具有较高的滑坡剪出口6. 滑坡前方有开阔地形返回第三章 滑坡的防治技术第一节 滑坡的防治原则和规划一、滑坡的防治原则（一）正确认识滑坡的原则（

18、二）预防为主的原则（三）一次根治不留后患的原则（四）全面规划分期治理的原则（五）综合治理的原则（六）治早治小的原则（七）技术可行经济合理的原则（八）科学施工的原则（九）动态设计、动态施工的原则（十）加强防滑工程维修保养的原则二、滑坡的防治规划（一）勘察阶段（二）设计阶段（三）施工阶段（四）运营阶段返回第二节 滑坡的预防一、避开已存在的新老滑坡二、防止古老滑坡复活1.不在滑坡上方作填方加载，不在其抗滑段作挖方削弱支撑力2.不在滑坡体上设易渗水建筑物3.严格管理生产生活用水不使其渗入滑体4.设置必要的防滑措施5.有条件时改水田为旱田三、防止已变形滑坡大滑动造成灾害1.停止施工，加强监测，防止灾害2

19、.加强地表排水，夯填地表裂缝3.上部减重，前缘反压和排地下水常是有效措施四、防止易滑坡地段发生滑坡1.高边坡地质资料的勘察分析 （1）地层岩性，坡体结构 （2）易滑坡地层及其分布位置和性状 （3）地下水分布及出露位置2.可能发生的变形类型和规律分析3.合理的坡形、坡率、坡高及加固措施设计4.科学的施工方法和顺序返回第三节 防治滑坡的工程措施类型绕避或消除滑体减少下滑力增加抗滑力主要方法与措施1.改移道路2.全部或部分清除不稳定体3.架桥跨越滑体1.改变线路位置或坡度2.排除地表水3.排除地下水4.减重1.排除地下水2.扶壁和反压3.设置桩群4.设置锚秆5.化学处理6.电渗排水7.焙烧处理表3-

20、1 美国的滑坡防治工程分类图3-1 日本滑坡学会的滑坡防治工程分类表3-2 国际岩土学会滑坡治理措施简表11. 改变斜坡的几何形态1.1 从滑坡的滑动区搬出物质（可用轻型材料代替）1.2 在滑坡抗滑区增加物质（反压护道或填土）1.3 减缓斜坡坡度2. 排水2.1 地表排水，把水排到滑坡区外（集水沟或管）2.2 充填渗水材料（粗卵砾石或土工合成纤维）的浅沟或深沟排水2.3 粗粒材料的支撑盲沟排水2.4 用泵抽水或自流排水的垂直孔群（小直径）排水2.5 重力排水的垂直井群（大直径）排水2.6 地下水平孔群或垂直孔群排水2.7 隧洞、廊道或坑道排水2.8 真空排水2.9 虹吸排水2.10 电渗排水2

21、.11 种植植物（水文作用）3. 支挡结构3.1 重力式挡土墙3.2 框架式挡土墙3.3 笼式挡墙3.4 被动式桩、墩和沉井3.5 现浇的钢筋混凝土挡墙3.6 聚合物或金属的条或片的加筋挡土结构3.7 粗粒材料的支撑扶壁（盲沟）（力学作用）3.8 岩石边坡的固定网3.9 岩石崩塌的减缓和阻止系统（拦石的沟、平台、栅栏和墙）3.10 抗冲刷的保护性岩石或混凝土块4. 斜坡内部加固4.1 岩石锚栓4.2 微型桩群4.3 土钉4.4 锚杆（预应力的或非预应力的）4.5 注浆4.6 石头的或石灰/水泥柱4.7 热处理4.8 冻结4.9 电渗锚杆4.10 种植植物（根系的力学作用）续表3-2表3-3 我

22、国滑坡防治措施简表1类型绕避滑坡排水力学平衡滑带土改良主要工程措施1.改移线路2.用隧道避开滑坡3.用桥跨越滑坡4.清除滑坡1.地表排水系统（1）滑体外截水沟（2）滑体内排水沟（3）自然沟防渗2.地下排水工程 （1）截水盲沟 （2）盲（隧）洞 （3）水平钻孔群排水 （4）垂直孔群排水 （5）井群抽水 （6）虹吸排水 （7）支撑盲沟 （8）边坡渗沟 （9）洞孔联合排水（10）电渗排水1.减重工程2.反压工程3.支挡工程 （1）抗滑挡墙 （2）挖孔抗滑桩 （3）钻孔抗滑桩 （4）锚索抗滑桩 （5）锚索 （6）支撑盲沟 （7）抗滑键 （8）排架桩 （9）钢架桩 （10）钢架锚索桩 （11）微型桩群1

23、.滑带注浆2.滑带爆破3.旋喷桩4.石灰桩5.石灰砂桩6.焙烧图3-2 地面排水沟布置示意图图3-3 截水盲沟示意图图3-4 支撑盲沟示意图图3-5 仰斜孔排水示意图图3-6 井孔联合排水示意图图3-7 洞孔联合排水示意图1.垂直钻孔；2.仰斜钻孔滑动带地面抗滑挡土墙抗滑挡土墙与一般挡土墙的区别有以下几点：（1）不是承受一般土压力，而是滑坡推力，后者比前者大得多。（2）胸坡缓、重心低，胸坡10.41 1。（3）基础埋深大，基岩中0.51.0m，土层中1.52.0m或更大，必须置于滑面以下稳定地层。（4）尽量利用墙背填土重量。（5）墙后纵向盲沟要求高。（6）墙体稳定性检算中除抗滑、抗倾覆和截面强

24、度检算外，还应检算从墙底滑动和从墙顶滑出的可能以决定墙的埋深和墙高。（7）推力作用点位置一般不在三分之一墙高，而在二分之一或五分之二墙高处。（8）施工必须分段跳槽开挖，从两侧向中部推进，避免因挖基造成滑坡滑动。图3-8 抗滑挡墙示意图图3-9 抗滑桩平面布置示意图图3-10 抗滑桩断面布置示意图1.全埋式桩；2.悬臂桩；3.锚索桩边坡排水沟泄水盲洞洞孔联合排水平孔排水孔钻进（福厦高速路宏路滑坡）坡脚平孔排水（福厦高速路宏路滑坡）滑坡集水井中正钻水平孔（长野清水山）滑坡上部减重箭丰滑坡减重后全貌（福建205国道）京广铁路坪石车站反压稳定滑坡抗滑挡墙（贵昆线扒那块滑坡）抗滑桩排（兰青公路享堂滑坡）

25、预应力锚索抗滑桩工程（二郎山龙胆溪滑坡）抗滑桩施工锚索抗滑桩钢筋（川藏公路二郎山滑坡）预应力锚索框架治理滑坡（太原古交公路K13+800）锚索地梁和坡脚抗滑桩锚索抗滑桩和锚索地梁（京珠高速公路粤北段K98滑坡）锚索地梁和锚索框架（京珠高速公路粤北段K155）高边坡锚索地梁加固（京珠高速公路粤北段）预应力锚索（南昆铁路八渡车站滑坡）编制锚索锚索绑扎情况地梁钢筋地梁浇注砼拉力分散型锚索拉力分散型锚索返回第四节 滑坡推力计算 滑坡推力计算是防滑工程设计所必须的工作内容，初涉滑坡防治工作的技术人员往往觉得难以把握。 滑坡推力计算主要涉及以下内容： 1、滑坡推力的计算范围； 2、计算公式的选择； 3、滑带各段强度指标（c、）值的选取； 4、附加力的考虑与确定； 5、安全系数的确定； 6、计算推力的校核。一、滑坡推力计算范围的确定 1、首先从地质分析上划分各滑动条块，各条分别计算。 2、同一条滑坡是否分级及前后级之间的关系。一般只计算到贯通裂缝的一级，若前面稳定后面自然会稳定。 3、多层滑面应分层计算其滑坡推力。二、计算公式的选择 计算方法很多，应根据不同滑面情况选择，一般多用分块推力传递系数法。 第i块的剩余下滑力为： Ei = KWisini - Wi cositgi CiLi+Ei-1i式中：K 安全系数，一般取K=1.101.25； Wi 第i块滑体的重量，KN； i 第i块滑体