滑坡与高边坡病害防治关键技术及典型实例课件_第1页
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文档简介

大家好大家好1主要内容一、当前山区公路建设中滑坡与高边坡病害防治现状二、滑坡与高边坡病害防治的关键技术三、典型实例主要内容2第一部分当前山区公路建设中滑坡与高边坡病害防治现状3第一部分3

近20年来,随着中国国民经济的发展,特别是西部大开发政策实施以后,高等级公路大规模地向山区延伸(1995前后),边坡稳定问题显得十分突出。第一阶段:山区公路大发展,边坡失稳频发阶段(1995年~2005年)

地质技术力量相对薄弱,对复杂的地质条件认识不足。山区公路建设中发生了大量的边坡失稳变形和滑坡复活,主要特点:数量多、变形多、危害严重——增加投资、延误工期、破坏已有工程,严重影响安全运营。(深汕高速路K101、京珠粤境北段、二郎山东西引道滑坡治理)4近20年来,随着中国国民经济的发展,特别是西部大高速公路名称长度(km)滑坡与高边坡数量(处)治理投资(亿元)北京-珠海高速公路粤北段3002008云南元江-磨黑高速公路147300(>100m,60处)5北京-福州高速公路福建省段200>40m,180/陕西铜川-黄陵高速公路/282重庆万州-梁平高速公路68(砂泥岩顺层段14km36处)712.3边坡失稳的原因:

(1)对地质条件的复杂性认识不足;

(2)没有贯彻“地质选线”的原则,未能避开地质不良地段;

(3)高边坡数量多,高度大;

(4)缺少相应的加固和防护措施;

(5)施工不规范,坡坏了岩体的完整性。5高速公路名称长度(km)滑坡与高边坡数量(处)治理投资(亿元第二阶段:从被动治理变为预防灾害阶段(近十年来)

在总结经验教训的基础上,采取了一系列的技术措施,取得了良好的效果

(1)大量引进外部技术力量,强化地质工作;

(2)对已建工程进行认真的技术总结;

(3)大量吸收前人研究成果基础上,加强对边坡病害发生机理和防治技术的研究,设立了西部交通科研基金,取得了大量科研成果。

(4)修订了《公路勘测设计规范》和相应的技术政策,有效地减少了高边坡变形和古滑坡的复活。1.总结经验教训,深入研究6第二阶段:从被动治理变为预防灾害阶段(近十年来)在总2.从被动治理转为预防为主

1、勘察设计采用先进的技术和理论,如航测、遥感和地理信息系统的应;模糊评判、突变理论、神经网络等评价和预测边坡的稳定性;

2、贯彻“地质选线”原则,尽最大可能路线避开严重地质不良地段(采用大量的桥隧,避免大填大挖);

3、采取“预加固”措施,避免开挖后边坡因大变形而失稳;

4、抗滑桩(预应力锚索抗滑桩)、锚索框架(梁、锚墩)、微型桩、锚杆和土钉等整体加固和坡面防护技术大量应用于高边坡加固;

5、土工合成材料广泛应用于边坡表面防护、高填土加筋稳定路基工程;

6、加强边坡的地表及地下排水已形成一种理念;

7、采用了保护环境和美化路容相结合的多种边坡防护技术。

72.从被动治理转为预防为主1、勘察设计采用先进的技术省别线路线路长度(km)边坡数(个)时间工作内容贵州省三穗~凯里86.61902002.4—2006.6调查、咨询勘察设计水口~都匀61822008.4—2010.4调查、咨询遵义~毕节65532010.1—2012.4黎平~洛香50462010.7—2011.7陕西省十堰~天水陕西段80652011.1—2011.4调查、咨询课题研究云南省保山~龙陵68

1602004—2009调查、咨询勘察设计元谋~武定91602003.4—2003.12调查、评估咨询安徽省沿江高速60202004.4-2004.11调查、咨询铜陵~黄山116962004.6-2004.12调查、咨询近年来参加主要山区高速公路建设项目8线路线路长度边坡数时间工作内容贵三穗~凯里86.6190重庆市巫山~云阳1281712007.5-2011.9调查、咨询勘察设计万州~梁平68762001.4-2003.9咨询、设计课题研究洪安~酉阳771322009.5—2009.12调查、咨询勘察设计福建省泉山高速120792005.1—2007.12调查、咨询勘察设计课题研究京福高速福建段3084912000.1—2003.12青海省国道G214、省道S101等山区公路/5322002—2010调查、咨询勘察设计课题研究四川省广元~甘肃境

56

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(12km)2010.8—2011.4调查、咨询勘察设计浙江省高速公路高边坡防控技术*8015212010.5~调查、咨询注:合计2788处工点,课题研究10项,获奖6项。9重巫山~云阳1281712007.5-2011.9调查、咨询当前山区高速公路建设中存在的问题

1、西南山区仍然是高速公路建设滑坡与高边坡病害主要发育区。

2、该地区地处青藏高原、云贵高原边缘地带,地形地质条件异常复杂;

3、滑坡的类型、规模与影响因素的复杂性堪称中国乃至世界之最;

4、项目规模大、建设周期短;

5、施工方法不当;

6、地质工作深入程度不够,没有贯穿到整个建设期。

10当前山区高速公路建设中存在的问题1、西南山区仍然是高第二部分滑坡与高边坡病害防治的关键技术11第二部分11一、滑坡防治方面(七项关键技术)

滑坡正确判识与定性是滑坡防治技术的核心与基础,必须借助综合勘察技术查清滑坡的性质、规模、成因和稳定性,滑坡的产生的工程地质条件和水文地质条件,以及今后的发展趋势预测等,以满足滑坡治理工程各个不同阶段设计的需要。

采用的手段——根据滑坡形成时代、不同类型滑坡的特征,采用野外调查、调绘等手段确定。(一)正确认识滑坡的性质是滑坡治理的基础12一、滑坡防治方面(七项关键技术)滑坡正确判识与定性是(1)现代滑坡判识——现代滑坡由于产生时间不长,滑坡要素和特有的外貌特征保存较好。(2)古老滑坡——古老滑坡外貌模糊不清,具有一定特征(3)潜在滑坡——坡体具有产生滑动的地质条件,在外界因素变化下可能引起变形滑动。(4)复杂滑坡——黏性土滑坡、黄土滑坡以及沿大断裂带发育的破碎岩石滑坡大多成群出现。

对大型复杂滑坡进行分条、分级和分块。查明各块、各级间的空间关系,评价它们各自的稳定性,尤其是分析其相互间的影响,对确定整治方案有着非常重要的意义。

龙穆尔沟6#滑坡奉云路朱依河两岸古滑坡13(1)现代滑坡判识——现代滑坡由于产生时间不长,滑坡要素和特14复杂滑坡判识——滑坡要素和外貌特征龙穆尔沟6#滑坡1414复杂滑坡判识——滑坡要素和外貌特征龙穆尔沟6#滑坡14(二)、滑坡勘察中的技术问题1.滑坡的调查与识别——大型滑坡的条块、级、层划分——分而治之2.综合物探——趋势性滑动面3.滑坡的钻探方法——无泵反循环法所用仪器无泵反循环钻具示意图1.岩芯管;2.钢球;3.短钻杆;4.短钻杆上孔眼5.反循环水流15(二)、滑坡勘察中的技术问题1.滑坡的调查与识别——大型滑坡(三)、滑动带的监测滑坡(滑动带)的监测所示滑动带监测图16(三)、滑动带的监测滑坡(滑动带)的监测所示滑动带监测图16滑带土应力应变关系(四)、选择滑带土抗剪强度参数是关键试验法经验法反算法需要注意的是全断面取同一指实际标不符合三段式滑动模式及其应力场示意图

王恭先等——《滑坡学与滑坡防治技术》P340~P343列举了52个滑坡的滑带土指标。17滑带土应力应变关系(四)、选择滑带土抗剪强度参数是关键试验法(五)、滑坡的稳定性评价和发展趋势预测

1、工程地质比拟法(1).斜坡地貌形态演变;(2).斜坡地质条件;(3).作用因素及其变化趋势;(4).滑动迹象分析。静力平衡计算滑面为圆弧、直线、折线型采用不同的方法

18(五)、滑坡的稳定性评价和发展趋势预测1、工程蠕动阶段,稳定系数1.15~1.05挤压阶段,稳定系数1.05~1.00滑动阶段,稳定系数1.00~0.95剧滑阶段,稳定系数0.9~0.95趋稳阶段,稳定系数由0.95逐渐增至1.152、根据滑坡变形迹象判断滑坡的发育阶段与稳定性19蠕动阶段,稳定系数1.15~1.052、根据滑坡变形迹象判断(六)、选择合理的滑坡治理原则1.预防为主的原则;2.一次根治不留后患的原则;3.全面规划、分期治理的原则;4.综合治理的原则;5.治早治小的原则;6.技术可行、经济合理的原则;7.科学施工的原则;8.动态设计、信息化施工的原则;9.加强防滑工程维修保养的原则。20(六)、选择合理的滑坡治理原则1.预防为主的原则;20(七)、合理选择防治滑坡的工程措施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)刚架桩(10)刚架锚索桩(11)微型桩群1.滑带注浆2.滑带爆破3.旋喷桩4.石灰桩5.石灰砂桩6.焙烧核心——针对滑坡性质、滑动原因、地形地质条件综合考虑常见滑坡的治理方法21(七)、合理选择防治滑坡的工程措施类型绕避滑坡排水力学平衡滑二、高边坡病害治理(5项关键技术)

1.高边坡——一般将人工开挖形成的、高度大于30m的岩质边坡和高度大于20m的土质边坡。2.高边坡病害——是对高边坡中存在的不同类型失稳破坏的统称。如滑动、崩塌、坍塌、倾倒和错落等;规模上可分为坡体变形、边坡变形、坡面变形(复杂性)。3.高边坡病害的空间预测方法:

(1)坡体结构预测法;

(2)极限稳定斜坡比拟法;

(3)开挖松动区的数值分析法;(一)高边坡病害的空间预测理论与方法22二、高边坡病害治理(5项关键技术)1.高边坡——一般将人工(二)坡体结构预测高边坡变形破坏类型“坡体结构”——控制了边坡的破坏类型、部位、规模和破坏模式

1.坡体结构

以山坡中各种结构面(包括原生结构面和次生结构面),特别是Ⅲ、Ⅱ级结构面(结构面分级仅指规模大小)的空间组合,以及与临空面的关系为基础,以不同性质的工程岩组为主体的结构体。

三要素:结构面、工程地质岩组、临空面坡体结构确立——高边坡结构面地质力学调查分析方法23(二)坡体结构预测高边坡变形破坏类型“坡体结构”——控制了边2.坡体结构与边坡破坏模式总结易产生变形破坏的Ⅴ类12种坡体结构类均质结构基座式结构层状结构

松散破碎体结构

块状结构

Ⅴ1似层状结构Ⅴ2眼球状结构Ⅴ3较完整结构ⅠⅡⅢⅣⅤⅡ1上软下硬结构Ⅱ2上硬下软结构

Ⅲ1顺倾层状结构Ⅲ2反倾层状结构Ⅲ3陡倾层状结构Ⅲ4斜交层状结构

Ⅳ1断层破碎带结构Ⅳ2松散堆积体结构滑坡结构类型242.坡体结构与边坡破坏模式总结易产生变形破坏的Ⅴ类12种坡基本特征:粘性土、黄土状土、堆积土、堆填土等类均质土,侵蚀面或开挖面以上的较均质岩土体无前期不利结构面。

破坏模式:沿弧形面旋转滑动、坍塌Ⅰ、类均质坡体结构

Ⅱ、基座式结构—

上软下硬坡体结构(Ⅱ1)基本特征:上部为土层或软弱岩层,下伏硬岩,岩层近水平或反倾。破坏模式:上部土层或软岩沿下伏硬岩滑动或坍塌25基本特征:粘性土、黄土状土、堆积土、堆填土等类均质土,侵蚀面基本特征:上部为厚层或巨厚层硬岩,下伏一定厚度软弱岩层,岩层产状近水平。破坏模式:硬岩崩塌、错落,软岩挤出性滑坡。Ⅱ、基座式结构—

上硬下软坡体结构(Ⅱ2)基本特征:软硬相间、互层或间层状的砂泥岩或其它岩类,岩层倾向临空,岩层倾角一般在10~30°之间。破坏模式:多层多级的顺层岩石滑坡。Ⅲ、层状结构—

顺倾层状坡体结构(Ⅲ1)26基本特征:上部为厚层或巨厚层硬岩,下伏一定厚度软弱岩层,岩层基本特征:软硬相间、互层或间层状的砂泥岩或其它岩类组成,岩层倾向坡内,岩层倾角一般在10~30°之间。破坏模式:错落、切层滑坡或崩塌。Ⅲ、层状结构—

反倾层状坡体结构(Ⅲ2)27基本特征:软硬相间、互层或间层状的砂泥岩或其它岩类组成,岩层基本特征:软硬相间、互层或间层状的砂泥岩或其它岩类,岩层面倾向坡内或倾向临空,岩层倾角一般>40°。破坏模式:倾倒、倾倒式崩塌、倾倒式滑坡、V形节理崩塌或顺层滑动崩塌。Ⅲ、层状结构—

陡倾层状坡体结构(Ⅲ3)青海隆务河峡谷中倾倒变形体28基本特征:软硬相间、互层或间层状的砂泥岩或其它岩类,岩层面倾基本特征:软硬相间,互层或间层砂泥岩或其它岩类,岩层走向与临空面走向夹角大于30°。破坏模式:层面与节理面组合滑动,V形节理崩塌。(图14图15所示)

图152010年7月发生在渝武路

K930+700斜倾岩石滑坡Ⅲ、层状结构—

斜交层状坡体结构(Ⅲ4)图1429基本特征:软硬相间,互层或间层砂泥岩或其它岩类,岩层走向与临基本特征:岩体破碎呈碎石土状,次级构造面(带)发育。破坏模式:沿弧形面或构造面滑动、坍塌。(如图16所示)

Ⅳ、松散破碎体结构——

断层破碎带坡体结构(Ⅳ1)

图1630基本特征:岩体破碎呈碎石土状,次级构造面(带)发育。Ⅳ、松散基本特征:碎块石堆积或老滑坡堆积体。破坏模式:崩塌、坍塌,沿接触面或老滑面滑动。(如图17所示)

Ⅴ、块状结构——

似层状坡体结构(Ⅴ1)基本特征:花岗岩、玄武岩等块状岩体,有贯通性似层状节理面,倾向临空。破坏模式:沿似层面滑动或崩塌。(如图18所示)

Ⅳ、松散破碎体结构——

松散堆积体坡体结构(Ⅳ2)

图17图1831基本特征:碎块石堆积或老滑坡堆积体。Ⅴ、块状结构——基本特征基本特征:受构造作用岩体中形成眼球状结构体。破坏模式:错落、坍塌、滑动。(如图19所示)

Ⅴ2、眼球状坡体结构

Ⅴ3、较完整坡体结构基本特征:岩体完整,但发育倾向临空的小断层或节理面。破坏模式:V形节理崩塌,沿小断层滑落等。(如图20所示)

图19图2032基本特征:受构造作用岩体中形成眼球状结构体。Ⅴ2、眼球状坡极限状态下的稳定斜坡——斜坡在主要条件和作用因素作用下,在一定年限内能维持坡形、坡高和最陡坡率的稳定斜坡。主要条件和作用因素:地层岩性、地质构造、水文地质条件及变化、自然环境(气候和地震)和营力等。(如图21图22所示)3.极限稳定斜坡比拟法图21图22野外识别极限稳定坡、外貌特征与坡体结构,提出坡高、坡型与坡率等参数。33极限状态下的稳定斜坡——斜坡在主要条件和作用因素作用下,在一4.高边坡开挖松弛区的确定(1)建立高边坡地质力学分析模型;(2)利用数值分析方法对边坡稳定性进行分析——有限元法、边界元离散元法以及相互间的组合方法。(3)确定松弛区、松动区(如图23的曲线所示)图23坡体开挖后的位移与应力曲线(1)松弛区、松动区量值的划分问题;(2)用数值分析方法确定边坡松弛区理论上可行,并应用于个别重大边坡工程上,不同类型坡结构、高大复杂边坡还需要大量的实践。

存在的问题344.高边坡开挖松弛区的确定(1)建立高边坡地质力学分析模型;5.高边坡病害的空间预测和稳定性分析方法

工程地质调查地形地貌构造形迹地下水的埋藏、排泄和补给的关系地层岩性极限稳定斜坡的特征、类型主控制构造数、顺序和构造格局鉴定所有的结构面的力学特性、配套分析极限稳定斜坡的易发地段确定稳定高边坡的坡形、坡率和坡高比拟设计高边坡确定结构面的分析规律、主控制结构面、山坡的构造格局数值模拟计算地质力学分析模型变形体立体形态和变形带确定坡体结构(5类12种)确定损伤演化系数静力学计算模型高边坡病害类型预可和工可阶段的病害预测考虑施工方法,评价坡体病害范围和程度高边坡病害预测和稳定性评价方法设计和施工工期的病害预测355.高边坡病害的空间预测和稳定性分析方法工程地质调查地形地高边坡防治的工作方法调查分析评估工程地质分类破坏模式预测重点病害勘察地质全程跟踪加强动态监测科学施工保证工程方案优化坡体结构划分1、地质综合分析法为主,数值分析、模型试验为辅;2、快速而正确认识病害性质是关键;3、地质贯穿全程。36高边坡防治的工作方法调查分析评估工程地质分类破坏模式预测重点(三)高边坡病害防治工程的设计①正确认识高边坡的工程地质条件是基础。②高边坡设计是预测性设计。③高边坡设计是风险设计。④高边坡设计是动态设计。⑤高边坡设计应对施工提出严格要求。(1)特殊性

(2)基本原则①一次根治、不留后患原则;②控制变形、强化排水、综合治理原则;③固脚强腰原则;④保护环境、建立绿色通道原则;⑤技术先进、经济合理原则。37(三)高边坡病害防治工程的设计①正确认识高边坡的工程地质条(3)基本思路

①高度低于30m的边坡,以设计稳定的坡形和坡率为主,做好边坡防护工程。

②高度大于30m的边坡,则应加强支挡工程,设置较陡的坡率,减小边坡高度。③支挡工程要桩、锚组合使用。(4)多层滑面边坡设计——具有多层潜在滑动面的高边坡加固设计,如岩石顺层高边坡、应特别注意不同施工工况下的局部和整体稳定问题。38(3)基本思路(4)多层滑面边坡设计——具有多层潜在滑动面(四)高边坡的预加固技术

高边坡病害的防治始终围绕“如何减小施工期产生的大变形”而展开,提出“控制变形”设计理念。

(1)工程设计——考虑边坡开挖后出现的变形破坏模式——采取工程措施

(2)选择施工方法——控制坡体的变形松弛。

预加固技术特点

(1)全新的、合理的设计思路;

(2)适应了机械化的施工要求,提高了施工工效;

(3)减小了开挖影响区范围,控制了边坡的开挖大变形;

(4)

确保边坡在施工过程中的安全和边坡的长期稳定。39(四)高边坡的预加固技术高边坡病害的防治始终围绕“如分级开挖、分级稳定,坡脚锚固桩预加固;分级开挖、分级预应力锚索加固,边坡分级稳定,坡脚抗滑桩或挡土墙固脚分级稳定、坡脚锚固桩预加固

分级开挖分级锚索预加固

边开挖边加固、坡脚锚固桩预加固

边开挖边加固、坡脚施筑挡墙加固

表2常见预加固方法40分级开挖、分级稳定,坡脚锚固桩预加固;分级开挖、分级预应力锚41(五)桩锚组合结构治理高边坡失稳破坏(f)锚杆、锚索加固(d)锚索和锚杆分层加固(e)减载-抗滑桩加固(c)两排桩加固(a)预应力锚索加固(b)桩与锚索联合加固4141(五)桩锚组合结构治理高边坡失稳破坏(f)锚杆、锚索加固小结近20年我们得益于山区高速公路建设这样一个巨大的工程实践机遇,在理论、技术水平上有了较大进步,科研、工程实践取得了丰硕成果。总结了上述滑坡与高边坡病害防治工程中的一些关键技术问题;滑坡防治方面7项,高边坡病害防治5项;体现了理论与实践结合、地质与设计结合、科研与生产结合的特色。

42小结42第三部分典型实例43第三部分43实例一重庆奉节~巫溪高速公路大坪滑坡44实例一44第一部分大坪滑坡工程地质特征与性质1、大坪滑坡位于拟建的重庆奉节至巫溪高速公路路线里程RK0+543~+934段,路线在该处以孙家崖隧道及黄果树大桥由滑坡中后部横向穿过。2、勘察设计中已意识到为老滑坡,采用了3排24—32m抗滑桩进行了预加固;3、估计滑面埋深15—17m。已建成的巫奉高速公路45第一部分大坪滑坡工程地质特征与性质1、大坪滑坡位于拟一、工点概况孙家崖隧道左洞进口孙家崖隧道右洞进口三峡175m水位线梅溪河S201大坪滑坡后级大坪滑坡前级西块大坪滑坡前级东块大坪滑坡小里程滑坡大坪滑坡前部涉水滑坡的后缘附近46一、工点概况孙家崖隧道左洞进口孙家崖隧道右洞进口三峡175m

大坪滑坡分为前后两级,前级分为东西两块,整个滑坡宽约365m,垂直线路长约480m,滑坡总体积约809×104m3。后级西滑坡后级东滑坡前级西滑坡前级东滑坡右线隧洞左线隧洞47大坪滑坡分为前后两级,前级分为东西两块,整个滑坡宽约

后级西滑坡后级东滑坡前级西滑坡前级东滑坡右线隧洞左线隧洞48后级西滑坡后级东滑坡前级西滑坡前级东滑坡右线隧洞左线

二、地形地貌1、滑坡区属河谷岸坡地貌,呈陡-缓-陡-缓-陡的地形坡角一般10°~35°,高程164.0(梅溪河)~425.5m(奉节至巫溪公路),相对高差261.50m。2、滑坡两侧发育有两个“U”型自然冲沟,49二、地形地貌1、滑坡区属河谷岸坡地貌,呈陡-缓-陡-

三、滑坡的工程地质特征堆积层的碎石土强-全风化泥灰岩强风化泥岩中-强风化泥灰岩1、地层岩性滑坡区地层主要由第四系全新统滑坡堆积、崩坡积块碎石,粘性土混碎石。三叠系中统巴东组第三段(T23b)泥灰岩夹泥岩。50三、滑坡的工程地质特征堆积层的碎石土强-全风化泥灰岩

2、地质构造:庙梁子背斜滑坡位于庙梁子背斜之北西翼,其轴部位于滑坡南约1000m,两翼出露地层主要为三叠系须家河组和巴东组,倾角均较缓,在5°~18°之间。受背斜影响,勘察区地层总体倾北西,产状NE65°~70°/NW∠5~18°。根据滑坡附近基岩露头观测,主要发育有三组节理,局部有充填泥质。512、地质构造:庙梁子背斜滑坡位于庙梁子背斜之北西翼

3、水文地质梅溪河长江大坪滑坡523、水文地质梅溪河长江大坪滑坡52

汇水面积较大53汇水面积较大53

照片2-1上滑坡前缘出露的泉点W1照片2-2上滑坡右侧边缘出露的泉点W254照片2-1上滑坡前缘出露的

1、梅溪河主要由降雨补给,降雨量受大巴山暴雨气候影响,丰水期5~9月,流量占全年径流量的60%以上,枯水期12~次年2月,流量仅占全年的10%。2、根据相关资料,2010年10月,三峡水库首次达到175米正常蓄水位。勘察结束后水位达165m标高附近。3、滑坡区内有2条和主滑方向基本一致的冲沟,雨季时汇流滑坡体内的地表水。此外,滑坡区中上部主要为稻田并分布大量水溏。4、滑坡区地下水类型可划分为第四系松散岩类孔隙水和岩溶裂隙水两种类型,以岩溶裂隙水为主。(抗滑桩及隧洞施工均表明地下水丰富)5555

1、堆积层滑坡滑动带主要由粘土含量较高的的碎石土,黄色,软塑~可塑,擦痕明显,层厚0.5m~1.0m。

2、破碎岩石滑坡滑动带主要受风化界线控制,滑动带主要为强风化泥岩、泥灰岩,具明显的光滑镜面或轻微擦痕,该层厚度一般在1.0m~2.0m。4、滑带特征561、堆积层滑坡滑动

5757

①前级浅层——堆积层滑坡,滑体主要为块碎石土,平均厚10m,滑体长231m,宽度约153m,体积约35×104m3,滑动面倾角16°-16°;②前级深层老滑坡——破碎岩石滑坡,滑体长300m,宽度约153m滑动面平均埋深36m左右,最大深度达到46m,滑动面倾角约15°,滑坡体积(包括浅层滑体体积)165×104m3。③复活后的深层老滑坡,滑体长400m,宽度宽度约153m,滑体平均厚度38m,滑体体积233×104m3。④后级深层老滑坡——滑体长310m,宽度宽度约153m,滑带平均埋深36m,滑动面倾角14°-17°,滑体体积170×104m3。四、滑坡的性质和特征1、滑坡范围与规模58①前级浅层——堆积层滑坡,滑体主要为块

1、滑坡长580m,宽390m,厚约27m~46m,体积809×104m32、滑坡仅考虑前级浅层滑坡;3、施工了3排抗滑桩。

591、滑坡长580m,宽390m,厚约27m~46m,滑坡分浅、深两层,浅层平均厚约15m~19m,深层平均厚约27m~46m,60滑坡分浅、深两层,浅层平均厚约15m~19m,深层平均厚约2

S201变形前形前后开裂并出现30cm的沉降2、滑坡的变形特征——地表变形61S201变形前形前后开裂并出现

房屋变形速度及特征房屋变形速度及特征62滑坡对抗滑桩等结构的影响抗滑桩护壁开裂抗滑桩产生位移隧顶地面开裂隧顶产生多道裂纹裂抗滑桩护壁开裂抗滑桩产生位移63滑坡对抗滑桩等结构的影响抗滑桩护壁开裂抗滑桩产生位移隧顶地面滑坡对居民建筑和省道的影响墙面开裂立柱错位S201省道开裂下陷墙面开裂64滑坡对居民建筑和省道的影响墙面开裂立柱错位S201省道开裂下

6565

2010年3月到12月最大位移量为:0.3372m。2010年3月到12月最大沉降量为:0.221m。2011年1月到4月最大位移量为:0.3131m2011年1月到4月最大沉降量为:0.189m662010年3月到12月最大位移

滑坡变形时隧道的开挖位置左线隧道开挖位置右线隧道开挖位置3、地表裂缝发展与隧道开挖关系密切67滑坡变形时隧道的开挖位置左线2010年3月2010年9月2010年11月2010年12月2010年12月1、最早出现裂缝的位置为隧道口,裂缝密集;2、随隧道施工掘进,裂缝朝大里程及后部发展;3、二级公路后部裂缝相对稀疏但贯通性好。682010年3月2010年9月2010年11月2010年12月

4、滑坡的变形特征——深部位移15m,浅层滑面位置18m,浅层滑面位置自去年开始监测至今年2月中旬被剪断,总计位移量160mm自去年开始监测至今年2月中旬被剪断,总计位移量120mm694、滑坡的变形特征——深部位移

7070

7171

深孔位移监测资料表明:隧道靠山侧坡体变形严重,河侧则不明显。72深孔位移监测资料表明:隧道靠山

2011年4月8日至2011年4月10日,奉节地区普降大雨,三峡水位由175m下降到153m;滑坡地表多处开裂,省道路面下陷,滑坡发生位移,孙家崖隧道左洞LK0+808-LK0+860段初期支护严重变形,右侧边墙出现突变,侵入二次衬砌20~30cm;右洞RK0+780-RK0+810段初期支护严重变形,+816-+840段二次衬砌出现多条裂纹。图3-14隧道左洞变形加固段位置图3-15隧道右洞变形加固段位置5、隧道变形732011年4月8日至2011年

隧道变形的平面位置74隧74滑坡位移对左洞的影响㈠隧道左洞严重变形已停止施工左洞进行变形加固隧道右侧边墙鼓起裂隙水明显增大75滑坡位移对左洞的影响㈠隧道左洞严重变形已停止施工左洞进行变形孙家崖隧道左洞初期支护局部侵限(LK0+808断面)滑坡位移对左洞的影响㈡76孙家崖隧道左洞初期支护局部侵限(LK0+808断面)滑坡位移隧道右洞变形加剧左洞进行变形加固隧道二衬出现贯通裂纹呈树枝状开裂滑坡位移对右洞的影响㈠三、滑坡的性质和特征(隧道变形特征)77隧道右洞变形加剧左洞进行变形加固隧道二衬出现贯通裂纹呈树枝状孙家崖隧道右洞+816-+840二衬开裂情况78孙家崖隧道右洞+816-+840二衬开裂情况78孙家崖隧道右洞初期支护局部侵限(RK0+783断面)滑坡位移对隧道右洞的影响㈡79孙家崖隧道右洞初期支护局部侵限(RK0+783断面)滑坡位移

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2剖面3剖面4剖面5剖面6剖面RK0+803822剖面3剖面4剖面5剖面6剖面

第一、该处主要为三叠系中统巴东组泥灰岩(T2b3),层间夹有透镜状的泥岩分布,岩体为薄层状构造,属三峡库区著名的易滑地层;第二、由于受地质构影响,该区岩层顺倾向梅溪河,倾角约5-12°,这为滑坡的滑动创造了基本条件;

以上是大坪老滑坡产生的主要原因。第三、该区降雨丰富,大坪滑坡体汇水面积较大,加之坡体上居民较多生活用水量大,且滑体上有多个已开裂池塘,大气降水和地表生活用水下渗后软化滑动带,降低滑带土强度,所以后级滑坡在自重作用下也在间歇蠕动;第四、本次滑坡大变形主要是老滑体本身稳定性差,隧道开挖扰动滑动面附近岩体后,使其附近岩体松弛,应力重新调整,从而导致滑坡稳定度进一步降低。四、滑坡性质与滑动原因滑坡性质——大坪坡体变形不是隧道塌陷问题,而是隧道开挖引起大坪滑坡蠕动问题;该滑坡属于复合型滑坡,主要是由堆积层滑坡和破碎岩石滑坡组合而成的复合型大型老滑坡。

83四、滑坡性质与滑动原因滑坡性质——大坪坡体变形一、设计原则(1)以保护公路隧道及桥梁为主,因此防护工程措施尽量设置在隧道附近,未考虑当地居民房屋的保护;(2)由于滑坡滑动变形,危及隧道安全,因此在隧道靠山侧设置支工程以改善隧道受力状态;(3)大坪滑坡是一大型滑坡,滑坡治理必须以支挡结合截排地下、地表水工程来综合治理;(4)隧道施工必须采用松散破碎底层施工方法,且须超前预加固。(5)根据滑坡监测情况分期实施支挡工程,以降低工程造价。第二部分滑坡治理工程84一、设计原则(1)以保护公路隧道及桥梁为主,因此防护工程措治理工程平面布置总图

85治理工程平面布置总图

85排水沟排水隧洞排水工程平面图

86排水沟排水隧洞排水工程平面图

86治理工程平面图

87治理工程平面图

878888排水隧洞锚索抗滑桩89排水隧洞锚索抗滑桩899090919192929393主要工程分期工程量造价(万元)应急工程抗滑桩20根1643桩顶锚索3712m223填土反压7800m35小计1871一期工程抗滑桩56根3722排水隧洞391m327截排水沟970m21小计4070二期工程抗滑桩18根918桩顶锚索1480m89小计1007总

计694894主要工程分期工程量造价(万元)应急工程抗滑桩20根1642011年4月,孙家崖隧道LK0+808-LK0+860段RK0+780-RK0+816段隧道初期支护严重变形侵入限界,二衬表面严重开裂、地表塌陷和房屋严重开裂,发现深层滑动面有明显滑痕。左线隧道当时开挖145m,右线开挖600m。2011年11月正式接到《抗滑桩变更设计图》2012年3月15日靠近隧道的E、F型桩开工。此时左线开挖完成600m,右线开挖完成1200m。2012年12月份,当第一批抗滑桩浇筑完成后,左线隧道贯通,坡体未出现变形。目前,抗滑工程基本结束,滑坡与隧道没有明显的变形。第三部分:治理工程及效果2011年4月,孙家崖隧道LK0+808-LK0+860段R95205省道变形情况治理前治理后205省道变形情况治理前治理后96治理工程施工后期(抗滑桩及锚索已经施工完成,正在进行锚索张拉)治理工程施工后期(抗滑桩及锚索已经施工完成,正在进行锚索张拉97治理工程施工后期(抗滑桩及锚索已经施工完成,正在进行锚索张拉)抗滑桩排治理工程施工后期(抗滑桩及锚索已经施工完成,正在进行锚索张拉98排水隧洞(正在施工衬砌,排水孔及渗管均尚未实施)排水隧洞(正在施工衬砌,排水孔及渗管均尚未实施)99排水隧洞(正在施工衬砌,排水孔及渗管均尚未实施)每天流水量约12方排水隧洞(正在施工衬砌,排水孔及渗管均尚未实施)每天流水量约100治理后滑坡全貌抗滑桩排抗滑桩排抗滑桩排治理后滑坡全貌抗滑桩排抗滑桩排抗滑桩排101102体会1、长大隧道进出口要尽量避开大型滑坡体或不良地质体;2、正确认识滑坡是关键,尤其是高山峡谷地段,注意多层滑动问题;3、滑坡—隧道的变形问题,首先要治理滑坡,其次加固(超前预加固)隧道;4、对该类滑坡治理应是排水支挡结合的综合治理。102体会102实例二通车在即、应急抢险治理武水路K41高位错落体103实例二103武水高速公路ZK41+400~+530段为一阶梯状陡斜坡,上硬(厚层灰岩)下软(中薄层砂泥岩),岩层反倾,沟谷深切,高差达200余米。高速公路ZK41+400~+530段以挖方的形式通过,原设计三级边坡,边坡坡率均1:0.5,采用锚杆框架防护,每级边坡坡高15m,形成高约45余米的高边坡。2009年5月12日,在例行咨询时发现坡体上部出现变形,破坏了原有的工程,要求重视铁炉沟大桥——白马隧道的不良地质问题。特别是对K41病害体要高度重视。2009年8月26日出现大变形时,经过变更设计边坡已高达108米,并面临国庆通车。一、原工程概况104武水高速公路ZK41+400~+530段为一阶梯状陡斜坡,上武水高速公路ZK41+400~+530段滑坡为一错落体转换成的切层破碎岩石滑坡。该滑坡自2009年8月26日出现变形,六级坡面上出现贯通裂缝,二级坡面剪出口业已形成,且出现局部坍塌、掉块变形。为确保国庆节前能够半幅通车,在进行应急抢险工程的同时开展勘察、监测及设计工作。该滑坡后缘裂缝已经贯通,前缘剪出口也已形成,滑坡处于加速变形阶段,首先采用施工钢管桩等实施速度较快的工程措施以阻止滑坡的加速变形,随后在二级~六级坡面设置预应力锚索进行加固、一级坡面设置锚杆框架进行防护。另外设置截排水沟、仰斜排水孔等工程措施疏排地表、地下水。2、抢险概况105武水高速公路ZK41+400~+530段滑坡为一错落体转换成图35K41左侧铁炉沟特大桥106图35K41左侧铁炉沟特大桥106二、滑坡前期的变形过程

2008年7月22日,当时坡体上部尚未变形,已根据原设计在上部刷方后设置锚杆框架进行防护,下部边坡尚未开挖到位。107二、滑坡前期的变形过程2008年7月22日,当

2009年5月12日,坡体上部出现变形,在坡体上部进行刷方减重。1082009年5月12日,坡体上部出现变形,在坡体上部进行2009年8月19日,坡体出现较大的变形,前部剪出口已经形成,局部渗水严重。

1092009年8月19日,坡体出现较大的变形,前部剪出口已2009年8月19日,坡体出现较大的变形,前部剪出口已经形成,局部渗水严重。1102009年8月19日,坡体出现较大的变形,前部剪出口图39坡面开裂情况111图39坡面开裂情况111三、应急抢险工程应急工程:在二级、三级平台设置集束式钢管桩(9φ150mm),封闭坡面所有裂缝。

钢管桩,长24m

钢管桩,长27m2009年8月底,坡体变形严重,根据最初的监测资料,坡体每天的变形量约2cm,随时有整体滑动变形的可能,我院进入现场后,为争取时间,勘察、施工及监测工作同时开展,即在实施应急抢险工程的同时进行勘察及监测工作。112三、应急抢险工程应急工程:在二级、三级平台设置集束式钢管桩(四、工程地质条件1.地层岩性主要岩层为三叠系中统须家河组(T3xj)的长石石英砂岩、炭质页岩、薄煤层(含煤岩系)、灰岩,三叠系中统雷口坡组(T2l)的灰岩夹页岩、页岩、泥岩夹灰岩。如图41图41113四、工程地质条件1.地层岩性图411132.地质构造滑坡位于长坝向斜北西翼,岩层

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