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平推式巖質(zhì)滑坡形成機理及治理措施

文檔作者：楊光清刁建鐘夏明強文檔來源： 1．四川省煤田地質(zhì)局一三五隊 2．四川省煤田地質(zhì)局地質(zhì)測量隊		點擊數(shù)：	更新時間： 2025年02月19日
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上一篇：煤氣化廢水“零排放”技術應用及淺分析

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第26卷3期
2014年3月
中國煤炭地質(zhì)
C0AL GE0L0GY 0F CHINA
V01．26 No．03
Mar． 2014
doi：10．3969~．issn．1674—1803．2014．03．10
文章編號：1674—1803(2014)03—0039—04
平推式巖質(zhì)滑坡形成機理及治理措施
楊光清 ，刁建鐘 ，夏明強
(1．四川省煤田地質(zhì)局一三五隊，四川瀘州646000；2．四川省煤田地質(zhì)局地質(zhì)測量隊，四川成都610072)
摘要：平推式巖質(zhì)滑坡作為一類容易被人們忽視的典型滑坡，有其特殊的成因與變形破壞特征。以廣元市劍閣縣
墳林巖滑坡為背景，研究了緩傾巖質(zhì)滑坡的特征、成因模式和變形破壞特征。歸納總結出降雨是降低滑坡體穩(wěn)定性
的主要因素，并對滑坡體進行了不同工況下的穩(wěn)定性評價。分析認為，此類滑坡產(chǎn)生變形的主要因素是后緣裂隙
水位抬升，裂隙水壓力增加，同時裂隙水滲透在滑面上形成揚壓力，滑面抗剪強度降低，最終導致滑坡整體失穩(wěn)。
在此基礎上對不同整治措施的技術可行性及經(jīng)濟指標進行比較分析，提出了以排水為主，支擋為輔的治理措施。
在滑坡后緣設置截、排水溝，前緣設置抗滑鍵進行支擋。工程實施兩年來未發(fā)現(xiàn)任何變形，達到了治理的目的，經(jīng)
濟效益明顯。
關鍵詞：平推式滑坡；降雨；形成機理；穩(wěn)定性評價；治理措施
中圖分類號：P642．22 文獻標識碼：A
Formation Mechanism and【Governance M easures of Translational Lithoid Landslides
Yang Guangqing ，Diao Jianzhong and Xia Mingqiang
(1．No．135 Exploration Team，Sichuan Bureau of Coal Geological Exploration，Luzhou，Sichuan 646000；
2．Geological Surveying Team，Si~chuan Bureau of Coal Geological Exploration，Chengdu，Sichuan 610072)
Abstract：The translational lithoid landslide as a kind of typical landslide is easy to be ignored by people；it has speciM cause of forma—
tion and deformation characteristics．Taking the Fenlinyan landslide in Jiange County，Guangyuan City as an example，studied gently
dipping lithoid landslide characteristics，genetic mode and deformation characteristics．Summed up the rainfall is main factor to reduce
landslide stability，and carried out stability assessment of landslide mass under different operating modes．The analysis considered that
main deforming factors of this kind landslide have trailing edge fissure water level upraising，pressure increased，simuhaneously，the
penetration of fissure water formed uplifting pressure on sliding face and reduced shear strength，finally caused landslide entire slope
failure．On this basis carried out comparative analysis on technical feasibility and economic indicators of different governance measures．
put forward mainly drainage．a(chǎn)ssisted with retaining governance measures．On trailing edge has set intercepting and draining
ditches，while on front edge set anti—slide ties to retain．After two years of project implementation，no any deformation happened，thus
arehived the objective of governance，and obvious economic benefits as wel1．
Keywords：translational landslide；rainfall；formation mechanism；stability assessment；governance measures
O前言
我國是地質(zhì)災害多發(fā)國家，尤其是西南地區(qū)地
質(zhì)災害尤為發(fā)育。由于氣候條件的變化和地殼活動
頻繁，以及人類工程活動，導致地質(zhì)災害時常發(fā)生。
特別是“5．12”汶川地震以后，致使震中及毗鄰周邊
地表出現(xiàn)大量地震裂縫，巖土體的完整性遭到嚴重
破壞。川東、川北地區(qū)巖層以砂、泥巖為主，且?guī)r層
傾角較緩，地震時產(chǎn)生的裂縫在短時間內(nèi)未發(fā)現(xiàn)繼
續(xù)變形，也未引起人們的重視，但經(jīng)過3 4a，卻發(fā)
作者簡介：楊光清(1976一)，男，四川瀘縣人，高級工程師，長期從事
巖土工程勘查、地質(zhì)災害勘查、基坑支護、邊坡治理工程
設計及施工工作。
收稿日期：2013—11-25
責任編輯：樊小舟
現(xiàn)大量該類巖層較緩的斜坡發(fā)生滑移，且具有突發(fā)
性、破壞性，不僅毀壞房屋、田地、林木，造成巨大的
經(jīng)濟損失，而且造成嚴重的不良社會影響，其主要原
因是此類地質(zhì)災害具有很大的隱蔽性，不易被人們
判別，因此未能在早期對其進行治理。鑒于此類滑
坡在地震災區(qū)占絕對比重，因而弄清其成因以及變
形破壞特征，對于防治這種特殊類型的滑坡、避免重
大地質(zhì)災害的發(fā)生有非常重要的實際意義。
本文以廣元市劍閣縣墳林巖滑坡為背景，研究
了緩傾巖質(zhì)滑坡的特征、成因模式和變形破壞特
征。歸納總結了降雨是降低滑坡體穩(wěn)定性的主要因
素，并對滑坡進行了穩(wěn)定性評價，提出了經(jīng)濟、合理、
有效的治理措施。實施后的工程驗證說明方案是合
理有效的。
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3期 楊光清，等：平推式巖質(zhì)滑坡形成機理及治理措施 41
為滑坡提供了良好的空間條件。這些是滑坡形成的
內(nèi)在因素。
滑坡處于地震多發(fā)地區(qū)，歷史上曾多次發(fā)生地
震，最近一次“5．12”汶川地震，在滑坡體上形成大量
的地震裂縫。短時間內(nèi)，地震作用力為主滑力，將可
能導致滑坡發(fā)生滑動；長時間來而言，地震將加快巖
體裂隙發(fā)育，為孔隙水提供良好的儲存空間。其次，
降雨不進行有組織的排泄，導致滑坡上的坡體地表
水進入滑坡體內(nèi)，滑動面在水作用下抗剪強度降低，
大量的地表水進人同時容易形成高的裂隙水位，形
成巨大的裂隙水靜壓力和揚壓力，增加了下滑力，從
而導致滑坡失穩(wěn)發(fā)生變形破壞。地震和降雨是滑坡
皇
瓣
鍵
形成的外在因素。
此類平推式滑坡的產(chǎn)生經(jīng)歷了拉裂一滑移過
程，巖層層面和陡傾裂隙在地震力的作用下，巖體中
產(chǎn)生一系列的下寬上窄壓致拉裂縫。在暴雨或強降
雨條件下，地表水能順利從裂隙下滲形成地下水，對
下伏軟弱結構面進行軟化，并使其抗剪強度降低。
同時裂隙迅速積水形成巨大的裂隙水靜壓力和揚壓
力，增加了下滑力。由于軟弱結構面外傾，傾角平
緩，一般小于5o，變形特征表現(xiàn)為水平滑移。墳林
巖滑坡巖層傾角僅5。，在后緣裂隙水作用下，軟弱
結構面抗剪強度降低，后緣裂隙水壓力增加，最終導
致滑坡產(chǎn)生平推式滑移變形(圖2)。
圖例
土[臼鉆孔
圈探槽
團巖土界線
目滑面
滑坡前緣
19 ． 70 I
； =； =； === ；自自 ■■ 0_- ■-_ __ -_ __ _- ·- ‘_· 一— _— —-— _· — ’ _· — — —— ——— ·- __。 H—— —— ——— ·_ -·- _ r—— —— —‘— ‘’ -_— _— 1一
～ ? ? ?
? ～
10 20 30 40 50 60
／m
圖2典型工程地質(zhì)剖面圖
Figure 2 A typical engineering geological section
4滑坡穩(wěn)定性計算及整治措施研究
4．1穩(wěn)定性計算
根據(jù)前期勘察資料和現(xiàn)場調(diào)查，利用室內(nèi)試驗
資料，在校核原有資料的基礎上，對滑坡進行了穩(wěn)定
性評價。本次計算采用傳遞系數(shù)法進行穩(wěn)定性評
價，計算中考慮了地下水引起的裂隙水壓力和動水
壓力，分天然、飽和地震工況進行評價。
后緣裂縫靜水壓力計算公式：
= ，
沿滑面揚壓力計算公式：
1
U= LH ，
厶
式中： —— 水的重度，kN／m ；
后緣裂縫充水高度，113；
￡．— —沿滑面長度，m。
穩(wěn)定性分析選擇滑坡變形最大的典型剖面進行
研究。計算裂隙不同充水高度靜水壓力和揚壓力結
果見下表1。
傳遞系數(shù)法計算公式：
( 1-1"u)cOS 一A sinot )tg + 1-Iv廠Vsin— )+
= 三L — — — 丁— — — — — — — — — — — — — — — — — — 一
sinot +A cos )n )+ +Vcos
式中：
R = (wo((1一 )COS 一A sin(~ )一RD )
tg +C L
= sinOt +4 COS )+
ntf， = ?·‘
，
— — 傳遞系數(shù)，
=COS(OL 一 +1)一sin( 一Od +1)tg +l；
一第i條塊的重量，kN／m；
C廠_一第i條塊內(nèi)聚力，kPa；
— — 第 條塊內(nèi)摩擦角，(。)；
厶——第 條塊滑面長度，m；
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42 中國煤炭地質(zhì) 第26卷
表1不同充水高度靜水壓力和揚壓力結果
Table 1 Hydrostatic pressure and upli~pressure consequential of
different water filling levels
口廠_一第i條塊滑面傾角，(。)；
A— — 地震力，kN／m；
后緣裂縫靜水壓力，kN／m；
(／—一沿滑面揚壓力，kN／m；
— — 滑體總下滑力，kN／m；
尺 ——滑體總抗滑力，kN／m；
rⅡ——孑L隙壓力比；
— — 滲透壓力平行滑面的分力，kN／m；
R ——滲透壓力垂直滑面的分力，kN／m；
穩(wěn)定系數(shù)。
①滑體重度根據(jù)室內(nèi)試驗結果及現(xiàn)場鉆探結果
綜合確定。滑體天然重度取24．2kN／m。，飽和重度取
=25．0kN／m 。
②抗剪強度指標根據(jù)室內(nèi)試驗、反演分析，與類
似工程相對比，對滑坡現(xiàn)狀進行綜合分析，得出各變
量相互協(xié)調(diào)并與實踐吻合較好的計算參數(shù)，作為滑
坡推力和穩(wěn)定性系數(shù)計算的適用值。軟弱泥化層天
然抗剪強度c值取12．4kPa，‘p值取10．4。，飽和抗剪
強度c值取8．4kPa，‘p值取6．6。。
穩(wěn)定性計算結果表2。
表2不同工況下穩(wěn)定性計算結果
Table 2 Computed stability results under different operating modes
經(jīng)計算復核，該滑坡在工況I和工況Ⅲ條件下
整體處于穩(wěn)定性狀態(tài)。在工況Ⅱ條件下，當后緣裂
隙充水高度5～6m滑坡處于基本穩(wěn)定狀態(tài)；后緣充
水高度6～8m滑坡處于欠穩(wěn)定狀態(tài)；后緣充水高度
達8m以上滑坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)?；麦w裂縫有無
裂隙充水對滑坡的穩(wěn)定性影響極大，滑坡受暴雨作
用影響大，這與野外地質(zhì)調(diào)查和觀測的跡象吻合。
4．2整治措施及效果
滑坡治理措施主要有削方減載、截排水系統(tǒng)、抗
滑擋墻、抗滑樁以及錨固措施等。在考慮地質(zhì)環(huán)境、
變形特征、影響因素、發(fā)展趨勢的條件下，還應充分
從災害的危害對象出發(fā)，并有針對性，治理工程措施
遵循安全可靠、技術可行、經(jīng)濟合理的原則。下面在
對墳林巖滑坡的治理措施選擇進行對比分析。
(1)削方減載。削方減載是一種通常的的治理
方法，但受很多條件限制。削方減載應在潛在滑移
面的“主滑段”進行，而這些地段常常坡度較陡，場地
狹窄，交通不便。對地質(zhì)環(huán)境破壞較大。而墳林巖
滑坡體上植被發(fā)育，采取削坡減載的措施將嚴重破
壞生態(tài)環(huán)境。還必須考慮應有足夠的棄渣場。因
此，在該區(qū)采用削坡減載的措施不可取。
(2)截排水措施。據(jù)地面地質(zhì)調(diào)查，墳林巖滑坡
主要是受暴雨作用的影響而發(fā)生滑動，該類滑坡的
失穩(wěn)與水的作用密切相關。根據(jù)滑坡二維有限元分
析結果表明暴雨條件下，裂隙處于充水狀態(tài)，滑坡推
力較之天然狀態(tài)要大很多。而滑坡穩(wěn)定性計算結果
也更直接顯示，這類滑坡在暴雨狀態(tài)下穩(wěn)定性明顯
降低。事實上，這類看似穩(wěn)定的緩傾角度的巖層在
天然狀態(tài)下穩(wěn)定性一般較好，頻繁地發(fā)生滑坡只能
說明地下水的地質(zhì)作用影響較大。因此，針對這類
平推式滑坡，設置完善的截排水系統(tǒng)不僅是有效的，
而且是必須的。墳林巖滑坡在滑坡后緣及兩側設置
了截排水溝，以防止地表水匯集后進人滑體內(nèi)。
(3)抗滑樁及抗滑擋墻。抗滑樁及抗滑擋墻其
作用機理、設計理論和施工技術都比較明確和成熟，
在工程實踐中應用比較廣泛?？够瑩鯄π鑼r土層
進行深層(深度達到7m)的大面積開挖，由于交通條
件差，還需修筑臨時便道，對地質(zhì)環(huán)境和周邊的影響
較大，占用土地面積較大，費用也相對較高。而抗滑
樁斷面較小，開挖工程量小，采用人工開挖，對地質(zhì)
環(huán)境和周邊的影響也較小，相比之下治理費用較
少。通過比較，最終采用抗滑樁進行支擋，抗滑樁截
面1．2mX1．5m，樁間距7．Om。
此類平推式滑坡，淺層滑坡應采取排水和增強
滑坡抗剪力的防治工程措施。對于深層滑坡體，由
于天然狀態(tài)下穩(wěn)定性很好，飽水狀態(tài)下穩(wěn)定性系數(shù)
大大低于安全系數(shù)，從安全角度也需對其進行加固
處治。大氣降雨是滑坡體地下水的唯一補給來源，
只要設置完善的地表截排水系統(tǒng)，即可大大提高深
層滑坡體的穩(wěn)定性。
(下轉第45頁)
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3期 張守璽：SMW工法在珠江三角洲地區(qū)的應用 45
圖3 SMW 工法樁心
Figure 3 SMW construction method pile eenters
見漏水。
4 質(zhì)量控制要點
SMW工法樁的施工質(zhì)量控制要點包括：工藝參
數(shù)的確定、樁垂直度的控制、攪拌接頭控制、型鋼處
理等。本工程主要控制如下幾點。
①確定工藝參數(shù)。攪拌時間：下沉速度控制在
lm／min，樁底1m復攪，提升速度2m／rain；水泥摻人
量20％。
② 攪拌樁垂直度偏差~<1／200，樁位偏差≤
50ram，樁徑偏差~<+10mm。
③攪拌接頭：相鄰樁的施工間隔時間不能超過
12h。
④型鋼處理：考慮到H型鋼需要回收，型鋼在插
人水泥土攪拌樁之前涂刷減摩劑，以便拔出。
⑤成品保護：在攪拌樁的強度未達5o％n~，不得
碾壓破壞。
5 結語
SMW工法具有工程造價低、工期短、適用范圍
廣、環(huán)境污染少等優(yōu)點，具有擋土和止水的雙重作
用，在基坑圍護、軟弱地基處理等工程中具有重要的
應用價值。
參考文獻：
[1]中華人民共和國行業(yè)標準．JGJ／T199—2010型鋼水泥土攪拌墻技
術規(guī)程【s]．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010．
【2]中華人民共和國國家標準．GB50007-201 1建筑地基基礎設計規(guī)
范[s]．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012．
【3】王俊平．SMW工法樁在地下工程中的應用[J]．科技信息，2008，(1)：
104．
[4]陳琦．SMW SI~法樁施工工藝及技術要點[J]．福建建筑，2011，(7)：75—
77
(上接第42頁)
墳林巖滑坡治理措施在綜合各種方案比較的基
礎上，最終選擇地表排水和抗滑鍵支擋措施，抗滑鍵
樁長6m，治理總費用約150萬元，比：采用抗滑樁節(jié)
約40％投資費用。工程完工兩年來未發(fā)現(xiàn)任何變
形，達到了治理的目的，經(jīng)濟效益明顯。因此，構筑
完善的截排水系統(tǒng)的基礎上，僅針滑面采取抗滑支
擋措施，可以降低工程治理費用。
5 結論及認識
通過上述討論，可以得出以下幾點結論與認識：
(1)平推式滑坡的形成存在幾個必要的條件，巖
層傾角較緩，下伏軟弱層(或泥化層)，裂隙發(fā)育，具
有巖層層面和陡傾裂隙構成的不利結構面組合。
(2)平推式滑坡具有很大的隱蔽性，看似穩(wěn)定的
緩傾角度的巖層穩(wěn)定性一般較好，一旦在地震或水
的作用下產(chǎn)生滑移的可能性極大。
(3)水的地質(zhì)作用對邊坡穩(wěn)定性的影響較大，構
筑完善的截排水系統(tǒng)是非常必要的。
(4)正確的認識滑坡，分析滑坡的形成機理，對
不同的地質(zhì)條件和地質(zhì)環(huán)境，因地制宜，多方案比較
選擇最佳措施。應遵循安全可靠、技術可行、經(jīng)濟合
理的原則。
參考文獻：
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業(yè)出版社，1994．
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術監(jiān)督局，2003．
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術監(jiān)督局，2003．
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2006．
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資源部，2006．
[7】四川省一三五巖土工程有限公司．廣元市劍閣縣楊村鎮(zhèn)楊埡村墳
林巖滑坡勘查報告【R]，201 1．

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