專題報告7 滑坡崩塌區防治措施及治理方案

2021-08-17 04:40:25 字數 4500 閱讀 6866

專題報告七:

滑坡崩塌區防治措施及治理方案

摘要根據有關的調查報告,滑坡區域對輸電線路形成愈來愈嚴重的威脅。滑坡區雖然只佔整個線路的一小部分,但對線路安全的影響卻不可輕視,我們應該從」科學發展觀」的角度,以嚴謹的作風、科學的方法分析滑坡區對線路影響的程度,並做出合適的防治方案和措施。

1、本報告詳細分析了滑坡區的特點,從滑動的過程、原因、影響因素及對線路的危害四個方面做了論述,最終得到了滑坡的一般規律,為線路基礎的設計提供了有力的支援。結論如下:

(1)易滑地層及具易滑岩性的岩層在結構組成上的特徵和含有不良礦物;同時簡述了我國滑坡的分布與易滑地層之間的關係,並指出主滑帶多生成於坡體內不良岩性分布的部位。

(2)滑坡地帶坡體走向與岩層走向一致及不一致下坡體結構與滑坡之間的關係,以及由各類岩層組成的坡體結構與滑坡之間的關係;易於發生滑坡的幾類地質構造帶和易於生成滑坡的一般地質構造。

(3)水文地質對各類滑坡的影響,各類地層的過水條件與滑坡地下水的水力聯絡和供水方式、儲水構造對滑坡的作用。

(4)對滑坡體進行滑坡地形及地貌測繪,對地質力學構造調查,分析滑坡體的穩定性和治理措施。

2、防治的目的和原則是制定方案的根據:

(1)保護物件的重要性不同,對滑坡穩定性的要求不同。如低等級線路與高等級線路,水電站的庫區和壩區,對滑坡治理後的穩定度要求不同,前者達1.15~1.

20即可,後者常需達到1.20~1.30,甚至更高。

高**烈度區的滑坡還應考慮**作用下的穩定係數,水庫庫岸滑坡應考慮水位變動下的穩定度。

(2)滑坡的劇滑危險性和危害性不同,治理要求也不同。滑坡的滑面傾角陡,劇滑危險性大,災害嚴重者,常需採取應急措施,如滑坡上部減重、前緣反壓,地表和地下排水、夯填地表裂縫和加強監測等,防止劇滑破壞,並應盡快勘察,制定永久治理方案。對緩慢蠕動型滑坡,危害不很嚴重者,則可從容勘察和治理。

前者安全係數取大值,後者則可適當減小。

(3)」一次**,不留後患」已成共識。但對規模巨大、性質複雜的滑坡,短期內不易查清其性質,治理投資巨大、危害不很嚴重者,則加強監測,統一規劃,逐步勘察,分期治理。

3、滑坡區基礎的設計堅持」預防為主、綜合防治」的方針,防患於未然,並考慮方案實施的經濟性。分析各種防治措施的適用條件及其對要防治的滑坡的適用性,根據國內多年的設計執行經驗,我們提出了滑坡規避及治理措施:

(1)防治滑坡的措施有改線繞避滑坡,區域性改變線路平面位置和縱坡,減重、反壓,排水和支擋工程等,必須結合要防治的滑坡的具體地形地質條件綜合分析比選而形成合理的方案。如在選線、選廠階段盡量避開大型滑坡和滑坡連續分布地段,岩層順傾地段和厚層堆積層地段,否則應採取預防措施。

(2)減重、反壓是治理滑坡見效快且經濟的措施,但對環境保護要求高和有重要建築物的地方不宜採用,只能採用支擋和排水措施。當地下水發育且分布比較清楚時,在滑體外或上部作隧洞截水是十分有效的,但地下水分布不清時則只能採用仰斜孔群排水,且孔深應穿過滑動帶。

(3)當滑坡有多層滑面時,最好採用抗滑樁支擋,但當滑面在邊坡上出露時抗滑樁懸臂太高,不經濟,可用錨索框架或與樁聯合支擋等。

4、方案的可靠性、耐久性、先進性、經濟性,對社會環境的影響及施工的難易等。綜合分析以上各個因素,多方案比選,才能作出符合實際的優化方案。

目錄1 工程概況 1

2 滑坡體的形成特點 2

2.1 地層岩性與滑坡 2

2.2 影響滑坡的變形特性 4

2.3 滑坡體的分類 6

2.4 滑坡對線路工程的影響 8

3 滑坡防治措施的適用條件及其對要防治的適用性 8

4 滑坡的防治方案 9

4.1繞避滑坡的方案 9

4.2線路通過滑坡的治理方案 9

5 預防「工程滑坡」的方案 12

6 總結 16

本線路起點為長安營220kv公升壓站,終點為儒林220kv變電站,新建單回架空線路40km。路徑途經的地貌單元主要有構造剝蝕中低山、山間凹地、河流階地等。

本工程線路沿線地下水的賦存條件、水力特徵及埋藏條件,地下水主要為基岩裂隙水和第四系孔隙潛水。

線路沿線水文地質條件以山區地質地貌為主。地下水型別為基岩裂隙水,水質良好地下水位埋藏較深,故地下水對基礎無影響。區域性位於山間凹地的塔位,地下水為孔隙潛水,埋藏較淺,埋深一般為0.

8~1.0m

由於各礦山開採時間的過程與沉陷狀況不同,地質條件複雜多變,各種開採狀況相互影響,必然引起採空區上方地表的移動和變形,造成地面的不均勻沉降(如圖1-1所示),對基礎及上部結構產生附加作用力,造成建築物的損害甚至破壞。如果設計方案對煤礦採動影響區的塌陷和變形估計不足或處理不當,可能對輸電線路的安全執行造成嚴重的後果,帶來巨大損失。滑坡災害危害嚴重,治理費用昂貴,治理方案的正確與否不僅決定著滑坡防治的成敗,而且影響治理費用的高低。

因此優化防治方案一直是人們追求的目標。但是由於滑坡的型別、性質、規模的複雜性和多樣性,至今還未總結出最優化的方案。在此提出確定防治方案應考慮的四個因素和不同型別滑坡的治理方案(包括用橋梁和隧道饒避滑坡的方案及線路通過滑坡的6種方案),以及預防高邊坡和路堤填方引起的」工程滑坡」的處理方案供參考。

圖1-1 滑坡體滑動後剖面圖

地層岩性是坡體組成的主要物質基礎之一,是滑坡產生的一種主要地質條件。實踐表明,滑坡多發育於泥質、粉質、泥灰質、凝灰質等及其變質岩系的地層組成的坡體內。它與這些地層中含有水化性強的岩土如黏土、粉土、特別富含高嶺土、伊利土、蒙脫土和膨潤土等在岩性上易於滑動者密切相關。

前者為易滑地層,後者是易滑岩性,以下分別敘述。

2.1.1易滑地層

在易滑地層分布地區的坡體,非但由岩層組成的坡體內因分布有易滑的層次可形成滑帶,或地下水攜帶了易滑的岩土沿構造裂面富集而易滑動;即使坡體是由此類岩層破壞後組成的堆積物,亦因含有大量易於水化的岩土,在雨季中亦易於滑動。易於產生滑坡的地層,概括有下述數類:

1)第四系地層中的粘土巖組(包括粉土及粉砂)是易滑地層

2)泥岩及其變質岩系的地層為易滑地層

3)煤系地層及其中鋁土巖為易滑地層

4)含泥灰巖及炭質的鹽酸鹽地層為易滑地層

5)岩漿巖地層中花崗岩風化殼地帶滑坡發育

6)凝灰岩及含凝灰質的地層為易滑地層

7)各種富含泥質的片狀變質岩和風化片麻狀的變質岩為易滑地層

8)其他含易溶鹽地層、含某些易溶化學及生物沉積物的地層等為易滑地層

2.1.2 易滑岩性

易滑地層之所以易滑是因為它組織結構疏鬆,易於進水,含遇水易軟化強度可因之銳減的岩土。以下論述這些易滑岩土:

1 易滑岩性的岩層礦物特徵

1)易滑岩性的岩層其礦物集合的形態以土狀(如硼砂、高嶺土、綠泥等)、纖維狀(如纖維石膏、纖維蛇紋石等)、片狀(如石墨、雲母等)三者為主,它具低硬度(如滑石與石膏)、易於劈開的解理(如雲母、石膏) 、呈土狀斷口(如高嶺土)和具脆性(易在受力下呈粉末狀如白堊)與柔性(如石膏軟質礦物可切成碎片)。

2)易滑岩性的岩層多由水化性強的造岩礦物組成,即以滑石、綠泥石、高嶺土白雲母、石膏、芒硝、硼砂、白堊、岩鹽、鉀鹽為主,風化成次生礦物為泥質者(例如角閃石風化成綠泥、蛇紋石風化成黏土類土、黑雲母風化成綠泥等黏土礦物、和長石風化成高嶺土)。

2 易滑岩性的岩層的組成特徵

1)在岩土中的膠結鬆散,而以泥質膠結的易在水浸下解體。在沉積岩中含凝灰(粒徑小於2 m m )火山碎屑的岩土,含粉砂(粒徑0.005~0.

05mm)和泥質(粒徑小於0.005mm)的岩土, 由鋁質組成的鋁土巖包括紅土與鋁土,由黏土與石灰質混合的泥灰巖土,由易溶鹽(鈉鹽、鉀鹽和石膏)組成的岩土以及含有機物(如煤、油頁岩、泥炭等)的岩土等等均在水化後易於滑動。

2)黏土岩類之所以易於滑動,系由高嶺石為主組成了高嶺石黏土,由蒙脫石為主組成的蒙脫石黏土(包括膨潤土、膨土岩、斑脫巖和漂白土) ,由高嶺土、石英、雲母、綠泥石及其它雲母礦物組成的頁岩,均為泥質結構或泥質、粉砂質結構。

坡體斜坡鬆弛帶內土中水流出斜坡外以前的一段、具較陡的浸濕頂面或某一向外傾斜的相對隔滲帶(或麵),例如完整層與鬆弛帶間、或風化程度不同的層間分介面等。該帶因受土中水、裂隙水或表水的下滲作用而浸濕,產生在帶以上的斜坡岩土沿之整體移動的現象,稱為邊坡滑坡。此僅沿浸濕帶強度不足發生的剪下破壞,不同於全部鬆弛帶內岩土間強度大部分低於應力的坍塌破壞。

邊坡滑坡變形的範圍侷限於斜坡的鬆弛帶內,其主滑帶的生成以相對隔滲層受水軟化為主,在重力和水的作用下沿隔滲層為主滑帶而滑動;或者主滑帶是沿地下水洩水陡坡浸濕岩土的頂面為主生成者,沿之滑動。防治邊坡滑坡的對策,以採用截斷補給主滑帶的地下水(或疏幹鬆弛體中下部岩土的措施)為主,在滑坡前部增加抗力措施為輔, 並在結合地表排水工作下曾整治穩定相當數量的邊坡滑坡。

一般產生邊坡滑坡的結構模式,主要有下述幾類:

(1)以風化岩土或黏性土填築的高路堤,其中過溝窪的一段(或在大量的堆積土和棄土堆於斜坡的一段)因堆填土或堆積土的堆土厚不一樣,其基底在自重作用下沉陷不均,堤身高者其基底沉落量大,特別是鐵路在過溝窪處因填土最厚、沉落最大;常因由道碴槽引來的表水集中於此下灌,沿密實的堤核與邊坡鬆弛帶之間的分介面浸滲,而產生鬆弛帶的岩土沿與密實的堤核間分介面為主滑帶的滑動。或者產生堆積土沿傾向臨空一側的斜坡頂面一帶因相對隔水而浸濕者為主滑帶的滑動。此堆填土和堆積土中經常產生邊坡滑坡的一類坡體結構模式,曾用阻止地表水流自堤核與邊坡鬆弛帶間的分介面灌入的措施為主、結合對邊坡進行工程或植物疏幹為輔整治,以及必要時在邊坡滑坡的前部設立抗滑剛性建築物以增加抗力等為對策,取得實效。

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