浅谈滑坡的危害及整治滑坡的工程措施

(包头铁道职业技术学院，内蒙古 包头 014010)
摘 要：文章分析了滑坡的危害，提出了整治滑坡的各种 工程措施。
关键词：铁路建筑；滑坡危害；滑坡整治
中图分类号：P642.2  文献标识码：A  文章编号：1007—6921(2010)02—0110—02 

滑坡是斜坡的岩土沿着某一破坏面（或软弱面）整体向下滑动的现象，是山区常见的一种不 良物理地质现象。滑坡的规模有大有小，小的百余立方米，大的可达上亿m3。它的发生 往 往给国民经济带来巨大的危害。它破坏各种建筑物，掩埋村镇，堵塞江河，冲断铁路，破坏 农田。不仅危及铁路建筑物的安全、影响运输，还可能形成严重的自然灾害，造成巨大损 失。
1 滑坡的危害

在一定的地形地质条件下，由于破坏力学平衡的各种自然或人为因素的影响，山坡上的不稳 定土（岩）体在重力作用下，沿着山坡内部某一软弱面（带）作整体、缓慢、间歇性滑动的 变形现象称为“滑坡”。由于山区铁路、公路及其他工程设施的兴建，需要开山动土，滑坡 的危害也就更加突出了。严重的滑坡灾害不但摧毁工程设施，甚至造成人员伤亡。由此可见 ，滑坡是世界常见的一种不良地质现象。

在我国，滑坡分布较广，对铁路造成了很大威胁。宝成铁路一次性崩塌性黄土滑坡，30万m³土体将铁路线路推入嘉陵江，移动距离达100m以上，滑入江中的土体一时使江水断流。 鹰庆铁路一处滑坡，滑坡体积达60余万m³，破坏了支挡建筑物，大型浆砌片石抗滑挡土 墙被推断。宝天铁路葡萄园站段大规模滑坡，迫使废弃了原有路基，修建了长达1km多的 桥梁。

滑坡的危害还表现在当它位于泥石流形成区时，为泥石流提供了丰富的物质，在一定的条件 下也会给铁路造成很大损害。
2 滑坡的分类

从利于防治滑坡出发，对滑坡分类，宜以组成滑坡体的物质为主，以滑坡厚度为次，然后结 合各种滑坡性质和特点进行分类。即在首先划分堆积层滑坡、黄土滑坡、黏土滑坡和岩层滑 坡的情况下，再划分为浅、中、深层三种滑坡，然后进一步说明各种性质，如同类土滑坡、 顺层滑坡和切层滑坡等。
3 整治滑坡的工程措施
3.1 滑坡整治原则
3.1.1 及早治理。对于较简单、规模较小的中小型滑坡，其勘察、设计和施工，一般 比较简易，应做到彻底根治，不留后患。
3.1.2 对规模较大、性质较复杂的滑坡，若不致发生急剧变形造成灾害性危害，应考虑 全面规划，分期整治，并做好对滑坡本身及工程效果的观测工作。
3.1.3 滑坡整治工程应根据具体条件采取综合措施。对失去前部支撑的滑坡，宜修建支 挡建筑物或采取减重和支挡相结合的措施。
3.1.4 滑带有大量地下水的滑坡，应采取截排、疏干地下水或降低地下水位为主，支挡 为辅的措施，以提高滑带土的抗剪强度。
3.1.5 对崩塌性黄土滑破或由错落体形成的滑坡，可采取修建明洞或支挡为主，减重为 辅的措施。
3.1.6 一般情况下，对滑坡的整治时间以放在旱季为好。施工方法和程序应避免滑坡产 生新的移动。而且，原则上应首先做好一些临时性的地面排水系统。
3.2 整治滑坡的工程措施

滑坡整治工程大致可分为减滑工程、抗滑工程和改善滑带土的工程性质三类措施。减滑工 程的目的在于改变滑坡的地形、地下水等自然条件，使滑坡运动得以停止或减缓。抗滑工程 则在于利用抗滑结构物来阻止滑坡的下滑。改善滑带土性质的工程在于采用各种物理的、化 学的方法，提高滑带土的抗剪强度，使滑体运动得以停止或减缓。其中，改变滑带土的性质 （包括电渗法和以下将要提到的化学处理法和焙烧法）是直接稳定滑坡的方法，但施工复杂 ，成本较高，目前我国很少采用。在整治滑坡过程中，往往是几种措施配合使用。
3.2.1 中、厚层滑坡的整治措施
3.2.1.1 抗滑挡土墙。抗滑挡土墙是在滑坡整治中应用非常广泛的支挡建筑物之一。它多采用重力式，也有锚杆 式的。利用自身重力来支撑滑体，宜用于中、厚层滑坡的防治，常与支撑渗沟、排水、减重 及其他支挡建筑物一起配合使用。

抗滑挡土墙一般设置在滑坡前缘。挡墙基础应深埋于滑动面以下的稳定地层中，以免随滑 体移动而失去抗滑作用。基础的埋置深度，在完整的岩层面下不小于0.5m，在稳定的土层 下不小于2m。抗滑挡墙对于深层滑坡和正在滑动的滑坡不宜采用。

由于抗滑挡土墙承受的滑坡推力远大于压力，故其横截面形式多具有胸坡缓、外形胖的特 征。

抗滑挡土墙一般采用浆砌片石作为墙体圬工，其优点是易于就地取材，对机具要求不高， 施工方便，抗滑作用见效快等；缺点是滑体前缘开挖量大，不利于滑坡的稳定。在施工中应 做到分段跳槽开挖基坑，随挖随砌，加强支撑，及时回填，避免引起滑坡体加快滑动。
3.2.1.2 预应力锚索。预应力锚索是在锚杆基础上发展起来的一种新型支挡结构物。随着锚杆（索）技术的发 展，国内外已大量应用锚索工程整治滑坡。锚索由高强度钢绞线制作。由于钢绞线具有高强 度、低松弛的特性，作为滑体锚固比锚杆更为合适。另外，钢绞线的绞纹与凝结材料结合更 为紧密，能提供较强的结合强度；钢绞线柔韧性大，便于制作与运输；锚索中的钢绞线可取 任意长度，毋须接长。

现所采用的锚索长可达30m～55m，锚固段长度可根据实际情况而定，非锚固段外套塑料管。 钻孔孔径根据实际情况而定，一般锚索拉力＜800kN时， 可选用 Φ100mm 以内的孔 径； 当锚索拉力＞800kN时，可选用＞Φ100mm的孔径。钻孔内可放入4～6束钢绞线，锚索头部为 一锥形金属头固定锚索。为了防止非锚固段锚索的锈蚀，可采用表层涂防护剂、塑料管内注 入沥青油、二次灌浆与混凝土帽封闭等措施。为了便于灌浆，钻孔与水平面的倾角一般为 30°。锚固段采用350号水泥砂浆灌注。锚头处置钢筋混凝土垫。锚索间距为3m左右。
3.2.1.3 锚索抗滑桩。锚索抗滑桩是在桩身顶部沿与水平方向大约30°角设置预应力锚索，锚索穿过滑体锚固到 滑床内形成一种主动抗滑结构。锚索张拉后，其上端用锚具与桩身形成铰性连接，从而形成 类似简支梁受力状态的主动抗滑结构。预应力锚索通过桩身对滑体主动施加了一个相当大的 预应力，同时部分预应力作为一个压应力作用在桩身上，从而大大改善了桩结构的受力状态 。预应力施加后，桩身所受的最大弯矩上移至受荷段中部附近，且弯矩值大幅度减小。一般 桩身外侧受拉、内侧受压，但随着锚索的松弛，有时也会造成桩身外侧受压、内侧受拉。

锚索抗滑桩结构受力合理，能有效地减少桩身截面及埋深，大幅度降低工程造价，特别适 合于处理具有稳定性滑床的大、中型滑坡。
3.2.2 中、小规模滑坡整治措施
3.2.2.1 刷方减重。这种工程措施是整治滑坡的最有实效的方法之一，一般多用于中小规模的滑坡。

刷方一般都是以清刷滑坡后部的土体为重点，目的是减小滑坡的下滑力，而在前缘不进行 刷方。

刷方减重后坡面的土体一般渗水性都很强，经降雨软弱后容易造成崩塌。因此，应根据刷 方后的地形来设置地表排水沟，在斜坡上设许多小台阶并设置集水设备以利排水。坡面上用 植被保护，台阶部分可采用砌石坞工、框架支护等。

在滑坡下部，可配合采用填土反压（若下部具有抗滑段时）。它既可提高滑坡的抗滑力， 又可作为刷方土体的弃土堆。
3.2.2.2 抗滑桩。抗滑桩是借助于嵌入稳定岩（土)中的锚固作用支撑滑坡推力的一种工程结构物。从材料 上分类有木桩、钢桩（或钢管桩）、钢筋混凝体桩等，从结构上分类，有一般抗滑桩、悬臂 式刚架抗滑桩（椅式桩墙)П型刚架桩、排架抗滑桩、h型排架抗滑桩等；从埋置条件上分类 ，有悬臂式抗滑桩和全埋入式抗滑桩；从变形条件上分类，有柔性桩和刚性桩。

我国铁路部门所采用的抗滑桩多为人工挖孔、就地灌注的钢筋混凝土桩，也有少数工点利 用废弃钢轨作为抗滑桩的事例。桩的截面形式与尺寸根据实际情况而定。对于钢筋混凝土矩 形桩，长边顺滑动方向布置，最小边长不宜小于1.25m，长边一般在2m～4m左右；桩间距应 根据不使上方滑体从桩间滑走，又不致过密的原则来确定，一般采用6m～10m左右；桩的锚 固深度与稳定岩（土）层的性质有关，须经过计算而定，一般为桩全长的1/2～1/3左右。

采用抗滑桩（群)整治滑坡，主要具有以下优点：①桩身位置布置灵活（一般在滑坡前缘 抗滑段上）；②抗滑力大，圬工小；③桩施工时破坏滑体范围小且分散，不至于改变滑坡的 稳定状态；④施工中每个桩孔都是一个很好的探井，能发现原设计中存在的问题，并及时进 行补救；⑤施工方便，而且不受季节限制。
  存在的不足是不宜用于软塑体滑坡的整治和需要较多的钢材。
3.2.3 浅层滑坡整治措施
3.2.3.1 混凝土抗滑键。在滑坡分析中可以看到，影响滑坡稳定性的关键因素是滑动面附近的几厘米或几十厘米厚 的滑动带岩（土）的力学强度。根据这个特性，在治理滑坡时可着重改善滑动带的力学平衡 条件。混凝土抗滑键就是将抗滑桩的长度最大限度地缩短，使之趋于键的形式，把滑体与滑 床锚固在一起，从而稳定滑体的一种支挡物。这种抗滑键一般直接由混凝土灌注，不需采用 配筋，比抗滑桩节省圬工材料和钢材，施工简便，特别适合于处理滑体较薄的滑坡。抗滑键 首先在治理萍乡市上官岭煤矿铁路专用线的牛头山滑坡中得到应用。
3.2.3.2 焙烧法。对于小规模的浅层流动性滑坡，有时是开挖许多窑，通过焙烧加热地基，改良土质使滑坡 稳定。此法已被用于公路滑坡和不稳定铁路路基的支撑工程中。
3.2.3.3 片石垛支撑。对于小型和浅层滑坡，可用片石垛支撑，这种方法造价低廉，可就地取材，施工简单迅速 ，可作为过渡和临时性措施。
3.2.4 其他滑坡的整治措施
3.2.4.1 滑坡复活的整治措施——抗滑明洞。在路堑开挖的过程中，常导致滑坡复活，有效治理措施之一是采用抗滑明洞取代路堑，在 滑坡前缘回填土反压，以稳定滑坡。如宝成线小楚坝、车家山、急道沟、K205等滑坡都采用 了抗滑明洞稳定滑体。当滑坡的滑动面在路堑顶部较高部位时，采用这一方法治理滑坡较为有利，洞顶回填土可 以起支撑抗滑作用，非常潮湿的塑性滑坡，可以从洞顶滑过。但由于滑坡推力作用于明洞的 部位不同，明洞整体和各部分，尤其是拱脚连接部分的稳定性很难保证，加上明洞造价昂贵 ，故采用这一措施稳定滑坡应当慎重。
3.2.4.2 粘土滑坡的整治措施——化学处理法。利用各种化学溶液提高滑带土的力学强度是稳定粘土滑坡的良好途径之一。就化学溶液而 言，大致可分为有机高分子溶液和无机化学溶液。有机高分子溶液虽有强度高、粘度低、胶 凝时间易于控制等优点，但由于价格较贵并对环境有一定的污染性，其应用范围受到一定的 限制。目前，国内外广泛使用的无机化学溶液是硅酸钠溶液（又名水玻璃或泡花碱）。然而 硅 酸盐溶液是一种较为主要的化工原料，有着多方面的用途，大量用来稳定土层尚有一定困难 。因此，追求新型、廉价的无机化学溶液是粘土滑坡化学加固方面所面临的迫切任务。

近几十年来，各国学者应用离子交换理论研究出多种用于稳定粘土滑坡的化学溶液，并在 实践中得到应用。离子交换技术处理粘土滑坡具有价格低、效率高、施工简便、节约人力等 优点，是值得进一步研究的方向。一般像滑带土较为均质的粘性土并处于饱和状态，滑动速 度比较缓慢的滑坡，应用离子交换技术是较为理想的一种整治措施。其他的化学处理方法还 有石灰或石灰土混合法、水泥灌浆等。在国内，铁二院在达成铁路新线建设中，首次采用水 泥灌浆法整治金堂泥质滑坡并获得成功。
3.2.4.3 特殊地带滑坡的整治措施——排气工程。排气工程主要用在某些特殊地带，如火山滑坡地带。它是通过钻孔排除滑坡体内的高压瓦 斯气体，减小滑坡体内的孔隙压力，从而使滑坡稳定的措施。
4 结束语

滑坡的产生与发展是由于各种内、外在因素的相互作用所促成的，形成滑坡的条件和主要因 素包括地形条件、地质和水文地质条件、气候条件、水的作用及人为活动的作用等。因此， 滑坡整治工程往往是根据具体条件几种措施配合使用。
［参考文献］
［1］ 张雯线路工程［M］成都：西南交通大学出版社，2005.
［2］ 郝瀛铁道工程［M］北京：中国铁道出版社，2002.

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