支挡结构在崩塌、滑坡地质灾害治理中的应用_段鹏.pdf

103102摘要：崩塌、滑坡是最常见的地质灾害，其治理工程大致可分为减滑工程和抗滑工程。支挡结构属于抗滑工程，是一种较为常用且行之有效的地质灾害工程治理方法之一。在实施过程中，需根据崩塌、滑坡灾害点的具体情况具体分析，尤其是地形地貌特征，崩塌、滑坡规模及工程危害程度应重点考虑。关键词：支挡结构；地质灾害；治理中图分类号：P694 文 献标识码：A文章编号：2096-7519（2023）02-102-4支挡结构在崩塌、滑坡地质灾害治理中的应用段 鹏（山西省地质环境监测和生态修复中心，山西 太原 030024）我国山地、高原和丘陵约占国土总面积的2/3以上，是全球地质灾害多发的国家之一。按照地质灾害的类型，我国的地质灾害主要有崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等，其中崩塌、滑坡、泥石流具有分布范围广、突发和隐蔽性强等特点，造成的人员伤亡和经济损失也最为严重。据统计，崩塌、滑坡、泥石流在我国地质灾害中所占比例高达95%以上，尤其以崩塌、滑坡的发生频率最高。我国中西部地区多以黄土丘陵为主，地形起伏大，构造活动强烈，岩土体物理风化严重，地质环境十分脆弱，地质灾害易发频发，历来都是地质灾害防治工作的重点区域。由于自然或人为因素，上述地区多存在高陡边坡，在降雨、地震、人类活动等多种触发因子的共同作用下，极易发生崩塌、滑坡。对于那些严重威胁周边人员安全或极可能出现重大财产损失的高陡边坡，有必要在考虑崩塌、滑坡的成因、所处地貌位置、威胁对象与危害程度的基础上，采取相应的工程措施，减轻或消除崩塌、滑坡地质灾害的影响。工程治理的方法很多，比如削方减载、支挡结构、排水工程、生物工程等治理方法。1 基本原理地质灾害防治工作通常应遵循“预防为主，防治结合”的原则，具体治理方法可根据成因、所处地貌单元类型、威胁对象与危害程度来决定。边坡在自然状态下大多是稳定的，其坡度i大多以3040为主。当40i60时，易发生滑坡；当坡度i60时，发生崩塌的可能性显著增大。崩塌、滑坡地质灾害的主要触发因素是坡脚开挖、切坡过陡以及降雨，其治理方法多以工程措施为主，结合其他措施（如生物工程等）进行综合治理。其中工程措施主要为削坡减重、堆载阻滑、支挡结构、排水措施。上述方法的实施可大大提高边坡的稳定系数，从而使不稳定的边坡再次处于安全稳定状态。很多坡体失稳兼具崩塌、滑坡的一些特征，即先崩后滑、连崩带滑或先滑后崩现象较为普遍，可以称为“塌滑”或“滑塌”。崩塌、滑坡治理工程大致分为减滑工程和抗滑工程，减滑工程主要通过削坡减重、堆载阻滑等方法加以实施，而抗滑工程作者简介：段鹏（1984），男，工程师，硕士，毕业于长安大学，主要从事地质灾害调查与防治工作。则是利用抗滑构筑物阻止崩塌、滑坡体下滑，达到防治崩塌、滑坡的目的。当采用削坡减重和排水措施不能保证边坡稳定时，宜采用支挡结构措施对崩塌、滑坡进行工程治理。常采用的支挡结构有挡土墙、抗滑桩、锚索等。2 实施方法在支挡结构物选取时应根据实际情况具体分析，尤其是地形地貌特征、崩塌或滑坡规模及工程危害程度应重点考虑。对于坡度较缓（i40）且具有明显滑动面的小型滑坡，宜采用钢筋混凝土重力式挡墙，其断面可采用形式如图1所示。对于坡度较缓（i40）但具有明显滑动面的大型滑坡，宜采用抗滑（排）桩或带锚索的抗滑桩、锚杆与钢筋混凝土格架联合使用。抗滑（排）桩、锚杆（索）与钢筋混凝土格架如图2、图3、图4所示。对于坡度较陡（i40）的小型滑坡、局部滑图1 坡度相对较缓的滑坡抗滑挡土墙断面形式a.椅式b.门式c.排架式图2 抗滑排桩型式图3 预应力锚索抗滑桩结构图4 钢筋混凝土格架式锚杆支护华北自然资源地质环境2023.2段 鹏：支挡结构在崩塌、滑坡地质灾害治理中的应用总第113期022023年103102摘要：崩塌、滑坡是最常见的地质灾害，其治理工程大致可分为减滑工程和抗滑工程。支挡结构属于抗滑工程，是一种较为常用且行之有效的地质灾害工程治理方法之一。在实施过程中，需根据崩塌、滑坡灾害点的具体情况具体分析，尤其是地形地貌特征，崩塌、滑坡规模及工程危害程度应重点考虑。关键词：支挡结构；地质灾害；治理中图分类号：P694 文 献标识码：A文章编号：2096-7519（2023）02-102-4支挡结构在崩塌、滑坡地质灾害治理中的应用段 鹏（山西省地质环境监测和生态修复中心，山西 太原 030024）我国山地、高原和丘陵约占国土总面积的2/3以上，是全球地质灾害多发的国家之一。按照地质灾害的类型，我国的地质灾害主要有崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等，其中崩塌、滑坡、泥石流具有分布范围广、突发和隐蔽性强等特点，造成的人员伤亡和经济损失也最为严重。据统计，崩塌、滑坡、泥石流在我国地质灾害中所占比例高达95%以上，尤其以崩塌、滑坡的发生频率最高。我国中西部地区多以黄土丘陵为主，地形起伏大，构造活动强烈，岩土体物理风化严重，地质环境十分脆弱，地质灾害易发频发，历来都是地质灾害防治工作的重点区域。由于自然或人为因素，上述地区多存在高陡边坡，在降雨、地震、人类活动等多种触发因子的共同作用下，极易发生崩塌、滑坡。对于那些严重威胁周边人员安全或极可能出现重大财产损失的高陡边坡，有必要在考虑崩塌、滑坡的成因、所处地貌位置、威胁对象与危害程度的基础上，采取相应的工程措施，减轻或消除崩塌、滑坡地质灾害的影响。工程治理的方法很多，比如削方减载、支挡结构、排水工程、生物工程等治理方法。1 基本原理地质灾害防治工作通常应遵循“预防为主，防治结合”的原则，具体治理方法可根据成因、所处地貌单元类型、威胁对象与危害程度来决定。边坡在自然状态下大多是稳定的，其坡度i大多以3040为主。当40i60时，易发生滑坡；当坡度i60时，发生崩塌的可能性显著增大。崩塌、滑坡地质灾害的主要触发因素是坡脚开挖、切坡过陡以及降雨，其治理方法多以工程措施为主，结合其他措施（如生物工程等）进行综合治理。其中工程措施主要为削坡减重、堆载阻滑、支挡结构、排水措施。上述方法的实施可大大提高边坡的稳定系数，从而使不稳定的边坡再次处于安全稳定状态。很多坡体失稳兼具崩塌、滑坡的一些特征，即先崩后滑、连崩带滑或先滑后崩现象较为普遍，可以称为“塌滑”或“滑塌”。崩塌、滑坡治理工程大致分为减滑工程和抗滑工程，减滑工程主要通过削坡减重、堆载阻滑等方法加以实施，而抗滑工程作者简介：段鹏（1984），男，工程师，硕士，毕业于长安大学，主要从事地质灾害调查与防治工作。则是利用抗滑构筑物阻止崩塌、滑坡体下滑，达到防治崩塌、滑坡的目的。当采用削坡减重和排水措施不能保证边坡稳定时，宜采用支挡结构措施对崩塌、滑坡进行工程治理。常采用的支挡结构有挡土墙、抗滑桩、锚索等。2 实施方法在支挡结构物选取时应根据实际情况具体分析，尤其是地形地貌特征、崩塌或滑坡规模及工程危害程度应重点考虑。对于坡度较缓（i40）且具有明显滑动面的小型滑坡，宜采用钢筋混凝土重力式挡墙，其断面可采用形式如图1所示。对于坡度较缓（i40）但具有明显滑动面的大型滑坡，宜采用抗滑（排）桩或带锚索的抗滑桩、锚杆与钢筋混凝土格架联合使用。抗滑（排）桩、锚杆（索）与钢筋混凝土格架如图2、图3、图4所示。对于坡度较陡（i40）的小型滑坡、局部滑图1 坡度相对较缓的滑坡抗滑挡土墙断面形式a.椅式b.门式c.排架式图2 抗滑排桩型式图3 预应力锚索抗滑桩结构图4 钢筋混凝土格架式锚杆支护华北自然资源地质环境2023.2段 鹏：支挡结构在崩塌、滑坡地质灾害治理中的应用总第113期022023年105104塌和崩塌，宜适当削坡后采用浆砌片石挡墙和现浇筑混凝土格构或预应力混凝土格构（PC格构）进行支挡，并利用锚杆或锚索加以固定。该方法也称为格构加固技术，其原理是以格构结点处的锚杆或锚索为基点，承担边坡坡体的剩余下滑力或土压力，并转换为锚杆或锚索提供的锚固力，将其传递到稳定的地层，使边坡处于稳定状态。格构加固型式可采用菱型、弧型或人字型，如图5所示。(上接第101页)目前，该技术已广泛应用于山区公路、铁路边坡治理中。格构加固边坡前，需要注意在边坡削坡开挖过程中，选取适当的坡率及坡面形态，同时尽量避免使用爆破开挖，建议使用铁锹等常规工具进行机械开挖。采用分步开挖，多台阶形式，台阶宽度宜采用1.52.0 m，每个台阶及坡面均设有截水沟、排水沟等排水设施，如图6所示。3 结论崩塌、滑坡是最常见的地质灾害，其发生往往具有突发性，且危害性大。1）坡度较缓（i40）具有明显滑动面的小型滑坡，宜采用钢筋混凝土重力式挡墙。2）对于坡度较缓（i40）具有明显滑动面的大型滑坡，宜采用抗滑（排）桩或带锚索的抗滑桩、锚杆与钢筋混凝土格架联合使用。3）对于坡度较陡（i40）的小型滑坡、局部滑塌和崩塌，宜适当削坡后采用浆砌片石挡墙和现浇筑混凝土格构或预应力混凝土格构（PC格构）进行支挡。设需要严格遵守国家调查标准，获取准确的属性信息和图形信息，并有序输入，以实现不动产数据的交换和共享，提升不动产数据管理与利用水平，实现土地综合管理，从而促进土地制度改革的深化。2 张西军,吕东洋,薄成.不动产数据房地一体整合 关键技术研究J.测绘与空间地理信息,2019,42(02):190-193.3 焦汉科,易家莉,刘振荣.不动产登记房地存量数 据整合技术路线研究:以广州市增城区为例J.地理信息世界,2019,26(01):132-138.4 姚斌.农房地一体不动产登记发证工作的实践与 探索J.中小企业管理与科技,2019(04):112-113.5 倪婷.房地一体农村不动产登记的价值与注意点 J.农家致富顾问,2020(14):258.参考文献：1 万祖海.不动产登记房地一体数据整合技术与实 践J.华北自然资源,2019(04):62-65.5-6.2 薛强,唐亚明,白轩.吕梁山区大宁县城地质灾害 破坏模式及风险管控J.山地学报,2021,39(01):151-162.3 胡荣华,余海忠.抗滑支挡结构在国内外的发展 J.施工技术,2010,39(S1):63-70.4 王俊杰,王闻贵,原瑞杰,李亚容.黄土地区崩塌 滑坡地质灾害治理措施分析J.华北自然资源,2022(01):50-52.5 龚林晋.论崩塌、滑坡地质灾害的综合性工程治 理方案设计J.世界有色金属,2018(01):189-190.6 王章云,杨钦富.注浆型圆形抗滑桩在松散层滑 坡中的应用研究J.土工基础,2022,36(03):370-374.7 石洋海,王贤能.力法计算锚索抗滑桩内力分担 比及其应用J.中国地质灾害与防治学报,2022,33(04):92-97.8 唐言松.格构锚在无外倾结构面岩质边坡中的应 用J.中国资源综合利用,2022,40(08):80-82.9 刘建,彭府华,王春毅,张超,杨涛,闫伟峰,卢长 伟.多级框架锚索与微型抗滑桩群组合加固边坡 技术J.中国地质灾害与防治学报,2020,31(02):87-93.图6 格构加固边坡断面示意图a.菱型格构b.人字型格构c.弧型格构图5 格构加固边坡的结构型式、参考文献：1 殷跃平.地质灾害风险调查评价方法与应用实 践J.中国地质灾害与防治学报,2022,33(04):华北自然资源地质环境2023.2总第113期022023年段 鹏：支挡结构在崩塌、滑坡地质灾害治理中的应用105104塌和崩塌，宜适当削坡后采用浆砌片石挡墙和现浇筑混凝土格构或预应力混凝土格构（PC格构）进行支挡，并利用锚杆或锚索加以固定。该方法也称为格构加固技术，其原理是以格构结点处的锚杆或锚索为基点，承担边坡坡体的剩余下滑力或土压力，并转换为锚杆或锚索提供的锚固力，将其传递到稳定的地层，使边坡处于稳定状态。格构加固型式可采用菱型、弧型或人字型，如图5所示。(上接第101页)目前，该技术已广泛应用于山区公路、铁路边坡治理中。格构加固边坡前，需要注意在边坡削坡开挖过程中，选取适当的坡率及坡面形态，同时尽量避免使用爆破开挖，建议使用铁锹等常规工具进行机械开挖。采用分步开挖，多台阶形式，台阶宽度宜采用1.52.0 m，每个台阶及坡面均设有截水沟、排水沟等排水设施，如图6所示。3 结论崩塌、滑坡是最常见的地质灾害，其发生往往具有突发性，且危害性大。1）坡度较缓（i40）具有明显滑动面的小型滑坡，宜采用钢筋混凝土重力式挡墙。2）对于坡度较缓（i40）具有明显滑动面的大型滑坡，宜采用抗滑（排）桩或带锚索的抗滑桩、锚杆与钢筋混凝土格架联合使用。3）对于坡度较陡（i40）的小型滑坡、局部滑塌和崩塌，宜适当削坡后采用浆砌片石挡墙和现浇筑混凝土格构或预应力混凝土格构（PC格构）进行支挡。设需要严格遵守国家调查标准，获取准确的属性信息和图形信息，并有序输入，以实现不动产数据的交换和共享，提升不动产数据管理与利用水平，实现土地综合管理，从而促进土地制度改革的深化。2 张西军,吕东洋,薄成.不动产数据房地一体整合 关键技术研究J.测绘与空间地理信息,2019,42(02):190-193.3 焦汉科,易家莉,刘振荣.不动产登记房地存量数 据整合技术路线研究:以广州市增城区为例J.地理信息世界,2019,26(01):132-138.4 姚斌.农房地一体不动产登记发证工作的实践与 探索J.中小企业管理与科技,2019(04):112-113.5 倪婷.房地一体农村不动产登记的价值与注意点 J.农家致富顾问,2020(14):258.参考文献：1 万祖海.不动产登记房地一体数据整合技术与实 践J.华北自然资源,2019(04):62-65.5-6.2 薛强,唐亚明,白轩.吕梁山区大宁县城地质灾害 破坏模式及风险管控J.山地学报,2021,39(01):151-162.3 胡荣华,余海忠.抗滑支挡结构在国内外的发展 J.施工技术,2010,39(S1):63-70.4 王俊杰,王闻贵,原瑞杰,李亚容.黄土地区崩塌 滑坡地质灾害治理措施分析J.华北自然资源,2022(01):50-52.5 龚林晋.论崩塌、滑坡地质灾害的综合性工程治 理方案设计J.世界有色金属,2018(01):189-190.6 王章云,杨钦富.注浆型圆形抗滑桩在松散层滑 坡中的应用研究J.土工基础,2022,36(03):370-374.7 石洋海,王贤能.力法计算锚索抗滑桩内力分担 比及其应用J.中国地质灾害与防治学报,2022,33(04):92-97.8 唐言松.格构锚在无外倾结构面岩质边坡中的应 用J.中国资源综合利用,2022,40(08):80-82.9 刘建,彭府华,王春毅,张超,杨涛,闫伟峰,卢长 伟.多级框架锚索与微型抗滑桩群组合加固边坡 技术J.中国地质灾害与防治学报,2020,31(02):87-93.图6 格构加固边坡断面示意图a.菱型格构b.人字型格构c.弧型格构图5 格构加固边坡的结构型式、参考文献：1 殷跃平.地质灾害风险调查评价方法与应用实 践J.中国地质灾害与防治学报,2022,33(04):华北自然资源地质环境2023.2总第113期022023年段 鹏：支挡结构在崩塌、滑坡地质灾害治理中的应用