云南省迪庆县变电站附近山体滑坡治理措施研究.pdf

2712023年4月江西建材工程技术与应用云南省迪庆县变电站附近山体滑坡治理措施研究杨鱼超，许汉华，李军？,樊达波，李昊熹1.中国有色金属工业昆明勘察设计研究院有限公司，云南昆明650051;2.云南省建筑工程设计院有限公司，云南昆明650501;3.云南省国土资源规划设计研究院，云南昆明650216摘要：滑坡是斜坡破坏形式中分布最广、危害最严重的一种地质灾害，我国是世界上受滑坡灾害损失最为严重的国家之一。文中针对云南省迪庆县变电站附近山体滑坡进行研究，探讨滑坡形成的构造、地层岩性等地质环境概况；比选滑坡抗滑桩、预应力锚索、钻孔注浆等治理方案；提出了针对该滑坡的综合治理方法和措施，即采用在滑坡体中上部压力注浆+下部预应力锚索的方法，最后对滑坡治理过程中的监测工作进行了讨论。关键词：山体滑坡；治理措施；钻孔注浆；锚索中图分类号：P694文献标识码：A文章编号：10 0 6-2 8 9 0（2 0 2 3）0 4-0 2 7 1-0 3Study on Landslide Control Measures Near DiqingHydropower Station in Yunnan ProvinceYang Yuchao,Xu Hanhua,Li Jun,Fan Bo,Li Haoxi?1.Kunming Prospecting Design Institute of China Nonferrous Metals Industry Co.Ltd.,Kunming,Yunnan 650051;2.Yunnan Architectural Engineering Design Institute Co.Ltd.,Kunming,Yunnan 650501;3.Yunnan Institute of Land and Resources Planning and Design,Kunming,Yunnan 650216Abstract:Landslide is one of the most widely distributed and serious geological hazards in the type of slope damage.Our country is oneof the most serious countries affected by landslide disaster in the world.According to the landslide near the substation in Diqing County,Yunnan Province,this paper studies the geological environment such as the structure and lithology formed by the landslide.Comparison andselection of anti-slide pile,prestressed anchor cable,borehole grouting and other treatment schemes;The comprehensive treatment methodsand measures for the landslide are put forward,that is,the measures of pressure grouting in the middle and upper part of the landslide andprestressed anchor cable in the lower part are used to treat the landslide.Key words:Landslides;Management measures;Borehole grouting;Anchor rope0引言云南省地质灾害频发，滑坡等地质灾害给当地经济建设、人民生命及财产安全带来巨大威胁，因此，研究当地滑坡的成因与防治具有重要的理论与现实意义。马盛国 1 为了达到检验滑坡治理效果，为龙王坪地区滑坡治理设计方案的研究提供可靠的参考数据，提出了监测设计方案。孔祥国 2 通过对滑坡治理工程中各种措施的特性分析，结合工程实例，探讨了滑坡治理优化设计的要点，提出了滑坡治理工程的优化设计思路。王同如 3 用仰斜角度不大的平卧钻机在滑坡体的含水层内钻孔，在孔内安装硬质塑料管或钢管排除地下水，以稳定滑坡。林昌威 4 结合工程实例，对滑坡防治措施的特点、滑坡治理方案的优化设计进行了阐述。张剑 5 应用混凝土抗滑桩、锚索、锚杆、排水以及挂网喷播复绿等技术，成功完成了焦山索道上站滑坡治理工程。周德辉 6 结合阳泉矿区开采滑坡的具体工程实例，分析了山体下开采引起的滑坡特征，提出了防治措施。1地质概况作者简介：杨鱼超（19 7 2-），男，云南大理人，硕士，高级工程师，主要研究方向为岩土工程设计施工。本文研究区域地处千湖山东边山脚，地势险阻，纵向切割程度深。从该地区地形可以看出，北边与西边地势高于南面与东面，山体海拔高且伴有峡谷，地貌容易被侵蚀。经多次现场踏勘确定，滑坡体位于一个角度比较大的陡坡上，角度大约为46左右，是一个自然形成的陡坡，少部分被当地农民开垦过，其他大部分位置长有植被，乔木最多，有的地方还长有灌木。边坡总体呈南西高北东低的地势，滑坡地段有四户居民，共14人，边坡坡脚临近国道2 14线有7 户居民，共40 人，并有卡卓希望小学、2 2 0 kV迪庆变电站。该研究地区处于中国东南部与东南亚地区的“夕”字形构造体系、南北向构造带及华夏构造等三部分构造的交界处。露出地表的岩石类型为Pz2中二叠纪时期到晚二叠纪时期形成的四川峨眉山玄武岩，岩体表现为块状完整结构。自然形成的裂缝比较清晰，每条裂缝的长度大约为2 4m，裂缝与裂缝之间的宽度为2 5 5 0 cm。自然形成的裂缝跟岩石的整体构造有很大关系，每一处露出地表的岩石形成的缝隙都不一样，但在自然情况下产生的裂缝或与整个坡体平行，或垂直，每一处缝隙将一大块岩石分割成许多较小的岩石，这些小岩石容易形成塌陷。本次研究区域没有很复杂的岩层结构，地表的主要组成部2722023年4月工程技术与应用江西建材分为第四系松散层，该岩层由具有黏性的土以及砾石构成，分布不均，各个地方薄厚不一，造成这种现象的主要原因是岩石崩塌与坡积。下层岩石主要类型为Pz2中二叠纪时期到晚二叠纪时期形成的四川峨眉山玄武岩。各地层岩性及分布特征见表1。表1地层岩性及分布表地层系统代号厚度/m地层岩性分布特征界系统组褐灰、灰黄色黏性土广泛分布于勘新第及青灰、灰色碎块察区及勘察生四Q.oldl500中等 强风化，节理外围，大部分裂隙较发育。为第四系所覆盖。区内人类活动主要有民居建设及局部开垦种植活动，主要集中在滑坡体上。由于滑坡体被开垦为旱地，破坏了原有植被，有利于地表水的富集及人渗，导致滑坡段黏性土含水量有较大增加，对滑坡的形成起着推动作用。当地村民每天浇灌滑坡体上的农作物也使得地表水渗透更加容易。当地政府为了解决滑坡体南边居民的吃水问题，启动了引水工程建设，但存在漏水现象，地表水不断渗透加快了滑动面的贯通。滑坡区域内的人类常年的活动、坡体下游螺丝湾水电站建筑需要贯穿滑坡体内部修建引水隧洞，根据调查发现，隧洞附近的滑坡比较严重。2滑坡治理方案比选滑坡治理目前有多种方法，如抗滑桩、预应力锚索、钻孔注浆等。该滑坡治理应结合现场实际情况，综合分析比较治理方案。（1）抗滑桩方案。该边坡主要地层为岩层，抗滑桩成桩比较困难，必须放炮将岩石震碎才能施工，放炮产生的震动对滑坡、边坡及下部隧洞危害很大，对坡体其他部分稳定的自然状态也将产生较大影响，故该方案不适合。（2）预应力锚索方案。山体下部隧洞施工时出现塌现象，滑坡区土体松动，下部可能存在空洞，锚索方案可以阻止滑坡体水平方向移动，但解决不了竖向变形，且占用耕地面积比较大，故排除该方案。（3）钻孔注浆方案。对滑坡区土体特别是滑动带土体注浆，改变土体强度，提高C、值，可使坡体达到稳定要求，该方案也可以一定程度填充原坡体内的孔洞空隙，有效控制地层沉降。综合分析比较，本次滑坡治理最终采用钻孔注浆与锚索相结合的方案。3滑坡治理措施钻孔注浆可以有效提高土体抗剪强度，增强坡体稳定性，同时可以一定程度填充坡体内孔洞空隙，形成瓶塞效应，防止地表水下渗把土体中的细颗粒带走。本次滑坡治理采用在滑坡体中上部压力注浆+下部预应力锚索的措施进行。先对滑坡区上部土体压力注浆，提高土体的C、值，当置换率m=2.5%时，取用注浆体C=1.0MPa，处理后，滑坡抗剪强度指标可以提高到C=27.5kPa。滑坡体注浆后，考虑土体强度提高，第二次计算滑坡推力。此时，当推力安全系数K=1.15时，2-2剖面需要支挡的力为7 5 0 kN/m，据此采用预应力锚索结构对滑坡进行支挡治理。坡体上设置截洪沟，确保地表水有效排走，同时对滑坡范围内的村民生活用水管道进行检修，防止生活水渗人坡体。滑坡范围内裂缝采用自流灌浆封闭，防止地表水流人。本工程主要为锚索和钻孔注浆两部分。结合现场地质情况，影响工期的施工工序是锚索施工。由于锚索孔与7、8 条带注浆孔垂直方向上存在相交，因此先进行7、8 条带注浆施工，完成后才能进行锚索施工，同时进行其他注浆条带的施工。注浆施工和锚索施工前都要对表层耕土进行清除，形成注浆平台和2.8 m高的锚索斜坡，待注浆和锚索施工完成后又要将耕土回填。滑坡区上部土体注浆，主要通过水泥浆液对地层孔隙进行填充，提高土体的C、值和滑坡抗剪强度指标。注浆孔横向条带布置，每个条带三排孔，间距1.7 5 m，1 6 条带三角形布置，7 8 条带矩形布置，孔径均为13 0 mm，孔深根据不同端面为7.0 14.0 m。边坡地层为黏性土含块石、碎石地层，结构比较松散。常规成孔工艺速度较慢并容易塌孔，很难保证成孔质量，且钻进用水的渗漏会诱发边坡失稳。考虑到上述因素，施工采用风动潜孔锤钻进。表层松散层必要时采用偏心跟管钻进。锚索孔径为130mm，若采用跟管钻进，跟管段的孔径需为150mm，钻孔时倾角为9 0 度，钻孔结束后采用大风量高风压清孔，保证注浆管下到孔底锚索施工方案具体流程如下。（1）挖坡。为了使锚垫梁能够更好地承力，锚索位置要挖成高2.5 m，7 5 左右的坡面。坡面开挖应到达较硬土质，以便承受锚索张拉反力。（2）锚孔放点。挖坡后按设计及规范要求测放锚孔点位，并作出标示，锚孔位置、孔距偏差必须满足设计和规范要求。当锚孔点位与实际地形不适应时，在征得设计方同意的情况下进行适当调整。（3）钻孔。边坡地层为块石、碎石地层、结构比较松散。常规成孔工艺速度慢并容易塌孔，很难保证成孔质量，给锚索安装带来不便。且钻进用水的渗漏会诱发边坡失稳。考虑到上述因素，施工时，采用风动潜孔锤钻进。松散层必要时采用偏心跟管钻进。锚索孔径为130mm，若采用跟管钻进，跟管段的孔径需为150mm，成孔深度比理论值深1.0 m作为沉淀段。钻孔时倾角为2 5，钻孔结束后采用大风量高风压清孔，确保水泥浆体与岩体之间的黏接强度。（4）浆液配制。采用P042.5纯水泥浆，水灰比为0.3 8 0.5，注浆体强度不小于2 5 MPa。为保证注浆体的密实和浆体与土层的紧密接触，提高锚索的抗拔力，本工程采用一次常压注浆、多次补浆的方法。一次常压注浆在锚索安放后立即进行，并且按水下混凝浇筑的方法自下而上进行。拔浆管时，确保注浆管在浆液中的埋置深度不小于4m，再逐步拔出浆管，待孔口返出纯水泥浆后，方可将注浆管全部拔出。水泥浆凝固收缩后，再进行多次补浆，对水泥浆收缩形成的空隙进行充填，保证锚索体完全被浆液包裹。4滑坡防治监测根据滑坡防治工程分级，应建立地表与深部相结合的综合立体监测网，并与长期监测相结合。在施工期间，监测结果应作为判断滑坡稳定状态、指导施工、反馈设计和检验防治效果的重要依据。监测数据采集应尽可能采用自动化方式，数据处理须在计算机上进行，包括建立监测数据库、数据和图形处理系统、趋势预报模型、险情预警系统等。滑坡监测需形成滑坡体险情预警标准，并在施工过程中逐步完善。监测方需定期向建设单位、监理单位、设计单位等提交监测报告，必要时，提供实时监测数据。测试点位地面变形监测结果如图1、图2 所示，可见施工完成后，地面变形速率明显降低，边坡处于稳定状态，所选273：上接第2 7 0 页）上接第2 6 8 页）2023年4月江西建材工程技术与应用滑坡治理方案切实有效。25.024.524.0o/鲁2抗滑桩施工21.0完成20.520.0日8 8186日8 0日8 8X罗时间/d图1高程累计变形曲线75.074.073.068.0抗滑桩施工67.0完成66.065.0日8 8日8 6日8 0日8日8日8日8 9日8日8 8日8 6日8 0时间/d图2平面累计变形曲线算机控制各吊点的同步性；液压动力及压力变化保持稳定，油缸、油路无泄漏及其它异常情况；锚具是否有脱锚情况、锚片及螺钉的固定状况；钢绞线从提升器顶部穿出是否顺畅；液压锁（液控单向阀）、软管及管接头、行程、锚具传感器及其导线是否感应正常。4.2.3提升就位钢桁架结构提升到设计高度附近时，减缓提升速度或暂停整体提升，局部有差异的通过微调的方式精确差异点；到达设计位置后，锁定提升系统，保证整个桁架结构稳定后进行对接杆件的施工。4.2.4分级卸载提升完成后，按一定比例分级卸载时需要观察提升系统是否运转正常，无异常的情况下，可完全卸载至钢绞线不再受力的状态。5结语钢架连廊液压整体提升在狭小空间满足施工需求的同3结语综上所述，混凝土结构加固技术种类繁多，常用的加固技术有增大截面、黏接外包钢、置换混凝土、结构灌缝等。在工程实践中，必须综合考虑各种影响因素，优化加固方案，保证建筑结构的稳定可靠。参考文献【1】吴荣华.钢筋混凝土建筑结构加固改造技术的应用实践【J】.四川水泥，2 0 2 1（12）：10 2-10 3.2赵磊.钢筋混凝土建筑结构加固改造技术及其在工程中的应用【J】.住宅与房地产，2 0 17（2 7）：19 7.3道杰.钢筋混凝土结构的建筑加固改造关键技术分析J。山东5结语本文针对云南省迪庆县变电站附近山体滑坡进行研究，探讨了滑坡形成的构造、地层岩性等地质环境概况；比选滑坡抗滑桩、预应力锚索、钻孔注浆等治理方案；提出了在滑坡体中上部采用“压力注浆+下部预应力锚索”进行综合治理的措施，最后对滑坡进行了监测。监测结果表明，滑坡变形速率明显降低，边坡处于稳定状态，治理效果良好。参考文献【1马盛国.龙王坪滑坡治理方案设计与研究【D.成都：西南交通大学,2 0 0 6.【2 孔祥国.滑坡治理措施的特性与优化设计探讨【J.岩土工程技术,2 0 0 6（6）：2 8 7-2 8 9,3 2 3.3 3王同如.水平钻孔排水在王岗滑坡治理中的应用J】.水利建设与管理，19 9 9，19（4）：45,6 0.【4】林昌威.对滑坡防治工程的分析探讨J】.建材与装饰（中旬刊），2008（7)：2 6 2-2 6 3.5巧张剑.江苏镇江焦山索道上站滑坡治理中技术方法的应用【J】。江苏地质，2 0 0 7，118（3）：2 8 1-2 8 4.6周德辉.山区开采滑坡的成因、机理分析及防治措施【J】.贵州科学，19 9 9（3）：2 0 8-2 14.时，可以满足质量控制和降低安全风险等级。本文结合实际项目，针对钢桁架连廊液压整体提升施工技术进行分析和说明，希望为后期实施的类似项目提供现场施工借鉴。参考文献【1吕为仓.武汉市民之家大型钢桁架整体提升关键技术D.武汉：武汉理工大学.2 0 13.23王奎栋，王旭坤，姚淳.钢结构桁架连廊”分段吊装，高空散拼施工技术J.建筑技术，2 0 2 1，5 2（4）：33肖建文，余伟华.大跨度超重钢连廊整体提升施工技术J.钢结构施工技术，2 0 19（9）3 4：8 6.4 3王奎栋，王旭坤，姚淳.钢结构架连廊”分段吊装，高空散拼施工技术J】.建筑技术，2 0 2 1，5 2（4）：3.5仇天青，鲁昌伍，钱艺柏，等.大跨度钢桁架连廊超高钢管独柱施工技术J】.建筑技术，2 0 2 1，5 2（10）：3.6具段于师.超高层大跨度钢结构连廊整体提升施工技术分析【J】。中国建筑金属结构，2 0 2 1（3）：43.农业大学学报：自然科学版，2 0 17，48（4）：5 11-5 15.：【4】李冰.钢筋混凝土建筑结构加固改造技术及其在工程中的应用D.石家庄：石家庄铁道大学，2 0 16.5娄德利.浅谈建筑结构钢筋混凝土加固技术方法J】.黑龙江科技信息，2 0 12（13）：2 7 9，12 7.6武乾，李娜，胡鑫，等.钢筋混凝土旧工业厂房主体结构的改造加固风险研究J】.中国安全生产科学技术，2 0 19，15（3）：16 7-17 3.7美裴兴旺，李慧民，孟海，等。多因素耦合作用下建筑火灾后加固施工过程风险性评估J】。中国安全生产科学技术，2 0 16，12（7）：156-162.【8 吴启祥.建筑结构加固新技术一混凝土结构碳纤维加固技术J】广东科技，2 0 0 5（2）：5 8-5 9.【9】田飞.钢筋混凝土结构改造施工中加固方法优选研究D.西安：西安建筑科技大学，2 0 15.