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1超大型滑坡灾害的认识与治理中国中铁科学研究院有限公司廖小平研究员边坡工程理论与滑坡防治技术中铁西北科学研究院中铁西北科学研究院超大型滑坡灾害的认识与治理超大型滑坡＿认识过程1超大型滑坡＿治理对策2边坡与滑坡＿异见论谈3边坡工程理论与滑坡防治技术中铁西北科学研究院中铁西北科学研究院滑坡灾害形势v随着我国交通工程建设的快速发展，高等级道路（尤其是高速公路）日益增多。Ø由于高速公路技术标准高，在山区较复杂的地形地质背景条件下，边坡与滑坡病害经常困扰和制约山区公路工程建设，特别是，灾害事故发生较为频繁，给当地工程建设、经济发展和人民生活造成了极大的危害和威胁。边坡工程理论与滑坡防治技术中铁西北科学研究院中铁西北科学研究院罗长高速路堤滑坡20042004年年v福州罗长高速公路马尾到琯头段长柄高架桥往北500米处发生大面积塌方，塌方路段长度约70米，塌陷落差达15米左右。边坡工程理论与滑坡防治技术中铁西北科学研究院中铁西北科学研究院浙江甬台温高速公路滑坡20042004年年v浙江省温州甬台温高速公路柳市附近突发大面积山体滑坡事故，致使温州大桥白鹭屿至乐成镇的高速公路全部瘫痪。边坡工程理论与滑坡防治技术中铁西北科学研究院中铁西北科学研究院贵州遵赤高速滑坡20152015年年v2015年1月4日下午下午3时39分左右，贵州省遵义市习水县二郎乡遵赤高速二郎乡往仁怀市方向路段发生山体滑坡，导致多辆车被埋，交通中断。2边坡工程理论与滑坡防治技术中铁西北科学研究院中铁西北科学研究院浙江丽水滑坡20152015年年Ø11月13日22时50分许，丽水市莲都区雅溪镇里东村发生山体滑坡，塌方量达30余万立方米，滑坡一直延伸至高速路边，导致27户房屋被埋，房屋进水21户。浙江丽水滑坡边坡工程理论与滑坡防治技术中铁西北科学研究院中铁西北科学研究院浙江丽水滑坡边坡工程理论与滑坡防治技术中铁西北科学研究院中铁西北科学研究院工程建设与滑坡灾害发展趋势v近年来，山体滑坡频发，灾害损失严重；病害性质复杂，滑体规模巨大；治理工程困难。§滑体规模分类（滑坡区岩土工程勘察与整治）小型滑坡：4万m3中型滑坡：4~30万m3大型滑坡：30~100万m3巨型滑坡：100~500万m3超巨型滑坡：＞500万m3超大型滑坡超大型滑坡边坡工程理论与滑坡防治技术中铁西北科学研究院中铁西北科学研究院主要内容1.认识过程2.治理对策3.几点见解①滑坡概况②变形历史③认识过程④破坏特征⑤产生原因⑥滑动机理①稳定性分析②滑坡推力计算③治理工程对策①边坡稳定分析②滑坡推力计算③高边坡与滑坡④监测预报技术箭丰尾超大型滑坡箭丰尾超大型滑坡边坡工程理论与滑坡防治技术中铁西北科学研究院中铁西北科学研究院1.1箭丰尾滑坡概况箭丰尾滑坡205国道永武高速公路边坡工程理论与滑坡防治技术中铁西北科学研究院中铁西北科学研究院箭丰尾山体滑坡全貌永武高速205国道3边坡工程理论与滑坡防治技术中铁西北科学研究院中铁西北科学研究院滑坡与工程的关系BBCCAAGK0+850~GK1+110GK1+110~+250GK1+250~+445箭丰尾山体滑坡三段路堑边坡与一个山体滑坡边坡工程理论与滑坡防治技术中铁西北科学研究院中铁西北科学研究院地形地貌特点Ø前缘位于文川河冲刷凹岸，总体具有明显的负地形或凹陷地形的特点。Ø主体可以分为左右即A、B两个区段或两个条块，A、B两条以中部较深冲沟为界，在地形上都具有陡缓相间的多级台阶地貌，其中，A条的台阶状块体更为发育。Ø具有古老滑坡体的地形地貌特点，滑体规模特别巨大，属重大的不良地质病害体。Ø由于其古老滑坡规模巨大，后期地貌改造作用强烈，不易被察觉或辨识。AB边坡工程理论与滑坡防治技术中铁西北科学研究院中铁西北科学研究院滑坡坡体结构Ø上覆较厚坡残积层，下伏二叠系童子岩组中薄层粉砂岩、炭质粉砂岩及其风化层。Ø软弱夹层和构造破碎带发育。l炭质泥岩夹层；l炭质粉砂岩夹层；l炭质粉砂岩破碎带。边坡工程理论与滑坡防治技术中铁西北科学研究院中铁西北科学研究院区域地质构造Ø位于闽西南拗陷带，地处不对称向斜的东翼，向斜轴部位于文川溪，西侧岩层陡倾（倾角30°～50°），东岸岩层缓倾（15°～25°），且呈舒缓波状。Ø区内岩层产状较为紊乱，倾角变化较大。Ø该场区内还发育两条区域构造，分别为近南北向断层F1和北东向断层F2从坡体前部和右侧穿过。边坡工程理论与滑坡防治技术中铁西北科学研究院中铁西北科学研究院水文地质Ø年降雨量1500～1800mm；Ø场内常年有水的冲沟有三条，近东西向分布；Ø坡脚为文川河。Ø区内发育地下水主要为坡残积风化层孔隙水和基岩裂隙水，水量较为丰富。文川河冲沟边坡工程理论与滑坡防治技术中铁西北科学研究院中铁西北科学研究院箭丰尾超大型滑坡灾害Ø箭丰尾山体滑坡主要由A段和B段两个自然山体组成，变形滑坡体横宽约400m，纵长500~600m，平均厚约30m，总体积约600万方。古老滑坡体积达1000万方。Ø形成一个超巨型的山体滑坡地质灾害。4边坡工程理论与滑坡防治技术中铁西北科学研究院中铁西北科学研究院1.2变形历史2007200820092010六个变形发展时期六个变形发展时期2008年4月~6月，产生2次较大规模坍塌或坍滑2009年7月中旬，国道和高速公路挡墙变形破坏，深部位移监测孔剪断，并发现山体变形。由于持续强暴雨的作用和影响，诱发本段山体的严重变形和破坏，逐渐体现为清晰的古老滑坡体的局部或较大范围的复活。对国道与高速公路路面及抗滑工程结构等造成严重的变形和破坏。2007年12月，路堑边坡开挖接近坡脚，产生局部边坡滑坡。始于国道路基维护止于治理生效边坡工程理论与滑坡防治技术中铁西北科学研究院中铁西北科学研究院1.3认识过程全面认识阶段根治工程作用整体变形收敛期2011年1~12月深入认识阶段应急工程效果山体变形缓和期2010年7~12月确定认识阶段山体滑坡形成山体变形发展期2010年1~6月混沌认识阶级山体滑坡过渡山体变形孕育期2009年简单认识阶段边坡崩塌滑坡坡体变形活跃期2008年直觉认识阶段开挖卸荷变形坡面变形触发期2007年认识过程变形性质发展历史时间边坡工程理论与滑坡防治技术中铁西北科学研究院中铁西北科学研究院第1阶段：直觉认识阶段Ø2007年，在坡面变形反映期，从国道路基边坡开挖产生不利结构面受力而松弛张开或挤压外错，到局部沿结构面产生的坍塌掉块或楔体破坏等坡面变形反映，由于路堑边坡高度不大，基本认为属于开挖卸荷变形性质。这个阶段对该滑坡的认识，可以认为是一种限于局部范围内的直观判断和分析，即直觉认识阶段。该阶段对这种边坡病害的危害性认识不足，更主要的是因该古老滑坡规模特别巨大，受道路工程勘察范围和技术水平局限而遗漏判识这一重大不良地质病害，为后续工程建设埋下了隐患。边坡工程理论与滑坡防治技术中铁西北科学研究院中铁西北科学研究院第2阶段：简单认识阶段Ø2008年，在坡体变形活跃期，该段路堑边坡出现坡面变形反映以后，由于没有上升到边坡滑坡甚或山体滑坡的病害认识和判断，对其边坡防护加固力度不足，是其路堑边坡产生坍塌和滑坡病害的主要原因。这一阶段虽然对B区段路堑边坡进行了工程地质补勘工作，但对该滑坡的认识仍停留在片面的判断和简单的分析上，即还处于简单的认识阶段，错失发现该重大地质灾害隐患的良好时机。边坡工程理论与滑坡防治技术中铁西北科学研究院中铁西北科学研究院第3阶段：混沌认识阶段Ø2009年，其路堑边坡变形进一步发展和扩大，并牵引山体变形开裂，已初现山体滑坡病害迹象。遗憾的是，在这一山体变形孕育时期，该滑坡的认识出现了重大分歧，一部分认为是古老滑坡复活诱发山体滑坡变形的前期反映，一部分则把路堑变形和山体变形分离开来分析，且后者掌握了主导。这一阶段对该滑坡的认识可以说处于一种混沌的认识阶段，遗憾地错过了对漏判错误的纠正和弥补，潜伏了极大的危害和威胁。边坡工程理论与滑坡防治技术中铁西北科学研究院中铁西北科学研究院第4阶段：确定认识阶段Ø2010年1~6月，山体变形已处于发展期，逐渐体现出清晰的古老滑坡体的复活，对国道与高速公路路面及抗滑工程结构等造成了严重的变形和破坏，不幸地验证了大规模山体滑坡的观点。值得一提的是，由于在前期混沌认识阶段，有的认识尚较模糊或存在争议，为此布设了较多数量的深部位移监测，特别抗滑桩内测斜管被剪断，这些都为该古老滑坡的定性奠定了无可争辩的数据依据，即终于来到了确定认识阶段。永武高速公路A1-7高边坡监测钻孔HP8深度－位移累积曲线(A方向)-8-4048121620242832364044485256606468727680848812345678910111213141516171819202122232425262728293031323334孔深(m)位移(mm)2010.06.032010.06.102010.06.195边坡工程理论与滑坡防治技术中铁西北科学研究院中铁西北科学研究院第5阶段：深入认识阶段Ø2010年7~12月，对该滑坡的分析和判别，经过拨乱反正，统一了认识，并一致认为该超大型滑坡灾害威胁极为严重，必须立即启动抢险救灾。通过采取前缘反压、后部减重和坡体排水等应急工程措施，有效控制了该滑坡的变形和发展，对该滑坡的认识也取得了更进一步的深入认识，即深入的认识阶段。ZB28滑移速率-时间曲线-1-0.500.511.52011-5-192011-6-182011-7-182011-8-172011-9-162011-10-162011-11-152011-12-152012-1-142012-2-132012-3-142012-4-132012-5-132012-6-122012-7-122012-8-112012-9-102012-10-102012-11-92012-12-92013-1-82013-2-72013-3-92013-4-82013-5-82013-6-72013-7-72013-8-62013-9-52013-10-5日期速率（mm/d）边坡工程理论与滑坡防治技术中铁西北科学研究院中铁西北科学研究院第6阶段：全面认识阶段Ø2011年1~12月，是对该滑坡进行全面整治的时期，即采泄水隧洞引排滑坡地下水，采用锚索抗滑桩作为主体抗滑支挡工程，并对损毀抗滑挡墙进行补强修复，以及大量的边坡锚固等综合整治工程措施，从而使该山体滑坡变形逐渐收敛并趋于稳定，系统地验证了前期的分析和判断，对该滑坡的认识进入一个全面的认识阶段。三明市永安箭丰尾滑坡监测钻孔ZB27-2深度－位移时间曲线(A方向)-808162432404856647280889612345678910111213141516171819202122232425孔深(m)位移(mm)2011.09.202011.09.272011.10.062011.10.152011.10.272011.11.132011.11.272011.12.142011.12.302012.01.102012.02.072012.02.152012.03.062012.03.122012.03.162012.03.232012.04.102012.04.162012.05.042012.05.082012.05.122012.05.152012.05.21边坡工程理论与滑坡防治技术中铁西北科学研究院中铁西北科学研究院1.4破坏特点Ø山体变形：主要表现为自然山坡后部环形拉裂下错，滑坡两侧羽状或雁行拉裂贯通和延伸，滑坡深部剪切滑移迹象明显；Ø边坡变形：主要表现为开挖边坡剪切外错、挤压变形、或者局部坍塌等；Ø路面变形：主要表现为国道水泥混凝土路面变形开裂、高速公路沥青混凝土路面隆起、以及国道与高速公路中间挡墙剪裂和公路边沟挤压破坏等；Ø抗滑工程结构破坏等：主要表现在抗滑挡土墙剪裂、框架地梁剪断、锚索锚头拉断或崩裂、以及抗滑桩剪断破坏等。边坡工程理论与滑坡防治技术中铁西北科学研究院中铁西北科学研究院A区后缘拉裂下错边坡工程理论与滑坡防治技术中铁西北科学研究院中铁西北科学研究院B区后缘拉