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滑坡防治100例(王恭先 王应先-2008)《滑坡防治100例》由王恭先和王应先编著,于2008年出版。本书以丰富的工程实践为基础,系统总结了国内外滑坡防治的典型经验和先进技术,为滑坡研究与治理提供了宝贵的参考资料。全书通过100个具体案例,详细分析了不同类型滑坡的成因、特征及其防治措施,涵盖了地质条件复杂、环境多样的实际工程场景。
书中内容分为理论基础与案例分析两大部分。前半部分介绍了滑坡的基本概念、形成机制及稳定性评价方法,后半部分则通过具体实例展示了滑坡防治的设计思路、施工技术和效果评估。案例涉及交通、水利、城镇建设等多个领域,具有广泛的代表性。作者结合现场勘察数据、监测结果和数值模拟等手段,深入探讨了各种防治技术的应用条件及其优缺点,如抗滑桩、锚索、排水工程、削方减载等。
本书不仅适合从事岩土工程、地质灾害防治的专业技术人员阅读,也对高校相关专业师生具有重要参考价值。它强调理论与实践相结合,突出了科学性、实用性和可操作性,为提高滑坡防治水平提供了重要指导。
从工程治理难易上将滑坡分为浅层(厚度<6m)、中层(厚度6~20m)、厚层(厚度20~ 50m)和巨厚层(厚度大于50m)滑坡。实践表明,厚度大于50m的巨厚层滑坡用人为工程已 很难进行治理,最好是绕避它。 2.分布特征 1)地形特征 滑坡多分布在河流宽谷段的斜坡上,自然坡度40°以下。峡谷段多崩塌和落石而少滑坡, 宽谷段因岩性软弱而易滑坡。我国地势从西向东分3个台阶,青藏高原平台上很少滑坡,但在 平台之间的斜坡地带滑坡十分发育。如由青藏高原向云贵高原和黄土高原的过渡地带,从云 南和四川西部到湖南、湖北西部至甘肃中东部及秦岭山区,是我国滑坡最发育的地带, 河流下切深度大的地区滑坡发育且规模巨大。如西藏东部和青海南部,山坡相对高差达 数百至数千米,发生规模巨大的滑坡,如前述的易贡滑坡和军功滑坡,体积达数千万至数亿立 方米。在河流两岸不同阶地发育期,产生了不同时期的古老滑坡,1986年作者在考察长江三 峡库岸滑坡时曾发现在长江岸边和I、IⅡI、III、IV级阶地后缘存在着不同时期的滑坡,它们是河 流不同时期冲刷所造成。最近在云阳至奉节高速公路建设中,在长江支流朱依河的Ⅲ级阶地 后缘开挖后发生了10余处古滑坡的复活,有堆积层滑坡,也有岩层滑坡。黄河及其支流沿岸
也有类似情况,如洒勒山老滑坡就发生在Ⅱ级阶地后缘,黄茨大滑坡也发生在黄河Ⅱ级阶地后 缘,并把IV级阶地卵石层错断。这些古老滑坡在选线时是应该注意的。 2)岩性分布特征 我国曾划分了10个易滑坡的岩组。黏性土因岩性软弱,持水性强,虽自然坡度只有十几 度,但开挖后发生滑坡众多,特别在一些盆地的边缘地带,如成都、汉中、安康、荆门、太谷、百色 等盆地。黄土由于垂直节理发育,岩性较弱,地表水下渗至下部隔水地层聚积后易形成滑坡, 它主要分布在黄土高原等地带,其规模与河流及沟谷切割深度有关,常成带状分布。堆积土滑 坡分布没有明显的地域规律,几乎所有的河沟岸坡脚的崩、坡、洪积层在适宜条件下都会发生 滑坡。唯冰层滑坡主要分布在青藏高原古冰川发育的地区。岩层滑坡中以砂岩、泥岩、页岩 及煤系地层中最多,也无明显的地域性,但构造发育、岩体破碎者更易滑动。 3)构造控制分布特征 地质构造对滑坡分布的控制作用十分明显,有以下特征: (1)区域性大断裂带造成岩体破碎,小构造发育,沿构造线滑坡常集中分布,既有堆积土滑 坡,又有破碎岩石滑坡。如宝鸡至天水铁路固川至伯阳段沿渭河大断裂带通过,发生了众多滑 坡,经多年治理而不稳定,最后在葡萄园车站东、西两段作桥避开了滑坡段。105号隧道也因 滑坡、错落而改线。位于渭河南岸的310国道也处于该断裂带内,施工中有一段因众多坍塌和 滑坡而改线。成昆铁路通车后有100余处滑坡,其中49%的滑坡分布在甘洛至普雄75km路 段,此段正是石棉一普雄区域性大断裂通过位置。运营后又发生了铁西、东莱河一号隧道、毛 头马一号隧道等滑坡。 (2)褶皱的控制作用主要表现在两方面,一是背斜轴部因岩体破碎而易发生滑坡,另一 方面是背斜或向斜的一翼形成倾向临空面的岩层面,在河流下切或人工开挖后形成众多岩 石顺层滑坡,有的规模巨大,如长江北岸的鸡扒子滑坡、重庆开县民国场滑坡(毁掉一村 庄)。20世纪50~60年代西南铁路建设中曾发生过许多砂页岩的顺层滑坡,发现岩层倾角 为15°~35°者最易发生滑坡,后在选线中尽量避开岩层顺倾地段,减少了病害。然而在万州 至梁平高速公路选线时仍将20km放在砂泥岩顺倾(倾角30°左右)地段,开挖后发生了30 余处滑坡。 (3)小构造的作用。除区域大断裂控制滑坡的线状分布外,小的断层、褶皱和节理等构造 对具体滑坡的发生也有重要作用,它们主要控制了滑动面的形成和滑坡的周界以及滑坡的分 级滑动,有时还为滑坡提供了地下水源。许多岩石顺层滑坡的滑动带为层间错动形成的泥化 夹层;许多块状岩石滑坡的滑动面为倾向临空的小断层或弧形节理面。如310国道天水段 K20处花岗片麻岩滑坡就是沿弧形大节理面发生的。秦岭山区某厂花岗岩高边坡滑坡是受小 断层影响沿倾临空的37倾角节理面滑动的,所以在滑坡与高边坡调查中应十分重视小构造 的调查与分析。 (4)地震带对滑坡分布的影响。地震是斜坡变形和滑坡发生的重要内动力。高地震烈度 区崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害很多就表明了这一点。在地壳抬升,河流下切形成有效临空 面的条件下,地震力促进了斜坡的失稳和滑动,尤其是那些大型、特大型滑坡,在我国云南西 部、西藏东部、四川西部、青海和甘肃东部由于地震烈度高和频发地震,滑坡灾害比其他地区严 重。在黄土地区,地震还造成了饱水粉土的液化,造成了高速远程黄土滑坡。 (5)降雨量与滑坡分布特征。滑坡的发生与水关系密切,同样地质地形条件下,降雨量大 的地区比于旱地区滑坡更发育,如我国西南地区年均隆雨量大于1000mm.其滑坡的发育程度
)均质黄土的旋转滑动;b)以下伏基岩为剪出口的旋转滑动;c)均质黄土沿缓倾基岩面滑动;d)新黄土沿老黄土 或古土壤层滑动;e)新、老黄土沿基岩顶面滑动f新、老黄土连同风化基岩一起滑动
a)软土上填堤滑动;b)沟容软土上填堤滑动:c)膨胀土弧形滑动;d)膨胀土沿基岩面滑动;e)膨屏
岩一起滑动;①残积黏土滑云
骨动:b)沿基岩面和堆积层间软弱层滑动:c多层、多级滑
4.滑坡的受力特点和复杂滑坡的区分 1)滑坡的受力特点 尽管滑坡的地质条件十分复杂,类型繁多,规模各异,但从力学角度分析,斜坡的失稳滑动 是在内外营力作用下其下滑力大于抗滑阻力的结果。对一个简单的滑坡来说,在平面上都有
牵引后部牵引段发生拉裂。之后牵引段和主滑段一同推挤抗滑段向前滑移,滑坡发生剧烈滑 动。随着滑体重心的降低和抗滑段的增长、增厚,下滑力减小,抗滑力增大,达到新的平衡状 态,滑坡又处于暂时稳定状态。
中国滑坡防治技术的发展
第一节中国滑坡防治技术发展的三个阶段
50多年来,我国的滑坡灾害防治技术经历了从无到有、从小到大、由浅人深、变被 到主动预防的发展过程,大体分为以下3个阶段
一、滑坡灾害频发、被动治理阶段(20世纪50年代至60年代中期)
20世纪50年代随着我国国民经济的恢复和发展,迫切要求铁路、公路快速发展,但由于 当时地质技术力量薄弱,经验不足,在山区铁路和公路建设中发生了众多病害,如崩塌、滑坡、 错落、塌、倾倒等,延误工期,增加投资,还给运营安全留下了隐患。其中尤以规模大、性质复 杂的滑坡,治理工期长,费用昂贵。如宝鸡至成都铁路穿越秦岭山区,发生各种病害2136处, 其中比较严重的滑坡76处,崩塌、坍塌337处,危岩、落石34处。铁路接轨后为治理病害(主 要是12处大滑坡)延迟一年才正式通车。通车后继续治理各种病害,仅宝鸡至广元段总投资 达4.7亿元,为原造价的1.6倍。鹰潭至厦门铁路全长693km,穿过武夷山和戴云山区,发生 各种病害3000处,其中严重者100余处,1962年因崩塌、滑坡、水毁累计中断行车达3个月 通车后继续治理病害花费4.6亿元,为原造价的1.15倍。 20世纪50年代修建的成都至拉萨川藏公路,地形地质条件极为复杂,相对高差达2000m 以上,崩塌、滑坡、泥石流、流沙、雪崩、雪埋灾害389处,其规模之大世界罕见。数十年来每年 雨季都中断运输,有时长达半年不能通车。治理各种病害和改建公路的费用达数十亿元。 这一时期病害多发的原因主要是: (1)对地质灾害的复杂性认识不足,缺乏“地质选线”的概念,基本上是按地形选线。对已 存在的古老滑坡没有认识,故许多车站选在了古老滑坡体上,开挖后滑坡复活。未能在选线中 避开不良地质地段。同时,受当时经济条件和技术水平限制,桥、隧少,路基多,大填大挖也是 个重要原因。 (2)高边坡数量多,高度大,又缺少相应的加固和防护措施
(3)有些大爆破施工邕宁县八鲤水泥年产25万吨水泥技改项目工程(滑模)施工组织设计,破坏了岩体的完整性。如宝鸡至成都铁路观音山车站大爆破施工 加快了施工进度,但通车后几十年崩塌、落石不断,一直到20世纪80年代才进行了较彻底的 治理。
随着“国际减灾十年”活动的开展,防灾减灾已成为各国政府的统行动。我国政府十分 重视防灾减灾工作,由政府、专业技术人员和广大群众相结合的群测群防体系已经形成,有效 避免了许多重大灾害。 总结几十年防治滑坡和高边坡变形的实践经验和研究成果,徐邦栋编著了《滑坡分析与防 治》2001),王恭先、徐峻龄、刘光代、李传珠编著了《滑坡学与滑坡防治技术》(2004),郑颖人、 陈祖煜、王恭先、凌天清编著了《边坡与滑坡工程治理》2006),马惠民、王恭先、周培编著了《山 区高速公路高边坡病害防治实例》(2006),由中铁西北科学研究院主编的《滑坡文集》已连续出