第３期 ２０１７年０９月 岩土锚固工程 ＹＡＮＴＵ ＭＡ０ＧＵ ＧＯＮＧＣＨＥＮＧ Ｎ０．３ 超大型滑坡防治原则与整治技术 吴志刚廖小平林灿阳 高和斌 （中铁西北科学研究院有限公司深圳南方分院） ［摘要］ 随着我国基础设施建设不断向山区等地质条件复杂区域延伸，经常会遇到超大型复杂滑 坡。由于该类滑坡具有隐蔽性强、地质基础差、规模庞大、机理复杂、危害性极高、治理费用昂贵等 特点，其治理效果对社会影响重大。本文结合多个超大型滑坡治理工程实践，在分析滑坡机理的基础 上，总结提炼出了超大型滑坡的防治原则和整治技术，对类似工程具有较强的参考指导意义。 ［关键词］ 超大型滑坡危害特征 防治原则 整治技术 随着我国经济的快速发展，大量铁路、公 了超大型滑坡的防治原则和整治技术。 路、水电和矿山等基础设施不断向山区延伸， 在建设过程中不可避免地人为改变了自然环境 和生态平衡，诱发各种地质灾害如滑坡、泥石 １ 超大型滑坡的危害及其特点 １．１超大型滑坡的危害 超大型滑坡一般隐蔽性极强，在勘察设计 阶段甚至滑坡变形早期阶段，很难被人们全面 认识，往往是变形体发展到一定规模才逐渐被 人们认清，因而在一定程度上延误了滑坡治理 的最佳时机。由于该类滑坡体巨大，破坏性极 强，因此在工程界影响力极强。表ｌ为超大型滑 流、崩塌等。尤其是超大型滑坡（一般体积 超过５００×１０４ｍ ）因具有隐蔽性强、地质基础 差、规模庞大、机理复杂、危害性极高、治理 费用昂贵而备受瞩目。实践中，受认知水平和 技术水平影响，成功与不足实例均不少，社会 影响重大。本文结合多个超大型滑坡治理工程 实践，在分析滑坡机理的基础上，总结提炼出 坡危害实例。 表１ 超大型滑坡危害实例 序号 滑坡名称 体积（ｘｌ０ ｍ ） 发生年份 ｌ 箭丰尾滑坡 ２ 海石湾滑坡 ３ 八渡滑坡 灾害情况 治理费用（万元） 超１００００ ３０００ ９２００ ６００ ６００ ５００ ２０１０ 威胁国道、高速公路及乡镇安全 １９９５ 威胁工业广场主、副井安全 １９９７ 破坏公路、渡口，威胁铁路车站安全 ４ 张家坪滑坡 ５ 戒台寺滑坡 ９００ ７００ ２００１ 破坏县乡公路，威胁高速公路安全 ２００４ 破坏千年古寺 ３０００ ６４００ 箭丰尾超大型滑坡为一古滑坡体的大规模 复活，滑坡变形体总体积约６００万方，古老滑坡 体积达到或超过１０００万方，在２０１０年暴雨复活 全，治理费用３０００余万元。八渡滑坡位于南昆铁 路黔桂两省交界的南盘江北岸，车站设在老滑 坡体上，１９９７年南盘江大洪水冲刷造成滑坡复 后，变形严重，威胁国道２０５线和高速公路Ｇ２５的 安全通行，采用锚索抗滑桩和排水隧洞治理，治 活，采用１１３根抗滑桩和泄水洞治理，花费９２００ 万元。张家坪滑坡为一超大型堆积层滑坡，长 １０００ｍ，宽３５０ｍ，厚３８ｍ，分为三级、三层。改移县 乡公路时引起中级浅层滑动，而下方的高速公路 理费用超１００００万元。海石湾上工业广场选址于 一超大型古老滑坡的上级平台上，施工中滑坡 滑动，严重威胁深６００ｍ的主、副井和变电站的安 还将挖深２０ｍ，可能引起中深层滑动，经分析只 第３期 ２０１７年Ｏ９月 岩土锚固工程 ＹＡＮＴＵ ＭＡＯＧＵ ＧｏＮＧＣＨＥＮＧ Ｎ０．３ Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ ２０１７ 对中级中层滑坡治理即花费３０００万元。戒台寺是 北京市的著名千年古寺，坐落于北京西山马鞍山 程中没有在坡体的后部设置防治工程，结果导 致２０１０年雨季后古滑坡的大面积复活。 ２．２综合比较、预防为主的原则 对超大型滑坡，一般在选线、选厂、选址 时应尽量避开，避免施工后超大型古老滑坡复 活和新生滑坡产生，这就需要有较详细的工程 麓，山梁长１２００ｍ。由于山坡前缘采煤采空区塌 陷，山坡失去支撑，逐级牵引失稳，造成山坡上 部的寺庙产生１００余ｍ的大裂缝，众多建筑物变 形，对文物古迹造成了严重危害，仅保寺工程即 花费６４００万元。 地质勘察和正确的评价。特别是对不能绕避的 超大型滑坡，应预测人类工程活动和自然因素 改变后超大型滑坡的稳定性，以便事先采用预 防措施，防止超大型滑坡发生。 ２．３一次根治、不留后患的原则 在对超大型滑坡整治工程进行设计时，首 通过以上实例可以看出，超大型滑坡危害 大，治理费用高，社会影响较大，因此在勘察 设计和治理阶段需要引起足够重视。 １．２超大型滑坡的特征 （１）超大型滑坡一般隐蔽性极强，在滑 坡周界裂缝未基本贯通之前，很难被技术人员 所察觉。 先要结合地质勘查资料和滑坡的动态变形数据 对超大型滑坡的危害性质有较为充分的认识， 要对目前超大型滑坡体所处阶段正确判断。治 理措施要足够的强大，以防止出现没有考虑到 的最不利因素的组合。以前有不少滑坡治理失 （２）超大型滑坡一般规模巨大，结构复 杂。常常有多条、多级、多层滑面，多个滑动 块体及多次滑动的特征，需查明各个条块、 级、层及块体之间的相互关系和稳定性。 （３）超大型滑坡成因复杂，类型各异。 通常有河流冲刷引起、有地震引起、有强降水 败教训中，或对其性质认识不准，或受经济条 件，经多次治理仍不稳定，滑坡稳定性继 续恶化、滑坡的范围逐渐扩大，结果多次治理 的费用总和远远大于一次根治的治理费用，而 且久治不愈的间接经济损失更大。 ２．４全面规划、分期治理的原则 超大型滑坡因结构复杂，规模巨大，治理费 用昂贵，短期内不易全部查其性质，应做出总体 而引起、更有不适当的人类工程活动引起，同 时其地质一般都比较复杂，存在软弱地层、夹 层或煤系地层，地下水丰富，需分别勘察与调 查分析。 （４）超大型滑坡一般地下水丰富，在暴 雨或雨季期间有明显地下水外渗，或在旱季有 以“泉眼”形式出露。 规划，分轻重缓急，先做应急工程防止灾害，再 做永久工程，逐步稳定超大型滑坡。第一期工程 完工后通过监测，再决定后续工程的实施。 ２．５快速反应、治早治小的原则 滑坡往往是由小型逐渐发展成为大型的， 超大型滑坡往往有多级，当前级变形后若不及 时治理，很容易牵引扩大其范围，增加治理难 （５）超大型滑坡发生后，产生的危害严 重，综合治理措施复杂，治理费用昂贵。 ２超大型滑坡的防治原则 ２．１加强现场调查、正确认识滑坡的原则 正确认识滑坡的类型、性质、结构、发 生机理、稳定状态和发展趋势是有效防治的地 质基础。大型滑坡常常由多条、多级、多层构 成，应分别查明它们的成因和相互关系，才 能分而治之。以往失败的教训多是地质工作不 足，判断失误造成的。 度和投资，因此应尽快勘察，尽早治理。 ２．６技术先进、经济合理、有利环保的原则 超大型滑坡治理应多方案精心比选，既要 符合超大型滑坡的地质条件，又要技术先进， 经济合理，有利于环境保护和方便施工，能够 快速稳定超大型滑坡。 箭丰尾超大型滑坡在国道改线期间由于当 时客观条件的并没有正确认识到滑坡的性 质，认为只是坡体的局部坍塌，前期的治理过 ２．７动态信息化设计施工原则 由于超大型滑坡的复杂性，单凭有限的勘 察难以彻底查清滑坡的所有情况，因此结合施 ・５・ 第３期 ２０１７年Ｏ９月 岩土锚固工程 ＹＡＮＴＵ ＭＡＯＧＵ ＧＯＮＧＣＨＥＮＧ ＮＯ．３ Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ ２０１７ 工挖基进一步查明超大型滑体结构，滑动面位 置和滑动方向等，验证设计参数和滑面位置是 否与实际一致，以便根据现场调整设计：施工 开挖对超大型滑坡的稳定有影响，必须讲究科 ３超大型滑坡的整治技术 国内外在治理滑坡时都是综合应用地表和 地下排水、减重、反压与支挡等工程措施。对于超 大型滑坡，地表和地下排水是优先考虑的措施， 学施工，保证施工安全和滑坡稳定，如分段跳 槽开挖抗滑桩，坡前反压，同时加强超大型滑 坡动态监测预警，控制爆破等。 它能有效降低地下水位和滑带土孔隙水压力，提 高滑带土强度，减小滑坡推力和支挡工程量。表２ 是常采用的一些工程措施治理超大型滑坡。 超大型滑坡防治的主要工程措施 类型 绕避措施 地表排水工程 地下排水工程 应急工程 表２ 支挡工程 １．滑体外截水沟 １．截水或支撑盲沟 １．减载工程 １．抗滑桩 工程 １．改移线路 ２．滑体内排水沟 ２．排水隧洞 ２．反压工程 ２．锚索抗滑桩 措施 ２．隧道避开滑坡 ３．自然沟防渗 ３．水平钻孔群排水 ３．应急排水措 ３．锚索框架或 ３．用桥跨越滑坡 ４．隧洞一孔联合排水 施 地梁 ５．渗井一孔联合排水 ４．锚索刚架桩 减重和反压工程是造价低、见效快的工程 措施，一般在应急工程中经常采用，有条件时 治理工程中总是优先采用。在不具备同时采用 条件时，可分别采用。多数情况下是先通过减 重降低滑动速度，减小滑坡推力，而后结合支 挡工程共同稳定超大型滑坡。 平孔排水孔群。根治工程措施包括：减重刷方 工程、地表排水工程、地下排水工程和支挡加 固工程等。 ４．１减重反压工程 箭丰尾超大型滑坡的减重刷方工程主要挖 去滑坡体的上部牵引段和部分主滑段产生下滑 支挡工程，工程界主要采用大截面挖孔钢 筋混凝土抗滑桩或钻孔刚架桩，由于它抗滑能 力大（每根桩可承担６０００ｋＮ￣１ ００００ｋＮ推力）， 设桩位置灵活，对滑体扰动小，故自２０世纪６０ 年发以来已被广泛应用。在工程实践中， 进一步对抗滑桩结构进行改进，在抗滑桩头部 施加预应力锚索２～４根形成锚索抗滑桩，变桩 力的部分，以减小滑坡体的重量和滑坡推力。 受滑坡区前缘的地形控制在Ｇ２５高速公路左车道 依地形进行反压。总计减重土石方约４１万方， 同时为抗滑桩工程做好了施工场地。 通过减重反压措施，变形监测反应了箭丰 尾超大型滑坡变形速率迅速降低，为施工争取 了宝贵时间。 ４．２降水措施 的被动受力为主动受力，桩的弯矩、桩截面和 埋深大大减小，比普通悬臂桩节省投资３０％以 上，因而被广泛应用。 箭丰尾超大型滑坡采用了多种降水措施， 包括应急降水、地表排水和地下排水工程。 （１）应急降水措施：采用超长平孔排水 孔群和井点降水。勘查阶段坡体地下水位较 ４工程实例 福建某高速公路箭丰尾山体滑坡规模巨 大、性质复杂、变形破坏十分严重，采取了系 统的和综合的滑坡治理工程措施。根据超大型 滑坡治理工程设计的原则，箭丰尾超大型滑坡 治理措施分为应急抢险工程和根治工程。其中 应急抢险工程包括减重反压、井点降水及超长 高，为了稳定坡体、保障后续桩坑和检查井施 工安全，在滑坡区前缘文川河岸护坡设置了超 长平孔排水孔群，有效的降低了坡体的地下水 位，减小了滑坡的滑动速率。 （２）地表排水系统：滑坡区外围截排水天 沟和减重刷方坡项截排水天沟和刷方平台排水 ・６・ 第３期 ２０１７年０９月 岩土锚固工程 ＹＡＮＴＵ ＭＡ０ＧＵ ＧＯＮＧＣＨＥＮＧ ＮＯ．３ Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ ２０１７ 沟，将坡体地表水完全引入自然沟排放到坡外。 （３）地下排水隧洞：在滑坡体中上部深 层滑动面以下布设两条截排水隧洞，同时在洞 内上曲拱采用间距５ｍ，单孔长度５ｍ～１０ｍ放射性 排水孔，截排箭丰尾滑坡场区坡体地下水。为 将多层地下水引入排水隧洞，沿洞身方向在检 查井之间按５ｍ或１０ｍ间距设置垂直钻孔。垂直钻 方区域上半部第三级边坡及第四级边坡上分别 布设预应力锚索框架９片和１６片，共２５片，每 片框架上设４孔预应力锚索，单孔设计荷载为 ７００ｋＮ。 从支挡加固治理效果看：箭丰尾超大型滑 坡分级、分区和分块有针对性的支挡加固工程的 治理，滑坡未见变形继续发展，取得良好效果。 ４．４绿化防护工程 孔中安置外绑土工布的渗管，渗管外围充填渗 水材料。 刷方平台及坡脚大平台设计草灌乔结合植 从监测孔水位和排水隧洞出水量监测分 被防护措施，刷方坡面设计草灌结合植被防护， 析：箭丰尾超大型滑坡的降水措施是非常有效 以达到绿化环保效果，协调了当地环境的目的。 的，保证了施工期间滑坡稳定和施工安全。 ４．３支挡加固工程 ５结语 箭丰尾超大型滑坡支挡加固工程包括分区 超大型滑坡的机理复杂、危害性高，治 分级设置预应力锚索抗滑桩支挡和分块设置预 理技术专业性强，经济效益和社会效益影响重 应力锚索框架锚固。 大，本文在滑坡机理分析基础上，总结提炼出 （１）预应力锚索抗滑桩工程：Ａ区和Ｂ区 一些原则和技术供技术人员参考： 各设置两排预应力锚索抗滑桩支挡。 （１）超大型滑坡具有隐蔽性强、地质基 Ａ区：上排锚索抗滑桩布置在距刷方坡脚 础差、规模庞大、机理复杂、危害性极高、治 约４０ｍ平台上，布置３６根锚索抗滑桩，桩中心间 理费用昂贵等特点。 距６．０ｍ，桩截面２．４ｒｅＸ ３．６ｍ，每根桩设置２排４孔 （２）超大型滑坡治理的防治原则为：加强 预应力锚索，单孔设计荷载１５００ｋＮ。下排锚索抗 现场调查、正确认识滑坡的原则；综合比较、预 滑桩分南北两段布置，北段布置２９根锚索抗滑 防为主的原则；一次根治、不留后患的原则；全 桩，桩中心间距６．０ｍ，桩截面３ｍＸ４ｍ，每根桩设 面规划、分期治理的原则；快速反应、治早治小 置３排５孔预应力锚索，单孔设计荷载１０００ｋＮ；南 的原则；技术先进、经济合理、有利环保的原则； 段共布置２ｌ根锚索抗滑桩，桩中心间距６．０ｍ，一 动态信息化设计施工的原则。 种为５孔预应力锚索，每孔有８束锚索，单孔设计 （３）超大型滑坡的整治技术为：分步实 荷载１０００ｋＮ，另一种为３排６孔预应力锚索，每孔 施应急工程和根治工程，应急工程包括减重反 有１２束锚索，单孔设计荷载１５００ｋＮ。 压、坡面封闭、表水截排和地下水引排；根治 Ｂ区：上排锚索抗滑桩布置在刷方区下部 技术主要为合理设置坡形坡率引起的土石方工 平台坡脚布置２３根锚索抗滑桩，桩中心间距 程、支挡加固工程、排水工程和防护工程等。 ６．０ｍ，桩截面３ｍＸ ４ｍ，每根桩设置２排４孔预 应力锚索，单孔设计荷载１５００ｋＮ。下排锚索抗 参考文献 滑桩布置在既有国道边坡第一级平台和第二级 ［１］ 《福建山区高速公路边坡建造技术研究》研 平台，共２９根，桩中心间距６．０ｍ，桩截面均为 宄课题．福建高速公路建设总指挥部，１９７７． ２ｍ×３ｍ，每根桩设置２排４孔预应力锚索，单孔 ［２］徐邦栋．滑坡分析与防治．北京：中国铁道 设计荷载１０００ｋＮ。 出版社，２００１． （２）预应力锚索框架 ［３］王恭先，徐峻龄，刘光代，李传珠．滑坡学 在Ａ区刷方区域左上部第三级边坡设预应 与滑坡防治技术．北京：中国铁道出版社，２００４． 力锚索框架加固，共１８片，每片框架上设４孔 ［４］郑颖人，陈祖煜，王恭先，凌天清．边坡与 预应力锚索，单孔设计荷载为７００ｋＮ。在Ｂ区刷 滑坡工程治理．北京：人民交通出版社，２００６．
