深层强倾倒变形体表层碎裂散体高边坡滑塌的处治方法技术

本发明专利技术公开了一种深层强倾倒变形体表层碎裂散体高边坡滑塌的处治方法，涉及边坡工程领域，解决的技术问题是提供一种安全风险低，施工周期短的高边坡滑塌的处治方法。本发明专利技术采用的技术方案是：深层强倾倒变形体表层碎裂散体高边坡滑塌的处治方法，首先，快速填渣反压边坡坡脚，约束边坡过大变形，预防深层滑坡；然后，设置边坡变形临时监测点，修筑边坡施工便道；锁口，通过锁口锚杆约束坡顶松弛变形；再削坡减载，消除坡顶危险源；最后，进行边坡支护，利用倾倒变形碎裂岩土体可注性的特点，使用坡面锚杆对边坡表层破碎岩土体注浆，使松散碎块石凝结并具备承载能力。本发明专利技术适用于治理深层为强倾倒变形体、表层为碎裂散体的滑塌边坡。

【技术实现步骤摘要】
深层强倾倒变形体表层碎裂散体高边坡滑塌的处治方法
本专利技术涉及边坡工程领域，具体涉及一种高边坡滑塌的处治方法。
技术介绍
倾倒为斜坡的一种破坏类型，主要在反倾向层状结构的斜坡中发生，一般集中分布于河流岸坡。斜坡倾倒变形的基本类型包括以下三种：1.斜坡浅层倾倒变形-破坏，这种类型的斜坡倾倒是指岩体边坡发生的变形比较小时，岩层也会发生倾倒的情况，这类变形的主要特点如下：第一、这类变形一般出现在地形比较陡的地方，还有岸坡被横向冲沟切割而形成的山梁及其附近位置。在青藏高原东侧的峡谷中，这种倾倒变形出现的情况比较多。在青藏高原快速升高的过程中，深切峡谷能够将区域构造应力和河谷天然应力聚集起来，形成高低应力区域。相关研究表明，如果岸坡初始应力比较高，河流下切卸荷的速度就越快，岩体的板裂化就越强，因而发生倾倒变形的可能性就更大。一般只会在浅表层的一定深度中，即水平距坡面30m到50m的范围内发生岸坡卸荷裂缝。第二、折断面展现的形态比较复杂，一般是锯齿状，一般不会出现滑动情况，出现滑动的主要为下部在开挖后没有支撑而出现的后退式破坏。这就需要在开挖过程中注意维护边坡的稳定性。第三、这种类型的折断深度比较小，一般在1m到30m之间，在折断之后的倾倒体部分会出现崩塌，一般留在斜坡浅部，形成层叠状，出现浅层稳定问题。第四、这种变形属于脆性结构变形，由于脆性结构变形比较容易折断，所以这种变形一般会在岩层弯曲较小的情况下就出现折断情况，进而出现根部折断面。第五、这种变形的最根本原因是由于岩体的结构出现变形，或者岩层出现脆性折断。因此，这种变形属于结构变形的范畴，其中基本没有岩层的蠕变。第六、这种倾倒变形一般发生在坚硬层状岩体中，基本发生于中厚层状的岩体中。2.斜坡深层倾倒变形-破坏。这种斜坡倾倒变形有以下几个特点：第一、这种倾倒变形是由于受到重力弯矩的作用下，岩体出现弯曲蠕变时效变形，也就是材料变形。这种变形需要较长的时间进行演化，且演化的深度比较大。如果处于自然条件下，这种变形需要很长的过程，在这个过程当中，岩层即使长时间地处于弯曲状态也不会出现折断的情况，这和脆性倾倒相反。这种变形存在很大的发育深度，进一步形成深层滑动面，从而产生潜在深层大型滑坡。第二、这种岩层的强度低、单层厚度比较薄。这种变形出现的位置在近直立的中～薄层状变质岩地层中，如变质砂岩、云母片岩等。片岩和千枚岩地质层中，都会出现向临空面倾倒变形的情况，所以，发生这类变形的必要条件为岩层需要具备岩层单层厚度小、柔性和陡倾坡内这三个条件。具备这三种条件的岩层在我国青藏高原东侧分布较为多，这也解释了为什么在这一地带会出现大规模的深层倾倒变形。需要注意的是，如果一些坚硬的地层中包含软弱的千枚岩和片岩，也会出现深层倾斜变形问题。第三、这种倾倒变形深度比较大，深度都超过100m，甚至一些可以达到200m或300m。其中，边坡的高度和倾倒深度密切相关。3.边坡倾倒-滑移复合型变形破坏，这种变形是指边坡不仅会出现倾倒，还会出现滑移变形，如果倾倒达到了临界值，就会出现结构面的滑移破坏。在坡体下部软弱基座控制下的倾倒滑移变形的特点为：第一、沿顺倾结构面滑移。受到坡面倾倒和基座压缩的影响，上部分的坡面开始向顺坡向结构面出现剪切错动，从而导致结构面的剪切扩容。第二、上部坡面倾倒。由于下部软弱基座的变形不断增加，使得上部没有支撑，从而出现倾倒变形。第三、软弱基座变形。软弱基座的构成包括页岩、片岩和泥岩等，在上部自重的作用下，软弱基座会出现蠕变变形，这种变形在坡面表现为最大，且逐渐向坡内减弱。综上所述，反倾向边坡的倾倒在我国西部地区较为常见，其变形问题大约占所有边坡问题的三分之一，大多数反倾边坡都会涉及深层滑坡问题，这就需要正确认识这类边坡的危险性，并选择有效的工程措施处理已经滑塌后的高边坡。在沉积岩(如砂板岩)区域的山区修筑道路易碰到深层强倾倒变形体及强倾倒变形体表层覆盖崩坡积碎石土的自然坡体。在这种地质条件下，路线一般选择明线，采用半挖半填方式通过。碎石土及强倾倒变形散体边坡开挖后，开挖破坏了原有的应力平衡状态，开挖使边坡出现了应力松弛，并随着向下开挖，松弛区逐渐变大，致使开挖后的边坡出现滑塌，雨水浸入滑坡体后，加速坡体出现牵引式滑塌，最后形成高边坡。边坡滑塌后，通常采取卸荷清坡、坡顶锁口、坡面采用挂网锚喷支护的浅层支护，并结合锚索或锚筋束深层支护的方式进行边坡支护，并在边坡底部设置路肩挡土墙。上述的现有支护方式存在以下缺点：第一、支护设计不合理。边坡坡顶卸载使边坡高度增加，征地范围扩大，支护量增加，且边坡开挖后加剧了边坡顶部没有变形的坡体进一步变形开裂，形成新的安全隐患。边坡表层为散体结构，浅层锚喷支护效果并不好，采用锚索等深层支护措施支护边坡后约束边坡变形及滑塌，没有把边坡岩土体当作主要的支护材料，没有充分利用岩土体的自承能力支护边坡。第二、施工可操作性差。在倾倒变形体碎裂结构岩土体内，锚索施工易卡钻、塌孔，成孔难度大。第三、施工过程安全风险高。由于坡体结构松散，施工锚索，成孔难度大，施工时间长，施工扰动边坡后，致使边坡进一步变形滑塌。边坡底部修筑挡墙需要开挖边坡，开挖边坡下部后会诱发边坡出现过大变形及滑塌，施工过程安全风险高。第四、工程投资巨大。由于采用了大量卸载、全坡面喷锚支护、锚索等深层支护，边坡支护措施造价巨大。由于工程建设者对强倾倒变形体的认识不足，设计支护参数不合理，或施工现场没有按照设计支护参数及施工技术要求施工，边坡失稳滑塌现象很普遍，滑塌边坡问题突出地表现出滑塌边坡施工安全风险高，施工周期长，工程造价高等问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种安全风险低，施工周期短的深层强倾倒变形体表层碎裂散体高边坡滑塌的处治方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：深层强倾倒变形体表层碎裂散体高边坡滑塌的处治方法，包括以下步骤：S1.填渣反压边坡坡脚：在滑塌范围内及两侧顺路线方向的滑塌边坡底部，利用填渣反压边坡坡脚，约束边坡过大变形，预防深层滑坡及坡体沿折断面剪切破坏。例如：步骤S1中，在滑塌范围内及两侧顺路线方向纵向延伸不少于5m的滑塌边坡底部，利用渣体快速反压边坡坡脚，反压高度为2～10m；反压渣体外侧坡比不陡于1:1、内侧紧贴滑塌边坡。S2.设置边坡变形临时监测点：在滑塌边坡坡口线外的边坡坡顶设置变形观测点，作为施工过程中的临时监测点。例如：步骤S2中，在滑塌边坡坡口线外水平5～10m范围内的边坡坡顶，按照左、中、右设置三个变形观测点，各变形观测点分别安装变形观测棱镜头。S3.修筑边坡施工便道：利用反压坡脚的填渣、未滑塌段较为平缓区域以及边坡地质条件较好处修筑施工便道至滑塌边坡坡顶。例如：步骤S3中，修筑边坡施工便道的方式为：挖掘机边削滑塌边坡体表面的危岩体，边填筑或局部利用钢筋石笼辅助挡护，形成临时施工便道。S4.锁口：在拟削坡的坡口线外布置自进式中空注浆锁口锚杆，锁口锚杆的外露端之间连接横向钢筋和纵向钢筋，在坡口线外自然坡面清除表层植被后铺设一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.深层强倾倒变形体表层碎裂散体高边坡滑塌的处治方法，其特征在于：包括以下步骤：/nS1.填渣反压边坡坡脚：在滑塌范围内及两侧顺路线方向的滑塌边坡底部，利用填渣反压边坡坡脚；/nS2.设置边坡变形临时监测点：在滑塌边坡坡口线(1)外的边坡坡顶设置变形观测点，作为施工过程中的临时监测点；/nS3.修筑边坡施工便道：利用反压坡脚的填渣、未滑塌段较为平缓区域以及边坡地质条件较好处修筑施工便道至滑塌边坡坡顶；/nS4.锁口：在拟削坡的坡口线(1)外布置自进式中空注浆锁口锚杆(2)，锁口锚杆(2)的外露端之间连接横向钢筋和纵向钢筋，在坡口线(1)外自然坡面清除表层植被后铺设一层钢筋网，再喷混凝土封闭坡面；/nS5.削坡减载，消除坡顶危险源/n根据边坡工程地质条件、边坡滑塌情况、边坡稳定情况及坡顶拉裂体影响范围，对边坡削坡范围进行削坡减载，削除坡顶危险源；/nS6.进行边坡支护：根据边坡滑塌后的设计处治坡比，从上到下分层开挖、分层支护，上层开挖并支护后再进行下层的开挖施工；支护时先在坡面施工坡面锚杆，然后安装坡面泄水孔，再贴坡初喷混凝土，再在初喷混凝土的坡面施工坡面钢筋网及加强钢筋肋，加强钢筋肋与坡面锚杆外露端相连，最后复喷混凝土至设计坡面喷混凝土厚度。/n...

【技术特征摘要】
1.深层强倾倒变形体表层碎裂散体高边坡滑塌的处治方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1.填渣反压边坡坡脚：在滑塌范围内及两侧顺路线方向的滑塌边坡底部，利用填渣反压边坡坡脚；
S2.设置边坡变形临时监测点：在滑塌边坡坡口线(1)外的边坡坡顶设置变形观测点，作为施工过程中的临时监测点；
S3.修筑边坡施工便道：利用反压坡脚的填渣、未滑塌段较为平缓区域以及边坡地质条件较好处修筑施工便道至滑塌边坡坡顶；
S4.锁口：在拟削坡的坡口线(1)外布置自进式中空注浆锁口锚杆(2)，锁口锚杆(2)的外露端之间连接横向钢筋和纵向钢筋，在坡口线(1)外自然坡面清除表层植被后铺设一层钢筋网，再喷混凝土封闭坡面；
S5.削坡减载，消除坡顶危险源
根据边坡工程地质条件、边坡滑塌情况、边坡稳定情况及坡顶拉裂体影响范围，对边坡削坡范围进行削坡减载，削除坡顶危险源；
S6.进行边坡支护：根据边坡滑塌后的设计处治坡比，从上到下分层开挖、分层支护，上层开挖并支护后再进行下层的开挖施工；支护时先在坡面施工坡面锚杆，然后安装坡面泄水孔，再贴坡初喷混凝土，再在初喷混凝土的坡面施工坡面钢筋网及加强钢筋肋，加强钢筋肋与坡面锚杆外露端相连，最后复喷混凝土至设计坡面喷混凝土厚度。


2.如权利要求1所述的深层强倾倒变形体表层碎裂散体高边坡滑塌的处治方法，其特征在于：步骤S1中，在滑塌范围内及两侧顺路线方向纵向延伸不少于5m的滑塌边坡底部，利用渣体快速反压边坡坡脚，反压高度为2～10m；反压渣体外侧坡比不陡于1:1、内侧紧贴滑塌边坡。


3.如权利要求1所述的深层强倾倒变形体表层碎裂散体高边坡滑塌的处治方法，其特征在于：步骤S2中，在滑塌边坡坡口线(1)外水平5～10m范围内的边坡坡顶，按照左、中、右设置三个变形观测点，各变形观测点分别安装变形观测棱镜头。


4.如权利要求1所述的深层强倾倒变形体表层碎裂散体高边坡滑塌的处治方法，其特征在于：步骤S3中，修筑边坡施工便道的方式为：挖掘机边削滑塌边坡体表面的危岩体，边填筑或局部利用钢筋石笼辅助挡护，形成临时施工便道。


5.如权利要求1所述的深层强倾倒变形体表层碎裂散体高边坡滑塌的处治方法，其特征在于：步骤S4中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴学智，文晶，王建，黄鹏，顾峰，
申请(专利权)人：中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51