滑坡险情抢护

滑坡险情抢护

堤坡(包括堤基)部分土体失稳滑落,同时出现趾部隆起外移的现象,称为滑坡。滑坡(亦称脱坡)有背水滑坡和临水滑坡两种,从性质上又可分为剪切破坏、塑性破坏和液化破坏,其中剪切破坏最为常见。

原因分析

(1)高水位持续时间长,在渗透水压力的作用下,浸润线升高,土体抗剪强度降低,在渗水压力和土重增大的情况下,可能导致背水坡失稳,特别是边坡过陡时,更易引起滑坡。

(2)堤基处理不彻底,有松软夹层、淤泥层和液化土层,坡脚附近有渊潭和水塘等。有时虽已填塘,但施工时未处理,或处理不彻底,或处理质量不符合要求,抗剪强度低。

(3)在堤防施工中,由于铺土太厚、碾压不实,或含水量不符合要求,干容重没有达到设计标准等,致使填筑土体的抗剪强度不能满足稳定要求。冬季施工时,土料中含有冻土块,形成冻土层,解冻后水浸入软弱夹层。

(4)堤身加高培厚时,新旧土体之间接合不好,在渗水饱和后,形成软弱层。

(5)高水位时,临水坡土体处于大部分饱和、抗剪强度低的状态下。当水位骤降时,临水坡失去外水压力支持,加之堤身的反向渗压力和土体自重大的作用,可能引起失稳滑动。

(6)堤身背水坡排水设施堵塞,浸润线抬高,土体抗剪强度降低。

(7)堤防本身稳定安全系数不足,加上持续大暴雨或地震、堤顶堤坡上堆放重物等外力的作用,易引起土体失稳而造成滑坡。

滑坡对堤防安全威胁很大,除经常进行检查外,当存在以下情况时,更应严加监视:

①高水位时期;②水位骤降时期;③持续特大暴雨时;④春季解冻时期;⑤发生较强地震后。

发现堤防滑坡征兆后,应根据经常性的检查资料并结合观测资料,及时进行分析判断,做到心中有数,采取措施得力,一般应从以下几方面着手:

(1)从裂缝的形状判断。滑动性裂缝主要特征是:主裂缝两端有向边坡下部逐渐弯曲的趋势,两侧往往分布有与其平行的众多小缝或主缝上下错动。

(2)从裂缝的发展规律判断。滑动性裂缝初期发展缓慢,后期逐渐加快,而非滑动性裂缝的发展则随时间逐渐减慢。

(3)从位移观测的规律判断。堤身在短时间内出现持续而显著的位移,特别是伴随着裂缝出现连续性的位移,而位移量又逐渐加大,边坡下部的水平位移量大于边坡上部的水平位移量;边坡上部垂直位移向下,边坡下部垂直位移向上。

(4)从浸润线观测资料分析判断,根据孔隙水压力观测成果判断。有孔隙水压力观测资料的堤防,当实测孔隙压力系数高于设计值时,可能是滑坡前兆,应及时进行堤坡稳定校核。根据校核结果,判断是否滑坡。

抢护原则

造成滑坡的原因是滑动力超过了抗滑力,所以滑坡抢护的原则应该是设法减小滑动力和增加抗滑力。其做法可以归纳为“上部削坡与下部固脚压重”。对因渗流作用引起的滑动,必须采取“前截后导”,即临水帮戗,以减少堤身渗流的措施。

抢护方法

1.滤水土撑(又称滤水戗垛法)

适用于背水堤坡排渗不畅、滑坡严重、范围较大、取土又较困难的堤段。具体做法是:

先将滑坡体松土清理,然后在滑坡体上顺坡到脚直至拟做土撑部位挖沟,沟内按反滤要求铺设土工织物滤层或分层铺填砂石、梢料等反滤材料,并在其上做好覆盖保护。顺滤沟向下游挖明沟,以利渗水排出。抢护方法同渗水抢险采用的导渗法。土撑可在导渗沟完成后抓紧抢修,其尺寸应视险情和水情确定。一般每条土撑顺堤方向长10m左右,顶宽5~8m,边坡1∶3~1∶5,间距8~10m,撑顶应高出浸润线出逸点0.5~2.0m。土撑采用透水性较大土料,分层填筑夯实。如堤基不好,或背水坡脚靠近坑塘,或有渍水、软泥等,需先用块石、沙袋固基,用砂性土填塘,其高度应高出渍水面0.5~1.0m。另外,可采用撑沟分段结合的方法,即在土撑之间,在滑坡堤上顺坡做反滤沟,覆盖保护,在不破坏滤沟前提下,撑沟可同时施工。

2.滤水后戗

当背水坡滑坡严重,且堤身单薄,边坡过陡,又有滤水材料和取土较易时,可在其范围内全面抢护导渗后戗。此法既能导出渗水,降低浸润线,又能增加堤防身断面,可使险情趋于稳定。具体做法与上述滤水土撑法相同。其区别在于滤水土撑法土撑是间隔抢筑,而滤水后戗法则是全面连续抢筑。其长度应超过滑坡堤段两端各5~10m。当滑坡面土层过于稀软不易做滤沟时,常可用土工织物、砂石或梢料做反滤材料代替,具体做法详见抢护渗水的反滤层法。

3.滤水还坡

适用于背水坡,主要是由于土料渗透系数偏小引起堤身浸润线升高,排水不畅而形成的严重滑坡堤段。具体抢护方法如下。

1)导渗沟滤水还坡

先在背水坡滑坡范围内做好导渗沟,其做法与上述滤水土撑导渗沟的做法相同。在导渗沟完成后,将滑坡顶部陡立的土堤削成斜坡,并将导渗沟覆盖保护后,用砂性土层土层夯,做好还坡。

2)反滤层滤水还坡

此法与导渗沟滤水还坡法基本相同,仅将导渗沟改为反滤层。反滤层的做法与抢护渗水险情的反滤层做法相同。

3)透水体滤水还坡

当堤背滑坡发生在堤腰以上,或堤肩下部发生蛰裂下挫时,应采用此法。先修导渗沟或反滤层,其做法与上述导渗沟和反滤层做法基本相同。如基础不好,亦应先加固地基,然后对滑坡体的松土、软泥、草皮及杂物等进行清除,并将滑坡上部陡坎削成缓坡,再按原坡度回填透水料。根据透水体材料不同,可分为以下两种方法:

(1)砂土还坡。其作用和做法与抢护渗水险情采用的砂土后戗相同。如采用粗砂或中砂还坡,可恢复原断面。如用细砂或粉砂还坡,边坡可适当放缓。回填土时亦应层层夯实。

(2)梢土还坡。其作用和具体做法与抢护渗水险情采用的梢土后戗及柴土帮戗基本相同。其区别在于抢筑的断面是斜三角形,各坯梢土层是下宽上窄不相等。

4.土工织物反滤布及土袋还坡

在背水坡发生严重滑坡,又遇大风暴雨的情况下采用此法。在滑坡堤段范围内,全面用透水土工织物或无纺布铺盖滤水,以阻止土粒流失,此法亦称贴坡排水。对堤防滑坡部位使用编织袋土叠砌还坡,以保持堤防抗洪的基本断面。如高邮湖天长县境内堤段,汛期发生严重滑坡险情,堤防很快就要溃决,迅速调来土工编织袋加固堤防。应用土工编织袋土还坡衬砌,控制住险情,转危为安。

5.前戗截渗(又称临水帮戗法)

此法主要是在临水用黏性土修前戗截渗。当背水坡滑坡严重、范围较大,在背水坡抢筑滤水土撑、滤水后戗及滤水还坡等工程需要较长时间,一时难以奏效,而临水坡又有条件抢筑截渗土戗时,可采用此法。另外,可与抢护背水堤坡同时进行。其具体做法与抢护渗水险情采用的抛投黏性土方法相同。

6.护脚阻滑

此法在于增加抗滑力,减小滑动力,制止滑坡发展,以稳定险情。具体做法是:查清滑坡范围,将块石、袋(或土工编织土袋)、铅丝石笼等重物抛投在滑坡体下部堤脚附近,使其能起到阻止继续下滑和固基的双重作用。护脚加重数量可由堤坡稳定计算确定。滑动面上部和堤顶,除有重物时要移走外,还要视情况削缓边坡,以减小滑动力。

注意事项

(1)滑坡是堤防重大险情之一,一般发展较快,一旦出险,就要立即采取措施。在抢护时要抓紧时机,事前把料物准备好,一气呵成。在滑坡险情出现或抢护时,还可能伴随浑水漏洞、严重渗水以及再次滑坡等险情,在这种复杂紧急情况下,不要只采取单一措施,应研究选定多种适合险情的抢护方法,如抛石固脚、填塘固基、开沟导渗、透水土撑、滤水还坡、围井反滤等,在临水坡、背水坡同时进行或采用多种方法抢护,以确保堤防安全。

(2)在渗水严重的滑坡体上,要尽量避免大量抢护、人员践踏,造成险情扩大。如坡脚泥泞,人上不去,可铺些芦苇、秸料、草袋等,先上少数人工作。

(3)抛石固脚阻滑是抢护临水坡行之有效的方法,但一定要探清水下滑坡的位置,然后在滑坡体外缘进行抛石固脚,才能制止滑坡土体继续滑动。严禁在滑动土体的中上部抛石,这不但不能起到阻滑作用,反而加大了滑动力,会进一步促使土体滑动。

(4)在滑坡抢护中,不能采用打桩的方法。因为桩的阻滑作用小,不能抵挡滑坡体的推动,而且打桩会使土体震动,抗剪强度进一步降低,特别是脱坡土体饱和或堤坡陡时,打桩不但不能阻挡滑脱土体,还会促使滑坡险情进一步恶化。只有当堤防有较坚实的基础,土压力不太大,桩能站稳时才可打桩阻滑,桩要有足够的直径和长度。

(5)开挖导渗沟,应尽可能挖至滑裂面。如情况严重,时间紧迫,不能全部挖至滑裂面时,可将沟的上下两端挖至滑裂面,尽可能下端多挖,也能起到部分作用。导渗材料的顶部必须做好覆盖防护,防止滤层被堵塞,以利排水畅通。

(6)导渗沟开挖填料工作应从上到下分段进行,切勿全面同时开挖,并保护好开挖边坡,以免引起坍塌。在开挖中,对于松土和稀泥土都应予以清除。

(7)在出现滑坡性裂缝时,不应采用灌浆方法处理。因为浆液中的水分将降低滑坡体与堤身之间的抗滑力,对边坡稳定不利,而且灌浆压力也会加速滑坡体下滑。

(8)对由于水流冲刷引起的临水堤坡滑坡,其抢护方法可参照“坍塌抢险”一节介绍方法进行。在滑坡抢险过程中,一定要做到在确保人身安全的情况下进行工作。

(9)背水滑坡部分,土壤湿软,承载力不足,在填土还坡时,必须注意观察,上土不宜过急、过量,以免超载影响土坡稳定。

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