[发明专利]滑坡和边坡病害治理的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及滑坡、边坡等地质灾害的治理措施。

背景技术

滑坡是常见的地质灾害，为防止其破坏，在工程上必须采取措施进行治理。滑坡或边坡治理常用的措施是抗滑桩或锚索框架(地梁)。但现有技术有如下不足：

1)对大滑坡推力、滑面深度大的滑坡体，设置抗滑桩的难度很大。

2)常规抗滑结构物施工，需在滑坡体上向地下开挖至滑床持力层中，以构筑支挡结构物，其工作的艰苦与危险性极大，由于抗滑桩施工需要在活动的滑坡体里爆破开挖大深度的桩井(有时桩井深达70米)，并需在桩井中进行钢筋混凝土施工、钻机钻进锚索施工，因这些施工都是人工在桩井中操作，其施工是异常的艰难、危险和艰苦的在施工中极易发生人身伤亡事故。同时由于滑坡本身的不稳定，在进行相关施工时又会进一步加剧这种不稳定，极容易在施工中发生灾害。

3)抗滑桩、锚索框架(地梁)等常规抗滑结构其材料消耗大，且造价高。

4)常规抗滑结构物的材料不是在最合理受力方式下工作，不能有效的发挥材料的力学性能。例如，抗滑桩的桩体受弯矩与剪力的作用，易发生失效破坏。

发明内容

本发明提供一种新的治理滑坡方法，由这种方法形成一种治理滑坡及边坡病害的装置。

本发明一种阻止滑坡的方法，其特征是按设计要求的间隔在下部坡脚与滑面相交处之下方设置下支墩，并在与各下支墩对应的位置在滑面之上方设置上支墩，在各上、下支墩上分别设置拉索的一端，设置于上支墩上的拉索的另一端穿过滑坡体设置于滑面下的稳定地层内，设置于下支墩上的拉索的另一端设置于滑面之下的稳定地层内，在对应的上、下支墩之间的滑坡体内采用滑体本身材料注浆加固，或者利用滑体本身材料旋喷加固，或者深层搅拌加固，或者用素混凝土浇筑形成一个呈类似悬链线的索线体，其中索线体的凸出部分指向滑坡下滑的相反方向，各索线间的距离满足相邻两索线间滑坡体的稳定条件。各索线间的距离满足相邻两索线间滑坡体的稳定条件(这一稳定条件是指相邻两索线体间的滑体在索线体的支撑下保持稳定平衡，既不发生滑动，也不发生从两索线体间膨出的现象)。本发明的方法中各索线体平面最好与水面线垂直，但根据不同的地质条件，可以允许索线体平面与水平面间的夹角在90±8度范围内。在具体确定索线体形成方法时，应根据现场地质情况，组成地层岩土材料的不同确定。

本发明的阻止滑坡的方法中所形成的索线体为多段直线段组成的包裹理论计算所得索线体并且与理论计算所得索线体曲线体形状相近似的线体。

本发明的基本思想受到绳索受力的启示，参见附图1，图1的左边为绳索在受到集中力或分布力的作用时的情状，绳索在受到外力时只能改变其形状，绳索的内力只有轴力，也就是拉应力，而无弯矩和剪力。同样，如果将前述的绳索改变成刚性或弹性材料，在此称这种特殊的绳索为索线或索线体，同时将其受力改变，即将“绳索”也就是索线的受力按轴对称的翻转，这时这条曲线形式的结构体的内力同样只有轴力(压应力)，无弯矩和剪力。在滑坡体下部坡脚与滑面相交处之下方设置下支墩，在与各下支墩对应的位置在滑面之上方设置上支墩，在各上、下支墩上分别设置拉索的一端，位于上支墩上的拉索的另一端穿过滑坡体设置于滑面下的稳定地层内，设置于下支墩上的拉索的另一端设置于滑面之下的稳定地层内，同时将数个前述索线设置于滑坡体内，使索线的凸出部分指向滑坡下滑方向，使索线的两个端点，即图1中外力T1与T2所指的索线端点分别固定于上支墩与下支墩上，这样整个滑坡体的下滑力就受到各方索线的作用的阻挡，以至约束而被固定，参见图2所示。

显然本发明的呈类似悬链线的索线体具体形状、设置的索线数量及索线的具体截面参数均可根据实施地的具体地质条件及理论计算得出。其中：

滑坡体的滑坡推力＝滑坡下滑力-滑坡抗滑力

滑坡推力的计算可以采用常规的计算方法，如：推力传递法、滑弧法。

本发明的优点如下：

1、本发明的索线体结构是在滑坡体中形成合理支挡力学结构，可有效的发挥材料的力学性能。

2、本发明的索线体形成方式是以加固滑体本体地质材料构筑支挡结构物；或部分以素混凝土材料构筑支挡结构物，因此其材料的消耗及工程造价均低于现有技术。

3、本发明采用索线(合理轴线)设计理论和设计方法的抗滑结构设计，减少或不进行地下施工(既人不进入或少进入地下施工)，从而克服施工的艰苦性与危险性，因此其施工的工程量及施工危险程度均小于现有技术。