[发明专利]一种滑坡应急防治技术治理方法有效
申请号: | 201811363479.X | 申请日: | 2018-11-16 |
公开(公告)号: | CN109339075B | 公开(公告)日: | 2021-06-11 |
发明(设计)人: | 石岩;张勇;程英建 | 申请(专利权)人: | 中国地质科学院探矿工艺研究所 |
主分类号: | E02D17/20 | 分类号: | E02D17/20 |
代理公司: | 重庆市信立达专利代理事务所(普通合伙) 50230 | 代理人: | 包晓静 |
地址: | 610000 四川*** | 国省代码: | 四川;51 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 滑坡 应急 防治 技术 治理 方法 | ||
本发明属于滑坡治理技术领域,公开一种滑坡应急防治技术治理方法;首先布置钻孔,钻孔内插入保温输液管,插入钻孔的输液管分为钻孔孔壁封闭段和钻孔孔壁透气段两部分,用输液管将空气压缩机及液氮罐车和插入钻孔的输气管连接;向各钻孔压入液氮,对潜在滑坡体进行直接冷冻,通过超低温液氮对潜在滑体滑面进行直接冷冻,实现地层加固,当钻孔周边土体达到设定冻结区域且温度达到预计温度时,降低灌入液氮速度,调整液氮灌入速度使周围岩土体温度保持额定低温,达到利用土体冻结提高滑坡稳定性的作用。本发明抢险治理的工程造价低,治理工程实施过程操作简便,治理过程不涉及土石方开挖工程,能快速产生加固效果,在滑坡抢险处置中的效果尤为明显。
技术领域
本发明属于滑坡防治技术领域,尤其涉及一种滑坡应急防治技术治理方法。
背景技术
目前,业内常用的现有技术是这样的:滑坡为多见的地质灾害之一,尤其在西南山区工程建设过程中,此种灾害常常给工程建设造成重大的损失,是限制地区发展的重要因素。绝大部分滑坡多与降雨联系紧密,由于降雨软化坡体控制结构面物理力学参数减小抗滑力从而发生滑坡。西南片区滑坡多呈群发性特点,尤其在雨季或者库区水位变幅较大区域。且坡体物质为残坡积土、古崩塌或古滑坡堆积体,其稳定性与受滑面物理参数控制。从时间尺度上看,滑坡失稳是一期或者多期降雨的最终结果,且降雨或者水位变幅的最终影响在于滑体和滑带土的力学参数不断降低,在滑坡稳定性分析过程中,滑带的抗滑参数对稳定性分析的结果起到决定作用。氮占大气的体积比78.03%,重量比75.5%。惰性,无色,无臭,无腐蚀性,不可燃,在常压下,液氮温度为-196℃汽化时可大量吸热。土体冻结后,整体物理力学强度提高较大,冻土的强度主要由冰的强度、土骨架强度以及冰-未冻水-土颗粒三者之间的相互作用决定,其中冰的强度及土颗粒对冰的强化在冻土强度中发挥着重要作用。因此,如果能够将危害滑坡稳定性的水的因素变害为利,采取人工冻结手段提高滑面和滑体抗滑参数,就可极大程度的减小滑坡发生可能,并大大提高降雨因素的触发阀值。目前滑坡灾害处置通常采用抗滑桩、挡墙、锚索、地表和地下排水、削坡卸荷等间接工程措施,较少利用岩土体的温度-强度变化特征从根本上直接提高滑坡的抗滑自稳能力的有效手段。抗滑桩、挡墙等抗滑措施治理滑坡的费用较高,对环境污染和影响不可逆,地下排水洞、水平排水孔、集水井、地表排水沟和排水盲沟等排水措施滑坡的费用较低,但多依靠重力场势能,排水环境要求高,而温度场则不同,相同接触材料主要受距离影响。
综上所述,现有技术存在的问题是:
(1)抗滑计算多依赖于现有滑带参数,将滑带参数默认为固有条件,为提高稳定性系数,不得不极大增加治理成本。
(2)支挡措施成本较高,对地貌改动较大,措施不可逆,施工易对环境造成污染。
(3)排水措施对坡体的排水环境要求较高,许多边坡往往缺乏有利的地貌环境,导致排水措施的有效性难以保证。
解决上述技术问题的难度和意义:
1、常规防治多在滑面处设置人工支挡措施,抗滑能力取决于介入的支挡性能;由于滑面一般埋深较大,多级滑动,不易确定,不宜扰动,普通手段和措施很难直接精准作用于有效位置,故一般在滑坡抗滑段增加外部支挡工程提高稳定性;本次将温度场理论引入滑坡防治,温度场作用主要受传导材料和距离影响,利用氮气超低沸点直接作用于潜在滑面,实现急速冻结,此方法对原位土体扰动小,容易操作,冻结后且滑面附近土体冻结后强度参数提高明显,可直接提高滑坡原有抗滑稳定性,直接提高滑带自身强度,
2、目前滑坡防治技术对原有坡体的改变是永久的,如锚杆,桩板墙等,对局部地区形成白色建筑污染,支挡工程也会影响后续工程规划工作,本方法提供一种快速可以再一定时间内保障滑坡稳定的应急处理方法,前期操作简便,后期撤出后不会对地貌产生影响。
3、排水措施多依靠原有地貌,且容易排水通道易堵塞,渗入滑体,通过本方法可将滑体中非饱和土低温冻结为强度更高的冻土,利用非饱和土中水的作用,在滑面附近形成冻结体,从而提高滑坡稳定性。
发明内容
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