关于水库滑坡防中抗滑挡土墙的应用初探

关于水库滑坡防中抗滑挡土墙的应用初探

罗杰

中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 710000

摘要：本文通过对地质环境条件调查、破坏机制分析、稳定性分析、评价，在综合分析滑坡成因的基础上，提出三种可行的综合治理方案从旅工、治理效果和工程费用等几方面进行多方案对比优化。最终选用的综合治理方案是由削方、抗滑挡土墙、地表排水、整坡填缝、生物防护等多种工程措施优化组合而成。论文重点是对抗滑挡土墙截面的优化设计进行了研究，在给定挡土墙设计高度的条件下运用结构优化的方法来确定挡七墙的截面尺寸，改变传统选代计算方法确定挡土墙截面尺寸，使截面面积取最优值，达到简化设计和降低工程造价之目的。同时，滑坡治理及优化设计对浙江地区类似滑坡地质灾害治理提供参考价值。

关键词：水库滑坡防；抗滑挡土墙；应用初探

引言

滑坡是地质灾害的主要类型之一，其危害程度和影响仅居地震、火山之后。我国是世界上滑坡分布最广、危害最重的国家之一，其频发性和严重性都相当惊人。截止今日，其中发生在中国的重大滑坡事件就有4例。水库滑坡防治是一种技术复杂、风险高投资大、施工相对困难的地质灾害防治工程。利用挡土墙的适当型式防治水库滑坡是水库滑坡治理的常见措施。人们在治理滑坡灾害的实践中不断积累经验，而且绿色防护技术越来越引起人们的重视。随着经济的快速发展和人们生活质量的提高，对边坡的防护也提出了更高的要求，寻找更准、更快的边坡稳定性判断方法，并采取可靠有效的防治措施显得更为迫切。

1抗滑挡土墙的具体设计原则

抗滑挡土墙设计需要按照具体的程序进行，并且还需要对自然滑坡的实际位置滑坡的具体规格、类型以及推力的大小等进行合理的分析，同时及时分析水库所在区域的自然天气情况，了解当地的地质情况，最后进行数据的整合与分析

(1)对于中小型滑坡一般考虑在滑坡体的前置位置设置抗滑挡土墙。

(2)如果存在多级滑坡或存在较大的滑坡推力时就需要做好抗滑挡土墙的分级处理。

(3)如果滑坡的中部或下部位置有相对稳定的岩石锁口，那么应该将抗滑挡土墙的位置设置在锁口上。

(4如动面的出口位置位于建筑物附近，但是滑坡的前缘部分与建筑物之间存在一定的距离，为了满足抗滑挡土墙不会引起滑坡的情况，就需要在建筑物的附近布置抗滑挡土墙，同时也需要留下一定的空地来进行填土的加载处理，这样才能够不断地增加抗抗滑挡土墙应用实例分析对于抗滑挡土墙的设置，本章节以某水库为例，进行具体的分析。

2.1确定抗滑挡土墙的防治方案

2.1.1滑坡稳定分析

在对水库滑坡进行初步了解之后，分析并计算滑坡从而为判断滑坡的稳定性奠定基础条件。滑坡稳定性的判断是一个分析复杂岩土工程的过程，其判断包含定性与定量两种方法定性，就是基于作用因素和自然条件，再加上变化之中对于稳定与滑动关系的分析，对滑坡的稳定程度进行判断。定量分析，则是利用各种力学方法对滑坡稳定的方法进行演算。

在必选滑坡稳定性量化判断方法中:对于滑坡稳定性的判断是非常关键的，只有正确认识到滑坡的实际状态及发展趋势，在对滑坡各种因素进行综合考虑的前提下，才能够合理地分析判断方法，并且将其作为治理滑坡的主要依据，这样才能保持最佳的效果。

具体滑能力，进而缩小向下的滑动作用力。分析主要包括:山体极限平衡状态恢复的核算、动水作用下滑坡稳定性的计算、滑坡稳定程度的分析与验算。在选择滑坡稳定判断方法的时候，需要结合各种影响因素，做出相对应的比较，最后选择动水作用下的滑坡稳定计算作为判断本次滑坡稳定性的分析方式。

2.1.2确定滑坡治理防治的方法

考虑到本水库是进行除险加固，所以无法进行搬迁或者是避让处理;并且因为滑坡区位于肥沃的农田，所以想要去置换滑带也不现实:因为本工程的滑坡主要在水库的水库波动、冲刷库岸，所以对于堵、排、截等方式而言，都只能够成为辅助的措施。

经过综合分析，考虑到水库的实际条件，将支挡作为主要方式，再配合削坡与排水。主要考虑两种方案即浆砌石抗滑挡土墙+外围截水沟、排水孔;混凝土抗滑桩+外围截水沟、内部排水沟+坡脚抗滑片石铁笼

2.2 抗滑挡土墙防治结果分析

2.2.1挡土墙型式的选择

重力式挡土墙，就是基于挡土墙本身的重力维持挡土墙的稳定性。按照墙背的坡度，可以将重力式挡土墙划分为仰斜、垂直、和俯斜三种。重力式挡土墙利用混凝土或者是石砌组成，属于最简单的梯形。其优点在于施工方便,可以就地取材,拥有良好的经济效果，所以得到广泛的应用。其主要是由墙底板以及立板相互组成，其本身呈倒“T”的形状，具体包含了立板、墙趾板和墙踵板三种悬臂扶壁式挡土墙由墙踵板、墙趾板、墙面板共同组成。扶肋可以直接将立壁与墙踵板相互连接起来，并且还可以起到加劲的作用，这样就可以将原墙踵板、立壁的受力条件进行改善，最终帮助结构提升其整体性以及刚度，从而减小立壁的变形。 一般来说，主要是在石料缺乏的区域之中使用。考虑到墙踵板本身的使用条件，一般是在路堤墙或者是路肩墙之中使用。悬臂式的挡土墙的高度不得超过6 m如果墙的高度超过了4m就需要在墙面板之前添加肋。扶壁式的挡土墙可以选择整体的灌注处理，也可以选择拼装的方式，但是拼装的方式无法在地震烈度大于等于8度以及地质不良的路段使用。

就悬臂式与扶壁式挡土墙的结构分析，其主要是依靠墙踵板上方的填土以及自身墙体的重量来确保其稳定，并且设置墙趾板可以明显地增加挡土墙本身的抗倾覆稳定性，并且还可以将基底的接触应力减小其本身的特点在于构造相对简单，并且施工非常方便，墙身断面很小，自身质量很轻，这样就可以将材料的强度性能完全发挥出来，能够满足承载力相对较低的地基。但是在实际处理之中需要一定量的水泥与钢材的使用，尤其是在墙身较为高大的时候，需要大幅增加钢材的用量，所以对其经济性有一定的影响。

考虑到本工程水库内部的地基良好，并且周边可以使用的石料非常多，再加上水库的岸边需要受到水的冲刷以及滑体剩余的下滑推力，只有依靠挡土墙自身的重量才可以保持稳定性，所以最先考虑的就是重力式挡土墙。但是因为水库岸边出现坍塌的情况就是因为切割坡脚所引起的牵引式滑坡，所以在修建挡土墙的时候就只能够选择填方这一种方式经过综合比较分析工程实际情况，最终确定采用墙背垂直重力挡土墙，并且需要在抗滑挡土墙的前缘位置上设置好抛石护脚。

2.2.2小结

基于水工抗滑挡土墙设计的基本原则，本文基于水库的实际条件，比较分析了挡土墙，最后确定了抗滑挡土墙具体的构造形式。在确定好基本的参数之后，就可以通过岩土的理正软件来优化设计挡土墙的断面，在各种负荷情况之下仔细验算挡土墙，如抗倾覆验算、抗滑动验算、截面强度验算等。再配合上传统的计算与ANSYS有限元软件模拟挡土墙的实际受力情况，就可以确定挡土墙是否能够满足各个方面的要求，是否安全与可靠。对实际的模拟受力情况本文不作具体的分析。

3结 论

通过对水库工程抗滑挡土墙技术进行分析探讨认为对于滑坡区域还是应该做好提前的预防处理。旦遇到滑坡区，首先需要做好相应的处理与整治，在提升其稳定性之后，再考虑各种施工方案，最终达到防止滑坡的目的。

参考文献

1. 何飞. 抗滑挡土墙在水库滑坡防治中的应用研究分析[D]. 西华大学, 2010.

2. 邓永. 预应力锚索在附廓水库左坝肩滑坡处理中的应用[J]. 水利科技与经济, 2013(08):108-109.

3. 欧正东. 四川省云阳县云安镇东大井滑坡灾害治理工程可行性研究报告[R].地矿部成都水文地质工程地质中心.(1994).

4. WANG Rong-lu, 王荣鲁, Meng Li-juan,等. 某水库扶壁式挡土墙破坏原因分析及加固措施研究[C]// 中国水利水电科学研究院. 中国水利水电科学研究院, 2014.