一种黄土滑坡综合治理结构及其施工方法技术

本发明专利技术涉及一种黄土滑坡综合治理结构及其施工方法，黄土滑坡地区的地层结构主要包括黄土层、基底岩层以及黄土层与基底岩层的分界面，垂直于分界面倾向布置的连续钻孔，在每个钻孔中均布置有相同长度的黄土层注浆加固环段，所述黄土注浆加固环段主要位于下部含水黄土层中，在钻孔中还布置有具有筛孔的套管，套管深入基底岩层，增强了黄土层与基底岩层的稳定性；注浆液充填于黄土孔隙中，增强了黄土层力学强度，通过排水设备降低黄土层底部含水率，有效降低了滑坡发生概率，节约了成本。节约了成本。节约了成本。

【技术实现步骤摘要】
一种黄土滑坡综合治理结构及其施工方法


[0001]本专利技术属于地质灾害预防领域，尤其涉及黄土滑坡的综合治理措施及其施工方法。

技术介绍

[0002]黄土是第四纪以来形成的、多孔隙弱胶结的特殊沉积物，广泛分布于中国、俄罗斯、美国等国家。在我国，广泛不整合于不同的阶地砾卵石层等古老地层的风化剥蚀面上，主要分布黄河中、下游的甘肃、陕西、宁夏、山西、河南和青海等省份，总面积约64
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104Km2，约占我国国土面积的6.6%，占世界黄土覆盖面积的4.9%，特别是我国西北地区，黄土地层全、类别多、分布广、厚度大，形成了魏然壮观的黄土高原。
[0003]黄土高原是我国生态环境最为脆弱的地区之一，特殊的自然地理环境和地质构造背景，导致该地区成为滑坡发生最多的地区。近年来我国地质灾害数年平均在 5000 起以上。滑坡灾害占中国总体地质灾害的 2/3 以上，依旧是我国最主要的地质灾害之一。全国每年约 1/3 的地质灾害发生于黄土地区，造成的人员伤亡和国家经济损失不断加大，严重制约了当地社会经济的可持续发展，其中以滑坡灾害发生频率最高，危害最为严重。
[0004]黄土高原因地势平坦、地面起伏小，利于开发，逐渐成为我国人口密集区和工农业建设集中区。随着国家西部大开发战略的实施，西部经济加速发展，各种工程建设活动相应增加，与此同时，不合理的人类工程活动（如过度灌溉、开挖坡脚、坡顶填方等）也随之增加。这些人类工程活动使黄土高原区脆弱的工程地质环境日益加剧，人为地增加了滑坡发生的强度和可能性。
[0005]由于黄土本身具有湿陷性、大孔隙、力学强度较低等特性，黄土地区的环境地质灾害，如水土流失、地基沉陷、崩塌、坍塌、滑坡等，时常发生，严重制约着黄土地区的经济发展。黄土滑坡更是因其具有频发性、广布性、复杂性、灾难性而危胁人民生命财产和水、电、交通等工农业设施安全，给国家和人民生命财产、经济建设带来重大损失，是黄土地区常见的地质灾害之一，也成为黄土地区一种典型的、至今仍不能有效根治的灾害现象。
[0006]工程界滑坡素有“十滑九水”之说，水是引起滑坡的最重要因素之一。其一，水可以使岩土体软化，且有润滑的作用，减少摩擦力，降低其力学性质；其二，水在岩土体内部会产生静水压力，对边坡产生侧向的推力；其三，水在流动过程中存在动力（渗透力）；其四，水的浮力作用削弱了岩土体的自重，使其更容易在外力作用下失稳。因此，及时排出坡体内的水，至关重要。
[0007]此外，滑坡治理措施的得当与否之间影响着治理效果，目前为止，得到成功治理的黄土滑坡屈指可数，滑坡灾害的治理手段单一，往往不是一项措施就能保证稳定的，需要多种治理措施配合使用，因此选择合理的治理措施，并对方案进行优化，是当前治理滑坡的十分重要的任务，也是目前急需解决的问题。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种黄土滑坡综合治理结构及其施工方法，可以实现黄土滑坡的综合治理，可靠性高，成本低，效果更好。
[0009]本专利技术为实现上述目的采用的技术方案是：一种黄土滑坡综合治理结构包括垂直于分界面倾向布置的一排连续钻孔，编号为A1，A2
……
An，n≥3，在每个钻孔中均布置有相同长度的黄土注浆加固环段，所述黄土注浆加固环段优先布置在下部含水黄土层中，在钻孔中还布置有具有筛孔的套管，并穿过上述黄土注浆加固环段进入基底岩层中，下部含水黄土层中的水分可以通过套管上的筛孔渗透到钻孔内；每个钻孔中还布置有井口设备，所述井口设备包括控制设备、抽水设备、注浆设备以及钻机设备等，所述抽水设备可以将钻孔底部的积水排出钻孔，并通过地表的人工防渗沟渠排到附近河流中。
[0010]针对黄土滑坡综合治理结构的施工方法，具体包括以下步骤：步骤（1）：对黄土滑坡地区采用露头观测结合地质钻孔和物探技术以，精细刻画黄土层和基底岩层的分布状况，需要重点细化黄土层与基底岩层的分界面的海拔高度、距离地面的深度以及构造产状，掌握基底岩层的倾向，基底岩层的不同岩性地层的分布特征；步骤（2）：从分界面的整体倾向的最低位置开始，观察黄土层地表中的裂缝分布情况，具有裂缝的区域划分为危险区，具有滑坡风险；步骤（3）：在距离最后一条裂缝距离L处，垂直分界面的整体倾向间隔一定距离连续布置钻孔，按照从左到右/或从右往左对钻孔进行编号A1，A2
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An
‑
1，An，所有钻孔至少钻到黄土层与基底岩层的分界面，钻孔深度为D，单位：米；步骤（4）：当钻孔A1钻至分界面时，起出钻头，在钻孔中下入带有密封塞的注浆管，密封塞距离注浆管末端距离为D1，对钻孔底部D1段进行密封高压注浆，在钻孔周边一定范围形成黄土注浆加固区域，再次下入钻头，钻穿黄土注浆加固区域直至基底层中，再次起出钻头，下入具有筛孔的套管，完成A1钻孔的施工，此时黄土注浆加固环段套设在套管上成为一整体；步骤（5）：当钻孔A2钻至与钻孔A1的注浆加固区域在高度上部分重合时，起出钻头，在钻孔中下入带有密封塞的注浆管，密封塞距离注浆管末端距离为D1，对钻孔底部D1段进行密封高压注浆，在钻孔周边形成一定范围的加固区域，再次下入钻头，钻穿加固区域直至基底岩层中，再次起出钻头，下入具有筛孔的套管，完成钻孔A2的施工；步骤（6）：进行A3钻孔的施工，当钻孔A3钻至与钻孔A2的加固区域在高度上部分重合时，起出钻头，在钻孔中下入带有密封塞的注浆管，密封塞距离注浆管末端距离为D1，对钻孔底部D1段进行密封高压注浆，在钻孔周边形成一定范围的加固区域，再次下入钻头，钻穿加固区域直至基底岩层中，再次起出钻头，下入具有筛孔的套管，完成钻孔A3的施工；步骤（7）：以此往复，直至完成所有钻孔的施工；步骤（8）：在所有钻孔底部均布置抽水管，通过布置在地表的抽水机将孔底渗透进来的积水抽出钻孔，降低了黄土层底部的含水率；步骤（9）：在钻孔A1和An的套管口之间系一条绷直的观测绳，观测绳位于所有套管的一侧，通过观察观测绳的角度变化可以判断是否发生位移以及发生位移的位置。
[0011]本专利技术的有益效果是：本专利技术垂直于黄土滑坡区的黄土层底面的倾向，布置有一排带有套管的钻孔，套管下至黄土层底部的基底岩层，可以对整个黄土区起到锚固和加固
的作用，并且在每个套管上均布置有黄土层注浆加固环段，注入的高粘度浆液可对钻孔周边的黄土层进行改性，浆液充填于黄土孔隙中，增强了黄土层力学强度，也增加了套管与黄土层的锚固作用，减少滑坡发生概率；相连钻孔中的注浆加固环段彼此高度上部分重合，形成了成排的加固“墙体”，进一步提升了黄土加固的稳定性；另外，套管的表面具有筛孔，黄土层底部含有的水可以通过筛孔渗透进钻孔中，成排布置的钻孔，可以对黄土层底部的水分产生截流效应，减小裂缝区域底层的含水率，有效降低了滑坡发生概率；钻孔中的积水可通过抽水设备进行排水，当基底岩层含有孔隙度较大的透水岩层时，钻孔钻至该层，黄土层渗透的积水可以通过该透水层排出地表，免去了抽水设备的布置，即降低了施工成本也有效降低了滑坡发生风险；此外还可以根据相邻钻孔中套管的位移量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种黄土滑坡综合治理结构，黄土滑坡地区的地层结构主要包括黄土层、基底岩层以及黄土层与基底岩层的分界面，所述黄土层分为上部黄土层和下部含水黄土层，其特征在于：垂直于分界面倾向布置的一排连续钻孔，在每个钻孔中均布置有相同长度的黄土注浆加固环段，所述黄土注浆加固环段主要位于下部含水黄土层中，在钻孔中还布置有具有筛孔的套管，并穿过所述黄土注浆加固环段进入基底岩层中，下部含水黄土层中的水分可以通过套管上的筛孔渗透到钻孔内，通过布置在钻孔内的所述抽水设备可以将钻孔底部的积水排出钻孔，并通过地表的人工防渗沟渠排到附近河流中。2.根据权利要求1所述的一种黄土滑坡综合治理结构，其特征在于：所述每个钻孔中的黄土注浆加固环段设置在相同深度或设置在不同深度或相邻钻孔的黄土注浆加固环段高度依次升高或下降。3.根据权利要求1所述的一种黄土滑坡综合治理结构，其特征在于：按照钻孔编号（A1，A2
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An）从黄土层底部逐渐变浅，相邻钻孔的黄土注浆加固环段在高度上部分重合，形成连续的黄土注浆加固带。4.根据权利要求3所述的一种黄土滑坡综合治理结构，其特征在于：相邻钻孔的黄土注浆加固环段在高度上有1/4
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1/2的重合。5.根据权利要求1所述的一种黄土滑坡综合治理结构，其特征在于：连续的钻孔布置的位置不能位于黄土裂缝发育区域，且与裂缝发育区相隔一定距离，所述距离大于等于10米。6.根据权利要求1所述的一种黄土滑坡综合治理结构，其特征在于：当基底岩层为泥岩隔水层和透水层时，钻孔布置深度直至透水层中，钻孔的积水可以通过基底岩层中的透水层排出，从而无需在钻孔中布置抽水设备。7.根据权利要求1所述的一种黄土滑坡综合治理结构，其特征在于：在两侧钻孔的套管口之间系一条绷紧的观测绳。8.一种如权利要求1
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7所述的一种黄土滑坡综合治理结构的施工方法，其施工方法包括以下步骤：步骤（1）：对黄土滑坡地区采用露头观测结合地质钻孔和物探技术以，精细刻画黄土层和基底岩层的分布状况，需要重点细化黄土层与基底岩层的分界面的海拔高度、距离地面的深度以及构造产状，掌握基底岩层的倾向，基底岩层的不同...

【专利技术属性】
技术研发人员：武强，赵春晨，杨谦，侯艳芳，郭靖，柳雪丽，钱若霖，陈海霞，畅斌，刘护创，
申请(专利权)人：陕西工业职业技术学院，
类型：发明
国别省市：