三峽庫(kù)區(qū)滑坡工程加固和生態(tài)護(hù)坡措施研究進(jìn)展

李欣然 張桂榮 林程 譚瑞琪

摘要：三峽庫(kù)區(qū)干、支流跨度極廣，受地層巖性、岸坡結(jié)構(gòu)、庫(kù)水波動(dòng)及強(qiáng)降雨的影響，庫(kù)區(qū)頻發(fā)以滑坡為主的地質(zhì)災(zāi)害。結(jié)合三峽庫(kù)區(qū)滑坡的分布規(guī)律，分析了降雨和庫(kù)水波動(dòng)兩種主要外因作用下不同工程地質(zhì)類型滑坡的變形響應(yīng)特征及失穩(wěn)機(jī)理，總結(jié)介紹了三峽庫(kù)區(qū)滑坡災(zāi)害治理所采用的抗滑樁支護(hù)、擋土墻支護(hù)、錨桿（索）加固3種主要工程措施的支護(hù)原理和設(shè)計(jì)計(jì)算方法，以及生態(tài)護(hù)坡技術(shù)的加固機(jī)理及其在三峽庫(kù)區(qū)的研究試驗(yàn)和推廣使用。研究認(rèn)為：目前三峽庫(kù)區(qū)滑坡治理主要以工程措施為主，一般較少考慮滑坡防治的生態(tài)效應(yīng)，今后的研究可針對(duì)三峽庫(kù)區(qū)降雨型滑坡特點(diǎn)，更深入地探索庫(kù)水波動(dòng)、強(qiáng)降雨等外因作用下生態(tài)-結(jié)構(gòu)復(fù)合護(hù)坡體系的聯(lián)合加固機(jī)理及設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)方法。

摘要：滑坡治理； 生態(tài)護(hù)坡； 工程措施； 三峽庫(kù)區(qū)

中圖法分類號(hào)： TV861

文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2024.01.018

0 引 言

三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，據(jù)統(tǒng)計(jì)庫(kù)區(qū)內(nèi)的大小滑坡共有4 000余處［1］。滑坡災(zāi)害嚴(yán)重影響了水庫(kù)正常運(yùn)行和庫(kù)區(qū)可持續(xù)發(fā)展，更危及人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全。庫(kù)區(qū)滑坡的防治非常復(fù)雜，涉及工程、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境等多方面因素，為達(dá)到防災(zāi)減災(zāi)的目的，需應(yīng)用工程措施、生態(tài)措施、生態(tài)-工程聯(lián)合防護(hù)措施等對(duì)滑坡災(zāi)害進(jìn)行綜合防治。周家文等［2］通過(guò)歸納總結(jié)水庫(kù)滑坡的

綜合治理技術(shù)，認(rèn)為水庫(kù)滑坡治理需要生態(tài)措施和工程措施的綜合運(yùn)用。童廣勤等［3-4］分析了三峽庫(kù)區(qū)內(nèi)1 000余處災(zāi)害防治工程，認(rèn)為該區(qū)域內(nèi)的災(zāi)害治理需要綜合考慮災(zāi)害類型、規(guī)模、巖土類別選取措施，并提出了避讓性、順應(yīng)性、生態(tài)性及非結(jié)構(gòu)措施優(yōu)先的三峽庫(kù)區(qū)滑坡防治原則。目前，三峽庫(kù)區(qū)內(nèi)已經(jīng)進(jìn)行了滑坡多元綜合整治的實(shí)踐，如在巫山新城煙廠滑坡治理中將滑坡治理與土地資源再生和城市環(huán)境提升相結(jié)合［5］。考慮三峽庫(kù)區(qū)復(fù)雜工程性質(zhì)和長(zhǎng)江重點(diǎn)生態(tài)區(qū)建設(shè)要求，深入研究生態(tài)防護(hù)措施理論與技術(shù)是當(dāng)下三峽庫(kù)區(qū)滑坡治理中亟待解決的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題之一。本文結(jié)合三峽庫(kù)區(qū)內(nèi)滑坡的分布規(guī)律和主要誘因，通過(guò)梳理總結(jié)庫(kù)區(qū)內(nèi)滑坡治理的主要措施，提出了今后三峽庫(kù)區(qū)內(nèi)生態(tài)防護(hù)措施研究的關(guān)注重點(diǎn)和突破方向，對(duì)庫(kù)區(qū)滑坡防治的科學(xué)研究和技術(shù)創(chuàng)新具有一定的參考指導(dǎo)意義。

1 三峽庫(kù)區(qū)滑坡分布規(guī)律與主要外因

1.1 三峽庫(kù)區(qū)滑坡分布規(guī)律

不同學(xué)者從多個(gè)角度對(duì)三峽庫(kù)區(qū)內(nèi)滑坡的主要分布規(guī)律進(jìn)行了大量的研究。汪華斌等［6］重點(diǎn)分析了三峽庫(kù)區(qū)滑坡的高程和規(guī)模，指出庫(kù)區(qū)內(nèi)滑坡自西向東出現(xiàn)高程增加、規(guī)模變大的趨勢(shì)。李松林等［7］通過(guò)統(tǒng)計(jì)三峽庫(kù)區(qū)滑坡的分布密度，認(rèn)為其分布存在明顯的區(qū)域差異，以萬(wàn)州為界，西段滑坡分布稀疏，且滑坡體積較小；東段則密集，分布較大體積滑坡，尤其聚集分布于奉節(jié)、巫山、涪陵、秭歸一帶。三峽庫(kù)區(qū)的滑坡以大中規(guī)模為多，包括土質(zhì)滑坡、堆積層滑坡、巖質(zhì)滑坡等多種不同工程地質(zhì)類型，其中土質(zhì)滑坡主要為中型規(guī)模，而巖質(zhì)滑坡則主要屬于中、大型規(guī)模［8］。

1.2 三峽庫(kù)區(qū)滑坡產(chǎn)生的主要外因

三峽庫(kù)區(qū)滑坡的產(chǎn)生是自身地質(zhì)條件與外因共同作用的結(jié)果，其中降雨及庫(kù)水波動(dòng)是造成三峽庫(kù)區(qū)滑坡的主要外因。

1.2.1 降雨作用

三峽庫(kù)區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，氣候溫和濕潤(rùn)，空氣濕度大，降雨充沛，平均氣溫高。年降雨量70%左右，分布在5～9月，且多大雨和暴雨；河谷區(qū)年平均降雨992.5～1 241.8 mm，兩岸山地1 600～2 000 mm，盆地996.7～1 204.3 mm，并存在萬(wàn)縣-云陽(yáng)、秭歸-宜昌兩大暴雨中心地帶［9］。降雨下滲會(huì)引起土體膨脹、巖石崩解［10］；使巖土體飽和度提高、基質(zhì)吸力消散、孔隙水壓力上升；并于滑坡體裂隙中儲(chǔ)水，產(chǎn)生水平靜水推力和浮托力，以上多種內(nèi)因共同作用形成滑坡災(zāi)害［11］。

三峽庫(kù)區(qū)滑坡包括多種工程地質(zhì)類型，由于賦存的地質(zhì)環(huán)境條件不同，其性質(zhì)、結(jié)構(gòu)以及應(yīng)力狀態(tài)存在很大的差異，且對(duì)降雨反應(yīng)的敏感性極不相同，因此，在降雨作用下呈現(xiàn)不同的變形特征。圖1為各種工程地質(zhì)類型滑坡的變形破壞模式。

（1） 土質(zhì)滑坡破壞模式。

庫(kù)區(qū)內(nèi)土質(zhì)滑坡多發(fā)于中淺層，如龔家村滑坡［12］（見(jiàn)圖2）。在降雨作用下坡腳首先發(fā)生滑塌，繼而在滑坡體中部出現(xiàn)明顯張拉裂縫，在某些體積較大的靠椅狀滑坡中還會(huì)出現(xiàn)裂隙張開(kāi)閉合的現(xiàn)象，滑坡體后緣開(kāi)裂、張拉裂隙進(jìn)一步擴(kuò)張產(chǎn)生貫通面，最終滑坡體脫離后緣沿貫通裂縫快速向前滑移形成滑坡，并于后緣處形成階地［13-15］。

（2） 堆積層滑坡破壞模式。

降雨主導(dǎo)誘發(fā)的庫(kù)區(qū)內(nèi)堆積體滑層普遍規(guī)模較大，以推移式和混合式變形破壞為主，如八字門(mén)滑坡［16-18］（見(jiàn)圖3）。滑坡位移略滯后于降雨，變形破壞活動(dòng)最早表現(xiàn)為土體蠕動(dòng)或淺層、次級(jí)的局部滑坡變形，進(jìn)而誘發(fā)多級(jí)滑動(dòng)形成大規(guī)模滑坡災(zāi)害。滑坡中后部變形較大，在臨滑階段出現(xiàn)斜列式弧形裂縫，最終于后緣形成弧形拉力圈，并出現(xiàn)數(shù)米至十?dāng)?shù)米的后緣下座變形，主滑動(dòng)面多沿基覆界面發(fā)育，在紅層地區(qū)呈現(xiàn)“近水平順層滑移”特征［19-20］。

（3） 巖質(zhì)滑坡破壞模式。

不同構(gòu)造的巖質(zhì)滑坡在降雨條件的響應(yīng)特征也存在差異。順層巖質(zhì)滑坡在降雨作用下首先發(fā)生漸進(jìn)式、逐層松脫-滑移破壞，再沿巖石層面、節(jié)理組合面等軟弱層面發(fā)生滑移-崩塌［20-22］。圖4為三峽庫(kù)區(qū)巫峽段一處已出現(xiàn)局部破壞的順層巖質(zhì)邊坡，反傾巖質(zhì)滑坡在降雨作用下巖體發(fā)生剝蝕崩解，坡度變陡甚至出現(xiàn)傾倒，最先在坡腳形成較小貫通面，隨著巖體碎裂加劇貫通面逐漸延伸，滑坡體由下而上解體崩塌［23］。

不同地質(zhì)結(jié)構(gòu)類型滑坡對(duì)降雨的響應(yīng)特征的差異，來(lái)源于其在降雨作用下不同的失穩(wěn)機(jī)理。降雨入滲后巖土體飽和度增大、孔壓上升、基質(zhì)吸力驟降［24］以致滑坡體的自重增加、抗剪強(qiáng)度下降，是土質(zhì)滑坡失穩(wěn)破壞的主要原因。張拉裂隙儲(chǔ)水產(chǎn)生的水平靜水壓力則對(duì)巖質(zhì)滑坡和堆積層滑坡的穩(wěn)定性影響較大。巖質(zhì)滑坡透水性差，易受雨水匯集于阻滑段基巖產(chǎn)生的浮托力作用而發(fā)生變形失穩(wěn)［25］。

1.2.2 庫(kù)水波動(dòng)作用

三峽水庫(kù)自2003年蓄水至135 m、2006年蓄水至156 m、2008年蓄水至175 m后，每年水位在145～175 m之間運(yùn)行，常有波動(dòng)［26］。庫(kù)水波動(dòng)主要通過(guò)浮托力、動(dòng)水壓力、庫(kù)水變動(dòng)下岸坡滲流場(chǎng)的變化及邊坡水-巖作用影響岸坡的穩(wěn)定性［27-28］。王錦國(guó)等［29］通過(guò)有限元軟件模擬了石猴子滑坡的3種不同庫(kù)水位工況，發(fā)現(xiàn)蓄水后滑體內(nèi)會(huì)產(chǎn)生較大的動(dòng)水壓力，特別是庫(kù)水位驟降時(shí)的動(dòng)水壓力是正常蓄水位下的13倍。馮文凱等［30］分析木魚(yú)包滑坡的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，認(rèn)為其變形主要受浮托力和動(dòng)水壓力的影響，庫(kù)水升降速率較小時(shí)，浮托力控制滑坡的變形；庫(kù)水升降速率提升后，動(dòng)水壓力成為控制因素。劉曉麗等［31］提出基于DDA-DFN的滲流-應(yīng)力耦合模型，認(rèn)為水庫(kù)蓄水后，地下水大幅抬升，滲流-應(yīng)力耦合作用加劇，導(dǎo)致邊坡裂隙巖體中的關(guān)鍵部位發(fā)生大變形甚至破壞，進(jìn)而觸發(fā)邊坡失穩(wěn)。

1.2.3 降雨與庫(kù)水聯(lián)合作用

在降雨與庫(kù)水位聯(lián)合作用下，淺層土質(zhì)滑坡的失穩(wěn)更易受降雨控制，即在降雨入滲下坡體自重增加，巖土參數(shù)強(qiáng)度降低而發(fā)生滑坡［32］。堆積體滑坡前部易受庫(kù)水位漲落產(chǎn)生的浮托力和動(dòng)水壓力影響而發(fā)生局部變形，并對(duì)后部滑體產(chǎn)生牽引作用，中后部滑體易受降雨入滲和裂隙水的靜水壓力作用發(fā)生局部變形，并對(duì)前緣坡體產(chǎn)生推動(dòng)作用引發(fā)滑坡失穩(wěn)［33-35］。庫(kù)水位變動(dòng)使得巖質(zhì)滑坡受長(zhǎng)期浸泡和浸泡-風(fēng)干循環(huán)作用，巖體的損傷被累積放大，巖土體力學(xué)性質(zhì)逐步劣化［36］，同時(shí)水位上升和降雨入滲都會(huì)對(duì)基巖以上的巖體產(chǎn)生浮托力進(jìn)而導(dǎo)致庫(kù)岸邊坡的宏觀破壞。

2 三峽庫(kù)區(qū)滑坡治理措施研究進(jìn)展

滑坡災(zāi)害防治主要圍繞改善滑坡幾何形態(tài)、減輕水力作用危害、設(shè)置抗滑支擋結(jié)構(gòu)和提高滑動(dòng)帶巖土體力學(xué)性質(zhì)來(lái)展開(kāi)，并根據(jù)滑坡規(guī)模、滑動(dòng)面深度及滑坡體工程地質(zhì)類型采用不同的防護(hù)方式。三峽庫(kù)區(qū)滑坡防治常用工程措施包括抗滑樁、抗滑擋墻、錨桿（索）等，生態(tài)防護(hù)技術(shù)主要包括純植被護(hù)坡、植被與土工合成材料結(jié)合（石籠網(wǎng)墊、土工格室、三維土工網(wǎng)墊、生態(tài)袋等）、植被與工程措施結(jié)合等方式［37-38］。

2.1 抗滑樁支護(hù)

抗滑樁法是在坡面一定位置設(shè)置一系列樁，使樁身穿過(guò)滑坡體伸入穩(wěn)定滑床，利用樁錨固段及其周圍巖土體共同平衡滑坡下滑推力的被動(dòng)支擋結(jié)構(gòu)，如圖5所示。抗滑樁在三峽庫(kù)區(qū)眾多大型滑坡段均有使用，如石包嘴滑坡、朱家鎮(zhèn)滑坡及寨壩滑坡等。數(shù)值模擬分析與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果均表明，庫(kù)區(qū)采用的抗滑樁支護(hù)措施顯著地抑制了滑體變形，增強(qiáng)了滑坡穩(wěn)定性［39-43］。

采用傳統(tǒng)計(jì)算方法進(jìn)行抗滑樁設(shè)計(jì)時(shí)，將滑坡推力視作外荷載作用于樁身，求解樁身的內(nèi)力、位移及樁周應(yīng)力，最后校核并調(diào)整初擬的抗滑樁埋深、截面尺寸、間距進(jìn)行配筋。

最為常用的抗滑樁內(nèi)力計(jì)算方法有懸臂柱法和地基系數(shù)法兩種。其中懸臂柱法將抗滑樁以滑動(dòng)面為界分為兩部分，上部視作懸臂梁計(jì)算內(nèi)力，下部錨固段使用文克爾彈性地基梁法計(jì)算內(nèi)力。地基系數(shù)法將整根樁視作彈性地基梁，通過(guò)建立撓度曲線方程求解地基反力系數(shù)，使用截面法計(jì)算樁身任意截面處的內(nèi)力，包括“K”法、“m”法、“c”法等單參數(shù)法，綜合剛度雙參數(shù)法和P-y曲線法等，以上幾種抗滑樁內(nèi)力計(jì)算方法的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比見(jiàn)表1。

三峽庫(kù)區(qū)中抗滑樁的設(shè)計(jì)選用中，還需考慮該區(qū)域工程地質(zhì)條件的特殊性。Zhou等通過(guò)監(jiān)測(cè)馬家溝滑坡的測(cè)試樁和開(kāi)展物理模型試驗(yàn)，對(duì)比研究了剛性樁和柔性樁的內(nèi)力和變形情況，認(rèn)為在必須嚴(yán)格限制樁周土體變形的情況下，應(yīng)優(yōu)先選擇剛性樁，而在允許變形較大時(shí)，柔性樁更適用于滑坡的長(zhǎng)期穩(wěn)定性控制［42-43］。Li等［44］提出了計(jì)算不同巖層組合下樁身變形和內(nèi)力的新方法，以進(jìn)行軟硬互層基巖情況下最優(yōu)樁位的選取，并在鹽官滑坡中驗(yàn)證了該方法的有效性。大量滑坡治理工程表明，三峽庫(kù)區(qū)中許多抗滑樁布置處滑面處于傾斜狀態(tài)，與設(shè)計(jì)中假設(shè)抗滑樁周圍滑動(dòng)面水平存在差異，所以需要考慮樁前土體抗剪承載力，控制滑床彈塑性區(qū)高度，以防樁身傾覆［45-48］。三峽庫(kù)區(qū)的水位波動(dòng)也是進(jìn)行抗滑樁加固、設(shè)計(jì)計(jì)算方法研究的重要考慮因素。唐曉松等［49］認(rèn)為抗滑樁滲透性雖遠(yuǎn)小于岸坡土體，但在庫(kù)水變動(dòng)時(shí)仍需考慮抗滑樁的滲透性對(duì)其支護(hù)效果的影響，通過(guò)有限元模擬分析發(fā)現(xiàn)抗滑樁能夠阻止岸坡內(nèi)浸潤(rùn)面位置的降低和超孔隙水壓力的消散，目前不考慮樁身滲透性的計(jì)算方法偏保守。李邵軍等［50］利用離心試驗(yàn)手段模擬三峽庫(kù)區(qū)水位循環(huán)變化，研究了庫(kù)水位變化影響下，考慮土拱作用的不同樁間距抗滑樁受力特征，為庫(kù)區(qū)內(nèi)抗滑樁加固機(jī)制分析提供了直接的試驗(yàn)依據(jù)。Luo等［51］通過(guò)物理模型試驗(yàn)對(duì)排水抗滑樁的排水性能進(jìn)行了研究驗(yàn)證，并使用有限元軟件模擬了3種不同工況下該排水抗滑樁對(duì)滑坡的加固效應(yīng)。羅爽等［52］選取廣義Kelvin蠕變模型，計(jì)算了三峽庫(kù)區(qū)橋頭北滑坡懸臂抗滑樁受荷段在考慮滑坡體蠕變作用時(shí)的內(nèi)力，認(rèn)為蠕變?cè)斐闪丝够踅Y(jié)構(gòu)服役性能的劣化，建議懸臂抗滑樁工程竣工后的一段時(shí)間內(nèi)需要密切關(guān)注樁頂位移變化量。

2.2 擋土墻支護(hù)

擋土墻是使用砌塊、石料、混凝土以及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)砌筑的擋土結(jié)構(gòu)，通常于坡腳或滑動(dòng)面剪出口處設(shè)置，通過(guò)墻體自重和填料的重量抵抗側(cè)向土壓力。常用于淺層滑坡如楠木椏、紅石包滑坡等［53-56］，如圖6所示。

擋土墻通常依靠自身重力偏心產(chǎn)生抗傾覆力矩和自重產(chǎn)生的摩阻力抵抗墻背的荷載，其中墻背上的土壓力是荷載的主要組成部分。滑坡治理工程中，擋土墻上的土壓力按照主動(dòng)土壓力計(jì)算，以經(jīng)典的庫(kù)倫或朗肯土壓力計(jì)算方法為依據(jù)，并根據(jù)實(shí)際工況進(jìn)行修正和完善。三峽庫(kù)區(qū)內(nèi)堆積層滑坡具有雙層甚至多層滑移特征。王凱［57］以庫(kù)區(qū)內(nèi)巴東黃土坡滑坡為例，通過(guò)有限元模擬和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)對(duì)鋼筋混凝土-預(yù)應(yīng)力錨桿復(fù)合擋墻中錨桿預(yù)應(yīng)力大小、間距、錨固長(zhǎng)度的優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究。劉濱源［58］考慮到三峽庫(kù)區(qū)內(nèi)地下水對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋的銹蝕，將擋土墻、樁頂梁和抗滑樁組合成新型復(fù)合支擋結(jié)構(gòu)，以井泉滑坡為背景進(jìn)行了樁-墻復(fù)合抗滑支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算方法的研究。李長(zhǎng)安［59］基于滑坡系統(tǒng)地貌過(guò)程，認(rèn)為三峽庫(kù)區(qū)內(nèi)的擋土墻應(yīng)采用垛形頂部并布置排水孔以保證滑坡體物質(zhì)和水體及時(shí)外泄。

2.3 錨桿（索）支護(hù)

滑坡內(nèi)部加固多使用錨桿、錨索，將鋼筋、鋼管或鋼絞線一端固定在坡面上，另一端穿過(guò)滑坡體預(yù)先鉆好的孔固定在下部巖層中，將滑坡體與穩(wěn)定巖體結(jié)合在一起（見(jiàn)圖7）。該支護(hù)方式施工作業(yè)空間較小，適用各種地形及場(chǎng)地條件，并可以采用專門(mén)的拉緊裝置和機(jī)具施加預(yù)應(yīng)力。三峽庫(kù)區(qū)中錨桿（索）結(jié)構(gòu)多用于高陡邊坡和危巖支護(hù)工程。

錨桿（索）對(duì)巖質(zhì)邊坡的加固作用體現(xiàn)在兩方面：對(duì)于軟弱結(jié)構(gòu)面為不規(guī)則破碎巖體且沒(méi)有明確滑動(dòng)面的邊坡，增強(qiáng)其整體性；對(duì)于成層理或片理結(jié)構(gòu)，易發(fā)生順層滑坡的邊坡，增強(qiáng)其層理或片理之間的抗剪強(qiáng)度。錨桿（索）拉力的有效發(fā)揮，取決于深入穩(wěn)定巖土體的錨固段與巖土體的緊密結(jié)合。因此錨桿（索）錨固界面的荷載傳遞機(jī)理是國(guó)內(nèi)外巖土錨固理論研究的主要課題之一。幾種錨固界面荷載傳遞機(jī)理模型的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比如表2所列。

李長(zhǎng)安［59］進(jìn)行了大量試驗(yàn)，研制了適用于三峽船閘高邊坡的高強(qiáng)度錨索結(jié)構(gòu)。朱杰兵等［60］通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)和數(shù)值模擬試驗(yàn)，研究了錨索張拉前后巖體的壓縮變形，證明錨索周邊的巖體在施加錨索預(yù)應(yīng)力及灌漿后，彈性模量等力學(xué)特性得到了明顯改善。Wang等［61］對(duì)危巖體的變形和破壞模式進(jìn)行分析后，提出了上部危巖與下層基巖同時(shí)錨定的加固方式，并通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)證實(shí)了采用該方法后危巖體的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。錨桿錨索可與抗滑樁（見(jiàn)圖8）、混凝土格構(gòu)等聯(lián)合使用，形成聯(lián)合錨固結(jié)構(gòu)；錨桿錨索也可與噴射混凝土和金屬網(wǎng)并用，防護(hù)淺層滑坡和破碎巖體邊坡，如白巖溝西滑坡區(qū)后緣斷壁和巫山新城的小規(guī)模邊坡等［62-64］。三峽庫(kù)區(qū)鏈子崖危巖體治理中，對(duì)于預(yù)應(yīng)力錨桿采用單純形法進(jìn)行了多組錨固力優(yōu)化設(shè)計(jì)，并結(jié)合了噴網(wǎng)、短錨、裂縫回填等輔助工程進(jìn)行治理，監(jiān)測(cè)結(jié)果表明此錨固工程經(jīng)歷了50多天的高水位和暴雨環(huán)境，仍保持良好穩(wěn)定性［65］。陳洪凱等［66］將庫(kù)區(qū)內(nèi)危巖體分為3類，采用3種荷載組合，建立了每類危巖的錨固計(jì)算方法，確定了相對(duì)應(yīng)的最小錨桿數(shù)計(jì)算式，該計(jì)算方法已經(jīng)成功應(yīng)用于三峽庫(kù)區(qū)數(shù)百個(gè)危巖體治理工程。

2.4 生態(tài)護(hù)坡技術(shù)

生態(tài)護(hù)坡技術(shù)常用于淺層滑坡，指在坡面種植植被或采用植被與工程支護(hù)措施、土工合成材料結(jié)合的防護(hù)方式，以增強(qiáng)邊坡穩(wěn)定性，防治坡面水土流失，維護(hù)和恢復(fù)周邊生態(tài)環(huán)境，并形成良好景觀形象。

常見(jiàn)的生態(tài)護(hù)坡有植被-三維土工網(wǎng)聯(lián)合護(hù)坡和植被-混凝土格構(gòu)聯(lián)合護(hù)坡等形式［67］，圖9～10為兩種聯(lián)合護(hù)坡措施的示意圖。植被對(duì)邊坡的防護(hù)作用主要體現(xiàn)在深根錨固、淺根加筋和減少擊濺沖刷3個(gè)方面［68］，三維土工網(wǎng)對(duì)坡面土體起錨固、包裹作用，能增加坡面土體的法向應(yīng)力和抗滑力，對(duì)岸坡的變形起約束作用。在植物生長(zhǎng)初期，三維土工網(wǎng)能防止雨水沖刷，保護(hù)岸坡和植被，待植被進(jìn)一步生長(zhǎng)并穿過(guò)土工網(wǎng)，則將土工網(wǎng)緊密錨固于坡面，兩者形成聯(lián)合保護(hù)層，進(jìn)行整體加筋。現(xiàn)澆混凝土格構(gòu)通過(guò)橫梁縱梁交叉處錨桿與深部巖土體的連接，對(duì)網(wǎng)格周圍的土體施加壓力，并限制位移，在坡面形成三維立體護(hù)坡結(jié)構(gòu)，結(jié)合草本和灌木立體種植模式的植被根系固土作用，能有效提高土體抗剪強(qiáng)度，使坡面更加穩(wěn)固。

張忠陽(yáng)等［69］以湖北省興山縣峽口港航道碼頭護(hù)坡工程為試驗(yàn)點(diǎn)，選用香根草結(jié)合土工格柵防護(hù)坡面，通過(guò)數(shù)值模擬和實(shí)地監(jiān)測(cè)證明該措施能有效約束庫(kù)水位變動(dòng)時(shí)邊坡的水平位移，提高邊坡穩(wěn)定系數(shù)。秭歸縣將土地利用與生態(tài)防護(hù)相結(jié)合，在新灘滑坡體上進(jìn)行生態(tài)防護(hù)設(shè)計(jì)和農(nóng)業(yè)種植規(guī)劃，設(shè)置長(zhǎng)江防護(hù)林帶和水源涵養(yǎng)林進(jìn)行坡改梯工程種植作物［70］。趙欣等［71］以千將坪為例，綜合石籠網(wǎng)，鋼筋混凝土格構(gòu)和植被混凝土等措施，提出了集滑坡治理、土地利用和生態(tài)保護(hù)于一體的滑坡綜合治理概念。

3 展 望

三峽庫(kù)區(qū)滑坡災(zāi)害的治理關(guān)系到庫(kù)區(qū)的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行和周邊群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。本文在梳理三峽庫(kù)區(qū)滑坡災(zāi)害的分布規(guī)律和外部影響因素的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)歸納了庫(kù)區(qū)所采用的抗滑樁、擋土墻、錨桿（索）和生態(tài)護(hù)坡技術(shù)這4種岸坡治理措施，并對(duì)這些措施的加固機(jī)理及相關(guān)研究進(jìn)行了整理總結(jié)。三峽庫(kù)區(qū)滑坡災(zāi)害通過(guò)采取諸多治理措施，取得了良好的治理效果，尤其考慮周邊環(huán)境保護(hù)和生態(tài)效益采用了生態(tài)護(hù)坡措施，且逐步探究了生態(tài)護(hù)坡措施的機(jī)理，從分析植被根系固土護(hù)坡機(jī)理發(fā)展到研究植被結(jié)合土工材料的護(hù)坡機(jī)理，并進(jìn)一步論證了植被結(jié)合鋼筋混凝土格構(gòu)的生態(tài)-結(jié)構(gòu)聯(lián)合護(hù)坡措施。

抗滑樁、擋土墻、錨桿（索）等工程支護(hù)措施在三峽庫(kù)區(qū)的眾多滑坡治理中，已經(jīng)獲得了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和較深入的理論研究。但是對(duì)采用植被、護(hù)坡工程材料與滑坡傳統(tǒng)防治結(jié)構(gòu)相結(jié)合的生態(tài)-結(jié)構(gòu)聯(lián)合防護(hù)結(jié)構(gòu)體系，由于生態(tài)護(hù)坡的滲控和淺層加固機(jī)理，尤其是柔性生態(tài)護(hù)坡與剛性工程結(jié)構(gòu)的相互作用尚不明確，目前缺乏其聯(lián)合加固滑坡的力學(xué)機(jī)制和計(jì)算理論，尚未形成一套合理完善的計(jì)算設(shè)計(jì)方法。因此，今后的研究可以針對(duì)三峽庫(kù)區(qū)降雨型滑坡特點(diǎn)，重點(diǎn)研究生態(tài)-結(jié)構(gòu)聯(lián)合護(hù)坡體系的抗滑特性、協(xié)調(diào)變形機(jī)制與調(diào)控降雨入滲能力。更深入地探索庫(kù)水波動(dòng)、強(qiáng)降雨等外因作用下，植被與土工材料或工程措施聯(lián)合護(hù)坡的防治機(jī)理，提出適合于不同類型滑坡的生態(tài)-結(jié)構(gòu)防護(hù)體系及其模塊化設(shè)計(jì)框架，促進(jìn)生態(tài)護(hù)坡措施在三峽庫(kù)區(qū)滑坡災(zāi)害治理中的科學(xué)應(yīng)用。

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（編輯：劉 媛）

Research progress on landslide engineering reinforcement and ecological slope protection measures in Three Gorges Reservoir area

LI Xinran1，ZHANG Guirong1，LIN Cheng2，TAN Ruiqi1

（1.Nanjing Hydraulic Research Institute，Nanjing 210004，China； 2.Institution of Water Conservancy and Hydropower Engineering，Hohai University，Nanjing 210098，China）

Abstract：

The Three Gorges Reservoir area has a wide span of mainstream and tributary rivers.Influenced by stratigraphic lithology，bank slope structure，reservoir water fluctuations，and heavy rainfall，geological disasters dominated by landslides frequently occur in the reservoir area.Combined with the distribution law of landslides in the Three Gorges Reservoir area，this study analyzed the deformation response characteristics and instability mechanisms of landslides with different engineering geological types under the action of two main external factors，rainfall and reservoir water fluctuation.We summarized the supporting principles and design calculation methods of three main engineering reinforcement measures（anti-sliding pile support，retaining wall support，and anchor cable reinforcement）used in landslide disaster management in the Three Gorges Reservoir area.We also introduced the reinforcement mechanism of ecological slope protection technology and its research，experimentation，and widespread application in the Three Gorges reservoir area.The study suggestted that current landslide management in the Three Gorges Reservoir area primarily relies on engineering measures，with generally less consideration for the ecological effects of landslide prevention.Therefore，future research could focus more on the characteristics of rainfall-induced landslides in the Three Gorges reservoir area，and explored deeper the joint reinforcement mechanism and design evaluation methods of the ecological-structural composite slope protection system under the influence of external factors such as reservoir water fluctuations and heavy rainfall.

Key words：

landslide harnessing；ecological slope protection；engineering reinforcement measures；Three Gorges Reservoir area