边坡治理技术研究综述

边坡治理技术研究综述（精选6篇）

篇1：边坡治理技术研究综述

边坡治理技术研究综述

摘要：边坡工程是工程建设中一个古老而常新的问题，边坡失稳引起的滑坡、崩塌灾害往往带来巨大的生命和财产损失。随着人们思想认识的提高及科技的发展，边坡问题的理论研究渐成体系，应用研究也越发充分，然而随着工程建设的迅猛发展，边坡工程面临的问题更加复杂多样，对边坡工程稳定性分析和治理技术的研究还是较为薄弱的，不同治理技术也都存在一定的局限性。因此，在前人研究的基础上，对现有边坡稳定治理技术进行分析总结，探讨新的解决思路具有广泛的理论意义和应用价值。关键词：边坡、稳定性、治理、技术

Summary of the research on the slope treatment technology

Abstract: Slope engineering is an old but developing topic in engineering construction, the failure of slope stability such as landslide and rockfall disaster often cause huge loss of life and property.With the development of science and technology, people paid more attention to it, the theoretical achievements of slope research are more systematic, application research is also stronger.However, with the rapid development of construction, slope engineering problems is more and more complicated and various, research on slope stability analysis and treatment technology is relatively weak, and every technology has its limitations.Therefore, it is significant to analysis and summarize the slope stability control technology.Key words: Slope, Stability, Treatment, Technology 前言

随着我国国民经济的发展，公路、铁路、城市建设、水电工程等基础设施发展迅速，工程建设条件复杂多样，而这些工程中无一不涉及到边坡稳定问题。特别是以高速公路为代表的高等级公路建设由平原进入山区，由于工程需要，往往都在一定程度上扰动或破坏了原本较为稳定的斜坡面形成了人工边坡。这些边坡工程的稳定，关系到工程建设的安全与成败，对工程的安全性、可行性及经济性等起着重要的制约作用，并在很大程度上影响着工程建设的使用效益及投资。因此，边坡稳定问题是工程中需要引起足够重视的问题。1边坡工程概述 1.1边坡分类

边坡是指岩体、土体因自然或人为作用而形成一定倾斜度的临空面[1]。按成因可分为自然边坡和人工边坡；按地层岩性则可分为岩质边坡和土质边坡；按使用年限可分为永久性边坡和临时性边坡；坡高大于30m的岩质边坡和大于20m的土质边坡称为高边坡。1.2 边坡工程的重要性及分级

根据边坡工程的重要性及破坏后果的危害性，对边坡工程安全性主要有以下规定

[2][3][4][5]：

（1）边坡工程应按其损坏后可能造成的后果（危及人的生命、造成经济损失、产生社会不良影响）、边坡类型和坡高等因素，确定边坡的安全等级。

（2）破坏后果很严重、严重的下列建筑边坡工程，其安全等级应定位一级：①由外倾软弱结构面控制的边坡工程；②危岩、滑坡地段的边坡工程；③边坡滑塌区内或边坡影响区内有重要建（构）筑物的边坡工程。破坏后果不严重的上述边坡工程的安全等级可定为二级。1.3边坡的防护种类

边坡的防护大体上可以分为工程防护、植物防护、柔性支护与综合防护等[6]。目前，边坡的工程防护种类主要有八种：一是抹面与捶面，适用于本身稳定，干燥、无地下水的风化程度低的软岩层边坡。二是灌浆与勾缝，灌浆适用于石质坚硬、不易风化、岩层内部节理发育，但裂缝宽度较小的岩质路堑边坡；勾缝适用于石质较坚硬、不易风化、张开节理不甚发育，且节理缝较大较深的岩石路堑边坡。三是水泥土护坡，适用于粉土、粉砂、粉质粘土、粘土等填方边坡或易受洪水浸淹的路基填方边坡，可用于盐渍土地区。四是护面墙，适用于易风化的云母岩、绿泥片岩、千枚岩及其它风化严重的软质岩层和较破碎的岩石地段，边坡本身稳固，有实体护面墙、孔窗式护面墙、拱式护面墙和肋式护面墙等。五是喷浆或喷射混凝土防护，适用于岩性较差、强度较底、易风化的稳定岩质边坡，也可用于局部加固处理后的大面积喷浆。六是喷锚防护，具有较高的强度，较好的抗裂性能，用于加强坡面内一定深度的破碎岩层。七是土钉墙，主要适用于风化破碎较严重的岩石边坡，也可用于粉土、砾石和砂土边坡，确保边坡在施工过程中保持原来的稳定结构，避免坍塌。八是预应力锚索梁，主要适用于裂隙和断层发育、防缓边坡工作量巨大的高陡边坡[7]。

植物防护主要有三种[8][9]：①种草，适用于边坡稳定、坡面冲刷轻微的路堤或路堑边坡，不适用于长期浸水边坡。②铺草皮，适用于各种土质边坡，特别是坡面冲刷比较严重、边坡较陡（可达60°）时。③植树，适用于各种土质边坡和风化极严重的岩石边坡，边坡坡度不陡于1：1.5。

柔性支护[10]主要指以下几种形式：①三维植被网，用于设计稳定的土质和岩质边坡，特别是土质贫瘠的边坡和土石混填的边坡，可以起到固土防冲并改善植草质量的良好效果。②钢绳网主动防护，与锚杆或支撑结合，以金属网或土工格栅的形式对边坡形成连续支撑。③钢绳网被动防护，多用于岩体交互发育、坡面整体性差，有岩崩可能的高路堑边坡。

综合防护：①岩质边坡绿化喷播技术：岩质坡面营造一个既能让植物生长发育而种植基质又不被冲刷的多孔稳定结构。不仅适用于所有开挖后的岩体边坡，而且对于岩堆、软岩、碎裂岩、散体岩、极酸性土岩以及挡土墙、护面墙、混凝土结构边坡等不宜绿化的恶劣环境。②框格护坡：风化较严重的岩质边坡和坡面稳定的较高土质边坡。2边坡破坏类型 2.1边坡病害常见类型

边坡病害的常见种类有坍塌、崩塌、滑坡、倾倒和错落等五种[11]。坍塌是指地震等外力作用使破碎岩土或堆积密实的岩土体在一定范围内产生松动，松动岩土体在自然应力作用下产生坍滑的变形现象。崩塌是指风化破碎的岩体沿陡倾角节理或V形节理面产生崩落、倒塌的变形现象，崩塌病害往往始于前缘。滑坡是指岩土体在重力作用下沿较弱面发生滑动的变形现象。倾倒是指陡倾的薄层状岩层，在沟谷下切或开挖等卸荷过程中向临空面缓慢弯曲的变形现象。错落是指高陡斜坡地段，由一组陡倾贯通结构面将风化破碎岩体与后部完整岩体分开，因边坡开挖失去支撑力，下伏有一定厚度的软弱岩层不足以承受上部岩体压力而被压缩，引起坡体以垂直下错为主、水平位移为辅的变形现象。2.2边坡病害规模划分

边坡的变形破坏从规模上可分为山体变形、坡体变形及坡面变形三种[12]。若破坏范围深至山体内地应力未释放完之处，常因开挖导致山体在地应力回弹作用下（或深部水压力作用下）形成破坏，即为山体破坏，故研究山体破坏必须考虑地应力的影响。坡体变形是指山体的一部分受地质环境各种因素及应力等的作用产生失稳破坏的现象，坡体变形往往在山体地应力松弛范围内形成，故研究坡体变形不考虑地应力的影响。坡面变形是指坡体自身稳定条件下表层受风化等作用产生小规模坍塌、落石、土体坍塌、泥石流、表土剥落等现象，坡面变形范围仅局限在坡体表层。

从治理的难易程度上可以分为难以治理和可以治理的边坡病害。比如，汶川大地震最为频发的崩塌，属于坡体震害[13]，由于崩塌危岩体的位置难以预测，故危害较大，一旦发生，往往造成重大的生命财产损失。大规模的中高位崩塌体往往不具备施工条件，当前边坡工程领域还没有较为可靠的治理方法。实际工程中应以“躲避”为主，如在危岩体下部路基面上方修筑棚洞等。可以治理的边坡病害包括中低位崩塌、坍塌、小范围的坡面落石、路堤滑坡、各种规模的自然坡体滑坡[14]。对于中低位崩塌，实际中可采用锚固类工程进行加固；而对于坍塌或小规模的坡面落石，工程中可采用挂主动网或设置被动网等方法进行防护。对于路堤填土滑坡及各种规模自然坡体滑坡的治理应以支挡类工程为主。3边坡病害的治理对策

对于边坡病害的治理，一般遵循以下原则：①治早治小，对地形地质条件复杂而范围大的病害，一时不易勘察清楚，应采取分期分批处理措施，先实施局部治理工程，进行动态跟踪，逐步查清病害，最后达到一次根治，不留后患[15]。②分清轻重缓急，对急剧变形的边坡病害，应采取快速有效的工程措施，对变形缓慢的大型病害，应全面规划、分期整治。③边坡开挖、加固及植被恢复密切结合，灾后边坡病害加固往往会对植被产生一定程度的破坏，在进行病害治理的同时，应兼顾植被的恢复与防护，保护当地生态环境。3.1植物防护类

植物固坡技术在早期边坡工程中应用广泛，在现代环境生态学领域也有新的价值。植物固坡主要通过以下几种途径增加边坡的稳定性[16]：①通过茎、叶的阻隔，减少土壤的吸水

和蒸发，从而减少降雨渗流；②植物根系吸收土壤中的水分并蒸发至大气中，降低土层孔隙水压力；③根与土壤发生生物化学反应，改善土壤物理性质，增强土层抗剪强度；④根扎进土壤，对边坡起支撑和锚固作用；⑤茎、叶、根共同作用减少表面径流冲蚀力，从而保持边坡结构的完整性。

植物固坡在增加边坡稳定性、减少水土流失以及改善生态环境方面有着很大的积极作用。同时也应看到，在一定环境、一定条件下植物固坡也有负面作用。例如，植物根系在扎进土壤，对边坡起支撑和锚固作用的同时，也会增加土层的渗透性，导致土层渗透能力的增加:植物还容易受到外力（风等）作用，并将其荷载传递给边坡。这些都对边坡的稳定性产生不利影响。在实际工程应用中，既要充分利用植物固坡的各种优点，又应尽量避免其不利的一面。例如，对地质构造较破碎的边坡，一般选择根系粗壮发达的植物来固坡；但往往这样的植物都长得过高，受风力影响显著，则可通过经常修剪其枝干来解决这个问题。当前对植物固坡作用的理论研究还不很透彻，有待在今后的实践中进一步完善。3.2截水、排水类

排水工程用于滑坡治理的发展初期是以地表排水为主，有截水沟、排水沟、疏通自然沟等形式。为提高排水效果，在工程实践中逐渐引入了地下排水措施，有盲沟、支撑盲沟、渗沟等。随着人们对排水工程重要性认识的提高，各种排水工程措施的耦合使用研究日益受到人们的重视，洞，孔、井相结合的立体排水思想得到了发展，地下排水洞和水平排水孔得到了推广应用。水平排水孔是一种通过滤水管将滑坡体内地下水排出以稳定滑坡的方法，其优点是施工安全、造价低，由于施工工艺水平的提高，目前超长水平排水孔得到了推广应用，并在排水效果的定量化研究方面取得了可喜的进步，浙江大学硕士学位论文 绪论在提高排水效率的同时也大大节省了工程费用。但由于水平钻孔容易塌孔又缺乏专用钻孔设备，目前的使用仍局限于一些特殊的滑坡治理工程。

当前边坡工程的排水措施主要有：地下排水洞、水平排水孔、集水井、地表排水沟和排水盲沟等，这些排水措施都是利用水的重力势特性，使坡体的地表水和地下水向低水位区排泄。存在的主要问题：（1）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形条件，导致排水措施的有效性难以保证；（2）排水措施的长期可靠性差，如水平排水孔容易堵塞等；（3）无法长期实时排出边坡深部地下水；（4）至今没有快速疏干地下水的技术方法。叶贺炯[17]基于气水置换原理探索了一种新方法，利用钻孔向边坡压入高压气体，形成边坡局部水头差变化，实现边坡渗流场的改变，达到主动排出坡体地下水的作用。3.3支挡类

支挡类治理技术主要有抗滑挡墙、抗滑桩、锚索桩和预应力钢筋砼抗滑桩等。①抗滑挡墙利用墙底摩阻力与墙前被动土压力平衡边坡破坏力，依靠自重或土体保持墙体稳定。该方法施工简单，机械化程度较低，取材容易，主要为石料和少量水泥，个别用混凝土代替，但需跳槽开挖，施工困难，而且抗滑作用有限，对大型滑坡治理效果不明显。②抗滑桩，为

侧向受力，是将边坡破坏力由桩身传递到下部锚固段，通过锚固段的桩周抗力予以平衡，类似于悬臂结构。抗滑桩可与其他结构联合使用，装维布置灵活，施工安全性高[18]。③锚索桩是将预应力锚索施加在桩顶，相当于顶部铰支，下部梁式支挡，能够使锚索拉力与桩身抗力共同抵抗边坡破坏力。施工技术复杂，机械化程度高，施工周期短，成本低，应用比较广泛。④预应力钢筋砼抗滑桩，与普通抗滑桩相比节省材料，施工便捷，具有一定的应用前景。3.4锚固类

锚固类治理技术有锚索（杆）框架、压浆锚固、钢花管注浆和多次注浆锚管框架等。①锚杆（索）框架对坡体有一定的框箍作用，利用锚杆（索）在岩体中的抗滑力进行锚固，还可以通过灌浆加固岩体强度，该方法机械化程度高，施工简单，但钢筋锚杆（索）的锚固作用有限，一般用于加固自然边坡的浅层变形[19]。②压浆锚固由于高压注浆增强了抗滑力，提高了岩体强度将钢筋笼置于压浆柱内对抗滑体有抗滑消减作用，机械化程度高，而且对原有边坡影响较小。③钢花管注浆提高了岩体的强度，与灌浆体构成微型桩，起到了抗滑的作用，具有施工便捷，安全持久的优点，施工后绿化恢复率高。④多次注浆锚管框架，注浆机理与锚固机理结合，提高了岩土体的强度，适用于会发生变形松弛及软弱位置难以确定的边坡加固，效果明显。4结语

在公路建设的新形势下，近几年高速公路的大规模建设和现有国道等级的提高，出现了大量的山岭地区的高等级公路，受山体地质条件的影响，边坡失稳破坏的现象仍然不可完全避免地会发生，本文论述了道路边坡治理相关的一些技术，它们都能为工程的安全建设提供或大或小的贡献。然而，若想边坡稳定问题更好地得到解决，我们还有更大的进步空间。参考文献：

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篇2：边坡治理技术研究综述

一.概述

随着社会进步及经济发展，越来越多地在工程活动中涉及边坡工程问题，通过长期的工程实践，工程地质工作者已对边坡工程形成了比较完善的理论体系，并通过理论对人类工程活动，进行有效地指导。近年来，随着环境保护意识的增加及国际减轻自然灾害十年来的开展，人类已认识到：边坡诞生不仅仅是其本身的历史发展，而是与人类活动密切相关；人类在进行生产建设的同时，必须顾及到边坡的环境效应，并且把人类的发展置于环境之中，因而相继开展了工程活动与地质环境相互作用研究领域，在这些领域中，边坡作为地质工程的分支之一，一直是人们研究的重点课题之一。

边坡一般是指具有倾斜坡面的土体或岩体。边坡处治，首先要进行稳定性分析，然后根据稳定性分析的结果，决定是否要对其进行加固处理。边坡稳定分析的方法很多，目前在工程中广为应用的是传统的极限平衡理论。近几年，基于不同的力学模型而建立起来的各种数值分析计算方法也越来越受到工程界的重视。

由于坡表面倾斜，在坡体本身重力及其他外力作用下，整个坡体有从高处向低处滑动的趋势，同时，由于坡体土(岩)自身具有一定的强度和人为的工程措施，它会产生阻止坡体下滑的抵抗力。一般来说，如果边坡土(岩)体内部某一个面上的滑动力超过了土(岩)体抵抗滑动的能力，边坡将产生滑动，即失去稳定；如果滑动力小于抵抗力，则认为边坡是稳定的。

二．影响边坡稳定性的因素

影响边坡稳定性的因素主要有内在因素和外部因素两方面，内在因素包括组成边坡的地貌特征、岩土体的性质、地质构造、岩土体结构、岩体初始应力等。外部因素包括水的作用、地震、岩体风化程度、工程荷载条件及人为因素。内在因素对边坡的稳定性起控制作用，外部因素起诱发破坏作用。

三．边坡稳定分析与评价

随着人类工程活动向更深层次发展，在经济建设过程中，遇到了大量的边坡工程，且规模越来越大，其重要程度也越高，有时会影响人类工程活动；并且人们更注重由于边坡失稳造成的地质灾害，故边坡稳定性研究一直是重中之重。边坡稳定性分析与评价的目的，一是对与工程有关的天然边坡稳定性作出定性和定量评价；二是要为合理地设计人工边坡和边坡变形破坏的防治措施提供依据。

边坡的稳定是一个比较复杂的问题，影响边坡稳定性的因素较多，简单归纳起来有： 边坡体自身材料的物理力学性质、边坡的形状和尺寸、边坡的工作条件、边坡的加固措施等.边坡稳定分析的方法比较多，但总的说来可分为两大类，即定性分析法和定量分析法，定性分析方法中的代表是工程地质类比法，而定量分析方法中得代表是以极限平衡理论为基础的条分法和以弹塑性理论为基础的数值计算方法。

条分法以极限平衡理论为基础，由瑞典人彼得森在1916年提出，20世纪30～40年代经过费伦纽斯和泰勒等人的不断改进，直至l954年简布提出了普遍条分法的基本原理，l955年毕肖普明确了土坡稳定安全系数，使该方法在目前的工程界成为普遍采用的方法。

四．边坡病害的防治

边坡病害防治采取以防为主，辅以治理的原则，在线路选定前要做到准确勘查所经路线的岩土性质及其他相关的工程地质问题，不仅为后面的设计施工提供准确详尽的第一手资料，而且避免出现较大的安全事故。1.边坡病害的防治原则

(1)坚持以工程地质条件为依据。重视滑坡定性评价，辅以定量评价。定量评价一定要满足定性评价。

(2)安全性：根据防治对象的重要程度，设计使用年限。根据地震条件、地下水条件合理地拟定滑坡推力计算的安全系数。

(3)技术经济合理性：充分利用一切地形、地质条件，因地制宜地采取有效工程措施，加强滑坡的整体稳定性，做到工程措施、技术、经济合理性。

(4)实施的可能性：充分考虑施工过程和顺序，以保证滑体逐步趋于稳定，并确保施工人员安全。

(5)重视社会人文因素：制订工程措施和施工顺序时，应注意协调施工与当地居民生活的关系，尽量不影响当地居民正常生活。

(6)重视环保绿化。(7)对于性质复杂的大型滑坡，可以绕避时应尽量绕避。当绕避有困难或在经济上显著不合理时，应视滑坡规模、公路与滑坡的相互影响程度、防治与治理费用等条件，设计几种方案比选。

(8)对于可能突然发生急剧变形的滑坡，应采取迅速有效的工程措施；对于滑坡缓慢的大型滑坡，应全面规划和整治，仔细观察每期工程的效果，以采取相应的治理措施；对于施工及运营中产生的大型滑坡，应慎重做出绕避、治理方案或局部改移与防治措施相结合的方案等，经全面综合比较后决定取舍，应采取预防措施，避免其复活或产生新的滑坡。

(9)对于性质简单的中小型滑坡，一般情况下可进行整治，路线不必绕避。但应注意调整路线平、纵面位置，以求整治简单、工程量小、施工方便、经济合理。

(10)路线通过滑坡的位置，一般滑坡上缘或下缘比滑坡中部好。滑坡下缘的路基易设成路堤形式，以减轻滑体自重；对于窄长而陡峭的滑坡，可用旱桥通过。

(11)整治滑坡之前，一般应先做好临时排水系统，以减缓滑坡的发展，然后针对引起滑坡滑动的主要因素，采取相应的措施。

(12)滑坡整治工程宜在旱季进行，并注意施工方法和程序，避免引起滑坡的发展。

五．边坡的防治措施及防护技术

1、边坡的防治

1.防治原则

边坡的治理应根据工程措施的技术可能性和必要性、工程措施的经济合理性、工程措施的社会环境特征与效应，并考虑工程的重要性及社会效应来制定具体的整治方案。防治原则应以防为主，及时治理。2.防治措施

常用的防治措施可归纳如下：(1)消除和减轻地表水和地下水的危害

①防止地表水入浸滑坡体。可采取填塞裂缝和消除地表积水洼地、用排水天沟截水或在滑坡体上设置不透水的排水明沟或暗沟，以及种植蒸腾量大的树木等措施。

②对地下水丰富的滑坡体可在滑体周界5m以外设截水沟和排水隧洞，或在滑体内设支撑盲沟和排水孔、排水廊道等。(2)改变边坡岩土体的力学强度

提高边坡的抗滑力、减小滑动力以改善边坡岩土体的力学强度，常用措施有：

①削坡及减重反压：对滑坡主滑段可采取开挖卸荷、降低坡高或在坡脚抗滑地段加荷反压等措施，这样有利于增加边坡的稳定性，但削坡一定要注意有利于降低边坡有效高度并保护抗力体。

②边坡加固：边坡加固的方法主要有修建支挡建筑物(如抗滑片石垛、抗滑桩、抗滑挡墙等)、护面、锚固及灌浆处理等。支护结构由于对山体的破坏较小，而且能有效地改善滑体的力学平衡条件，故为目前用来加固滑坡的有效措施之一。

2、边坡工程防护技术

1.浆砌片石护坡

一般适用于易受水侵蚀的土质边坡、严重剥落的软质岩石边坡、强风化或较破碎岩石边坡、残坡积较厚而松散的边坡。

抹面和捶面是我国公路建设中常用的防护方法，材料均可就地采集，造价低廉，但强度不高，耐久性差，手工作业，费时费工，在一般等级公路上使用问题尚不显著，若在高速公路特别是边坡较高时就有一定的局限性。

干砌片石或浆砌片石防护在不适于植物防护或者有大量开山石料可以利用的地段最为适合。砌石防护的优越性是显而易见的，它坚固耐用、材料易得、施工工艺简单、防护效果好，因而在高速公路的边坡防护中得到广泛的应用。

2.锚杆加固防护

对于失稳边坡和可能失稳边坡，我们须采用边坡加固技术来保证边坡的稳定性，然后再考虑坡面防护工程。边坡加固技术包括锚杆防护、抗滑桩防护和挡土墙防护等。坡面为碎裂结构的硬岩、层状结构的不连续地层、坡面岩石与基岩分离有可能下滑的挖方边坡适用于锚杆防护。这种防护还特别适用于岩层倾角接近边坡坡角和有裂隙的厚层岩石。

另外，还有在一些土质边坡中常用的土钉墙，原理上与锚杆及抗滑桩相同，通过打人土钉，增加边坡土体的整体抗滑力，达到提高边坡稳定系数的目的。

3.支挡工程(1)抗滑挡土墙

抗滑挡土墙是整治滑坡常用的有效措施之一。抗滑挡土墙一般设置在滑坡前缘，挡土墙基础必须深埋于滑动面(带)以下的稳定地层中，以免随滑体被推走。抗滑挡土墙采用重力式，利用墙身重量来抗衡滑体，优点是取材容易、机械化要求不高、施工方便、见效快。

篇3：油田管道结垢治理技术研究综述

目前已发现水中能产生的垢大约有一百二十余种, 但一般认为, 油田生产过程中最常见的垢主要有碳酸钙 (镁) 垢、硫酸钙 (镁) 垢、硫酸钡垢和硫酸锶垢, 而且大都为混合垢, 很少见到单一的垢型。

1 油田管道结垢主要有两大原因

1.1 地层水中含有高浓度易结垢盐离子, 在采油过程中, 因压力、温度或水成分变化改变了原先的化学平衡而产生垢, 主要以碳酸钙垢为主, 另外还混有碳酸镁、硫酸钙、镁等, 我国陆上油田结垢大都由此引起;

1.2 两种或两种以上不相容的水混合在一起, 结垢离子相互作用而生成垢, 最常见的有硫酸钡垢和硫酸锶垢, 特别是海上在油田注海水开发过程中, 地层水常含有钡锶离子, 而海水中含有大量的硫酸根离子, 两者混合产生难溶的硫酸盐垢。

2 油田管道结垢的危害

物体表面受到化学、物理或生物的作用而形成污垢, 由于管道输送的是油气等介质, 这些介质里面含有有机物、H2S、CO2、多种离子、细菌以及泥砂等杂质, 因此很容易结垢。管道结垢后使管道缩径, 流通截面积变小, 造成压力损失、排量减小及管道堵塞。[1]管道结垢还会诱发管道局部腐蚀, 导致管道漏失频繁, 甚至穿孔, 造成破坏性事故。

油田结垢不但发生在地面集输系统, 给生产带来困难, 更重要的是发生在地层深部孔隙喉道中, 直接影响到油气导流能力。对于发生在管道中或地面系统中的硫酸盐结垢, 由于质地坚硬, 附着牢固, 又难于用常规酸碱类物质清除, 往往导致采油设备因结垢而报废。

在长期的生产作业实践中, 发现结垢的危害主要反映在如下几个方面: (1) 与水接触的设备管道内表面结垢后, 往往还有粘泥附着管道内表面, 可能造成不同程度的堵塞和管道腐蚀。 (2) 结垢往往使管线的截面积变小, 设备的处理能力降低, 必然增加输液能力或处理费用, 这样既出现减产, 又增加成本。 (3) 地下岩层和油气通道也会产生水垢和污物堵塞的麻烦, 造成成本上升, 甚至使油气井停产, 造成较大经济损失。 (4) 水系统发生水垢堵塞问题时, 垢物和污物、盐类、氧化铁等粘结在一起, 造成注水压力上升, 流量下降, 增加能耗并降低生产能力。 (5) 使用直流冷却水的压缩机和柴油发动机也很难避免水垢带来的麻烦, 其后果是汽缸盖破裂, 汽缸损坏, 卡活塞并使活塞环和汽缸严重磨损。[2]

3 油田管道结垢的影响因素

影响管道结垢的因素很多, 除了介质含有一定量的有机物、H2S、CO2、离子、细菌以及泥砂等外, 还有外在因素。

3.1 温度对结垢的影响。

温度对结垢的影响主要是改变易结垢盐类的溶解度。除了CaSO4·2 H2O溶解度有极大值外, 其它均随温度的升高而降低。[3]

3.2 压力对结垢的影响。

压力对CaCO3、CaSO4、BaSO4等垢均有影响。CaCO3结垢有气体参加反应, 压力对其影响相对较大。压力降低, 方程向右进行, 可以促进结垢。在管道输送过程中, 压力一般都是降低的, 因此结垢呈上升的趋势。

3.3 流速对结垢的影响。

对于各类污垢, 污垢增长率随着流体速度增大而减小。这可解释为, 虽然流速增大可以增加污垢沉积率, 但是, 流速增大所引起的剥蚀率的增大更为显著, 因而造成总的增长率减小。流速降低时, 介质中携带的固体颗粒和微生物排泄物沉积概率增大, 管道结垢的概率也明显加大, 特别是在结构突变的部位。

3.4 pH值对结面的问题垢的影响。

研究表明, 提高溶液的pH值, 碳酸盐将迅速结晶, 使污垢热阻增大, 污垢形成的诱导期缩短, 促进污垢的生长。但pH值太低, 会加大腐蚀, 引起腐蚀垢。介质pH值的确定, 需要同时考虑这两方来选择合适的pH值, 推荐范围为6.5~8.0。[4]

4 油田管道的防垢技术

常用的除垢方法是化学除垢、物理除垢和机械除垢。

4.1 化学法除垢技术。

(1) 除垢机理与方法。目前化学法除垢主要是化学溶垢技术, 包括酸洗、鳌合剂溶剂清洗和大环聚醚化合物溶液清洗等。化学清洗施工方便, 费用合理, 易清除射孔和产层结垢, 且停工时间短。

(2) 除垢剂的种类。国外广泛应用的除垢剂有EDTA有机除垢剂、马来酸钠、取代牛磺酸水溶液、快速活性水转化剂溶液、二烷基二硫、次氮基三甲基磷酸与盐酸及氟化氢胺的复配物、丁烯二酸盐、大环聚醚类溶垢剂、葡萄糖酸盐溶垢剂。国内常用的除垢剂有CTI-2、CTI-3、CTI-4、WS系列化学清洗剂等。以上化学除垢剂各具针对性, 除垢效率也有高有低。[5]

(3) 除垢剂的使用。除垢剂的使用方法一般有三种:连续法、挤压法和间歇法。

4.2 物理法除垢技术。

(1) 高强声激波处理法。基本原理是利用声激仪产生的高强声激波震掉和击碎较松散的垢物, 然后由液流带出地面或流出管道。当垢物致密而坚硬时, 这种方法并不奏效。

(2) 永磁除垢法。基本原理是在油气集输管道的易结垢地段安装永磁除垢器, 当永磁除垢器产生磁力线作用于已产生或正在产生的沉淀垢时, 将产生一定的电动势;由于无机盐沉淀在水中本来就有一定的电离度, 当受电场作用后, 油田水被磁化, 会增大无机盐沉淀的电离度, 破坏垢的生成和促使垢物溶解, 或使老垢变松而脱落, 从而被流体携带走。[6]

4.3 机械法除垢技术。

机械法是最早使用的除垢方法, 该技术较为复杂, 费用高, 效率低, 因此目前已很少采用。

所有机械法都是对系统器壁施加一个力进行刮 (磨) 垢蚀。具体方法有: (1) 把砂粒掺入到热交换器进水中, 使其与热交换器自由面接触, 达到冲刷的目的。 (2) 在系统的结垢部分安上电刷自动清洗。 (3) 使用软泡沫塑料球, 通过系统对设备进行自由地清洗。 (4) 流态化除垢只应用于溶液直接沿器壁面的流动除垢。

参考文献

[1]左景栾, 任韶然, 于洪敏.油田防垢技术研究与应用进展[J].石油工程建设, 2008, 34 (2) :7-11.

[2]孙莉, 江元汝, 许启明.坪桥油田采油管道结垢机理与防治措施[J].腐蚀科学与防护技术, 2008, 5 (3) :233-255.

[3]王兵, 李长俊, 等.管道结垢原因分析及常用除垢方法[J].油气储运, 2008, 27 (2) :59-60.

[4]韦良霞, 肖英玉, 曹怀山.纯化油田油井腐蚀、结垢原因分析及治理措施[J].石油与天然气化工, 2004, 11 (2) :127-128, 133.

[5]蔡爱斌, 吴建军, 侯德霞.中原油田回注水结垢问题分析[J].石油化工腐蚀与防护, 2004, 8 (2) :64-66.

篇4：路基边坡防护工程施工技术综述

【关键词】路基；边坡；防护；施工

引言

路基在施工过程中由于填挖作业，改变了原有的整体稳定性，而且长期在大气、雨水以及交通荷载的作用下，如果没有科学的路基防护体系，很容易出现路基的失稳、滑坡等工程病害问题。为了确保公路工程路及稳定性，防范各种路基病害问题的发生，必须做好路基边坡防护工程施工。由于路基边坡防护类型较多，因此在防护工程施工中，应该结合地质条件、交通条件以及气象水文条件，科学合理的使用植物防护、工程防护、柔性支护与防护、综合防护等几种防护措施，充分发挥路基防护工程在稳定路基方面的作用，确保公路工程建设、运营的顺利进行。

1、路基防护工程施工准备工作

对于路基防护工程施工而言，最重要的一项准备工作就是做好路基的挖方、填方以及刷坡施工作业，这也是后期边坡防护工程施工顺利开展的基本要求，对于路基边坡防护工程施工准备工作，应该进行如下控制管理：

（1）路基填方施工。路堤的填筑应该按照路基标准横断面的要求，提前放出路堤坡脚的位置，然后进行表土的清除以及基底的压实工作。如果地面横坡较陡，应该进行横向台阶的开挖，必要时铺设土工布以免后期路基出现横向裂缝。路堤的填筑，采取全断面分层填筑、连续压实以及强振碾压的施工作业工艺，以尽可能的减少不均匀沉降问题的发生。

（2）路基挖方施工。为了避免在开挖施工中出现边坡错位的情况，应该在施工前首先放出坡口的位置，然后再按照要求开挖截水沟。施工过程中严格按照坡率进行开挖作业，同时预留30cm以便于进行人工修整。对于有可能出现滑坡或者是坍塌的地段，应该加强观测并及时的采取各种安全防护措施。

（3）路基刷坡。在边坡防护工程施工前需要对坡面采用刷坡的方式进行处理，在刷坡时一般采取人工配合挖掘机的作业方式，按照设计坡度进行施工作业。用挖掘机刷坡时要预留约10cm厚由人工清除，以保证路基边坡的密实度。刷坡后，要求坡度准确、平顺、无鼓肚、坑洼现象。

2、植物防护工程施工

对于路基边坡坡率相对较缓、边坡稳定性较好以及冲刷不严重的路基，可以采取植物防护的形式对路基边坡进行防护。植物防护具体可以分为植草防护、铺草皮以及植树防护等几种形式：

（1）植草防护。植草防护主要用于坡率缓于1：1，坡面水径流速度小于0.6m/s的情况。植草防护主要有撒播草种、喷播草籽以及客土喷播三种作业方式，其中撒播草种主要适用于边坡土质较软的情况，喷播草籽法可以用于砂砾土质。客土喷播法则适用于土质较差的条件，通过使用团粒剂将客土形成团粒化的多孔稳定土壤结构。

（2）铺草皮。铺草皮相比植草防护平铺草皮适用的坡率范围更大，主要适用于土质边坡，坡面冲刷更为严重的情况。在铺草皮施工过程中，施工前应将坡表挖松平整，并洒水湿润，在铺完草皮后应该定期洒水养护，以提高草皮成活率。

（3）植树防护。对于坡度缓于1：1.5的各种土质边坡以及强风化的岩质边坡，则可以采取植树防护的施工方式。植树防护一般采用普通的挖树穴的方式施工，在栽植后应经常浇灌，直至灌木或者树苗成活，一般情况下植树防护一般与植草防护结合使用。

3、浆砌工程防护施工

浆砌体防护主要有挡土墙、护面墙、拱形骨架、网格型骨架以及衬砌拱护坡等几种防护形式，其施工要求如下所示：

（1）施工放样。在路基边坡防护工程施工作业前，应根据设计图纸要求测量放样，对于部分防护工程应该提前安装好模架，以明确需要施工内容的具体位置以及施工作业范围。

（2）基础的开挖。对于浆砌体基础开挖一般选择采用挖掘机分段开挖，预留基底20cm采取人工整修处理。开挖到位后，验槽进行隐蔽签证合格后方可开始砌筑。

（3）材料质量控制。用于施工作业的片石、石料强度必须满足设计要求，石料应该尽可能的选择整修到规格尺寸的石料，镶面片石应该选择表面平整光滑的石料。

（4）砌体施工。浆砌片石一般采取挤浆法进行施工，按照挂线施工的方式开展，工程控制重点为确保护工程的整体平顺以及坡度符合要求。施工过程中上下层片石砌缝应该错开，并按照设计要求间隔一定距离预留沉降缝。

4、柔性防护工程施工

当前在公路工程施工中，应用最多的柔性防护形式主要是三维网植被防护以及钢绳网防护两种形式：

（1）钢绳网防护。钢绳网防护的按照作用机理不同分为主动防护以及被动防护两类，主动防护主要是通过锚杆以及支撑绳将钢绳网固定在坡面上，借助于张拉的单层或者双层钢绳网对边剥落、溜塌或坍落土石材料进行防护，并形成对于整个边坡坡面的连续支撑。被动防护则是由钢绳网、固定系统、减压环和钢柱四部分组成的柔性拦石网组成，通过将锚杆作为固定系统，将冲击钢绳网的作用力通过柔性网将荷载通过锚杆传递消散。

（2）三维网植被防护。三维网防护作用机理为通过在内部填充草籽的方式发挥保护的作用，特点就是固土效果以及抗冲刷能力较好，对于稳定的土质、岩质边坡、土质贫瘠或者是土石混填的边坡适用性较好。施工流程为首先对边坡整理成型，然后挂网固定，进而覆土播种，然后再覆土并覆盖纤维布，浇水养护待植被成活后即可完成施工作业。

5、锚杆混防护工程

锚杆防护主要是通过将锚杆作为深入地层的受拉构件，将锚杆头处的拉力传至锚固体区域，利用锚固体与土层的粘结摩擦作用将自由段的拉力传至边坡土体深处。当前在公路施工中锚杆防护主要适用于土质边坡以及坡体中无不良结构面、风化破碎的岩石路堑边坡等情况，应用形式最多的就是锚杆混凝土框架植物防护。

对于锚杆混凝土框架植物防护的施工，施工重点主要是锚杆和框架梁的施工，在锚杆施工中施工控制的重点在于钻孔的钻进以及锚固注浆，一般采用干钻以免造成边坡地质条件的破坏，同时尽可能采用高压劈裂注浆法来提高锚固力。对于框架梁的施工一般采取C25混凝土整体浇注的方式。

结语

公路工程路基防护工程施工作为提高边坡稳定性，预防边坡滑坡坍塌等工程病害问题的主要措施，也是确保公路工程安全顺利通车的基本保障。因此，边坡防护工程建设相关部门应该根据施工现场的地理地形、地质水文、公路等级以及气候等实际情况，结合不同防护形式的作用机理，合理的选择边坡防护形式，并积极引进各种新材料、新工艺，提高防护工程施工质量，确保公路工程路基处于安全稳定的状态。

参考文献

[1]王志民，宋晶晶.浅谈贵州地区公路改造项目路基防护与加固[J].山西建筑，2009（19）.

篇5：边坡治理技术研究综述

针对梅河高速公路沿线不良地质现象较多,施工期间少数边坡出现了滑坡病害的情况,分析了K110边坡滑坡的产生机理以及采取的`加固模式,提出采用注浆钢花管技术对边坡滑坡进行处治的措施.实体工程的应用表明治理效果良好.

作 者：方霞 Fang Xia  作者单位：广东交通实业投资公司,广州,510101 刊 名：交通科技 英文刊名：TRANSPORTATION SCIENCE & TECHNOLOGY 年，卷(期)：2009 “”(2) 分类号：U4 关键词：注浆钢花管   高速公路   滑坡治理  

篇6：边坡治理技术研究综述

岩质高边坡稳定性监测与评价方法研究综述

摘要：在总结大量国内外文献的基础上,对目前常用的边坡稳定性监测和评价方法进行了系统研究,重点介绍了刚体极限平衡分析法、数值分析方法、可靠性分析法、模糊分级评判方法在边坡稳定性评价中的应用,并对边坡稳定性研究的.主要问题和今后的发展方向进行了探讨与展望.作 者：刘楚乔 梁开水 LIU Chu-qiao LIANG Kai-shui 作者单位：武汉理工大学资源与环境工程学院,武汉,430070期 刊：工业安全与环保 PKU Journal：INDUSTRIAL SAFETY AND ENVIRONMENTAL PROTECTION年，卷(期)：,34(3)分类号：X9关键词：边坡稳定性 监测 评价 发展趋势