论文部分内容阅读
摘要：猿猴溪危岩体位于贵州省桐梓县松坎镇水柴村猿猴组，属危岩崩塌。自21世纪初起在该危岩处曾发生过崩塌，根据调查，崩塌规模从几立方米～几百立方米不等，崩落水平距离近者几米，远者则至五百米不等，鉴于该危岩危险性及危害性大，一旦失稳其造成的社会影响大，为确保社会和谐稳定发展，对危岩崩塌进行治理是必要的和紧迫的。就此文章对猿猴溪危岩发育特征及形成机制进行系统工程勘察分析，提出防治方案建议。
关键词：危岩；地质灾害；工程勘察
1引言
猿猴溪危岩体位于贵州省桐梓县松坎镇水柴村猿猴组，属危岩崩塌。猿猴溪危岩体被划分为环境影响严重区，主要矿山环境问题成因为煤矿采空区塌陷至地面产生地裂鏠及塌陷坑，对陡崖下方居民造成安全隐患，引发地裂缝、崩塌的可能性大，危险性及危害大。一旦失稳其造成的社会影响大，为确保社会和谐稳定发展，对危岩崩塌进行治理是必要的和紧迫的。
2危岩发育特征
2.1地形地貌
工程勘察区为侵蚀溶蚀低中山河谷斜坡地貌，位于松坎河谷东岸谷坡，地形总体呈南东高北西低，坡顶为猿猴溪危岩崩塌，整体呈北东-南西走向，危岩带走向长度约540m，高度2.0-35.0m，坡向272-336°，勘察区地形切割较强烈，高差悬殊较大，最高点位于危岩坡顶，海拔标高1287.47m；最低点位于勘察区坡底煤矿工业广场附近，海拔标高957.83m，相对高差329.64m。
危岩崩塌下部为一斜坡地形，其中上部斜坡地形较陡，坡角约25-65°，主要为林地；下部斜坡地形相对较缓，坡角约15-35°，主要分布民房及耕地。
勘察区内含煤地层一般露头标高1020.0-1150.0m 。勘察区内多分布次生疏幼林和片状灌丛草坡等植被，平均植被覆盖率约50%。
2.2贯通性结构面与危岩的关系
猿猴溪危岩体，整体呈北东-南西走向，走向长度约540m，高度2.0-35m，坡向272-336°，坡角65-87°。测得岩层产状100°-125°∠15°-24°，優势面产状为120°∠22°，为反向坡。受区域构造的影响，主要发育两组裂隙，其产状为 ：I组300-350°∠69-85°，优势面产状为329°∠76°；II组200-260°∠70-85°，优势面产状为236°∠79°。
3 影响因素及形成机制
3.1 影响因素
3.1.1人类工程活动。该区接近煤层露头，经收集和查阅资料，猿猴溪危岩附近区域已基本采空，地表距采空区的顶板厚度约为102-1805m，煤层总平均厚约2.1m，采空深厚比为48.57-85.71，属采矿影响程度强烈区。由于采煤形成采空区塌陷导致地面相应出现塌陷坑，经地表水或灌溉水直接浸入裂隙，促使裂隙规模加大，经逐步演化形成卸荷裂隙带。
3.1.2地形条件。岩体变成危岩，与其所处的地形条件密不可分，陡崖外侧临空面才是危岩崩塌形成的必要条件。
3.1.3岩性条件。猿猴溪危岩崩塌所处地层为长兴组（P3c）石灰岩，由于石灰岩致密坚硬，抗风化能力强，易形成陡崖，为危岩产生崩塌提供了地质条件。
3.1.4各种结构面。岩体内部存在各种结构面，如岩层层面、裂隙面、卸荷裂隙面等。危岩体边界常沿这些结构面发展，形成危岩边界裂隙。
3.1.5气候条件。大气降水渗入石灰岩裂隙中，溶解可溶物质，加速了裂隙的扩展与贯通。在暴雨季节还可产生暂时性水压效应，促进危岩体向崩塌破坏发展。
3.1.6地震作用。地震作用对危岩产生水平振动力，其大小Q=ε·W ，主要影响地震系数的取值及Q值大小。对同一地区来说，其大小为一恒定值，但危岩的破坏模式不同，其影响程度不同，对滑移式危岩的影响程度较小，对倾倒式危岩的影响程度较大。
3.1.7风化作用。风化作用使岩体中原有裂隙扩展，并与原有裂隙沟通，加速了危岩体的形成和局部崩塌的产生。
3.2形成机制。因采煤形成采空区塌陷导致地面相应出现塌陷坑，并致使危岩顶部出现沉降裂隙带，经地表水或灌溉水直接浸入裂隙，促使裂隙规模加大，经逐步演化形成卸荷裂隙带。根据现场调查，猿猴溪崩塌危岩体内的构造裂隙较发育，在构造裂隙的切割作用下岩体破碎，经风化作用、重力、大气降水的长期作用下，会使裂隙面软化，抗剪强度降低，裂隙张开度不断加大，切割深度不断加深，进一步发展，经地表水或灌溉水直接浸入裂隙，促使裂隙规模加大，经逐步演化形成卸荷裂隙带。其破坏方式为滑移式、倾倒式、坠落式。
4危岩防治方案建议分析
整治危岩，预防崩塌主要应采取工程治理及监测措施。清除危岩、支撑、锚固是治理主要方法，填缝防渗、喷浆护壁等也是不可缺少的手段。
4.1清除。对于危险程度高、分离面裂隙较宽的危岩体，宜采用一次性清除的办法。根据实际状况可选用手工清除或液态松动爆破等方式。在以往的危岩治理实例中，此法是最常用的、行之有效的方法。该方法从技术上、操作上比较简单，且治理后的效果明显。
4.2支撑。对于悬置高度数米或十余米的危岩体可以用支撑的方法进行治理。从以往的治理经验看，此法是比较有效的。支撑体的设计考虑危岩体及其自身的重量，基础应置于基岩中风化层之中。
4.3锚固。对于剪断滑移崩塌和不宜于支撑的危岩体应进行锚固治理。在施工条件允许的情况下尽可能使用预应力锚杆或锚索，由于危岩破坏面倾角50°-80°，锚杆的方向宜向坡内倾斜5°-10°，锚入破坏面下伏的完整基岩中，有效锚固段的长度视具体情况而定。
4.4防渗。裂隙水压是危岩失稳较敏感的诱发因素，灌浆封闭危岩中的裂隙既可防渗，消除裂隙水压的危岩，又可增强危岩体的整体性与强度。灌浆应在支撑与锚固的基础上进行，不恰当的高压灌浆会诱发崩塌。
4.5喷浆护壁。陡崖、悬崖发展成危险期岩往往与下伏泥岩“凹岩腔”（风化槽）的形成有关，崩塌的发生与之关系密切。喷浆护壁可以有效的保护泥岩软基，防止继续风化，防止变形破坏的加剧，这是防治危岩形成崩塌发生的基本措施。护壁的办法除了喷浆，亦可采用浆砌条石或片石的方式。
4.6监测。对于采用工程治理施工难度大，目前稳定性较好的危岩可采用监测和宏观巡查的方法。做好危岩的监测预警工作，对危岩的可能危害对象及时撤离，防患于未然。
5结论
猿猴溪危岩崩塌由陡崖带，危岩带组成，规模大，祸及人群较多，财产损失大，因此其治理势在必行。需要根据其危险性、危害性及防治的可行性，有针对性的进行防治处理，进而有效确保人民生命财产安全，取得更大的经济社会环境效益。
参考文献：
[1]林万发.重庆公路滑坡、崩塌地质灾害原因分析与各种防治措施的适用条件探讨[J].建筑工程技术与设计.2014（34）.
[2]张兴，王杰.贵州省桐梓县松坎镇猿猴溪危岩体崩塌地质灾害治理工程勘察及施工图设计.2016.
（作者单位：重庆一三六地质矿产有限责任公司）
关键词：危岩；地质灾害；工程勘察
1引言
猿猴溪危岩体位于贵州省桐梓县松坎镇水柴村猿猴组，属危岩崩塌。猿猴溪危岩体被划分为环境影响严重区，主要矿山环境问题成因为煤矿采空区塌陷至地面产生地裂鏠及塌陷坑，对陡崖下方居民造成安全隐患，引发地裂缝、崩塌的可能性大，危险性及危害大。一旦失稳其造成的社会影响大，为确保社会和谐稳定发展，对危岩崩塌进行治理是必要的和紧迫的。
2危岩发育特征
2.1地形地貌
工程勘察区为侵蚀溶蚀低中山河谷斜坡地貌，位于松坎河谷东岸谷坡，地形总体呈南东高北西低，坡顶为猿猴溪危岩崩塌，整体呈北东-南西走向，危岩带走向长度约540m，高度2.0-35.0m，坡向272-336°，勘察区地形切割较强烈，高差悬殊较大，最高点位于危岩坡顶，海拔标高1287.47m；最低点位于勘察区坡底煤矿工业广场附近，海拔标高957.83m，相对高差329.64m。
危岩崩塌下部为一斜坡地形，其中上部斜坡地形较陡，坡角约25-65°，主要为林地；下部斜坡地形相对较缓，坡角约15-35°，主要分布民房及耕地。
勘察区内含煤地层一般露头标高1020.0-1150.0m 。勘察区内多分布次生疏幼林和片状灌丛草坡等植被，平均植被覆盖率约50%。
2.2贯通性结构面与危岩的关系
猿猴溪危岩体，整体呈北东-南西走向，走向长度约540m，高度2.0-35m，坡向272-336°，坡角65-87°。测得岩层产状100°-125°∠15°-24°，優势面产状为120°∠22°，为反向坡。受区域构造的影响，主要发育两组裂隙，其产状为 ：I组300-350°∠69-85°，优势面产状为329°∠76°；II组200-260°∠70-85°，优势面产状为236°∠79°。
3 影响因素及形成机制
3.1 影响因素
3.1.1人类工程活动。该区接近煤层露头，经收集和查阅资料，猿猴溪危岩附近区域已基本采空，地表距采空区的顶板厚度约为102-1805m，煤层总平均厚约2.1m，采空深厚比为48.57-85.71，属采矿影响程度强烈区。由于采煤形成采空区塌陷导致地面相应出现塌陷坑，经地表水或灌溉水直接浸入裂隙，促使裂隙规模加大，经逐步演化形成卸荷裂隙带。
3.1.2地形条件。岩体变成危岩，与其所处的地形条件密不可分，陡崖外侧临空面才是危岩崩塌形成的必要条件。
3.1.3岩性条件。猿猴溪危岩崩塌所处地层为长兴组（P3c）石灰岩，由于石灰岩致密坚硬，抗风化能力强，易形成陡崖，为危岩产生崩塌提供了地质条件。
3.1.4各种结构面。岩体内部存在各种结构面，如岩层层面、裂隙面、卸荷裂隙面等。危岩体边界常沿这些结构面发展，形成危岩边界裂隙。
3.1.5气候条件。大气降水渗入石灰岩裂隙中，溶解可溶物质，加速了裂隙的扩展与贯通。在暴雨季节还可产生暂时性水压效应，促进危岩体向崩塌破坏发展。
3.1.6地震作用。地震作用对危岩产生水平振动力，其大小Q=ε·W ，主要影响地震系数的取值及Q值大小。对同一地区来说，其大小为一恒定值，但危岩的破坏模式不同，其影响程度不同，对滑移式危岩的影响程度较小，对倾倒式危岩的影响程度较大。
3.1.7风化作用。风化作用使岩体中原有裂隙扩展，并与原有裂隙沟通，加速了危岩体的形成和局部崩塌的产生。
3.2形成机制。因采煤形成采空区塌陷导致地面相应出现塌陷坑，并致使危岩顶部出现沉降裂隙带，经地表水或灌溉水直接浸入裂隙，促使裂隙规模加大，经逐步演化形成卸荷裂隙带。根据现场调查，猿猴溪崩塌危岩体内的构造裂隙较发育，在构造裂隙的切割作用下岩体破碎，经风化作用、重力、大气降水的长期作用下，会使裂隙面软化，抗剪强度降低，裂隙张开度不断加大，切割深度不断加深，进一步发展，经地表水或灌溉水直接浸入裂隙，促使裂隙规模加大，经逐步演化形成卸荷裂隙带。其破坏方式为滑移式、倾倒式、坠落式。
4危岩防治方案建议分析
整治危岩，预防崩塌主要应采取工程治理及监测措施。清除危岩、支撑、锚固是治理主要方法，填缝防渗、喷浆护壁等也是不可缺少的手段。
4.1清除。对于危险程度高、分离面裂隙较宽的危岩体，宜采用一次性清除的办法。根据实际状况可选用手工清除或液态松动爆破等方式。在以往的危岩治理实例中，此法是最常用的、行之有效的方法。该方法从技术上、操作上比较简单，且治理后的效果明显。
4.2支撑。对于悬置高度数米或十余米的危岩体可以用支撑的方法进行治理。从以往的治理经验看，此法是比较有效的。支撑体的设计考虑危岩体及其自身的重量，基础应置于基岩中风化层之中。
4.3锚固。对于剪断滑移崩塌和不宜于支撑的危岩体应进行锚固治理。在施工条件允许的情况下尽可能使用预应力锚杆或锚索，由于危岩破坏面倾角50°-80°，锚杆的方向宜向坡内倾斜5°-10°，锚入破坏面下伏的完整基岩中，有效锚固段的长度视具体情况而定。
4.4防渗。裂隙水压是危岩失稳较敏感的诱发因素，灌浆封闭危岩中的裂隙既可防渗，消除裂隙水压的危岩，又可增强危岩体的整体性与强度。灌浆应在支撑与锚固的基础上进行，不恰当的高压灌浆会诱发崩塌。
4.5喷浆护壁。陡崖、悬崖发展成危险期岩往往与下伏泥岩“凹岩腔”（风化槽）的形成有关，崩塌的发生与之关系密切。喷浆护壁可以有效的保护泥岩软基，防止继续风化，防止变形破坏的加剧，这是防治危岩形成崩塌发生的基本措施。护壁的办法除了喷浆，亦可采用浆砌条石或片石的方式。
4.6监测。对于采用工程治理施工难度大，目前稳定性较好的危岩可采用监测和宏观巡查的方法。做好危岩的监测预警工作，对危岩的可能危害对象及时撤离，防患于未然。
5结论
猿猴溪危岩崩塌由陡崖带，危岩带组成，规模大，祸及人群较多，财产损失大，因此其治理势在必行。需要根据其危险性、危害性及防治的可行性，有针对性的进行防治处理，进而有效确保人民生命财产安全，取得更大的经济社会环境效益。
参考文献：
[1]林万发.重庆公路滑坡、崩塌地质灾害原因分析与各种防治措施的适用条件探讨[J].建筑工程技术与设计.2014（34）.
[2]张兴，王杰.贵州省桐梓县松坎镇猿猴溪危岩体崩塌地质灾害治理工程勘察及施工图设计.2016.
（作者单位：重庆一三六地质矿产有限责任公司）