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【摘 要】 崩塌是山区较为常见的地质灾害类型之一,成因复杂,且危害较大。本文以鄂西南某地黄岩崩塌为例,在现场调查的基础上,对其稳定性进行了分析评价,并提出了有针对性的应急排险方案,有效地避免了因灾造成的损失。
【关键词】 崩塌;稳定性分析;应急排险
前言:
崩塌是较陡斜坡上的岩土体在重力作用下突然脱离母体崩落、滚动、堆积在坡脚(或沟谷)的地质现象,常见于山区。崩塌多成因复杂,具有突发性,且规模较大,预测难度较大,一旦发生往往会造成较为严重的后果[1-2]。
黄岩崩塌位于鄂西南山区,该地段危岩成带分布,近年来曾数次发生小规模崩塌掉块,对附近村民的出行造成严重威胁,当地村民已多次就此事向当地政府部门进行反映。本文拟在收集资料和现场调查的基础上,对危岩稳定性进行了分析评价,并提出了相应的应急排险方案。
1 崩塌基本特征
黄岩崩塌位于鄂西南构造剥蚀~溶蚀中山区,地势总体西高东低。构造部位属红岩~宣恩向斜倾没端,总体为一倾向南西的单斜构造,岩层产状245°∠13°~15°。崩塌区主要出露二叠系下统梁山组(P1l)含煤地层、中统栖霞组(P2q)地层灰色~深灰色中~厚层状灰岩、燧石结核灰岩夹钙质夹薄层钙质泥岩,岩石质坚性脆,溶蚀作用较强烈。岩层中发育三组节理,按其发育优势方位可分为:①355°∠87°;②110°∠80°;③230°∠89°。裂隙发育4条/米,多呈张开状,少量呈闭合状,见黏性土充填。地下水以基岩裂隙水和岩溶水为主,呈囊状、脉状产出。
黄岩崩塌位于一近东西向延伸的陡坡地带,黄岩崩塌南侧坡脚高程约1400~1405m,有乡村道路经过,坡顶高程1420~1430m,相对高差为20~30m,坡面形态向南凸出,坡顶较缓,坡度小于20°。坡体中部较陡,自然坡度普遍大于60度,局部近直立,坡面基岩裸露。坡脚处分布多处煤洞,现均已封堵。
受三组节理、层面及坡面切割,形成由8处危岩单体组成的危岩带(表1),危岩带南北长约130m,东西平均宽3m,平均高度为20m,总体积达0.78×104m3。危岩体主要由中~厚层灰岩组成,其基座为含煤地层,岩性软弱,抗风化能力差,且局部已采空。
表1 黄岩崩塌危岩单体规模一览表
危岩体编号 规模
长(m) 宽(m) 高(m) 体积(m3)
W1 20 3 16 960
W2 5 2 15 150
W3 30 3 20 1800
W4 6 4 10 240
W5 8 4 20 640
W6 7 2 25 350
W7 4 4 35 560
W8 4 4 35 560
总计 5260
黄岩崩塌东侧见多条纵横交错的长大拉裂缝,最长约30m,最大宽度达2.0m,可见深度1~2m,为构造节理、溶蚀裂隙经后期改造而成。据当地村民反映,该危岩带时有小规模崩塌掉块现象发生,所幸没有造成人员伤亡,但对村民出行造成严重影响。
2 崩塌成因分析
(1)地形地质条件
危岩带地处陡崖地带,层间结合差,节理较发育,卸荷作用较强烈,岩体完整性差,为危岩的形成提供了有利条件。区内节理以陡倾角为主,其中节理①与坡面小角度相交,构成危岩变形的后缘控制面;节理②、节理③与坡面大角度相交,构成危岩变形的侧边界。因地形高陡,底部含煤地层抗风化能力差,加之局部已采空,形成凹岩腔,为上部坚硬岩体坠落失稳提供了有利条件。大气降雨沿坡面拉裂缝入渗,增大了裂隙水压力,且降低了裂面抗剪强度,这为危岩呈坠落式破坏提供了可能。
(2)降雨的持续影响
灾害点附近基岩裸露,裂隙发育,有利于降雨入渗。地表水下渗于岩体中局部富集,导致水压力急剧增加,层面、裂面抗剪强度降低,危岩稳定状态不断恶化,是该崩塌产生的重要诱发因素。
(3)人类工程活动
该危岩体基座为含煤地层,底部有多处煤洞,据调查该地段历史上曾进行较大范围的采煤活动,形成采空区,因覆巖较薄,多小于30m,上部岩体沉陷较为明显,特别是危岩体东侧,已形成数条裂缝,最宽已达2m,岩体结构遭受较大程度的破坏。
另外,乡村公路的修建导致陡崖坡脚被部分切挖,导致坡度增大,陡倾结构面临空,为危岩体的坠落提供了有利条件。
3 应急排险方案与技术要求
为了消除安全隐患,建议从乡村公路到坡顶之间进行爆破排险,以消除地质灾害隐患。排险范围东起W8,西至W1(公路转弯处),排险工程量估算为5260m3。
危岩体排险最大高差为30m,采用一级放坡方式,设计坡率依据危岩体后缘控制性结构面倾角确定为1:0.2。应急排险应严格控制施工顺序,从上到下、分层分段进行。
排险工艺主要为钻凿炮眼与装药放炮。钻凿炮孔工作是炸岩排险的重要环节之一,穿孔速度和炮控制质量对爆破排险、清渣护坡等项作业都将有所影响,穿孔设备可选用中~小型空压机、凿岩机。爆破材料一般选用硝铵炸药、电雷管和导爆管,采用中深孔爆破,爆破相关参数应根据规范进行计算,并在排险过程中加以调整。应采用对岩体扰动相对较小的爆破技术,并严格控制装药量。爆破前应科学分析爆破可能的影响范围,做好周边房屋及基础设施的防护工作。
危岩体由中~厚层灰岩组成,节理发育,岩体较破碎,宜采用预裂爆破、定向爆破,对大块体需进行二次破碎,常用的方法有爆破法和机械破碎法,爆破法通常采用浅眼光面爆破。
爆破完成后,应及时对残渣进行清理、统一堆放,并对坡面残留的松动危岩单体进行人工清理,避免次生灾害的发生。
4 结论与建议
(1)结论
黄岩崩塌由8处小型危岩体组成,现处于基本稳定状态,在降雨入渗及其他不利因素的持续作用下,危岩变形将不断累积,稳定状况进一步恶化。若不及时处置,产生较大规模倾倒式崩塌的可能性大。一旦成灾,将直接危及乡村公路、行人及周边村民的生命财产安全,破坏后果严重。
(2)建议
在危岩崩塌区周边设立警戒线和警示牌,并制定切实可行的地质灾害应急预案。加强对危岩体及周边地区的监测,监测内容主要包括危岩体倾倒、开裂及地下水动态,雨天应加大监测频率,相关资料应认真记录、及时整理,遇异常情况及时疏散人员,并向上级报告。尽快组织应急排险工作,因排险工程难度大、风险高,应由具有特种作业资质和相关作业经验的施工单位承担,特种作业人员必须持证上岗。排险前应制定科学、完备的专项施工方案,排险中应加强质量控制与安全管理,严格遵守相关作业规程,排险后应组织相关部门进行验收。
崩塌是山区常见的一种地质灾害,对人类生命财产安全具有较大的危害,只要通过系统规划,科学实施,就能消除灾害隐患,切实减少甚至避免损失。
参考文献:
[1]朱智勇、曹玉苹,某海岛渔港边坡崩塌坠石应急治理案例分析[J].中国港湾建设,2010年第3期
[2]杜晖,重庆市万盛区某危岩带的应急治理方案设计[J].城市建设理论研究(电子版),2011年第26期
【关键词】 崩塌;稳定性分析;应急排险
前言:
崩塌是较陡斜坡上的岩土体在重力作用下突然脱离母体崩落、滚动、堆积在坡脚(或沟谷)的地质现象,常见于山区。崩塌多成因复杂,具有突发性,且规模较大,预测难度较大,一旦发生往往会造成较为严重的后果[1-2]。
黄岩崩塌位于鄂西南山区,该地段危岩成带分布,近年来曾数次发生小规模崩塌掉块,对附近村民的出行造成严重威胁,当地村民已多次就此事向当地政府部门进行反映。本文拟在收集资料和现场调查的基础上,对危岩稳定性进行了分析评价,并提出了相应的应急排险方案。
1 崩塌基本特征
黄岩崩塌位于鄂西南构造剥蚀~溶蚀中山区,地势总体西高东低。构造部位属红岩~宣恩向斜倾没端,总体为一倾向南西的单斜构造,岩层产状245°∠13°~15°。崩塌区主要出露二叠系下统梁山组(P1l)含煤地层、中统栖霞组(P2q)地层灰色~深灰色中~厚层状灰岩、燧石结核灰岩夹钙质夹薄层钙质泥岩,岩石质坚性脆,溶蚀作用较强烈。岩层中发育三组节理,按其发育优势方位可分为:①355°∠87°;②110°∠80°;③230°∠89°。裂隙发育4条/米,多呈张开状,少量呈闭合状,见黏性土充填。地下水以基岩裂隙水和岩溶水为主,呈囊状、脉状产出。
黄岩崩塌位于一近东西向延伸的陡坡地带,黄岩崩塌南侧坡脚高程约1400~1405m,有乡村道路经过,坡顶高程1420~1430m,相对高差为20~30m,坡面形态向南凸出,坡顶较缓,坡度小于20°。坡体中部较陡,自然坡度普遍大于60度,局部近直立,坡面基岩裸露。坡脚处分布多处煤洞,现均已封堵。
受三组节理、层面及坡面切割,形成由8处危岩单体组成的危岩带(表1),危岩带南北长约130m,东西平均宽3m,平均高度为20m,总体积达0.78×104m3。危岩体主要由中~厚层灰岩组成,其基座为含煤地层,岩性软弱,抗风化能力差,且局部已采空。
表1 黄岩崩塌危岩单体规模一览表
危岩体编号 规模
长(m) 宽(m) 高(m) 体积(m3)
W1 20 3 16 960
W2 5 2 15 150
W3 30 3 20 1800
W4 6 4 10 240
W5 8 4 20 640
W6 7 2 25 350
W7 4 4 35 560
W8 4 4 35 560
总计 5260
黄岩崩塌东侧见多条纵横交错的长大拉裂缝,最长约30m,最大宽度达2.0m,可见深度1~2m,为构造节理、溶蚀裂隙经后期改造而成。据当地村民反映,该危岩带时有小规模崩塌掉块现象发生,所幸没有造成人员伤亡,但对村民出行造成严重影响。
2 崩塌成因分析
(1)地形地质条件
危岩带地处陡崖地带,层间结合差,节理较发育,卸荷作用较强烈,岩体完整性差,为危岩的形成提供了有利条件。区内节理以陡倾角为主,其中节理①与坡面小角度相交,构成危岩变形的后缘控制面;节理②、节理③与坡面大角度相交,构成危岩变形的侧边界。因地形高陡,底部含煤地层抗风化能力差,加之局部已采空,形成凹岩腔,为上部坚硬岩体坠落失稳提供了有利条件。大气降雨沿坡面拉裂缝入渗,增大了裂隙水压力,且降低了裂面抗剪强度,这为危岩呈坠落式破坏提供了可能。
(2)降雨的持续影响
灾害点附近基岩裸露,裂隙发育,有利于降雨入渗。地表水下渗于岩体中局部富集,导致水压力急剧增加,层面、裂面抗剪强度降低,危岩稳定状态不断恶化,是该崩塌产生的重要诱发因素。
(3)人类工程活动
该危岩体基座为含煤地层,底部有多处煤洞,据调查该地段历史上曾进行较大范围的采煤活动,形成采空区,因覆巖较薄,多小于30m,上部岩体沉陷较为明显,特别是危岩体东侧,已形成数条裂缝,最宽已达2m,岩体结构遭受较大程度的破坏。
另外,乡村公路的修建导致陡崖坡脚被部分切挖,导致坡度增大,陡倾结构面临空,为危岩体的坠落提供了有利条件。
3 应急排险方案与技术要求
为了消除安全隐患,建议从乡村公路到坡顶之间进行爆破排险,以消除地质灾害隐患。排险范围东起W8,西至W1(公路转弯处),排险工程量估算为5260m3。
危岩体排险最大高差为30m,采用一级放坡方式,设计坡率依据危岩体后缘控制性结构面倾角确定为1:0.2。应急排险应严格控制施工顺序,从上到下、分层分段进行。
排险工艺主要为钻凿炮眼与装药放炮。钻凿炮孔工作是炸岩排险的重要环节之一,穿孔速度和炮控制质量对爆破排险、清渣护坡等项作业都将有所影响,穿孔设备可选用中~小型空压机、凿岩机。爆破材料一般选用硝铵炸药、电雷管和导爆管,采用中深孔爆破,爆破相关参数应根据规范进行计算,并在排险过程中加以调整。应采用对岩体扰动相对较小的爆破技术,并严格控制装药量。爆破前应科学分析爆破可能的影响范围,做好周边房屋及基础设施的防护工作。
危岩体由中~厚层灰岩组成,节理发育,岩体较破碎,宜采用预裂爆破、定向爆破,对大块体需进行二次破碎,常用的方法有爆破法和机械破碎法,爆破法通常采用浅眼光面爆破。
爆破完成后,应及时对残渣进行清理、统一堆放,并对坡面残留的松动危岩单体进行人工清理,避免次生灾害的发生。
4 结论与建议
(1)结论
黄岩崩塌由8处小型危岩体组成,现处于基本稳定状态,在降雨入渗及其他不利因素的持续作用下,危岩变形将不断累积,稳定状况进一步恶化。若不及时处置,产生较大规模倾倒式崩塌的可能性大。一旦成灾,将直接危及乡村公路、行人及周边村民的生命财产安全,破坏后果严重。
(2)建议
在危岩崩塌区周边设立警戒线和警示牌,并制定切实可行的地质灾害应急预案。加强对危岩体及周边地区的监测,监测内容主要包括危岩体倾倒、开裂及地下水动态,雨天应加大监测频率,相关资料应认真记录、及时整理,遇异常情况及时疏散人员,并向上级报告。尽快组织应急排险工作,因排险工程难度大、风险高,应由具有特种作业资质和相关作业经验的施工单位承担,特种作业人员必须持证上岗。排险前应制定科学、完备的专项施工方案,排险中应加强质量控制与安全管理,严格遵守相关作业规程,排险后应组织相关部门进行验收。
崩塌是山区常见的一种地质灾害,对人类生命财产安全具有较大的危害,只要通过系统规划,科学实施,就能消除灾害隐患,切实减少甚至避免损失。
参考文献:
[1]朱智勇、曹玉苹,某海岛渔港边坡崩塌坠石应急治理案例分析[J].中国港湾建设,2010年第3期
[2]杜晖,重庆市万盛区某危岩带的应急治理方案设计[J].城市建设理论研究(电子版),2011年第26期