張 公 平

(山西省第三地質(zhì)工程勘察院，山西 晉中 030620)

鄉(xiāng)寧縣段川崩塌地質(zhì)災(zāi)害穩(wěn)定性分析和處治

張 公 平

(山西省第三地質(zhì)工程勘察院，山西 晉中 030620)

通過分析鄉(xiāng)寧縣段川新村的區(qū)位條件及地質(zhì)環(huán)境背景，對(duì)該地區(qū)崩塌體的平面形態(tài)與內(nèi)部形態(tài)進(jìn)行了研究，并探討了崩塌體的穩(wěn)定性，闡述了崩塌體防治路線和方法，為同類型地質(zhì)災(zāi)害工作積累了經(jīng)驗(yàn)。

崩塌，地質(zhì)災(zāi)害，穩(wěn)定性，工程量

1 基本情況

段川新村位于鄉(xiāng)寧縣城東偏南約15 km，行政區(qū)劃隸屬關(guān)王廟鄉(xiāng)。2013年7月下旬，受強(qiáng)降雨影響，新村北側(cè)山體發(fā)生崩塌地質(zhì)災(zāi)害，此后該崩塌體每年雨季均有局部塌落，2014年7，8月份雨季該崩塌體發(fā)生多處塌落，且最近一段時(shí)間變形加劇。由于新村坐落于坡體前緣，且坡前有鄉(xiāng)村公路通過，受威脅段總長(zhǎng)約601 m。實(shí)際威脅人數(shù)將超過500人，威脅資產(chǎn)約1 000萬元。

2 地質(zhì)環(huán)境背景

區(qū)內(nèi)屬暖溫帶季風(fēng)型大陸性干旱～半干旱氣候，多年平均氣溫9 ℃～11 ℃，年平均降水量450 mm～650 mm，多年平均相對(duì)濕度56%，每年11月上中旬開始結(jié)冰，次年3月解凍，最大凍土深度65 cm，無霜期170 d左右。

項(xiàng)目區(qū)屬呂梁山南延部分(鄉(xiāng)寧縣境黃河干流流域與汾河流域之分水嶺處汾河流域一側(cè))，地形切割強(qiáng)烈，地貌類型屬構(gòu)造剝蝕低中山區(qū)，微地貌為一基巖山梁，地形起伏較大，總體地勢(shì)北高南低，最高點(diǎn)位于項(xiàng)目區(qū)中部的山梁頂部，最低點(diǎn)位于項(xiàng)目區(qū)東南側(cè)段川新村場(chǎng)址東南角，最大相對(duì)高差約75 m。擬處治崩塌體屬汾河水系馬匹峪溝域之源后溝嶺，兩側(cè)溝谷內(nèi)無常年流水，僅雨季有暫時(shí)性流水。

崩塌體段坡體縱向呈上陡下緩的特征，頂部地形相對(duì)平緩開闊，表層由薄層黃土覆蓋，坡體前緣呈陡坎狀，坡度約50°～70°，出露的巖性為殘坡積黃土夾碎石、強(qiáng)風(fēng)化極破碎的砂巖塊。

項(xiàng)目區(qū)出露地層主要是二疊系下統(tǒng)下石盒子組(P1x)和山西組(P1s)以及石炭系太原組(C3t)。下石盒子組(P1x)殘留其底部巨厚層石英砂巖(俗稱“駱駝脖子砂巖”)，最大殘留厚度25.5 m。山西組(P1s)層厚約50 m，巖性主要由灰白～灰黃色、灰黑色厚層砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖、煤層或煤線組成，項(xiàng)目區(qū)含局部可采煤層2號(hào)煤，夾矸厚度大，風(fēng)氧化程度高，現(xiàn)狀條件下經(jīng)調(diào)查項(xiàng)目區(qū)下伏該套煤層未開采。太原組(C3t)層厚約60 m，由砂巖、灰?guī)r、砂質(zhì)泥巖、炭質(zhì)泥巖及煤層或煤線等組成。

項(xiàng)目區(qū)位于關(guān)王廟單斜北西部，地質(zhì)構(gòu)造不發(fā)育，為一略向北西傾斜的單斜(295∠4°)，但巖體破碎，節(jié)理裂隙發(fā)育。

3 崩塌體特征

1)崩塌體平面形態(tài)。擬治理崩塌段長(zhǎng)601 m；坡高60 m～75 m，平均高70 m；厚15 m～25 m，平均厚約20 m；體積約為841 400 m3，為大型的巖質(zhì)崩塌體。崩塌段總體走向285°～315°，坡向195°～225°，坡度約40°～85°，崩塌體前緣和后緣最大相對(duì)高差約75 m。崩塌體中上部為陡坎臨空面，高度為5 m～15 m，坡度近直立，南東端外圍坡腳有少量滲水現(xiàn)象，滲水量約為0.001 L/s。崩塌體頂部發(fā)育有拉張裂縫，裂縫沿坡體后緣(小型巖質(zhì)山梁頂部)分布。

2)崩塌體內(nèi)部形態(tài)。崩塌體結(jié)構(gòu)松散，具有大孔隙、滲透性好的特點(diǎn)。微地貌為巖質(zhì)陡坡，坡體呈上陡、下緩，局部臨空狀態(tài)。崩塌體巖性為砂泥巖互層夾煤。

4 崩塌體穩(wěn)定性分析

1)崩塌體前緣：該崩塌體前緣局部臨空，臨空面高度在15 m～20 m，現(xiàn)狀條件下有塌落堆積物，斜坡段外圍前緣坡腳有水滲出。

2)崩塌體：坡體坡度40°～85°，呈上陡、下緩的微地貌特征，坡面發(fā)育淺緩的侵蝕溝槽，坡面巖體節(jié)理裂隙發(fā)育。

3)崩塌體后緣：后緣發(fā)育拉張裂縫，有明顯擦痕及位移跡象。

根據(jù)上述分析初步判定，目前該崩塌體穩(wěn)定性差，現(xiàn)狀條件下，處于不穩(wěn)定狀態(tài)，如遇暴雨、久雨和地震，必將加劇坡體活動(dòng)，一旦失穩(wěn)發(fā)生大規(guī)?；?，勢(shì)必給段川新村村民生命財(cái)產(chǎn)安全造成重大損失。

5 防治措施

1)防治目的。根據(jù)崩塌體發(fā)育特征、類型、規(guī)模、誘發(fā)因素、危害對(duì)象、發(fā)展趨勢(shì)及經(jīng)濟(jì)實(shí)力，采取科學(xué)有效的綜合治理措施，最終達(dá)到徹底根治地質(zhì)災(zāi)害隱患的目的，確保受威脅人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。

2)技術(shù)路線和方法。a.對(duì)段川新村崩塌災(zāi)害體進(jìn)行勘察，通過地形圖測(cè)量、地質(zhì)環(huán)境測(cè)繪和鉆探等手段，了解崩塌體的規(guī)模、性質(zhì)、大小、工程地質(zhì)條件，并分析崩塌體的穩(wěn)定性和危害性，為治理設(shè)計(jì)提供依據(jù)。b.編寫治理設(shè)計(jì)，認(rèn)真分析勘查資料，結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)狀況及周邊環(huán)境，制定經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行、操作方便的治理工程措施，確定治理工程量，并進(jìn)行治理經(jīng)費(fèi)概算。c.進(jìn)行治理工程施工，通過招投標(biāo)程序，選擇具有相應(yīng)資質(zhì)等級(jí)、經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)隊(duì)伍進(jìn)行治理工程施工，完工后編制竣工報(bào)告，并經(jīng)有關(guān)部門驗(yàn)收合格后，整體治理工程結(jié)束。

3)治理方案及主要工程量。段川新村崩塌為巖質(zhì)崩塌，擬治理崩塌段長(zhǎng)601 m，體積約為841 400 m3，為大型的巖質(zhì)崩塌體，目前不穩(wěn)定。根據(jù)崩塌體現(xiàn)狀特征、施工條件和社會(huì)經(jīng)濟(jì)等，擬提出如下處治方案：a.削方減載(山體頂部開挖+坡面1∶1.0削坡)。開挖從上而下進(jìn)行，將標(biāo)高1 480 m之上的破碎砂巖全部削除；為拓展新村未來規(guī)劃場(chǎng)區(qū)面積，增大山體坡腳與新村的安全距離，新村靠近山體一側(cè)向內(nèi)開挖15 m～25 m，將已有坡腳塌落堆積物全部清除，漏出自然巖面；從新村場(chǎng)地邊界向山體方向按照1∶1.0設(shè)計(jì)坡面至山體頂部開挖后形成的臺(tái)面，每8 m留設(shè)一個(gè)平臺(tái)(馬道)，寬2 m。標(biāo)高1 480 m開挖區(qū)總長(zhǎng)約601 m，高10 m～18 m(分水嶺處)，平均高約15 m，山體頂部開挖區(qū)平均橫截面面積610.85 m2，開挖方量約36.7×104m3；1∶1.0坡面消坡開挖區(qū)總長(zhǎng)約601 m，平均橫截面面積650.54 m2，開挖方量約39.1×104m3。合計(jì)挖方量75.8×104m3。b.平臺(tái)截水溝。消坡段每級(jí)馬道內(nèi)側(cè)開挖矩形截水溝，截水溝底寬0.3 m，深0.3 m，漿砌石砌筑厚0.25 m。c.坡前排水明溝及碎落臺(tái)。在坡腳以外0.75 m處修建排水明溝，采用矩形斷面，底寬0.5 m，深0.6 m，漿砌石砌筑厚0.25 m。排水明溝與坡面連接處修建碎落臺(tái)，碎落臺(tái)寬0.75 m，漿砌石砌筑厚0.25 m。d.主要工程量。段川新村崩塌地質(zhì)災(zāi)害治理方案工程量見表1。

6 投資估算

治理工程估算總投資10 130 609元，其中：建筑工程8 863 493元，臨時(shí)工程88 634.9元，獨(dú)立費(fèi)用883 415元，基本預(yù)備費(fèi)295 066.3元(見表2，表3)。

表1 段川新村崩塌地質(zhì)災(zāi)害治理方案工程量表(方案一)

表2 段川新村崩塌地質(zhì)災(zāi)害治理項(xiàng)目工程估算總表

表3 段川新村崩塌地質(zhì)災(zāi)害治理工程經(jīng)費(fèi)估算表

7 結(jié)語

段川新村崩塌地質(zhì)災(zāi)害治理工程是一項(xiàng)惠民工程，一旦形成災(zāi)害，其經(jīng)濟(jì)損失巨大，通過合理的治理措施可保持人民生活的穩(wěn)定，能促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的持續(xù)快速增長(zhǎng)。

治理措施綜合考慮投資適中，削方減載量大，坡率(1∶1.0)較緩，施工難度較小，更具施工可行性、經(jīng)濟(jì)合理性和可操作性。

[1] 張亞賓，張衛(wèi)紅.鄉(xiāng)寧縣關(guān)王廟鄉(xiāng)木凹村委段川新村后山治理工程巖土工程勘察報(bào)告(詳細(xì)勘察)[R].2013.

[2] 胡琪亮,陳毅竹.鄉(xiāng)寧縣關(guān)王廟鄉(xiāng)木凹村委段川新村崩塌地質(zhì)災(zāi)害治理工程巖土工程初步設(shè)計(jì)[Z].2013.

[3] 韓仁毅,辛建強(qiáng).山西省鄉(xiāng)寧縣地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與區(qū)劃報(bào)告[R].2001.

Collapsible geological disaster stability analysis and treatment of new Duanchuan village in Xiangning county

Zhang Gongping

(Shanxi3rdGeologicalEngineeringSurveyInstitute,Jinzhong030620,China)

Through analyzing regional conditions and geological environment background of new Duanchuan village in Xiangning county, the paper studies horizontal collapsible shape and internal shape, explores collapse stability, and describes collapse preventing route and methods, which has accumulated experience for similar geological disasters.

collapse, geological disaster, stability, BOQ

2015-02-28

張公平(1970- )，男，工程師

1009-6825(2015)13-0072-02

P694

A