周健

摘要：遼寧省某鎮(zhèn)公路東部公路村g 7斜坡體由于受前期暴雨及開礦爆破擾動(dòng)等內(nèi)、外動(dòng)力的綜合作用，使之目前坡體上的懸空孤石和破碎巖體在大雨、暴雨期間多次發(fā)生崩落，造成該治理區(qū)下部河道堵塞，并對(duì)臨近礦區(qū)的工程設(shè)施、供電線路、通訊線路及過往車輛和行人構(gòu)成威脅。危巖體崩落已成為威脅城市建設(shè)和人民生命財(cái)產(chǎn)安全的主要地質(zhì)災(zāi)害之一，而對(duì)于危巖體的成因和防治措施的研究，將會(huì)是資源性城市發(fā)展過程中必須要考慮和解決的課題。本文分析了導(dǎo)致危巖體發(fā)生的成因，并提出了相應(yīng)的防治對(duì)策。

關(guān)鍵詞：危巖體 成因 治理對(duì)策

1、引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，山區(qū)建設(shè)進(jìn)程加快。山區(qū)的公路、鐵路以及水利樞紐的興建使得危巖體災(zāi)害發(fā)生的頻率越來越高，人們也越來越重視對(duì)危巖體的防治。很多地區(qū)都存在著危巖體的地質(zhì)災(zāi)害隱患，而對(duì)危巖體進(jìn)行穩(wěn)定性分析，是消除這些災(zāi)害隱患必不可少的工作。

某鎮(zhèn)公路東部斜坡體受到暴雨沖刷及礦山開采爆破擾動(dòng)等內(nèi)外動(dòng)力的綜合作用，使之目前坡體上的懸空孤石和破碎巖體在大雨、暴雨期間多次發(fā)生崩落，造成該治理區(qū)下部河道堵塞，并對(duì)臨近礦區(qū)的工程設(shè)施、供電線路、通訊線路及過往車輛和行人構(gòu)成威脅。

2、研究區(qū)地質(zhì)環(huán)境背景

2.1氣象水文

研究區(qū)位于暖溫帶季風(fēng)氣候區(qū)。春暖秋爽，夏熱冬寒，春季偏旱，少雨多風(fēng)，蒸發(fā)量大；夏季多東南風(fēng)，氣候炎熱，濕潤(rùn)多雨；秋季短，降溫快，氣候涼爽；冬季冷，降雪少，降水主要集中在7和8月份，研究區(qū)內(nèi)季均降雨量約400mm。海城市的年溫差和日溫差都較大，對(duì)巖石的熱脹冷縮和加速風(fēng)化起到不可忽視的作用。

研究區(qū)地處中緯帶千山山脈南端，夏季季風(fēng)迎風(fēng)坡，雨量充沛。夏季多降暴雨。境內(nèi)溝谷交錯(cuò)，河溪縱橫如織，約500余條溪流匯集成14條支流

2.2地形地貌

研究區(qū)位于總的地勢(shì)是西北高，東南低。以中、低山和丘陵侵蝕剝蝕地貌為主，中間夾小塊沖積平原和山間盆地。

2.3 地層巖性

研究區(qū)出露地層有下元古界遼河群、中生界上侏羅系和新生界第四系。研究區(qū)基巖巖體為中厚層-塊狀大理巖，傾角較陡，表層巖體極為破碎，形成了不利于巖體穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)面，進(jìn)而促成危巖體形成。

2.4 地質(zhì)構(gòu)造

斷裂構(gòu)造發(fā)育，尤其是北東向斷裂構(gòu)造更為發(fā)育。主要斷裂構(gòu)造為楊家堡—草河掌大斷裂，是新發(fā)現(xiàn)的規(guī)模較大的斷裂構(gòu)造，走向?yàn)楸睎|32°左右，延長(zhǎng)大于140公里。該斷裂構(gòu)造性質(zhì)不明。

2.5 地震

根據(jù)建設(shè)部國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2001）規(guī)定，調(diào)查區(qū)的基本烈度為6度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.10g，反應(yīng)譜特征周期為0.35-0.40s，有發(fā)生強(qiáng)烈地震的可能性，有可能產(chǎn)生采空區(qū)地面塌陷次生災(zāi)害。

2.6 水文氣象特征

研究區(qū)降水是坡體地下水的主要補(bǔ)給源，當(dāng)降水進(jìn)入坡體后，一方面不但增加了坡體的重量，同時(shí)也降低了危巖體及坡體上破碎巖體的抗剪強(qiáng)度，使其穩(wěn)定性降低，導(dǎo)致危巖體及破碎巖體發(fā)生崩落；另一方面，進(jìn)入坡體內(nèi)的地下水將會(huì)產(chǎn)生動(dòng)水壓力和靜水壓力，進(jìn)而會(huì)加劇危巖體及破碎巖體發(fā)生崩落。

2.7 人類工程活動(dòng)

區(qū)內(nèi)人為工程活動(dòng)強(qiáng)烈，主要是采礦及道路施工，以玉石礦產(chǎn)開采對(duì)環(huán)境影響最大。調(diào)查區(qū)內(nèi)分布有多處礦山，目前有采礦證的有十一家礦山，開采方式都為地下開采。

3、研究區(qū)危巖體危害特征

3.1研究區(qū)危巖體危害特征及危害程度

危巖體治理區(qū)位于某鎮(zhèn)公路及河道東部緊鄰河道上方，危巖體危害對(duì)象均為坡腳處的河道、公路、供電線路、通訊線路、鐵礦房屋設(shè)施及過往車輛和行人，危害方式為破壞房屋設(shè)施，壓站公路、阻塞河道，毀壞供電、通訊線路及傷害過往車輛和行人。危巖體崩塌災(zāi)害給當(dāng)?shù)氐V山企業(yè)、供電及通訊部門造成了較大的財(cái)產(chǎn)損失，同時(shí)造成公路多次中斷，對(duì)人民群眾的生產(chǎn)、生活帶來了極大的不便。

3.1.1危巖體邊坡特征

危巖體邊坡位于公路及河道東側(cè)，為白云大理巖巖質(zhì)邊坡。其基本特征為：坡體走向約60°，近乎平行于河道及公路走向，零散分布于17處危巖體，坡度大部分叫陡峭，約為40-85°，局部坡體前緣臨空，近乎直立，單個(gè)危巖體坡面高差1.16m-7.09m不等。

3.1.2危巖體特征

危巖體在坡體頂部、前緣均有分布，其中，研究區(qū)中部危巖體個(gè)體體積相對(duì)較大且有部分基本懸空，距坡腳高度45m；坡體上發(fā)育的二組節(jié)理（5°∠30°，160°∠40°）將危巖體及坡面巖體縱橫切割，使之分割成為規(guī)模各異的個(gè)狀松散塊體，這樣，不但造成了坡體表層的巖體支離破碎，同時(shí)，受采礦爆破的內(nèi)動(dòng)力地質(zhì)作用，致使坡體前緣表層地段的巖體沿結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生松動(dòng)，調(diào)查時(shí)不時(shí)有個(gè)體較小的松散巖體發(fā)生崩落，其崩落形式多為傾倒式。

4、研究區(qū)危巖體穩(wěn)定性計(jì)算、評(píng)價(jià)及成因分析

4.1 危巖體穩(wěn)定性分析

研究區(qū)內(nèi)主要為滑移式危巖、傾倒式危巖；當(dāng)軟弱結(jié)構(gòu)面傾向山外，上覆蓋體后緣裂隙與軟弱結(jié)構(gòu)面貫通，在動(dòng)水壓力和自重力作用下，緩慢向前滑移變形，形成滑移式危巖，其模式見圖（圖4.1-1）；當(dāng)軟弱夾層形成巖腔后，上覆蓋體重心發(fā)生外移，在動(dòng)水壓力和自重作用下，上覆蓋體失去支撐，拉裂破壞向下傾倒，形成傾倒式危巖（圖4.1-2）。

4.2危巖穩(wěn)定性計(jì)算

根據(jù)危巖結(jié)構(gòu)特征和形態(tài)特征，本區(qū)危巖破壞模式主要為滑移式和傾倒式危巖。

4.2.1滑移式危巖體計(jì)算

（1）計(jì)算參數(shù)：

危巖體容重2.79-3.04g / cm3；抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值39.99-120.37MPa。

灰?guī)r裂隙面大多平直光滑，呈微張狀，部分石英脈充填，裂隙面結(jié)合差，裂隙抗剪強(qiáng)度低，綜合確定，裂隙抗剪強(qiáng)度為：內(nèi)摩擦角取43.61-55.01°，5.23-12.76MPa。裂隙水壓力按裂隙蓄水能力和降雨情況確定。

（2） 計(jì)算工況

計(jì)算工況選取如下三種：

工況Ⅰ：自重+現(xiàn)狀裂隙水壓力，（其中裂隙充水高度取取裂隙深度的1/5～1/2）；

工況Ⅱ：自重+暴雨（強(qiáng)度重現(xiàn)期按20a考慮），（其中裂隙充水高度取取裂隙深度的1/2～2/3）；

工況Ⅲ（校核工況）：自重+地震+暴雨（強(qiáng)度重現(xiàn)期按20a考慮），（其中裂隙充水高度取取裂隙深度的1/2～2/3）；

4.2.3危巖穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

根據(jù)《滑坡防治工程勘查規(guī)范》（DZ/T0218-2006），防治工程等級(jí)一級(jí)，滑塌式危巖穩(wěn)定安全系數(shù)取值為1.3， 傾倒式危巖穩(wěn)定安全系數(shù)取值為1.5，可建立下列評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：

根據(jù)以上不穩(wěn)定的基本條件分析和依照危巖體穩(wěn)定性驗(yàn)算結(jié)果，本次危巖體地段可以確認(rèn)為不穩(wěn)定或穩(wěn)定性差，需要進(jìn)行治理。

4.3危巖體成因分析

危巖體所處的坡體為人工切坡，前期公路建設(shè)過程中爆破取石、開挖路基已造成巖體沿結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生松動(dòng)，并在坡體的表層形成了規(guī)模各異的松散塊體，由于該切坡的坡度陡立或前緣臨空，使得這些松散塊體大部分已形成危巖體，隨時(shí)都有崩落的可能。且研究區(qū)當(dāng)年汛期雨量較大，且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，當(dāng)降水進(jìn)入坡體后，一方面不但增加了坡體的重量，同時(shí)也降低了危巖體及坡體上破碎巖體的抗剪強(qiáng)度，使其穩(wěn)定性降低，導(dǎo)致危巖體及破碎巖體發(fā)生崩落；另一方面，進(jìn)入坡體內(nèi)的地下水將會(huì)產(chǎn)生動(dòng)水壓力和靜水壓力，進(jìn)而會(huì)加劇危巖體及破碎巖體發(fā)生崩落。

5、危巖體防治對(duì)策

研究區(qū)危巖體治理應(yīng)以保護(hù)坡腳處的河道、公路、礦山企業(yè)、公路及供電和通訊線路的財(cái)產(chǎn)安全為首要任務(wù)，當(dāng)前對(duì)于危巖體崩落的防治原則主要為以防為主、防治結(jié)合，首先應(yīng)對(duì)未發(fā)生危巖體崩落的地區(qū)進(jìn)行預(yù)防，以防災(zāi)害的發(fā)生，而對(duì)已經(jīng)發(fā)生災(zāi)害的地區(qū)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行治理，以防災(zāi)害進(jìn)一步擴(kuò)大。

（1）對(duì)未發(fā)生崩落的地區(qū)進(jìn)行詳細(xì)的勘察，根據(jù)勘察結(jié)果來制定預(yù)防措施。清除崩落區(qū)危巖，在坡低安裝簡(jiǎn)易防護(hù)，沿裂隙面撬危巖體將其清除。

（2）針對(duì)危巖體的規(guī)模、發(fā)育及危害特征進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)，錨桿錨固、危巖清理、GPS2型SNS主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)防護(hù)工程配合使用，在危巖體表面設(shè)置錨釘，將SNS主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)固定在錨釘上。防護(hù)網(wǎng)為鋼絲繩網(wǎng)，掛網(wǎng)采用垂網(wǎng)布設(shè)，將網(wǎng)的頂部固定在危巖體后部的穩(wěn)定巖體或錨釘上，中部及下部網(wǎng)體自由垂落，作為松動(dòng)危巖體的護(hù)幕。

6、結(jié)論

目前，研究區(qū)危巖體崩塌已經(jīng)對(duì)公共設(shè)施造成了破壞，雖暫時(shí)未對(duì)周圍居民造成人身傷害，但仍存在極大的隱患，因此危巖綜合治理，不但能保證危巖整體及局部穩(wěn)定性，而且能給予人們心理上的安全感，造福于一方人民。

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