论崩塌、滑坡地质灾害的综合性工程治理方案设计

2018-03-24 17:42
世界有色金属 2018年1期
关键词:危岩节理坡体

(贵州有色地质工程勘察公司,贵州 贵阳 550005)

贵阳某崩塌(危岩体)及潜在滑坡为原砂石厂采砂遗留的地质灾害点,其危岩体堆规模长220m高70m,危岩体经长期的爆破施工采砂后,现主要形成4个危岩体堆(WYTD1-WYTD4),其危岩体堆山体坡度在60°~90°左右,局部部分岩体结构面临空,在危岩体堆上有零星松动的危岩体,其大小在4m3~8m3,崩塌(危岩体)所在山体陡崖上岩体破碎,节理裂隙发育,部分岩体悬挂于斜坡上,在暴雨以及极端条件可能会触发崩塌地质灾害[1]。

贵阳某潜在滑坡为由于以前砂石厂未有效及时的清理危岩体堆坡脚的砂石堆,WYTD2坡脚滑坡范围在长45m宽42m高31m其滑坡主要组成成分为碎石土,其滑体厚度在6m~10m左右。WYTD3坡脚滑坡范围在长40m宽45m高32m其滑坡主要组成成分为碎石土,其滑体厚度在4m~7m左右。在暴雨以及极端条件可能会触发滑坡地质灾害。本着“预防为主,防治结合”的原则,该项目提前治理崩塌(危岩体)及滑坡是必要性、紧迫性[2]。

1 场区地质环境条件

1.1 地形地貌

崩塌(危岩)及潜在滑坡地处山前陡坡地带,西高东低,勘查区内最高点为该山坡坡顶,高程约为1187m,最低点为东侧沙田村居民楼1082m,崩塌垂直高度105m左右,崩塌方向山体(临空面)坡度为60°~90°左右。

1.2 场地岩土组成

勘查区出露的地层为第四系碎石土及及三叠系中统垄头组(Tlt),基岩为中厚层灰岩,叙述如下:

①第四系碎石土。杂色,松散,为开砂以及崩塌掉落块体及风化形成的碎石土,表层含大量植物根系,在整个场地分布。②三叠系中统垄头组(Tlt)中厚层灰岩。基岩为中厚层灰岩,灰白色,薄-中厚层状,细-中晶结构,节理、裂隙发育,结构面局部见铁质浸染,呈中风化种风化状态。

中风化灰岩:中厚层状灰岩,细-中晶结构。岩体较破碎,节理裂隙发育,节理面见铁质浸染,方解石充填,溶孔、溶隙较发育,溶孔局部方解石充填[3]。局部岩芯呈砂状、块状,溶蚀现象明显,岩芯多数呈块状、短柱状,柱状,岩心采取率60%~80%之间;单轴饱和抗压强度标准值frk为30.43MPa,结合面差,裂隙块状结构,为较破碎的较硬岩,岩体基本质量等级为Ⅳ级。受区域内的逆断层影响及构造影响,岩体节理发育,岩体较破碎。节理裂隙面见方解石脉及晶体。局部岩体节理裂隙面已经生长1m~7m高的灌木。

1.3 地质构造

勘查区位于贵阳向斜北部仰起端东翼。受区域构造影响,岩层为单斜产出,产状为倾向270°,倾角30°。勘查区内节理、裂隙较发育,主要有J1:110°∠80°、J2:180°∠60°~85°,均为张性节理裂隙,张开度3cm~7cm,延伸2m~7m以上,局部有少量粘土充填。

根据《中国地震动能数区划图》(GB18306-2015),勘查区地震基本烈度为Ⅵ度,地震加速度值为0.05g,地震分组属第一组,地震动反应谱特征周期为0.35s,区域地壳稳定。

2 崩塌、滑坡的成因条件及稳定性结果

①崩塌的成因条件。据勘查区所处的地质环境分析,危岩的形成包括内部条件和外部条件两类,内部条件包括地层岩性、坡体结构、高陡临空面;外部条件包括降雨、植被、人类工程活动等。②地层岩性及构造。勘查区岩性为厚层灰岩,为硬质岩类型,受区内地质构造作用影响,为构造应力分布区,应力作用下节理裂隙发育,风化及溶蚀作用下,岩体上节理相互作用,将岩体切割成零散、独立碎块,在自重作用及外部因素作用下向下崩落。③裂隙发育状况。裂隙对危岩块体的形成和破坏起决定性因素。根据现场勘查,区内荷裂隙较发育,贯通率高,多无充填或少量充填粘土,结合差。④高陡临空面。勘查区危岩陡崖段高一般25m~74m,近于直立,是崩塌形成的内部条件之一。⑤水的作用。勘查区降雨量大,促进了岩体与基座的风化作用,产生静水压力,同时水对裂隙内充填物质有软化作用,在流动时还能带走细粒物质,降低缝内充填物的凝聚力,恶化危岩体稳定性。⑥植物作用。勘查区内树木茂盛,树木的根劈作用,将破坏岩体整体性、加快岩体崩落速度,同时又对局部块体有加固作用。⑦人类工程活动的影响。勘查区地处贵阳市南明区云关乡沙田村,区内人口密度大,工程活动表现为道路、铁路、居民用房的修建等。⑧滑坡的成因条件。从地质环境条件、诱发因素及变形迹象分析,引起滑坡的主要因素为地形地貌、坡体地层结构与岩性、水文地质条件及气象、人类工程活动等。

a)滑坡位于坡度较大的斜坡,这种斜坡形态为滑坡的形成创造了有利的空间条件和诱因。b)滑区分布的碎石土结构松散、强度较低,这种形态的土体为滑坡形成提供了物源基础。c)滑坡后缘外侧透水性较强的强风化基岩埋藏较浅或已出露,雨季降雨汇水在滑坡体后缘外侧大量、快速下渗后沿破碎的强风化岩体带顺斜坡向坡脚渗流、运移,降雨径流通过强风化岩体的同时会逐渐浸润、软化上部的土体底面,从而在第四系粉质粘土底部、灰岩顶部形成滑面,从而诱发滑坡发生。d)滑坡下方公路切坡形成临空面。潜在滑坡位于斜坡地带,土体结构松散,降雨汇水无法向坡体以外快速排泄、直接冲刷至坡体继而下渗,后缘坡体汇水沿破碎的强风化岩体带下渗,导致土体底部软化、抗剪强度降低形成滑面,坡体即发生滑动,降雨是滑坡发生的主要诱因。

3 崩塌、滑坡的稳定性结果

根据崩塌、滑坡的稳定性计算公式,本场地内的崩塌、滑坡处于基本稳定状态,安全储备不足。需对该地质灾害点进行工程治理。

3.1 工程治理技术方案

根据勘查、调查结果,在考虑治理工程可行性的基础上,对危岩带及潜在滑坡治理工程提出三种可行方案,其中两种治理方案,具体见表1。

表1 治理工程方案

3.2 小结

通过本次的勘查、计算分析,将崩塌、滑坡的计算成果成功的应用到设计中,为崩塌、滑坡的治理提供了可靠的依据。根据提供的参数,对崩塌、滑坡采用了清除零星松动危岩+嵌补+挡土墙+被动防护网+截排水沟+绿色挂网+陡崖坡脚种植爬藤植物。该项地质灾害点治理成功,取得了重大经济、社会效益。

[1]中华人民共和国国家标准《滑坡防治工程勘查规范》(DZ/T 0218-2006).

[2]中华人民共和国国家标准《地质灾害防治工程设计规范》(DB 50/5029-2004).

[3]《贵州省地质灾害调查技术要求》(试行).

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