■曾德強，曾衡西，劉 林 ■．重慶一三六地質(zhì)隊，重慶 4047;．重慶市開縣地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測站，重慶 開縣 405400

1 前言

茶林危巖地處區(qū)東林煤礦煤層露頭線的東側(cè)附近，該危巖主要威脅斜坡下方12戶60人的生命財產(chǎn)安全以及一條供水管道，供水管道主要供萬盛城區(qū)約10萬人的飲水，同時斜坡下方有一機耕道。

2 勘察區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件

勘察區(qū)位于鮮家坪背斜東翼，巖層產(chǎn)狀80°∠28°，裂隙產(chǎn)狀:I組155～225°∠60～82°，裂面粗糙，充填粘土、碎石或無充填，寬度 3～50mm，間距0．8m ～3．5m，延伸長 1．0m ～15．0m;II組 290 ～20°∠74 ～87°，裂面粗糙，充填粘土或無充填，寬度2 ～300mm，間距1．0m ～3．5m，延伸長1．5m～3．5m，據(jù)鉆探及槽探揭露發(fā)現(xiàn)有一條卸荷裂隙帶，產(chǎn)狀為289～292°∠78～82°，裂面粗糙，充填少量粘土，寬度5～40mm。

3 危巖基本特征

茶林危巖包括3處單體危巖和1處危巖帶，其中:W01危巖體主崩方向為292°，平均高 35．00m，南北長 32．00m，東西寬 10．0m，體積6880．64m3。下部形成長13m，高8．5m，深1．5m 的巖腔，頂部發(fā)育一條卸荷裂隙，產(chǎn)狀:289°∠78°，縫寬10～35mm，少量粘土充填。W02危巖體:主崩方向為296°，平均高38．00m，南北長47．00m，東西寬10．5m，體積 12557．93m3。下部形成長 8．6m，高 6．9m，深 1．35m 的巖腔，頂部發(fā)現(xiàn)有一條卸荷裂隙，產(chǎn)狀:292°∠79°，縫寬5～35mm，少量粘土充填。W03 危巖體:主崩方向為297°，平均高37．00m，南北長 28．50m，東西寬13．0m，體積 9468．56m3。下部形成長 6．6m，高 7．5m，深 0．95m 的巖腔，頂部發(fā)育一條卸荷裂隙，產(chǎn)狀:290°∠82°，縫寬5～40mm，少量粘土充填。

4 危巖穩(wěn)定性評價

4．1 宏觀穩(wěn)定性評價

茶林危巖外傾裂隙在局部地段較發(fā)育，由于該區(qū)屬采礦影響強烈區(qū)，并致使危巖頂部出現(xiàn)沉降裂隙帶，經(jīng)地表水或灌溉水直接浸入裂隙，促使裂隙規(guī)模加大，經(jīng)逐步演化形成卸荷裂隙帶，其產(chǎn)狀為289～292°∠78～82°，裂面粗糙，充填少量粘土，寬度 5～40mm，延伸長約200．0m。采用工程地質(zhì)類比法對各危巖體及危巖帶的宏觀分析表明，W01、W02、W03危巖體受卸荷作用影響較強烈，現(xiàn)狀處于穩(wěn)定至基本穩(wěn)定狀態(tài);北段危巖帶受卸荷作用影響不甚強烈，現(xiàn)狀處于穩(wěn)定狀態(tài)。

4．2 危巖穩(wěn)定性計算評價

4．2．1 危巖變形破壞的一般機制分析

區(qū)內(nèi)危巖的形成主要為采礦活動的影響，因此形態(tài)較單一，按其剖面形態(tài)特征劃分為多邊板狀型。危巖失穩(wěn)方式主要有兩種:一種是巖體或巖塊繞下部基座支點向坡外發(fā)生轉(zhuǎn)動傾倒崩落，一種是巖體順坡滑塌式崩落。

壓碎——傾倒式。主要受順坡向反傾裂隙控制，隨著下部基座的掏空，重心逐漸外傾，將發(fā)生傾倒式破壞，在重力、降雨作用下危巖體繞下部基座支點向坡外發(fā)生轉(zhuǎn)動傾倒崩落。此類破壞方式的危巖有W03危巖體、北段危巖帶共兩處。

剪斷——滑移式。主要受坡體后緣裂隙控制，在重力和靜水壓力下發(fā)生剪斷滑移破壞。有W01、W02兩個危巖塊體。

4．2．2 危巖穩(wěn)定性計算公式

本次采用《地質(zhì)災(zāi)害防治工程勘察規(guī)范》(DB50/143-2003)的計算方法進行計算。

(1)W01、W02危巖體的破壞方式為滑塌式:

rw—水的重度，取10kN/m3;hw—裂隙充水高度(m)，取裂隙深度的1/2～2/3;Q—地震力(kN/m);

ζe—地震水平系數(shù)，取0．05;F—危巖穩(wěn)定性系數(shù);C—后緣裂隙粘聚力標準值(kPa);當(dāng)裂隙未貫通時，取貫通段(l')和未貫通段內(nèi)聚力標準值按長度加權(quán)的加權(quán)平均值，未貫通段粘聚力標準值取巖石粘聚力標準值的0．4倍;

φ—后緣裂隙內(nèi)摩擦角標準值(°);當(dāng)裂隙未貫通時，取貫通段和未貫通段內(nèi)摩擦角標準值按長度加權(quán)的加權(quán)平均值，未貫通段內(nèi)摩擦角標準值取巖石內(nèi)摩擦角標準值的0．95倍;

α—滑面傾角(°);w—危巖體自重(kN/m);l—滑面長度(m);l=H/Sinα;H—危巖體高度(m)。

(2)W03危巖體及北段危巖帶的破壞方式為危巖體重心在支點內(nèi)側(cè)的傾倒式破壞方式:

式中:F——危巖穩(wěn)定系數(shù);

H——后緣裂隙上端到未貫通段的垂直距離(m);

W——危巖體自重(kN/m);

Flk——危巖體抗拉強度標準值(kPa)，根據(jù)巖石抗拉強度標準值乘以0．4的折減系數(shù)確定;

h——后緣裂隙深度(m);

hw——后緣裂隙充水高度(m);

V——裂隙水壓力(KN/m)，V=0．5γwh2w;

Q——地震力(KN/m)，Q=ζeW，ζe為地震水平系數(shù)取0．05;

β——后緣裂隙傾角(°);

a——危巖體重心到傾覆點的水平距離(m);

ho——危巖體重心到傾覆點的垂直距離(m)。

4．2．3 計算結(jié)果及穩(wěn)定性評價

通過計算:現(xiàn)狀工況下(荷載為危巖自重)W01、W02處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，穩(wěn)定性系數(shù)分別為1．173、1．187;W03、北段危巖帶處于穩(wěn)定狀態(tài)，穩(wěn)定性系數(shù)分別為3．452、6．877。暴雨工況下(荷載為危巖自重和暴雨時的裂隙水壓力)W01、W02、W03均處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，穩(wěn)定性系數(shù)分別為 1．125、1．136、1．073;北段危巖帶處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，穩(wěn)定性系數(shù)為1．363。

5 結(jié)論

通過對危巖的分析，了解危巖的破壞模式及采取相應(yīng)的評價手段，為工程治理提供依據(jù)，危巖的有效治理將促進社會穩(wěn)定，增強廣大人民的安全感，其社會效益十分顯著。

［1］《重慶市萬盛區(qū)茶林危巖工程地質(zhì)勘察報告》重慶一三六地質(zhì)隊．

［2］《地質(zhì)災(zāi)害防治工程勘察規(guī)范》(DB50/143-2003)．

［3］《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2001)．