劉 華
吉林省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站(吉林省地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急技術(shù)指導(dǎo)中心),吉林 長春 130021
池南區(qū)辦公樓北側(cè)崩塌地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生的主要原因是地殼不均勻上升產(chǎn)生天然陡坡,特征明顯、危險(xiǎn)性大,已經(jīng)對(duì)池南區(qū)辦公樓及辦公人員等國家財(cái)產(chǎn)和工作人員生命安全造成了嚴(yán)重威脅。
本文以現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)環(huán)境調(diào)查為基礎(chǔ),充分搜集和利用前人工作成果,詳細(xì)闡明池南區(qū)辦公樓北側(cè)崩塌地質(zhì)災(zāi)害主要影響因素、特征、成因和地質(zhì)環(huán)境問題的空間分布,明確了治理方案和工程布置原則。
池南區(qū)位于吉林省東南部,撫松到長白公路漫江鎮(zhèn)段北側(cè),與撫松縣漫江鎮(zhèn)一路之隔,交通條件較好,詳見交通位置圖。池南區(qū)辦公樓北崩塌地質(zhì)災(zāi)害位于辦公樓北側(cè)。見圖1。
地理坐標(biāo) :東經(jīng) 127°35′26″,北緯 41°57′01″。
池南區(qū)辦公樓所在地的撫松縣屬北溫帶大陸性季風(fēng)氣候,其東部天池附近接近寒溫帶。池南區(qū)地表水為漫江,漫江屬頭道松花江水系,由東南向西北徑流。
池南區(qū)辦公樓附近地貌單元為侵蝕構(gòu)造低山中的玄武巖臺(tái)地和侵蝕堆積漫江河谷階地。
1.2.1 地層
池南區(qū)位于吉林省東南部長白山區(qū),區(qū)域地質(zhì)上屬中朝準(zhǔn)地臺(tái)的遼東臺(tái)隆區(qū),地層上屬華北地層區(qū)遼東分區(qū)的渾江小區(qū)。崩塌所在區(qū)域地層以新生界為主,主要是第三系上新統(tǒng)船底山組、第四系下更新統(tǒng)四等房組、軍艦山組和第四系全新統(tǒng)沖洪積層。
1.2.2 構(gòu)造
本區(qū)地處中朝準(zhǔn)地臺(tái)的遼東臺(tái)隆區(qū),在漫長的地質(zhì)時(shí)代里,古老地層形成深度變質(zhì)的結(jié)晶基底。進(jìn)入新生代后,由于長白山地區(qū)火山活動(dòng)頻繁,形成了大面積分布的下更新統(tǒng)軍艦山組玄武巖蓋層。根據(jù)《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》,本區(qū)地震動(dòng)峰值加速度小于0.05 g,地震基本烈度值小于Ⅵ度區(qū),地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.35 s。
圖 1 交通位置圖Fig.1 Traff i c location map
1.2.3 水文地質(zhì)及工程地質(zhì)
區(qū)內(nèi)地下水類型為玄武巖類孔洞裂隙水和松散巖類孔隙水。
玄武巖類孔洞裂隙水賦存于下更新統(tǒng)軍艦山組玄武巖和上新統(tǒng)船底山組玄武巖裂隙孔洞系統(tǒng)中,分布廣泛,水量豐富,主要接受大氣降水補(bǔ)給,沿巖石裂隙孔洞及微裂隙運(yùn)移匯集,在條件適宜部位以泉的形式出露地表。
松散巖類孔隙水分布于漫江河谷階地區(qū),含水層由沖洪積砂礫石組成,厚度3~7 m,主要接受大氣降水補(bǔ)給和豐水期漫江河水補(bǔ)給,富水性較好。區(qū)內(nèi)工程地質(zhì)巖組類型為塊狀堅(jiān)硬巖體組和松散結(jié)構(gòu)土體組,其中塊狀堅(jiān)硬巖體組,分布較廣,出露于陡崖上部,主要巖性為玄武巖,柱狀節(jié)理較發(fā)育,巖石完整程度為較完整,天然密度為2.5~3.1 g/cm3,飽和系數(shù)0.67,吸水率0.32左右,飽和單軸抗壓強(qiáng)度為85~100 MPa。
松散結(jié)構(gòu)土體組分布在玄武巖下陡崖中部及漫江一級(jí)階地,主要巖性為砂礫石、河谷階地粉質(zhì)粘土,工程地質(zhì)性質(zhì)較好,承載力特征值為110~310 KPa。
1.2.4 池南區(qū)辦公樓北側(cè)崩塌地質(zhì)災(zāi)害特征、成因及危害
池南區(qū)辦公樓北側(cè)崩塌地質(zhì)災(zāi)害隱患區(qū)是因地殼不均勻上升產(chǎn)生的天然陡坡,該處曾多次發(fā)生崩塌地質(zhì)災(zāi)害,崩塌體坡向南,寬度110 m,高度20 m左右,坡度60~75°。見圖2。
崩塌地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)(鏡頭朝向西北)Geologic disaster scene of collapse (Lens face WN)崩塌巖體上部為第四系下更新統(tǒng)軍艦山組玄武巖,分布面積最大,構(gòu)成臺(tái)地的表層,廣泛覆蓋于四等房組或船底山組之上,海拔高程多為750~1 200 m之間,巖性主要為灰、深灰色致密玄武巖和氣孔狀玄武巖,厚度約 250~300 m,巖柱寬 0.3~0.6 m,高度 5~8 m,裂隙寬度約為1~5 cm。區(qū)內(nèi)主要分為兩層,一是上部裂隙雜亂分布的灰色質(zhì)密玄武巖,二是柱狀節(jié)理發(fā)育的灰色質(zhì)密玄武巖,為主要崩塌體。見圖3。
崩塌巖體中部為第四系下更新統(tǒng)四等房組砂礫石層,厚約4~6 m,松散、容易塌落,區(qū)內(nèi)該層在陡崖中部出露,主要巖性為雜色砂礫石和玄武巖碎塊。
崩塌巖體底座為第三系上新統(tǒng)船底山組堅(jiān)硬塊狀玄武巖,節(jié)理裂隙發(fā)育,巖性為氣孔狀玄武巖和致密塊狀橄欖玄武巖,總厚度約400 m。與下伏地層為不整合接觸,工作區(qū)內(nèi)在陡崖下部出露,主要巖性為灰黃色氣孔狀玄武巖。
圖 2 崩塌地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)(鏡頭朝向西北)Fig.2 Geologic disaster scene of collapse
圖 4 剖面示意圖Fig.4 Prof i le diagram
池南區(qū)辦公樓北側(cè)崩塌地質(zhì)災(zāi)害距離辦公樓約40~70 m,山體崩塌的發(fā)生發(fā)展,將對(duì)池南區(qū)辦公樓及省道(撫松—長白公路)產(chǎn)生較大危害,崩塌發(fā)生后又要及時(shí)清理崩塌堆積物,造成間接經(jīng)濟(jì)損失。
由于多種自然、人為原因中部松散砂礫石塌落后,形成上部巖體的凌空面,當(dāng)其發(fā)展到一定程度時(shí),在外力及強(qiáng)降水的作用下,上部柱狀節(jié)理發(fā)育的玄武巖及之上是裂隙雜亂分布的質(zhì)密玄武巖發(fā)生巖體崩塌,現(xiàn)存崩塌堆積物總量達(dá)4 800 m3左右,參見剖面示意圖4。
圖 3 崩塌堆積物(鏡頭朝向下)Fig.3 Collapse accumulation
通過對(duì)池南區(qū)辦公樓北側(cè)崩塌地質(zhì)災(zāi)害的綜合治理,降低崩塌地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性,保護(hù)國家財(cái)產(chǎn)和人員生命安全,有效減輕辦公人員心理負(fù)擔(dān),提高辦公效率,促進(jìn)社會(huì)和諧發(fā)展。
池南區(qū)辦公樓北側(cè)崩塌地質(zhì)災(zāi)害治理工程實(shí)施后,可以保護(hù)坡頂植被,使其免遭傾覆之害,保護(hù)周邊的生態(tài)環(huán)境。
長白山保護(hù)開發(fā)區(qū)池南區(qū)辦公樓北崩塌地質(zhì)災(zāi)害治理工程包括崩塌治理工程和崩塌監(jiān)測(cè)工程,具體工程量結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際設(shè)計(jì)。
2.2.1崩塌治理工程
崩塌治理工程主要有坡面清理工程、錨噴混凝土工程、布設(shè)主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)工程、清理崩塌堆積物工程、砌筑擋墻工程、修建擋墻下排水溝工程和植樹綠化工程等。
2.2.2 崩塌監(jiān)測(cè)工程
崩塌監(jiān)測(cè)工程主要包括危巖體裂隙監(jiān)測(cè)、危巖體變形監(jiān)測(cè)和坡面變形監(jiān)測(cè)。
池南區(qū)辦公樓北崩塌地質(zhì)災(zāi)害治理工程的布置應(yīng)遵循以下原則:
(1)“以人為本”及“保護(hù)環(huán)境”的原則
池南區(qū)辦公樓北側(cè)崩塌地質(zhì)災(zāi)害治理工程主要用于減小崩塌地質(zhì)災(zāi)害對(duì)辦公樓的威脅,要盡可能的減少對(duì)原生環(huán)境的破壞,注意保護(hù)坡頂植被,減少周邊植被生態(tài)環(huán)境的破壞。
(2)“有的放矢”的原則
池南區(qū)辦公樓北崩塌地質(zhì)災(zāi)害治理工程主要針對(duì)高陡邊坡的崩塌地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行布置,針對(duì)具體問題,采用多種有效的方法進(jìn)行治理。
(3)“技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理”的原則
池南區(qū)辦公樓北崩塌地質(zhì)災(zāi)害治理工程要充分吸收省內(nèi)同類治理工程的成功經(jīng)驗(yàn),選用成熟、適用的工程措施,利用當(dāng)?shù)氐耐恋刭Y源、石料資源,選用崩塌堆積物中較堅(jiān)硬塊石用作擋墻的部分材料,盡可能減少工程費(fèi)用。