支上 林清茶
摘 要:分析浙江妙西地區(qū)公路發(fā)生崩塌災(zāi)害的自然因素和人為因素,對于妙西地區(qū)公路所發(fā)生的災(zāi)害進行研究,找出其發(fā)生崩塌災(zāi)害的原因和相關(guān)問題,并提出合適的防治技術(shù)措施和管理措施,消除地質(zhì)災(zāi)害隱患,保障人民財產(chǎn)及人身安全。
關(guān)鍵詞:地質(zhì)災(zāi)害;崩塌;防止措施;浙江妙西
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.20.071
0 引言
地質(zhì)災(zāi)害是由于地質(zhì)動力活動或地質(zhì)環(huán)境改變?yōu)橹饕虻臑?zāi)害。這些災(zāi)害往往會危害我們的生命財產(chǎn),影響我們的生活與活動,破壞我們賴以生存的環(huán)境[1]。因此,我們應(yīng)當(dāng)努力研究地質(zhì)災(zāi)害,做好應(yīng)對的方案以及防治的措施,消除隱患使我們的財產(chǎn)和安全得到保障。
浙江妙西地區(qū)在公路南側(cè)邊坡,由于早期修建道路工程時進行切坡,導(dǎo)致邊坡高陡,且坡腳未設(shè)置支護措施,受近期持續(xù)降雨影響,發(fā)生了崩塌地質(zhì)災(zāi)害。
本文通過分析地質(zhì)災(zāi)害的影響因素和形成的原因,提出合理的防治措施,從而能夠保證我們的安全以及交通的正常運行。
1 工程邊坡特征
地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生于妙西地區(qū)道路南側(cè),交通較為便利。受連續(xù)降雨的影響,妙西鎮(zhèn)石公路南側(cè)邊坡發(fā)生崩塌地質(zhì)災(zāi)害。
崩塌位于道路邊坡北西側(cè),崩塌段長度約20m,崩塌體堆積于坡腳道路上,崩塌方量約80m3,為傾倒式崩塌。崩塌所在邊坡長約90m,邊坡整體坡向約20°,坡高7~15m,坡度一般上陡下緩,坡腳處坡度一般45°~55°,中上部坡度一般65°~75°。崩塌地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生后,狀邊坡未經(jīng)行任何應(yīng)急支護措施,崩塌段邊坡現(xiàn)狀中上部仍然存在危巖體,巖體裂隙發(fā)育,在強降雨等天氣下有進一步發(fā)崩塌地質(zhì)災(zāi)害的可能,對坡腳道路行人車輛存在威脅。
2 影響崩塌災(zāi)害的因素
2.1 自然因素[2]
2.1.1 地質(zhì)構(gòu)造因素
妙西地區(qū)出露的地層有白堊系下統(tǒng)黃尖組凝灰?guī)r和第四系殘坡積含碎石粉質(zhì)粘土。
白堊系下統(tǒng)黃尖組凝灰?guī)r:巖性為晶屑玻屑熔結(jié)凝灰?guī)r,青灰色~灰黃色,熔結(jié)凝灰結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,晶屑可見石英和長石,粒徑1~2mm,含量約35%左右,基質(zhì)為玻屑和巖屑。巖石節(jié)理較為發(fā)育,巖質(zhì)堅硬,局部構(gòu)造發(fā)育處,巖質(zhì)較軟,出露強風(fēng)化層厚度約2.0m,中~強風(fēng)化。
殘坡積層:主要為含碎石粉質(zhì)粘土,主要由碎石及粘性土組成,厚度可見約0.2~0.5m,溝谷較厚,在1m~2m。碎石成分為凝灰?guī)r,含量約20%,粒徑10~30mm,棱角狀,稍濕,松散~稍密,分布于斜坡體淺表部。調(diào)查區(qū)邊坡坡面巖體風(fēng)化較強烈,
評估區(qū)大地構(gòu)造位置屬揚子準(zhǔn)地臺,錢塘臺褶帶、安吉~長興陷褶帶、武康~湖州斷隆褶束。處于金蓋山~金雞山北東向背斜的中段軸部南東側(cè),地層整體為單斜[2],產(chǎn)狀平緩。
2.1.2 地形地貌
妙西區(qū)地貌類型為丘陵地貌,山脊近北西西向展布,調(diào)查區(qū)北東側(cè)地勢平坦,南西部為自然山體,自然山體高差最大高差約35m,早期工程活動強烈,山體已被開挖形成長約50m的人工邊坡,人工邊坡最大高差約13m,整體傾向北東,坡面傾角約55°~70°,局部坡段大于75°,坡頂自然邊坡現(xiàn)狀植被發(fā)育,以毛竹、灌木為主,坡頂匯水面積較小。
2.1.3 氣象水文因素
本地區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),溫暖濕潤,四季分明,雨熱同期。年平均氣溫15℃,年平均降雨量1000mm以上,降雨以梅雨型和臺風(fēng)型為主,由于季風(fēng)氣候的不穩(wěn)定性,易受夏秋臺風(fēng)洪澇、冬春低溫寒潮、盛夏高溫干旱等災(zāi)害性天氣影響。全年主導(dǎo)風(fēng)向為東南風(fēng),湖州市水網(wǎng)密集、江河縱橫、湖泊星羅密布,妙西地區(qū)屬于低山丘陵區(qū),根據(jù)其地下水埋藏、賦存條件、水力性質(zhì)及水動力特征,調(diào)查區(qū)內(nèi)地下水類型主要為孔隙潛水與基巖裂隙水。
2.2 人為因素[3]
妙西地區(qū)人類工程活動早期主要為切坡修路,形成現(xiàn)狀邊坡,坡度較陡,邊坡巖體風(fēng)化強烈,調(diào)查區(qū)改造地質(zhì)環(huán)境的人類工程活動較強烈。
3 崩塌特征及成因機制分析
3.1 崩塌特征
該地質(zhì)災(zāi)害點因前期切坡修路形成一長約50m的人工邊坡,崩塌段邊坡位于整個邊坡的北西段,崩塌段人工邊坡整體坡向約20°,坡高7~10m,坡度一般上陡下緩,坡腳處坡度一般45°~55°,中上部坡度一般65°~75°,局部坡段大于75°。坡頂自然坡面上緩下陡,上部坡度15°~20°,下部自然坡面坡度35°~45°,植被覆蓋,主要為喬灌木。從邊坡揭露的斷面來看,邊坡上覆第四系殘坡積層,厚度為0.2~0.5m,主要為含碎石粉質(zhì)粘土;下伏基巖為早白堊統(tǒng)黃尖組凝灰?guī)r,巖體節(jié)理裂隙較發(fā)育,主要發(fā)育三組節(jié)理裂隙,將邊坡巖體切割成次塊體狀,局部為碎裂結(jié)構(gòu)。
3.2 崩塌成因機制分析
災(zāi)害的形成、發(fā)生和發(fā)展是由自然因素和誘發(fā)因素兩種因素構(gòu)成[4]。地形地貌、地層巖性和地質(zhì)構(gòu)造是其發(fā)生的自然因素,降雨等是其發(fā)生的誘發(fā)因素。其發(fā)生的主要原因為以下幾個方面[5]:
(1)地形地貌條件:自然斜坡坡面傾角平緩,山體北東側(cè)為平坦區(qū)域,為崩塌體向北東側(cè)傾倒崩落提供了有利的臨空條件。
(2)地層巖性條件:邊坡巖土體性質(zhì)主要為中~強風(fēng)化凝灰?guī)r,邊坡巖體節(jié)理較發(fā)育,邊坡巖體被結(jié)構(gòu)面切割成次塊體狀,上部強風(fēng)化巖體強度較低,且邊坡巖體存在一組陡傾坡外的結(jié)構(gòu)面。
(3)降雨條件;由于近期降雨、降雪天氣條件,受降水、風(fēng)化等自然因素影響,雨水巖節(jié)理裂隙入滲,導(dǎo)致中強風(fēng)化巖體力學(xué)性質(zhì)降低,邊坡巖體節(jié)理裂縫不斷擴張,崩塌巖體與母巖之間的連接不斷降低。
(4)人類工程活動:現(xiàn)狀人類工程活動主要為切坡修路,工程活動多邊坡巖體產(chǎn)生擾動,加之邊坡開挖使得巖體長期暴露在空氣中,加強巖體風(fēng)化作用,同時,為崩塌巖體向北東向傾倒提供臨空條件。
本次崩塌地質(zhì)災(zāi)害主形成主要原因為長期降雨,邊坡巖體在三組節(jié)理切割作用下形呈次塊體狀楔形體,且存在一組陡傾外結(jié)構(gòu)面,雨水入滲邊坡巖體,導(dǎo)致巖體力學(xué)性質(zhì)下降,邊坡巖土體在重力作用下,逐漸與母巖分離,向臨空方向傾倒形成本次崩塌地質(zhì)災(zāi)害。本次滑坡形成機制為傾倒式崩塌,主要誘發(fā)因素為降雨因素。
4 崩塌地質(zhì)災(zāi)害防治對策
4.1 削坡、清坡
在工程施工前對坡腳堆積的崩塌堆積物進行清理,堆積物搬運至崩塌點旁邊進行堆放。對崩塌段隱患邊坡總體按1:0.36(70°)坡降進行機械削坡;削坡完成后對邊坡坡面險石進行清理。
4.2 錨桿支護
采用系統(tǒng)錨桿對護坡墻進行加固,可以設(shè)置5排錨桿,錨桿水平及豎直間距均為3m,底部一排錨桿距離地面不得小于2m。設(shè)計錨桿長度3~6m,錨筋采用螺紋鋼筋,俯角20°,鉆孔孔徑75mm。
4.3 SNS柔性網(wǎng)防護
清坡錨桿加固工作完成后,為預(yù)防零星落石,設(shè)計距離坡腳地面2m上邊坡坡面鋪設(shè)SNS柔性網(wǎng)進行加固,從而提高邊坡巖體穩(wěn)定性,阻止落石發(fā)生。設(shè)計邊坡坡頂翻遍鋪設(shè)防護網(wǎng)。
4.4 設(shè)計擋土墻
主動防護網(wǎng)鋪設(shè)完成后,在坡腳修建混凝土現(xiàn)澆擋土墻,以起到對坡腳公路形成車輛的防護作用。設(shè)計擋土墻頂部寬0.8m,底部寬1.0m,擋土墻基礎(chǔ)采用混凝土澆筑,基礎(chǔ)深約0.3m,寬約1.2m,設(shè)計坡腳擋土墻高度1m。
4.5 排水系統(tǒng)
由于妙西地區(qū)降水豐富應(yīng)設(shè)計排水系統(tǒng),在擋土墻墻腳設(shè)置排水溝,排水溝斷面可設(shè)計為梯形,采用碎石混凝土澆注。坡腳排水溝與崩塌區(qū)北西側(cè)水塘連接,方便排水。
5 結(jié)論
(1)分析了妙西地區(qū)的崩塌地質(zhì)災(zāi)害的形成原因,在自然因素引起下,由于長期降水導(dǎo)致邊坡巖土體力學(xué)性質(zhì)下降,發(fā)生了崩塌地質(zhì)災(zāi)害。
(2)根據(jù)災(zāi)害的原因提供相應(yīng)的治理措施為妙西地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害治理提供方案[6]。
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作者簡介:支上(1998-),男,安徽亳州人,碩士研究生在讀,主要從事工程地質(zhì)方面的研究。