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        猿猴溪危巖地質(zhì)災(zāi)害工程勘察分析

        2019-10-21 05:11:36張興
        名城繪 2019年3期
        關(guān)鍵詞:猿猴危巖卸荷

        摘要:猿猴溪危巖體位于貴州省桐梓縣松坎鎮(zhèn)水柴村猿猴組,屬危巖崩塌。自21世紀(jì)初起在該危巖處曾發(fā)生過崩塌,根據(jù)調(diào)查,崩塌規(guī)模從幾立方米~幾百立方米不等,崩落水平距離近者幾米,遠(yuǎn)者則至五百米不等,鑒于該危巖危險性及危害性大,一旦失穩(wěn)其造成的社會影響大,為確保社會和諧穩(wěn)定發(fā)展,對危巖崩塌進(jìn)行治理是必要的和緊迫的。就此文章對猿猴溪危巖發(fā)育特征及形成機(jī)制進(jìn)行系統(tǒng)工程勘察分析,提出防治方案建議。

        關(guān)鍵詞:危巖;地質(zhì)災(zāi)害;工程勘察

        1引言

        猿猴溪危巖體位于貴州省桐梓縣松坎鎮(zhèn)水柴村猿猴組,屬危巖崩塌。猿猴溪危巖體被劃分為環(huán)境影響嚴(yán)重區(qū),主要礦山環(huán)境問題成因為煤礦采空區(qū)塌陷至地面產(chǎn)生地裂鏠及塌陷坑,對陡崖下方居民造成安全隱患,引發(fā)地裂縫、崩塌的可能性大,危險性及危害大。一旦失穩(wěn)其造成的社會影響大,為確保社會和諧穩(wěn)定發(fā)展,對危巖崩塌進(jìn)行治理是必要的和緊迫的。

        2危巖發(fā)育特征

        2.1地形地貌

        工程勘察區(qū)為侵蝕溶蝕低中山河谷斜坡地貌,位于松坎河谷東岸谷坡,地形總體呈南東高北西低,坡頂為猿猴溪危巖崩塌,整體呈北東-南西走向,危巖帶走向長度約540m,高度2.0-35.0m,坡向272-336°,勘察區(qū)地形切割較強(qiáng)烈,高差懸殊較大,最高點位于危巖坡頂,海拔標(biāo)高1287.47m;最低點位于勘察區(qū)坡底煤礦工業(yè)廣場附近,海拔標(biāo)高957.83m,相對高差329.64m。

        危巖崩塌下部為一斜坡地形,其中上部斜坡地形較陡,坡角約25-65°,主要為林地;下部斜坡地形相對較緩,坡角約15-35°,主要分布民房及耕地。

        勘察區(qū)內(nèi)含煤地層一般露頭標(biāo)高1020.0-1150.0m 。勘察區(qū)內(nèi)多分布次生疏幼林和片狀灌叢草坡等植被,平均植被覆蓋率約50%。

        2.2貫通性結(jié)構(gòu)面與危巖的關(guān)系

        猿猴溪危巖體,整體呈北東-南西走向,走向長度約540m,高度2.0-35m,坡向272-336°,坡角65-87°。測得巖層產(chǎn)狀100°-125°∠15°-24°,優(yōu)勢面產(chǎn)狀為120°∠22°,為反向坡。受區(qū)域構(gòu)造的影響,主要發(fā)育兩組裂隙,其產(chǎn)狀為 :I組300-350°∠69-85°,優(yōu)勢面產(chǎn)狀為329°∠76°;II組200-260°∠70-85°,優(yōu)勢面產(chǎn)狀為236°∠79°。

        3 影響因素及形成機(jī)制

        3.1 影響因素

        3.1.1人類工程活動。該區(qū)接近煤層露頭,經(jīng)收集和查閱資料,猿猴溪危巖附近區(qū)域已基本采空,地表距采空區(qū)的頂板厚度約為102-1805m,煤層總平均厚約2.1m,采空深厚比為48.57-85.71,屬采礦影響程度強(qiáng)烈區(qū)。由于采煤形成采空區(qū)塌陷導(dǎo)致地面相應(yīng)出現(xiàn)塌陷坑,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。

        3.1.2地形條件。巖體變成危巖,與其所處的地形條件密不可分,陡崖外側(cè)臨空面才是危巖崩塌形成的必要條件。

        3.1.3巖性條件。猿猴溪危巖崩塌所處地層為長興組(P3c)石灰?guī)r,由于石灰?guī)r致密堅硬,抗風(fēng)化能力強(qiáng),易形成陡崖,為危巖產(chǎn)生崩塌提供了地質(zhì)條件。

        3.1.4各種結(jié)構(gòu)面。巖體內(nèi)部存在各種結(jié)構(gòu)面,如巖層層面、裂隙面、卸荷裂隙面等。危巖體邊界常沿這些結(jié)構(gòu)面發(fā)展,形成危巖邊界裂隙。

        3.1.5氣候條件。大氣降水滲入石灰?guī)r裂隙中,溶解可溶物質(zhì),加速了裂隙的擴(kuò)展與貫通。在暴雨季節(jié)還可產(chǎn)生暫時性水壓效應(yīng),促進(jìn)危巖體向崩塌破壞發(fā)展。

        3.1.6地震作用。地震作用對危巖產(chǎn)生水平振動力,其大小Q=ε·W ,主要影響地震系數(shù)的取值及Q值大小。對同一地區(qū)來說,其大小為一恒定值,但危巖的破壞模式不同,其影響程度不同,對滑移式危巖的影響程度較小,對傾倒式危巖的影響程度較大。

        3.1.7風(fēng)化作用。風(fēng)化作用使巖體中原有裂隙擴(kuò)展,并與原有裂隙溝通,加速了危巖體的形成和局部崩塌的產(chǎn)生。

        3.2形成機(jī)制。因采煤形成采空區(qū)塌陷導(dǎo)致地面相應(yīng)出現(xiàn)塌陷坑,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。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查,猿猴溪崩塌危巖體內(nèi)的構(gòu)造裂隙較發(fā)育,在構(gòu)造裂隙的切割作用下巖體破碎,經(jīng)風(fēng)化作用、重力、大氣降水的長期作用下,會使裂隙面軟化,抗剪強(qiáng)度降低,裂隙張開度不斷加大,切割深度不斷加深,進(jìn)一步發(fā)展,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。其破壞方式為滑移式、傾倒式、墜落式。

        4危巖防治方案建議分析

        整治危巖,預(yù)防崩塌主要應(yīng)采取工程治理及監(jiān)測措施。清除危巖、支撐、錨固是治理主要方法,填縫防滲、噴漿護(hù)壁等也是不可缺少的手段。

        4.1清除。對于危險程度高、分離面裂隙較寬的危巖體,宜采用一次性清除的辦法。根據(jù)實際狀況可選用手工清除或液態(tài)松動爆破等方式。在以往的危巖治理實例中,此法是最常用的、行之有效的方法。該方法從技術(shù)上、操作上比較簡單,且治理后的效果明顯。

        4.2支撐。對于懸置高度數(shù)米或十余米的危巖體可以用支撐的方法進(jìn)行治理。從以往的治理經(jīng)驗看,此法是比較有效的。支撐體的設(shè)計考慮危巖體及其自身的重量,基礎(chǔ)應(yīng)置于基巖中風(fēng)化層之中。

        4.3錨固。對于剪斷滑移崩塌和不宜于支撐的危巖體應(yīng)進(jìn)行錨固治理。在施工條件允許的情況下盡可能使用預(yù)應(yīng)力錨桿或錨索,由于危巖破壞面傾角50°-80°,錨桿的方向宜向坡內(nèi)傾斜5°-10°,錨入破壞面下伏的完整基巖中,有效錨固段的長度視具體情況而定。

        4.4防滲。裂隙水壓是危巖失穩(wěn)較敏感的誘發(fā)因素,灌漿封閉危巖中的裂隙既可防滲,消除裂隙水壓的危巖,又可增強(qiáng)危巖體的整體性與強(qiáng)度。灌漿應(yīng)在支撐與錨固的基礎(chǔ)上進(jìn)行,不恰當(dāng)?shù)母邏汗酀{會誘發(fā)崩塌。

        4.5噴漿護(hù)壁。陡崖、懸崖發(fā)展成危險期巖往往與下伏泥巖“凹巖腔”(風(fēng)化槽)的形成有關(guān),崩塌的發(fā)生與之關(guān)系密切。噴漿護(hù)壁可以有效的保護(hù)泥巖軟基,防止繼續(xù)風(fēng)化,防止變形破壞的加劇,這是防治危巖形成崩塌發(fā)生的基本措施。護(hù)壁的辦法除了噴漿,亦可采用漿砌條石或片石的方式。

        4.6監(jiān)測。對于采用工程治理施工難度大,目前穩(wěn)定性較好的危巖可采用監(jiān)測和宏觀巡查的方法。做好危巖的監(jiān)測預(yù)警工作,對危巖的可能危害對象及時撤離,防患于未然。

        5結(jié)論

        猿猴溪危巖崩塌由陡崖帶,危巖帶組成,規(guī)模大,禍及人群較多,財產(chǎn)損失大,因此其治理勢在必行。需要根據(jù)其危險性、危害性及防治的可行性,有針對性的進(jìn)行防治處理,進(jìn)而有效確保人民生命財產(chǎn)安全,取得更大的經(jīng)濟(jì)社會環(huán)境效益。

        參考文獻(xiàn):

        [1]林萬發(fā).重慶公路滑坡、崩塌地質(zhì)災(zāi)害原因分析與各種防治措施的適用條件探討[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計.2014(34).

        [2]張興,王杰.貴州省桐梓縣松坎鎮(zhèn)猿猴溪危巖體崩塌地質(zhì)災(zāi)害治理工程勘察及施工圖設(shè)計.2016.

        (作者單位:重慶一三六地質(zhì)礦產(chǎn)有限責(zé)任公司)

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