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        六安市獨(dú)山鎮(zhèn)液化氣站崩塌災(zāi)害穩(wěn)定性分析和防治建議

        2022-11-29 10:28:52孫晶晶
        地下水 2022年6期

        孫晶晶

        (安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局313地質(zhì)隊(duì),安徽 六安 237000)

        崩塌是山區(qū)常見(jiàn)的一類地質(zhì)災(zāi)害,具有突發(fā)性、隨機(jī)性、危害性高等特征,地形切割嚴(yán)重,自然斜坡坡度大于55°,坡面不平整,上部較陡下部較緩地區(qū)更易發(fā)生。山區(qū)巖質(zhì)崩塌災(zāi)害具有多種類型,巖塊、土體在重力作用下以滑移、傾倒、滾動(dòng)等運(yùn)動(dòng)方式崩落而造成危害。本文中崩塌主要由基巖節(jié)理裂隙發(fā)育、局部發(fā)育微構(gòu)造、切坡區(qū)域高陡、基巖中各結(jié)構(gòu)面的組合位置與坡向相同而導(dǎo)致。為分析該區(qū)崩塌穩(wěn)定性,在野外調(diào)查和現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,采用相關(guān)方法進(jìn)行驗(yàn)證研究。

        1 崩塌區(qū)概況

        1.1 崩塌區(qū)概況

        六安市裕安區(qū)獨(dú)山液化氣站位于六安市裕安區(qū)獨(dú)山鎮(zhèn)將軍大道東側(cè),站區(qū)所在地為東部王八擋(距離約670 m,海拔202.2 m)山麓坡腳地帶,原址為廢棄的當(dāng)?shù)夭墒瘓?chǎng),采掘面延伸長(zhǎng)度約110 m,寬度約50 m,最大高差可達(dá)30 m,坡度一般70°~80°。該地隸屬于六安市裕安區(qū)獨(dú)山鎮(zhèn)街道小沖村民組,具體廠區(qū)分布見(jiàn)圖1?,F(xiàn)狀采石場(chǎng)建設(shè)為液化氣站,臨近液化氣站北東側(cè)和南東側(cè)為高陡邊坡,坡體基巖屬塊狀結(jié)構(gòu),堅(jiān)硬致密,局部裂隙或斷裂發(fā)育,結(jié)構(gòu)不甚穩(wěn)定,易發(fā)生崩塌災(zāi)害。

        1.2 崩塌區(qū)地質(zhì)環(huán)境背景

        1.2.1 巖性

        根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,出露的地層為第四系和侏羅系黃石灘組火山巖?;鶐r為侏羅系黃石灘組火山巖,出露于開(kāi)挖邊坡及底部局部平整地坪處。是一套中酸性火山噴出巖,巖性為粗安巖。

        該點(diǎn)第四系分為人工填土和殘坡積兩層。殘坡積土層分布在原始自然坡體上,較普遍,為褐黃、棕黃、雜色粉土、粘土,為基巖風(fēng)化堆積而成。厚度不大,一般0.2~0.5 m。人工填土層分布于液化氣站建筑范圍及周邊,淺黃色至雜色,稍濕,結(jié)構(gòu)不均,含植物根,以松散狀粉土、碎石為主,由于站區(qū)為原采石場(chǎng)的采掘區(qū),后經(jīng)平整修建,填土層一般較薄,約為0.2 m。

        圖1 崩塌區(qū)建筑布局圖

        1.2.2 地形地貌

        調(diào)查區(qū)位于裕安區(qū)南部,獨(dú)山鎮(zhèn)附近,地貌類型屬頂圓坡緩的丘陵,地面高程在65~140 m之間,相對(duì)高差不大,地形較簡(jiǎn)單,周邊地貌形態(tài)以凸出山包與寬淺自然沖溝為主,地表呈波狀起伏,上部多為第四系殘坡積層覆蓋,但厚度不大,在邊坡陡坎處,可見(jiàn)下伏基巖出露。自然山體植被茂盛,以細(xì)圓竹和低矮灌木為主,植被覆蓋率約95%,坡面無(wú)裸露地塊。

        2 崩塌形成條件和基本特征

        2.1 崩塌形成條件

        獨(dú)山液化氣站原為采石場(chǎng),由于人類切坡采石工程活動(dòng)形成陡崖微地貌,北東邊坡切坡坡高達(dá)30 m,切坡坡度80°以上,部分坡段垂直或反傾,受附近斷裂結(jié)構(gòu)影響,邊坡局部區(qū)域發(fā)育斷層,斷層附近巖石破碎且節(jié)理裂隙密集發(fā)育,可見(jiàn)巖石受斷層等次生構(gòu)造影響發(fā)育小揉皺構(gòu)造,圖2中可看出巖石發(fā)育的4組節(jié)理裂隙將巖體切割成楔形體,受降雨靜水壓力等影響,極易在臨空面沿著節(jié)理裂隙相交面形成滑移式崩塌。

        圖2 北東邊坡基巖節(jié)理裂隙發(fā)育情況圖

        2.2 崩塌基本特征

        已發(fā)生的崩塌主要位于北東側(cè)邊坡,規(guī)模較小,崩塌堆積體為10~60 m3?,F(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,崩塌體墜落后,主要集中在坡腳地帶,崩塌源為北東側(cè)人工高陡切坡。

        北東側(cè)邊坡北西段,正對(duì)液化氣站充裝車間,相距約18 m,坡高約20 m,坡度約80°,坡頂有厚約0.2~0.5 m的殘坡積土層,下部為中風(fēng)化粗安巖,崩塌形成于坡面基巖中,現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,崩塌范圍寬約5 m,長(zhǎng)約10 m,崩塌體為塊狀巖石,總體積10~20 m3,崩塌路徑為高陡邊坡,崩塌距離<10 m?,F(xiàn)崩塌位置上部?jī)H可見(jiàn)局部缺口,局部臨空,成為危石。

        北東側(cè)邊坡南東段,正對(duì)液化氣站罐區(qū),相距約15 m,切坡高約27 m,切坡坡度約80°,坡頂有厚約0.2~0.5 m的殘坡積土層,下部為中風(fēng)化粗安巖,現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,崩塌范圍寬約5 m,長(zhǎng)約20 m,堆積厚度2~3 m,崩塌體為塊狀巖石,總體積50~60 m3,崩塌路徑為高陡邊坡,崩塌距離<8 m?,F(xiàn)崩塌位置上部?jī)H可見(jiàn)一較大缺口,局部臨空,成為危石。

        3 崩塌穩(wěn)定性分析

        本文在北東側(cè)和南東側(cè)邊坡各選取了一處具有代表性的典型段(具體位置見(jiàn)圖3),分別進(jìn)行基巖節(jié)理裂隙測(cè)量和統(tǒng)計(jì),利用極射赤平投影圖進(jìn)行崩塌災(zāi)害穩(wěn)定性分析。

        圖3 調(diào)查區(qū)邊坡代表點(diǎn)分布位置

        3.1 BP1(北東側(cè)邊坡)

        BP1(北東側(cè)邊坡)切坡高度10~30 m,自北西向南東逐漸增高,切坡坡度約80°~90°,坡頂殘坡積土層厚約0.2~0.5 m,下部接觸基巖為中風(fēng)化粗安巖。JL1位于北東側(cè)切坡邊坡靠西側(cè),發(fā)育節(jié)理裂隙一般2~3條/m,延伸多數(shù)較短為1~3 m,少數(shù)延伸>5 m,裂隙面較為平直光滑,局部充填全風(fēng)化基巖和少量泥質(zhì),經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查測(cè)量,共有4組主控優(yōu)勢(shì)節(jié)理裂隙面,對(duì)其進(jìn)行赤平投影分析。根據(jù)圖4結(jié)果可見(jiàn),節(jié)理1與坡面傾向相差113°,相交角度大;節(jié)理3、節(jié)理4與坡面傾向相反,這三組節(jié)理在邊坡均不具有讓邊坡基巖發(fā)生崩滑的結(jié)構(gòu)面。節(jié)理2裂隙與坡面處于同一側(cè),傾向與坡向相差1°,完全為順層,但節(jié)理2傾角為81°,且結(jié)構(gòu)面延伸較短,滑動(dòng)可能性較??;節(jié)理1、節(jié)理3、節(jié)理4三組節(jié)理的組合交線均位于邊坡面相反側(cè),不具備崩塌條件;節(jié)理1和節(jié)理2、節(jié)理2和節(jié)理4兩組裂隙組合交線均落在邊坡面的相同側(cè),傾向和坡向相近,雖然整體傾角大于切坡坡度,但在局部臨空區(qū),由于力的卸荷作用和降雨等誘發(fā)因素的影響易沿交割面發(fā)生滑移式楔形體崩塌。由上分析可見(jiàn),整體邊坡總體較穩(wěn)定,北東側(cè)邊坡巖石塊體節(jié)理裂隙較發(fā)育,局部區(qū)域發(fā)育小的斷層等構(gòu)造,導(dǎo)致附近巖石破碎,在該點(diǎn)處受凍融、強(qiáng)降雨等誘發(fā)因素下節(jié)理1和節(jié)理2、節(jié)理2和節(jié)理4兩組裂隙交割處會(huì)發(fā)生小方量的崩塌。

        圖4 節(jié)理觀測(cè)點(diǎn)JL1赤平投影圖

        圖5 節(jié)理觀測(cè)點(diǎn)JL2赤平投影圖

        3.2 BP2(南東側(cè)邊坡)

        BP2(南東側(cè)切坡)高度14~30 m,自北東向南西遞減,坡面較不規(guī)則,總體坡度75°左右,坡頂有厚約0.2~0.5 m的殘坡積土層,下部為中風(fēng)化粗安巖。該段節(jié)理裂隙測(cè)量(JL2)位置位于邊坡南西側(cè),通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,共測(cè)量4組優(yōu)勢(shì)節(jié)理進(jìn)行赤平投影分析,該4組節(jié)理裂隙面均光滑平直,擴(kuò)張1~3 mm,局部位置見(jiàn)少量風(fēng)化物充填,密度1~3條/米,延伸長(zhǎng)度可達(dá)8~10 m。從分析結(jié)果(圖5)可見(jiàn),節(jié)理2與坡面在圖上呈相反方向,節(jié)理1和節(jié)理4在圖中與坡面呈近似垂直相交,該三組節(jié)理均不具有產(chǎn)生崩滑的條件,節(jié)理3裂隙與坡面處于同一側(cè),但傾角87°近似垂直,角度過(guò)大,也不具有產(chǎn)生崩塌災(zāi)害的滑移條件;從各組結(jié)構(gòu)面組合情況分析,節(jié)理1、節(jié)理2、節(jié)理4三組交線與邊坡坡向呈相反方向,節(jié)理1、節(jié)理3、節(jié)理4三組交線位于邊坡面

        投影內(nèi)側(cè),傾角近似90°,且該點(diǎn)周圍無(wú)小斷層構(gòu)造發(fā)育,整體巖石較為完整,不易崩落。節(jié)理1和節(jié)理4兩組交線與坡向近垂交,傾角較陡,總體上巖土體不易沿上述各組節(jié)理裂隙或相交切割處發(fā)生滑移式崩塌。

        4 結(jié)語(yǔ)

        (1)獨(dú)山液化氣站北東側(cè)邊坡為主要崩塌源區(qū),人工切坡坡度約80°,坡向234°,發(fā)育4組節(jié)理裂隙,該邊坡局部發(fā)育小斷層構(gòu)造,斷層附近,節(jié)理裂隙密集發(fā)育,其中節(jié)理L2(產(chǎn)狀235°∠81°)和坡向呈順向產(chǎn)出,在構(gòu)造和誘發(fā)因素影響下,L1、L2、L4三組節(jié)理組合易發(fā)生滑移式崩塌,

        (2)六安市裕安區(qū)獨(dú)山液化氣站南東邊坡上的巖石不易產(chǎn)生滑移式破壞,巖石塊體的整體性和穩(wěn)定性較好。北東側(cè)邊坡由于局部受次生斷層構(gòu)造影響,巖石破碎,在一定強(qiáng)度的誘發(fā)因素下,局部受裂隙面或構(gòu)造面控制,在坡度大于75°或坡面突出部位可能產(chǎn)生崩塌。

        (3)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查北東側(cè)崩塌點(diǎn)距離廠房15~18 m,局部存在一定的程度的危險(xiǎn),應(yīng)盡快采取相關(guān)治理措施,以保護(hù)站區(qū)建筑物、設(shè)施和相關(guān)人員的安全。首先避免進(jìn)行無(wú)防護(hù)大范圍的開(kāi)挖和削坡,其次要對(duì)坡頂危巖清除及掛設(shè)主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)確保工作區(qū)域安全。

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