正安縣老鷹關(guān)危巖穩(wěn)定性分析

孫元　徐慧娟

摘 要：我國地質(zhì)條件復(fù)雜，山體眾多，隨著工程建設(shè)的發(fā)展，大量工程地質(zhì)活動，使得邊坡越來越多，山體危巖崩塌問題越來越突出，該文以正安縣老鷹關(guān)危巖為例分析山體危巖的成因、變形特征、破壞模式及穩(wěn)定性評價，根據(jù)穩(wěn)定性評價結(jié)果、危巖體與威脅對象位置關(guān)系、危巖體基本特征、分布范圍及影響區(qū)范圍，選擇可行的治理方案，從而達(dá)到治理目的。

關(guān)鍵詞：危巖 崩塌 穩(wěn)定性

中圖分類號：TU457 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）11（b）-0031-03

危巖體位于正安縣近郊鳳儀鎮(zhèn)東側(cè)汪家田村，S207省道西側(cè)，歷史上多次發(fā)生崩塌災(zāi)害，幸未造成人員傷亡。該地質(zhì)災(zāi)害的存在嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)鼐用竦纳a(chǎn)、生活及S207省道過往車輛、行人的安全。該地質(zhì)災(zāi)害在自然因素誘因作用下引起，威脅汪家田居（村）民61戶，2家企業(yè)，25戶租住戶，共421人的生命財(cái)產(chǎn)及S207省道400余米公路的交通運(yùn)輸安全，潛在經(jīng)濟(jì)損失超過3 000萬元。且崩塌具突然性和不可預(yù)測性，對其采用合理可行的治理是非常必要的和緊迫的。

1 危巖區(qū)工程地質(zhì)條件

崩塌危巖體地處中低山區(qū)，海拔650～760 m，相對高差110 m，出露地層主要為第四系殘坡積層（Q4dl+el），在危巖區(qū)都有分布，組成物質(zhì)為褐色粉質(zhì)粘土和塊碎石混雜堆積，稍濕～濕，結(jié)構(gòu)松散；碎石巖性多為砂巖塊體，呈次棱角～棱角狀，含量約10%～30%，粒徑0.8～2 cm；，崩塌堆積層（Q4col），分布于危巖區(qū)陡崖腳緩斜坡地帶，以殘坡積和崩塌堆積成因?yàn)橹鳎欢B系下統(tǒng)棲霞—— 茅口組（P1q-m），分布危巖去西側(cè)，巖性主要為灰、淺灰色厚～中厚層狀灰?guī)r，危巖體及危巖帶主要發(fā)育于該層；志留系中上統(tǒng)韓家店組（S2-3hj），為紫紅色與灰綠色相間泥巖。

2 危巖基本特征及變形特征

2.1 范圍及規(guī)模

危巖帶發(fā)育于二疊系下統(tǒng)棲霞—— 茅口組（P1q-m）灰?guī)r中，由北向南西向展布。共發(fā)育兩處危巖破碎帶，分別為WYD1、WYD2（圖1）。

WYD1危巖帶位于場區(qū)南段，全長210 m，高50～80 m，厚2～3 m，總體積約36 750 m3，規(guī)模等級屬中型。危巖帶上未發(fā)育危巖單體，但存在表層塊體局部脫落現(xiàn)象。

WYD2危巖帶根據(jù)各危巖體的分布位置、范圍，結(jié)合危巖體所在區(qū)域的微地貌特征、危巖體的節(jié)理裂隙發(fā)育特點(diǎn)、變形特征等最終確定危巖體的邊界條件，在現(xiàn)狀條件WYD2上發(fā)育WY01、WY01、WY03、WY04、WY05、WY06、WY07、WY08、WY09、WY10、WY11共11處危巖單體（表1）。

2.2 結(jié)構(gòu)特征

勘查區(qū)危巖帶由二疊系下統(tǒng)棲霞—— 茅口組（P1q-m）灰?guī)r組成，區(qū)內(nèi)WYD1坡體結(jié)構(gòu)為逆向坡。WYD2順向、切向斜坡，巖體中節(jié)理發(fā)育。巖體中主要發(fā)育三組節(jié)理裂隙，一組節(jié)理傾向100°～110°，傾角60°～70°，線裂隙率2～5條/m，最小間距1.2 m，貫通性好，結(jié)構(gòu)面較光滑，閉合至微張。一組節(jié)理傾向90°～100°，傾角60°～70°，線裂隙率1～2條/m，最小間距0.8m，貫通性好，結(jié)構(gòu)面較粗糙，閉合至微張。一組節(jié)理傾向140°～150°，傾角60°～70°，線裂隙率2～3條/m，最小間距1.3 m，貫通性好，結(jié)構(gòu)面較粗糙，閉合至微張。在邊坡表層節(jié)理結(jié)構(gòu)面中少數(shù)充填粘土，均為硬性結(jié)構(gòu)面。

2.3 變形特征

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，WYD1上未發(fā)育危巖單體，也不存在破壞性節(jié)理面，但其表層在多年風(fēng)化作用下曾多次發(fā)生小規(guī)模的表層塌落墜石。WYD2上發(fā)育各危巖體變形特征為WY1～WY4為滑移式破壞，主崩方向約98°，變形破壞特征主要表現(xiàn)為危巖上部被裂隙切割，與母巖基本脫離，底部為灰?guī)r破碎帶，主要受延伸裂隙下部未貫通段控制。以及危巖后部發(fā)育外傾結(jié)構(gòu)面，底部有破壞性裂隙兩種。WY5～ WY11為傾倒式破壞，主崩方向約124°，變形破壞特征主要危巖后部被裂隙切割，危巖底部有軟弱基座，形成凹巖腔，主要受延伸裂隙下部未貫通段控制。或者危巖中部被裂隙切割，與母巖基本脫離，危巖底部有軟弱基座。

3 危巖破壞模式分析

勘查區(qū)內(nèi)主要以滑移式和傾倒式兩種破壞方式為主。其中滑移式破壞方式的危巖體共4處，為WY1～WY4；傾倒式破壞的危巖體共7處，為WY5～WY11。

4 危巖成因分析

影響該危巖體形成的因素有內(nèi)在因素和外在因素兩個方面。內(nèi)在因素有組成斜坡的地形地貌、巖土體結(jié)構(gòu)、地質(zhì)構(gòu)造等，外在因素有大氣降雨、人為工程活動等。其中降雨是主要因素，巖體中節(jié)理裂隙較為發(fā)育，大氣降雨沿地表裂隙下滲，一是在陡崖后緣的裂縫中的水柱形成靜水壓力；二是入滲危巖體外傾結(jié)構(gòu)面內(nèi)形成的揚(yáng)壓力作用，使得危巖在雨季的穩(wěn)定性大幅下降。

5 危巖穩(wěn)定性分析

5.1 定性分析

根據(jù)前述危巖體分布位置、變形特征、破壞模式及成因等，采用地質(zhì)類比法對各危巖體的穩(wěn)定性宏觀判斷，該危巖區(qū)內(nèi)的各危巖體均處于欠穩(wěn)定狀態(tài)。

5.2 定量分析

（1）穩(wěn)定性計(jì)算：對該區(qū)危巖體，按其變形破壞類型分為滑移式、墜落式兩類，按其受力狀態(tài)不同，分別采取如下計(jì)算公式。

①滑移式危巖體。

（2）計(jì)算結(jié)果。

根據(jù)上述穩(wěn)定性計(jì)算公式及穩(wěn)定狀態(tài)評價標(biāo)準(zhǔn)對危巖體進(jìn)行了穩(wěn)定性計(jì)算，工況1時，WY1、WY2、WY3、WY4、WY7處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，WY5、WY8處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，WY6、WY9、WY10、WY11處于穩(wěn)定狀態(tài)。工況2時，各危巖體均處于欠穩(wěn)定狀態(tài)。

6 結(jié)語

正安縣老鷹關(guān)危巖共發(fā)育了兩條危巖帶，其中WYD1上未發(fā)育危巖單體，也不存在破壞性節(jié)理面，但其表層存在掉塊現(xiàn)象。危巖帶WYD2上發(fā)育了11處危巖單體，根據(jù)災(zāi)害體的特點(diǎn)，可采用的治理方案為：（1）對11處危巖體進(jìn)行削方；（2）對WYD2危巖體間的危巖破碎帶按安全放坡角削方；（3）對WYD1采用被動防護(hù)網(wǎng)支護(hù)。

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