浙江省工程物探勘察院 浙江杭州 310012
摘要:系统收集整理、综合分析勘查区地质环境条件,详细了解地层、构造、侵入岩体等分布及特征;分析灾害体形成机制,对其稳定性作出评价,为治理方案设计提供地质参数及防治建议。
关键词:崩塌;大爽组;成因机制;稳定性分析
1引言
该崩塌地质灾害点位于浙江省台州黄岩西部山区,在2013年5月汛期地质灾害巡查发现,在2014年,“台州市黄岩区农村山区地质灾害调查评价”工作再次对该处进行了核查评价,发现山体裂缝变形有加大趋势,陡崖区危岩体分布变广,下部斜坡崩积物规模变大,崩塌隐患体稳定性逐步降低,对山体坡脚村民和县乡公路构成严重威胁,该崩塌地质灾害点位于白垩系下统大爽组地层,该点规模、风险相对较大,通过对其形成原因及稳定性进行分析、对周边类似地灾害勘查、治理设计提供科学理论依据。
2 项目概况
崩塌区属亚热带季风气候,受梅雨、台风暴雨地质灾害的重要诱发因素。地貌为中低山地貌,体斜坡地带,海拔标高+106~+245.26m,地层岩性为大爽组流纹质含晶屑玻屑凝灰岩、凝灰质砂岩,区内山势陡峻,山体上部形成了陡崖、陡坡地貌,呈“U”型分布,曾发生过多次小规模崩塌地质灾害,且受边坡卸荷、风化等的影响,在陡崖边坡后缘山体出现多条长度不一的拉张裂缝,宽度一般0.3~0.5m,其中1条规模较大,延伸长度达15m,宽0.5~1.5m,可见深度达6m,且南北已基本贯通,缝内见土壤充填。该隐患点威胁坡下18户72人的生命财产安全。
3崩塌地质灾害的成因分析
1、潜在崩塌区地形陡峻、临空面大
崩塌区地形陡峻,自然坡度大于40°,陡坎(或陡崖)坡度更陡,达65°以上,局部出现陡崖基底反坡,临空面大,有利于崩塌的形成、发生。危石即产生于陡崖处。
2、不利结构面发育
与任何地质工程一样,岩体的稳定性主要受地质结构面,特别是受软弱结构面的控制。根据岩体结构面产状、特征及其受力状态,进行赤平投影图解分析,结构面与临空面组合不稳定,陡坡不规则,局部反倾,原生节理裂隙张开而形成松弛的危岩体,在重力、强降雨、地震、雷击或其他震源等不利因素作用下,易产生崩塌地质灾害。
3、水的引发作用
崩塌区山坡及陡坡平时均无地下水出露,但是雨水、雪水可沿节理下渗,一方面软化结构面内岩土体,另一方面裂隙内土体遇水膨胀,同时产生较大的静水压力,促进了其上岩块的外移。冬季水的冰胀作用,也能促进节理裂隙张开,岩块外移。
4、气温、地震、雷击及植被根劈等作用
气温变化是软弱岩发生风化剥落的重要条件。由于气温冷热变化而引起的冻融交替作用,促进了含水节理裂隙的发展和岩块的外移,在植被的根劈作用下也在一定程度上促进了危岩的产生。
2、计算参数
根据现场对危岩的调查后反复分析,岩体裂隙面大多平直光滑,呈微张~张开状,裂隙面结合差,裂隙抗剪强度低。参照当地工作经验,综合确定:危岩体重度26kN/m3,岩石抗拉强度标准值5MPa。
3、计算工况
不同工况作用下危岩体稳定性不同,但危岩体往往是处于最不利的情况下失稳。本次在最不利的暴雨情况下进行稳定性计算,未考虑地震对工程的影响。计算工况:自重+暴雨(强度重现期按20a考虑,其中裂隙充水高度取裂隙深度的1/2)。
4、计算结果
根据上述计算模型、计算参数及计算工况,对代表性剖面沿203°∠71°反倾节理面形成的拉张裂缝外部危岩体作为整体在自重+暴雨条件下进行倾倒式破坏危岩稳定性计算,计算得危岩体稳定性系数K=0.955。
5、稳定性评价
从计算结果可知,在自重+暴雨工况下,危岩体稳定性系数K=0.955,表明危岩体处于不稳定状态,验证了定性分析结果,在不利条件下极易发生崩塌地质灾害。
5 结轮
(1)大爽组岩体结构发育,结构面与临空面组合不稳定,易形成危岩体,在不利因素影响下,岩体易于风化,加之水的下渗、静水压力、植被根劈等作用影响,使得节理裂隙发展,造成岩块外移,直至失去平衡,崩塌。
(2)通过现场勘查分析、模拟计算,崩塌区山体陡崖、陡坡区由于高度大,坡度陡,临空条件好,陡崖分布较多的松动危岩体,经过稳定性计算加以验证,崩塌稳定性差,在后期降雨入渗、风化等因素作用下,发生小规模崩塌地质灾害的可能性大。
参考文献:
[1]袁志辉,陈志新,倪万魁,张文栋,王博.倾倒式岩质崩塌运动过程数值模拟分析[J].中国地质灾害与防治学报,2014,25(02):26-31.
[2]王国章. 陡倾层状岩质斜坡破坏机制研究[D].上海交通大学,2014.
[3]陈鹏宇. 岩质高边坡坡体结构特征分析与稳定性研究[D].中国地质大学,2015.
论文作者:战婧,赵龙,魏振宁
论文发表刊物:《防护工程》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/11
标签:裂隙论文; 稳定性论文; 陡崖论文; 节理论文; 地质灾害论文; 结构论文; 工况论文; 《防护工程》2018年第23期论文;