浙江妙西地区崩塌灾害成因及其防治措施
2019-07-23支上林清茶
支上 林清茶
摘 要:分析浙江妙西地区公路发生崩塌灾害的自然因素和人为因素,对于妙西地区公路所发生的灾害进行研究,找出其发生崩塌灾害的原因和相关问题,并提出合适的防治技术措施和管理措施,消除地质灾害隐患,保障人民财产及人身安全。
关键词:地质灾害;崩塌;防止措施;浙江妙西
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.20.071
0 引言
地质灾害是由于地质动力活动或地质环境改变为主要原因的灾害。这些灾害往往会危害我们的生命财产,影响我们的生活与活动,破坏我们赖以生存的环境[1]。因此,我们应当努力研究地质灾害,做好应对的方案以及防治的措施,消除隐患使我们的财产和安全得到保障。
浙江妙西地区在公路南侧边坡,由于早期修建道路工程时进行切坡,导致边坡高陡,且坡脚未设置支护措施,受近期持续降雨影响,发生了崩塌地质灾害。
本文通过分析地质灾害的影响因素和形成的原因,提出合理的防治措施,从而能够保证我们的安全以及交通的正常运行。
1 工程边坡特征
地质灾害发生于妙西地区道路南侧,交通较为便利。受连续降雨的影响,妙西镇石公路南侧边坡发生崩塌地质灾害。
崩塌位于道路边坡北西侧,崩塌段长度约20m,崩塌体堆积于坡脚道路上,崩塌方量约80m3,为倾倒式崩塌。崩塌所在边坡长约90m,边坡整体坡向约20°,坡高7~15m,坡度一般上陡下缓,坡脚处坡度一般45°~55°,中上部坡度一般65°~75°。崩塌地质灾害发生后,状边坡未经行任何应急支护措施,崩塌段边坡现状中上部仍然存在危岩体,岩体裂隙发育,在强降雨等天气下有进一步发崩塌地质灾害的可能,对坡脚道路行人车辆存在威胁。
2 影响崩塌灾害的因素
2.1 自然因素[2]
2.1.1 地质构造因素
妙西地區出露的地层有白垩系下统黄尖组凝灰岩和第四系残坡积含碎石粉质粘土。
白垩系下统黄尖组凝灰岩:岩性为晶屑玻屑熔结凝灰岩,青灰色~灰黄色,熔结凝灰结构,块状构造,晶屑可见石英和长石,粒径1~2mm,含量约35%左右,基质为玻屑和岩屑。岩石节理较为发育,岩质坚硬,局部构造发育处,岩质较软,出露强风化层厚度约2.0m,中~强风化。
残坡积层:主要为含碎石粉质粘土,主要由碎石及粘性土组成,厚度可见约0.2~0.5m,沟谷较厚,在1m~2m。碎石成分为凝灰岩,含量约20%,粒径10~30mm,棱角状,稍湿,松散~稍密,分布于斜坡体浅表部。调查区边坡坡面岩体风化较强烈,
评估区大地构造位置属扬子准地台,钱塘台褶带、安吉~长兴陷褶带、武康~湖州断隆褶束。处于金盖山~金鸡山北东向背斜的中段轴部南东侧,地层整体为单斜[2],产状平缓。
2.1.2 地形地貌
妙西区地貌类型为丘陵地貌,山脊近北西西向展布,调查区北东侧地势平坦,南西部为自然山体,自然山体高差最大高差约35m,早期工程活动强烈,山体已被开挖形成长约50m的人工边坡,人工边坡最大高差约13m,整体倾向北东,坡面倾角约55°~70°,局部坡段大于75°,坡顶自然边坡现状植被发育,以毛竹、灌木为主,坡顶汇水面积较小。
2.1.3 气象水文因素
本地区属亚热带季风气候区,温暖湿润,四季分明,雨热同期。年平均气温15℃,年平均降雨量1000mm以上,降雨以梅雨型和台风型为主,由于季风气候的不稳定性,易受夏秋台风洪涝、冬春低温寒潮、盛夏高温干旱等灾害性天气影响。全年主导风向为东南风,湖州市水网密集、江河纵横、湖泊星罗密布,妙西地区属于低山丘陵区,根据其地下水埋藏、赋存条件、水力性质及水动力特征,调查区内地下水类型主要为孔隙潜水与基岩裂隙水。
2.2 人为因素[3]
妙西地区人类工程活动早期主要为切坡修路,形成现状边坡,坡度较陡,边坡岩体风化强烈,调查区改造地质环境的人类工程活动较强烈。
3 崩塌特征及成因机制分析
3.1 崩塌特征
该地质灾害点因前期切坡修路形成一长约50m的人工边坡,崩塌段边坡位于整个边坡的北西段,崩塌段人工边坡整体坡向约20°,坡高7~10m,坡度一般上陡下缓,坡脚处坡度一般45°~55°,中上部坡度一般65°~75°,局部坡段大于75°。坡顶自然坡面上缓下陡,上部坡度15°~20°,下部自然坡面坡度35°~45°,植被覆盖,主要为乔灌木。从边坡揭露的断面来看,边坡上覆第四系残坡积层,厚度为0.2~0.5m,主要为含碎石粉质粘土;下伏基岩为早白垩统黄尖组凝灰岩,岩体节理裂隙较发育,主要发育三组节理裂隙,将边坡岩体切割成次块体状,局部为碎裂结构。
3.2 崩塌成因机制分析
灾害的形成、发生和发展是由自然因素和诱发因素两种因素构成[4]。地形地貌、地层岩性和地质构造是其发生的自然因素,降雨等是其发生的诱发因素。其发生的主要原因为以下几个方面[5]:
(1)地形地貌条件:自然斜坡坡面倾角平缓,山体北东侧为平坦区域,为崩塌体向北东侧倾倒崩落提供了有利的临空条件。
(2)地层岩性条件:边坡岩土体性质主要为中~强风化凝灰岩,边坡岩体节理较发育,边坡岩体被结构面切割成次块体状,上部强风化岩体强度较低,且边坡岩体存在一组陡倾坡外的结构面。
(3)降雨条件;由于近期降雨、降雪天气条件,受降水、风化等自然因素影响,雨水岩节理裂隙入渗,导致中强风化岩体力学性质降低,边坡岩体节理裂缝不断扩张,崩塌岩体与母岩之间的连接不断降低。
(4)人类工程活动:现状人类工程活动主要为切坡修路,工程活动多边坡岩体产生扰动,加之边坡开挖使得岩体长期暴露在空气中,加强岩体风化作用,同时,为崩塌岩体向北东向倾倒提供临空条件。
本次崩塌地质灾害主形成主要原因为长期降雨,边坡岩体在三组节理切割作用下形呈次块体状楔形体,且存在一组陡倾外结构面,雨水入渗边坡岩体,导致岩体力学性质下降,边坡岩土体在重力作用下,逐渐与母岩分离,向临空方向倾倒形成本次崩塌地质灾害。本次滑坡形成机制为倾倒式崩塌,主要诱发因素为降雨因素。
4 崩塌地质灾害防治对策
4.1 削坡、清坡
在工程施工前对坡脚堆积的崩塌堆积物进行清理,堆積物搬运至崩塌点旁边进行堆放。对崩塌段隐患边坡总体按1:0.36(70°)坡降进行机械削坡;削坡完成后对边坡坡面险石进行清理。
4.2 锚杆支护
采用系统锚杆对护坡墙进行加固,可以设置5排锚杆,锚杆水平及竖直间距均为3m,底部一排锚杆距离地面不得小于2m。设计锚杆长度3~6m,锚筋采用螺纹钢筋,俯角20°,钻孔孔径75mm。
4.3 SNS柔性网防护
清坡锚杆加固工作完成后,为预防零星落石,设计距离坡脚地面2m上边坡坡面铺设SNS柔性网进行加固,从而提高边坡岩体稳定性,阻止落石发生。设计边坡坡顶翻遍铺设防护网。
4.4 设计挡土墙
主动防护网铺设完成后,在坡脚修建混凝土现浇挡土墙,以起到对坡脚公路形成车辆的防护作用。设计挡土墙顶部宽0.8m,底部宽1.0m,挡土墙基础采用混凝土浇筑,基础深约0.3m,宽约1.2m,设计坡脚挡土墙高度1m。
4.5 排水系统
由于妙西地区降水丰富应设计排水系统,在挡土墙墙脚设置排水沟,排水沟断面可设计为梯形,采用碎石混凝土浇注。坡脚排水沟与崩塌区北西侧水塘连接,方便排水。
5 结论
(1)分析了妙西地区的崩塌地质灾害的形成原因,在自然因素引起下,由于长期降水导致边坡岩土体力学性质下降,发生了崩塌地质灾害。
(2)根据灾害的原因提供相应的治理措施为妙西地区地质灾害治理提供方案[6]。
参考文献:
[1]廖小平.福建龙岩地区公路滑坡灾害规律及其防治工程对策[J].岩石力学与工程学报,2003(S2):2751-2758.
[2]吕庆.边坡工程灾害防治技术研究[D].浙江大学,2006.
[3]刘传正.重庆武隆鸡尾山危岩体形成与崩塌成因分析[J].工程地质学报,2010,18(03):297-304.
[4]张春山,张业成,张立海.中国崩塌、滑坡、泥石流灾害危险性评价[J].地质力学学报,2004(01):27-32.
[5]旷镇国.重庆市中区危岩崩塌特征、形成机制及防治研究[J].中国地质灾害与防治学报,1995(03):51-56+8.
[6]刘国恩.南京市区工程边坡特征与滑坡地质灾害防治对策[J].江苏地质,2000(04):229-231.
作者简介:支上(1998-),男,安徽亳州人,硕士研究生在读,主要从事工程地质方面的研究。