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摘要:白河县所处区域地质环境较差,316国道沿线多有落石现象,威胁下方集镇群众和过往车辆的人身及财产安全。本文通过前期野外调查,分析了该崩塌体的特征,主要是结合赤平投影等方法分段对该崩塌体特征和影响因素进行了分析。本文分析方法对区域内同类型崩塌体的研究具有一定参考价值。
关键词:崩塌体;危岩体;节理裂隙
1崩塌体概况
该崩塌体位于白石河东岸,西侧紧邻316国道,中心地理坐标:东经110°07'09.05",北纬32°48'00.70"。所属地貌为低山,崩塌体横向宽约214m,崩塌体最大相对高差96m,平均高度约65m,崩塌体厚度3m~5m,体积约5.56×104m3,规模等级为中型。威胁坡体下方住户及西侧坡脚316国道及其来往行人及车辆安全。
2崩塌体特征
崩塌体北侧为高陡边坡,后缘临近坡顶一线发育危岩体,一般坡度55°以上,局部接近70°,高度约50m,剖面呈折线形,上部为裸露基岩斜坡,斜坡下部一线为人工堆填石渣及碎石土,下部植被发育良好。崩塌岩体以片岩为主,岩层产状190°~205°∠28°~68°,按崩塌范围内岩体崩向及结构类型的不同,将崩塌体可分为4个区:
(1)DL0+000~039崩塌区
该区崩塌体高度约50m,宽度39m,崩向15°,一般坡度大于55°,局部大于70°,上部边坡基岩裸露,下部部分地段被石渣覆盖,后缘发育W1危岩体,危岩体宽29m,高约20m,厚约3m,体积约1750m3,该区岩体由后部近于陡倾坡外的贯通结构面控制,该区岩层产状205°∠28°,岩体内主要发育节理裂隙3组,产状分别为:135°∠57°、7°∠42°、215°∠10°。该区不利于岩体稳定的组合情况为裂隙面1和裂隙面2的裂隙组合。
(2)DL0+039~073崩塌区
该区崩塌体高度约40m,宽度34m,崩向5°,为一凸出山梁,一般坡度大于70°,局部接近直立,剖面呈直线形,边坡基岩裸露。该区后缘发育W2危岩体,危岩体宽约40m,高10m~35m,平均厚约2m,体积约2000m3。该段岩体呈薄~中层状,该区岩体由后部近于陡倾坡外的贯通结构面控制,该区岩层产状198°∠57°,岩体内主要发育节理裂隙3组,产状分别为:110°∠78°、185°∠43°、103°∠52°。该区不利于岩体稳定的组合情况为裂隙面1和裂隙面3的裂隙组合。
(3)DL0+073~136崩塌区
崩塌体最大高度约96m,宽度63m,崩向290°,一般坡度大于80°,中下部一线接近直立,该区后缘为W2危岩体,该区上部危岩高10~20m,在崩塌体顶部一线。该段岩体呈薄层状,该段岩体由倾向坡外的结构面控制,结构面张开度1-2cm,裂隙可见长度4.3m,可见深度0.3~0.5m。该区岩层产状195°∠49°,岩体内主要发育节理裂隙3组,产状分别为:290°∠80°、195°∠54°、100°∠63°。该区不利于岩体稳定的组合情况为层面-裂隙面1和裂隙面1-裂隙面2的2种裂隙组合。
(4)DL0+136~214崩塌区
该区崩塌体高度约30m,宽度78m,崩向280°,一般坡度约80°,该段岩体呈薄层状,该段岩体由倾向坡外的结构面控制。该区岩层产状190°∠68°,岩体内主要发育节理裂隙3组,产状分别为:220°∠65°、235°∠58°、53°∠37°。岩体内发育3组裂隙产状分别为:220°∠65°、235°∠58°、53°∠37°,该区不利于岩体稳定的组合情况为裂隙面1和裂隙面2的裂隙组合。
3崩塌形成的影响因素及形成机制
3.1影响因素
根据崩塌体所处的地质环境分析,崩塌的影响因素包括内部条件和外部条件两类,综合分述如下:
a)地形地貌
崩塌所在斜坡为边坡陡立的岩质边坡,上部覆盖层薄,岩石裸露边坡最高达100m左右,边坡地形陡峻,坡面凹凸不平,局部发育负地形,陡坡段坡度70°至直立,由于特殊的地形地貌,使岩体拉张和卸荷作用不断加剧,也为崩塌体的形成提供了空间条件。
b)岩性条件
陡坡地段的主体岩性为寒武系片岩,表层岩体风化程度高,裂隙发育。片岩为脆性岩体,在卸荷作用和风化作用的状态下,易产生垂直板理面的卸荷裂隙,将表层岩体与内部岩体分离,形成危岩体,为崩塌灾害的发生创造了边界条件。
c)裂隙发育状况
项目区地段节理裂隙发育,岩石破碎,为崩塌的形成提供了物质基礎;同时,次级小错动形成了相对的软弱面,特别是与坡面倾向基本一致的裂隙较发育,局部陡坡地段岩层悬空、探出部分在重力和水力及风化作用下,使节理逐渐张开,裂隙逐渐加大,增加了岩体的不稳定性。
d)高陡临空面:崩塌体临空面高30~96m,坡面陡倾,局部近于直立,是崩塌形成的内部条件之一。
(2)外部条件
a)降雨影响:区内降雨促进了岩体与基座的风化作用,水对裂隙内充填物质有软化作用,降低缝内充填物的凝聚力,恶化危岩体稳定性。
b)植物根劈作用:区内植被较发育,树木的根劈作用对岩体整体性起到很大破坏作用,使裂隙进一步扩展,同时又对局部块体有加固作用。
c)地震影响:一旦发生地震,在地震水平作用力的影响下,岩体松动,易引起危岩体稳定性降低或失稳。
d)风化作用
风化作用首先使抗风化能力不同的岩石形成陡缓不同的台阶状坡面,增加了岩石的临空条件。其次,风化作用使节理、裂隙的发育更加严重,岩石更加破碎。
e)人类活动的作用
区内人类活动强烈,该崩塌体边坡人为破坏活动强烈,对山体稳定性造成破坏、增加其不稳定性因素。
3.2崩塌形成机制分析
根据现场调查,崩塌主要有滑移式和坠落式两种;按照岩体变形破坏的内在力学机理,两种崩塌形式分别对应着滑移-拉裂变形破坏机制和卸荷-拉裂变形破坏机制。
崩塌体北侧及西侧上部一线发育2处危岩体,顶部发育裂缝,沿斜坡走向一线延伸,2处危岩受倾坡外节理裂隙控制,坡脚由于开挖后失去底部支撑,构成高陡临空面,边坡陡峻且节理面发育,上部岩体在降雨、风化、裂隙水等外在营力作用下,不断受陡倾坡内节理面的渐进性切割,相关节理面的切割贯通,最终沿着倾斜滑面向坡外方向崩塌;崩塌体西侧及西南侧下部一线坡体高陡,且节理裂隙发育,坡面中局部岩体受区域结构面组合切割控制,形成相对独立的楔形危岩体,在降雨、风化、裂隙水劈力等外在营力作用下,不稳定楔形体剥离后易形成局部剥、坠落。
参考文献
[1] 张倬元,王士天,王兰生. 工程地质分析原理[M]. 北京:地质出版社, 1994.
[2] 冯君, 吕和林, 李安洪. 顺层岩质边坡稳定性影响因素分析[J]. 四川建筑科学研究, 2005.8, 31(4): 78-80.
[3] 卢达. 基于赤平投影法的岩质边坡稳定性分析[J]. 铁道建筑, 2010, (11): 69-71.
[4] 王晗旭,向喜琼,崔文博. 贵州开阳金钟牛赶冲崩积体特征研究[J] .工程地质学报, 2013年03期.
关键词:崩塌体;危岩体;节理裂隙
1崩塌体概况
该崩塌体位于白石河东岸,西侧紧邻316国道,中心地理坐标:东经110°07'09.05",北纬32°48'00.70"。所属地貌为低山,崩塌体横向宽约214m,崩塌体最大相对高差96m,平均高度约65m,崩塌体厚度3m~5m,体积约5.56×104m3,规模等级为中型。威胁坡体下方住户及西侧坡脚316国道及其来往行人及车辆安全。
2崩塌体特征
崩塌体北侧为高陡边坡,后缘临近坡顶一线发育危岩体,一般坡度55°以上,局部接近70°,高度约50m,剖面呈折线形,上部为裸露基岩斜坡,斜坡下部一线为人工堆填石渣及碎石土,下部植被发育良好。崩塌岩体以片岩为主,岩层产状190°~205°∠28°~68°,按崩塌范围内岩体崩向及结构类型的不同,将崩塌体可分为4个区:
(1)DL0+000~039崩塌区
该区崩塌体高度约50m,宽度39m,崩向15°,一般坡度大于55°,局部大于70°,上部边坡基岩裸露,下部部分地段被石渣覆盖,后缘发育W1危岩体,危岩体宽29m,高约20m,厚约3m,体积约1750m3,该区岩体由后部近于陡倾坡外的贯通结构面控制,该区岩层产状205°∠28°,岩体内主要发育节理裂隙3组,产状分别为:135°∠57°、7°∠42°、215°∠10°。该区不利于岩体稳定的组合情况为裂隙面1和裂隙面2的裂隙组合。
(2)DL0+039~073崩塌区
该区崩塌体高度约40m,宽度34m,崩向5°,为一凸出山梁,一般坡度大于70°,局部接近直立,剖面呈直线形,边坡基岩裸露。该区后缘发育W2危岩体,危岩体宽约40m,高10m~35m,平均厚约2m,体积约2000m3。该段岩体呈薄~中层状,该区岩体由后部近于陡倾坡外的贯通结构面控制,该区岩层产状198°∠57°,岩体内主要发育节理裂隙3组,产状分别为:110°∠78°、185°∠43°、103°∠52°。该区不利于岩体稳定的组合情况为裂隙面1和裂隙面3的裂隙组合。
(3)DL0+073~136崩塌区
崩塌体最大高度约96m,宽度63m,崩向290°,一般坡度大于80°,中下部一线接近直立,该区后缘为W2危岩体,该区上部危岩高10~20m,在崩塌体顶部一线。该段岩体呈薄层状,该段岩体由倾向坡外的结构面控制,结构面张开度1-2cm,裂隙可见长度4.3m,可见深度0.3~0.5m。该区岩层产状195°∠49°,岩体内主要发育节理裂隙3组,产状分别为:290°∠80°、195°∠54°、100°∠63°。该区不利于岩体稳定的组合情况为层面-裂隙面1和裂隙面1-裂隙面2的2种裂隙组合。
(4)DL0+136~214崩塌区
该区崩塌体高度约30m,宽度78m,崩向280°,一般坡度约80°,该段岩体呈薄层状,该段岩体由倾向坡外的结构面控制。该区岩层产状190°∠68°,岩体内主要发育节理裂隙3组,产状分别为:220°∠65°、235°∠58°、53°∠37°。岩体内发育3组裂隙产状分别为:220°∠65°、235°∠58°、53°∠37°,该区不利于岩体稳定的组合情况为裂隙面1和裂隙面2的裂隙组合。
3崩塌形成的影响因素及形成机制
3.1影响因素
根据崩塌体所处的地质环境分析,崩塌的影响因素包括内部条件和外部条件两类,综合分述如下:
a)地形地貌
崩塌所在斜坡为边坡陡立的岩质边坡,上部覆盖层薄,岩石裸露边坡最高达100m左右,边坡地形陡峻,坡面凹凸不平,局部发育负地形,陡坡段坡度70°至直立,由于特殊的地形地貌,使岩体拉张和卸荷作用不断加剧,也为崩塌体的形成提供了空间条件。
b)岩性条件
陡坡地段的主体岩性为寒武系片岩,表层岩体风化程度高,裂隙发育。片岩为脆性岩体,在卸荷作用和风化作用的状态下,易产生垂直板理面的卸荷裂隙,将表层岩体与内部岩体分离,形成危岩体,为崩塌灾害的发生创造了边界条件。
c)裂隙发育状况
项目区地段节理裂隙发育,岩石破碎,为崩塌的形成提供了物质基礎;同时,次级小错动形成了相对的软弱面,特别是与坡面倾向基本一致的裂隙较发育,局部陡坡地段岩层悬空、探出部分在重力和水力及风化作用下,使节理逐渐张开,裂隙逐渐加大,增加了岩体的不稳定性。
d)高陡临空面:崩塌体临空面高30~96m,坡面陡倾,局部近于直立,是崩塌形成的内部条件之一。
(2)外部条件
a)降雨影响:区内降雨促进了岩体与基座的风化作用,水对裂隙内充填物质有软化作用,降低缝内充填物的凝聚力,恶化危岩体稳定性。
b)植物根劈作用:区内植被较发育,树木的根劈作用对岩体整体性起到很大破坏作用,使裂隙进一步扩展,同时又对局部块体有加固作用。
c)地震影响:一旦发生地震,在地震水平作用力的影响下,岩体松动,易引起危岩体稳定性降低或失稳。
d)风化作用
风化作用首先使抗风化能力不同的岩石形成陡缓不同的台阶状坡面,增加了岩石的临空条件。其次,风化作用使节理、裂隙的发育更加严重,岩石更加破碎。
e)人类活动的作用
区内人类活动强烈,该崩塌体边坡人为破坏活动强烈,对山体稳定性造成破坏、增加其不稳定性因素。
3.2崩塌形成机制分析
根据现场调查,崩塌主要有滑移式和坠落式两种;按照岩体变形破坏的内在力学机理,两种崩塌形式分别对应着滑移-拉裂变形破坏机制和卸荷-拉裂变形破坏机制。
崩塌体北侧及西侧上部一线发育2处危岩体,顶部发育裂缝,沿斜坡走向一线延伸,2处危岩受倾坡外节理裂隙控制,坡脚由于开挖后失去底部支撑,构成高陡临空面,边坡陡峻且节理面发育,上部岩体在降雨、风化、裂隙水等外在营力作用下,不断受陡倾坡内节理面的渐进性切割,相关节理面的切割贯通,最终沿着倾斜滑面向坡外方向崩塌;崩塌体西侧及西南侧下部一线坡体高陡,且节理裂隙发育,坡面中局部岩体受区域结构面组合切割控制,形成相对独立的楔形危岩体,在降雨、风化、裂隙水劈力等外在营力作用下,不稳定楔形体剥离后易形成局部剥、坠落。
参考文献
[1] 张倬元,王士天,王兰生. 工程地质分析原理[M]. 北京:地质出版社, 1994.
[2] 冯君, 吕和林, 李安洪. 顺层岩质边坡稳定性影响因素分析[J]. 四川建筑科学研究, 2005.8, 31(4): 78-80.
[3] 卢达. 基于赤平投影法的岩质边坡稳定性分析[J]. 铁道建筑, 2010, (11): 69-71.
[4] 王晗旭,向喜琼,崔文博. 贵州开阳金钟牛赶冲崩积体特征研究[J] .工程地质学报, 2013年03期.