花溪区燕楼镇某崩塌地质灾害形成机制及稳定性分析.pdf
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1、冶金与材料第 44 卷花溪区燕楼镇某崩塌地质灾害形成机制及稳定性分析陈清(贵州省煤田地质局水源队,贵州 贵阳550081)冶 金 与 材 料Metallurgy and materials第 44 卷 第 1 期2024 年 1 月Vol.44 No.1Jan.2024摘要:崩塌地质灾害是贵州山区常见的地质灾害类型之一,文章以花溪区燕楼镇某崩塌地质灾害为研究对象,通过资料收集、现场勘查等方式综合分析研究区内地质环境条件,岩土体结构组成,查明灾害体范围、规模、变形特征,分析崩塌地质灾害形成机制、危害情况、对崩塌稳定性进行分析评价,对崩塌变形发展趋势进行预测并判定在各种工况条件下灾害体的稳定性,为
2、治理工程设计提供可靠的地质依据及防治工程建议,目的在于从根本上消除地质灾害隐患,改善研究区地质环境。关键词:形成机制;稳定性分析;发展趋势;防治建议作者简介:陈清(1994),男,贵州赤水人,主要从事地质灾害防治、土地复垦等方面工作。近年来,贵州省地质灾害频发,造成大量的人员伤亡和财产损失,省委省政府和各级人民政府对此高度重视和关注。花溪区燕楼镇某崩塌地质灾害隐患点为2018 年全省高位地灾隐患专业排查工作时登记入库,该隐患点主要威胁下方居民房屋、交通要道(县道)、过往车辆、过往行人及当地村民的生命财产安全。该隐患点崩塌危岩带微地貌为陡崖,因陡崖上方节理裂隙较发育,可见节理裂隙切割形成的楔形体
3、,虽然现状下危岩带上发育的危岩单体大部分处于基本稳定状态,但随着汛期的到来,危岩带上的危岩单体在极端天气条件下,会加剧崩塌的发生。1研究区地质环境条件研究区属浅切割低山溶蚀、剥蚀山地地貌,主要由山峦、缓丘组成,其间发育有冲沟及岩溶洼地。地形总体呈东高西低、北高南低的趋势。危岩体沿线分布于崩塌危岩带各个部位,斜坡坡向主要为正西方向。崩塌危岩带坡脚斜坡上沿线可见古崩塌堆积体分布。该区受构造剥蚀及侵蚀作用,山高坡陡,地形起伏较大,斜坡体上植被生长较为茂密。研究区内出露地层有残坡积层(Q4dl+el)、二叠系茅口组(P2m)。研究区内岩层呈单斜产出,倾向 80毅,倾角为 23毅,坡体为反向坡,无大型断
4、裂及褶皱构造发育,但节理、裂隙、溶蚀现象发育明显。研究区主要有两组节理:组 195毅蚁58毅,线密度 12 条/m,宽 25cm;组 340毅蚁60毅,线密度 12 条/m,宽38cm,两组裂隙与岩层层面相互切割,将岩体切割成块状、楔形体咱1暂。陡崖带主要被这两组节理裂隙相互切割、组合,为危岩崩塌创造了条件。研究区属珠江流域红水河水系马林河小流域,区内地下水根据含水层岩性及含水介质特征,可将区内地下水可分为松散岩类孔隙水及碳酸盐岩岩溶水两大类。2崩塌基本特征及形成机制2.1崩塌基本特征崩塌母岩为灰岩,溶蚀裂隙较为发育且延伸较长,裂隙部分被充填,节理裂隙将岩体切割成楔形体,且岩体下部存在软弱结构
5、,由于差异风化形成了凹岩腔,局部地段卸荷强烈。整个研究区陡崖划分了一条危岩带,危岩带横向长约 150m,高度约 6080m,坡度在 70毅耀90毅,局部形成凹岩腔,根据现场调查及统计,危岩带发育有 2 个危岩单体(图 1、图 2)。长期受雨水及风化作用,危岩带陡崖图 1WY1 现状图图 2WY2 现状图184第 1 期岩体较破碎,岩体外倾结构面发育,发育的结构面主要为岩体层理 J1、岩体节理裂隙 J2 及节理裂隙 J3,J1:80毅蚁23毅袁J2院195毅蚁58毅袁J3院340毅蚁60毅。节理面及岩层层面相互切割,将岩体切割成不稳定的危岩单体。结合该区地层特征,局部发育的危岩带岩体具有“上硬下
6、软”,由于受岩体差异性风化剥蚀作用影响,在危岩带下部形成了凹岩腔咱2暂。整个危岩带较为破碎且存在凹岩腔,陡崖侵蚀、风化作用及危岩带所处位置,为崩塌的形成提供了较好的位移空间,根据现场勘查及危岩体现状特征,判定该危岩体破坏类型为坠落式,总方量 1330m3,属小型崩塌。2.2崩塌形成机制2.2.1风化作用危岩体发育于茅口组灰岩地层中,底部薄层灰岩泥质成分较重,形成软弱夹层,受到长期的自然风化作用、温差、自重应力、构造营力、地表水溶蚀等作用下,致使岩体底部破碎,脱离母岩,形成较多的卸荷裂隙,在降雨等作用下脱离岩体产生崩落,形成凹岩腔。2.2.2高陡边坡由于岩石的差异性风化导致该区域形成了陡崖,陡崖
7、高度约 50m,坡度近于直立,局部存在负角度,当危岩体下部松散层受雨水冲刷或浅表小块岩石掉落后,便造成稍大的危岩体临空面,在自身和外界物理因素影响下,平衡失稳诱发崩塌散落,为崩塌的运动提供了有利条件。2.2.3大气降雨降雨在陡崖后缘裂缝中的水柱形成静水压力,雨水入渗崩塌体外倾结构面内形成的扬压力作用,都使得危岩在雨季的稳定性大幅下降,因而暴雨对危岩体的稳定性影响极大。3崩塌稳定性评价及失稳运动分析3.1定性分析评价研究区岩性均为灰岩,但由于坡面下部岩体含泥质成分较重,形成了软弱结构,坡面岩体在差异风化作用形成凹岩腔,并随着风化作用的不断加强,凹岩腔不断扩大,岩块重心不断外移;同时岩体受到两组陡
8、倾节理裂隙的切割,岩体成裂隙块状结构以及楔形体,一旦下部支撑失稳或形成的契形体贯穿外倾,就会产生崩塌。根据勘查目前发生大规模整体崩塌的可能性小,但由于破碎带大面积分布,局部间发生崩塌的可能性大,且具体发生的位置不易确定,形成整个危岩体下都是危岩体的威胁和危害区。宏观评价主要是对危岩体的整体稳定性评价,利用赤平投影分析方法对危岩体的稳定性进行宏观定性分析,根据岩体现状结构,按边坡稳定分析理论来评价其稳定性,区域节理裂隙发育与危岩体的关系。根据结构面赤平投影图(见图 3),对危岩体稳定性作如下评价。图 3危岩体赤平投影图根据危岩体赤平投影图分析可知:淤岩层倾向与坡面倾向相反且大角度相交,为反向坡,
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