砂岩、泥岩互层地区形成崩塌的原因分析

低碳世界LOWCARBONWORLDLOWCARBONWORLD2014/2砂岩、泥岩互层地区形成崩塌的原因分析谢朝贵（贵州地质工程勘察院，贵州贵阳550000）【摘要】贵州省赤水市葫市镇金沙集镇区周边一带崩塌位于赤水河支流金沙河至风桶岩两侧斜坡陡岩地段。根据调查，因为多种原因产生的崩塌现象对当地人们的生命以及财产安全造成了严重的威胁。因此，消除地质灾害隐患，保障人民生命财产安全及公共基础设施安全，受到贵州省国土资源厅高度重视。在对赤水市葫市镇金沙集镇崩塌进行勘查的基础上，对该崩塌形成的原因进行分析，并且提出了有效的措施对其进行治理。【关键词】崩塌；原因；治理；方案；设计【中图分类号】P618.13【文献标识码】B【文章编号】2095-2066（2014）04-0126-03引言崩塌灾害影响范围内有学校、当地居民以及其它公共设施等，危岩带下的不稳定楔形体一旦崩塌，对下部居民将构成了巨大的威胁，为确保国家和人民生命财产的安全，确保社会安定，保持地方经济可持续发展，必须加强对葫市镇金沙村村委会至风桶岩崩塌带的综合治理。1崩塌概况崩塌危岩带由东向西展布，主要分布于葫市镇金沙村委会至风桶岩两侧斜坡陡岩地段，其长度约0.8km，宽约0.4km，分布面积约0.32km2，分布高程在300～380m之间，坡向为南向、北向，坡度整体在30～90°，坡面存在大量小陡壁。缓坡地带坡体均被竹林及灌木丛所覆盖。根据危岩体的位置，结合危岩体所在区域的微地貌特征、危岩体的节理裂隙发育特点、变形特征等最终确定危岩体的边界条件，在现状条件下发育WY1、WY2、WY3、WY4、WY5、WY6、WY7、WY8、WY9、WY10、WY11、WY12、WY13、WY14、WY15、WY16、WY17、WY18十八处危岩体。崩塌危岩体母岩为白垩系嘉定群下段（K2jd1）紫色、砖红、灰紫色、厚层中细粒长石石英砂岩，崩塌体与母岩岩性、时代一至，崩塌体白垩系嘉定群下段（K2jd1）紫红色泥岩，属软基座斜坡组构。崩塌危岩带后缘陡崖一带岩体类型上部为长石石英砂岩，底部为紫红色泥岩，底座较为软弱，岩体整体风化较为强烈，风化裂隙及构造裂隙发育。陡崖中下部的风化剥蚀及风化成壤局部形成凹岩腔，温湿交替气候及构造影响，使软硬相间的岩体产生了大量风化裂隙和构造裂隙，使危岩体稳定性越来越差。在陡崖下见众多崩塌堆积物（以古崩塌堆积物为主，有少量近期零星崩塌堆积物），崩塌堆积物形成坡度约40°左右的陡斜坡。现18处危岩体后缘均出现有宽约15～40cm，可见深度大于2m的缝，将崩塌体与厚实母岩分离，近年来已出多次零星掉块现象。2崩塌形成的原因及发展趋势危岩的形成主要分为内外因素，内部因素包括地形地貌、地层岩性、岩体结构；外部因素包括降雨、风化、温度、植物根茎、人内工程活动等。分述如下：2.1内部因素2.1.1地形地貌该区属侵蚀性低山斜坡河谷地貌，地形上南东高，北西低，最高点位于金沙河右岸黑竹更，海拔653.4m，最低点位于危岩带前缘赤水河河底，高程为250m，相对高差403.4m。局部陡崖，进于直立，这种高、陡斜坡地形易产生崩塌。2.1.2地层岩性陡崖岩体由厚层状石英砂岩与薄层状泥岩构成，且呈上硬、下软地层结构。这两种岩石的物理力学差异较大，石英砂岩属硬质岩，抗风化能力强，泥岩属软质岩，抗风化能力弱，风化较快，由于两种岩石互层，因风化差异，泥岩逐渐风化剥蚀形成凹腔，减少了对上部石英砂岩有效支撑力。在上部硬质岩体的自重作用下，下部软质泥岩易发生压缩及塑性变形，致使上部石英砂岩因受张拉作用而产生垂向拉裂缝。2.1.3结构面由于崩塌带地处棕紫色、砖红色石英砂岩夹暗紫红色泥岩，岩层产状为150°∠6°，受结构面切割影响，岩体多呈碎裂状结构，特别是受倾向坡外的（金沙河北侧：150°∠75～85°、300°∠60～85°；金沙河南侧：70°∠65～85°、310°∠60～90°）结构面（为产生滑塌的控制性结构面）影响，岩体稳定性差，岩体常沿该结构面产生滑塌坠落现象。2.2外在因素2.2.1风化作用温度的变化而使岩体膨胀、收缩，造成岩体微裂隙进一步贯通，加快了岩体的变形破坏，加速了危岩体裂隙的扩展，降低了岩体强度，加快了岩体的变形破坏。陡崖带至其上部较陡斜坡地带，灌木较发育。由于植物的生长产生的植物根劈作用加快了裂隙的发育速度，降低岩体的稳定性，为降雨入渗提供有利条件。2.2.2降雨作用降雨是影响危岩体崩塌的主要因素之一。主要的作用有：①水的物理化学作用降低了泥岩的粘结力；②在陡崖后缘的裂缝中的水柱形成静水压力；③入渗危岩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，危岩带多数崩塌是在雨季发生的。2.3发展趋势危岩体岩体破碎、节理裂隙发育（内在因素）和大气降水、气候突变、人类工程活动（外在因素）的综合作用下形成的，岩能源·地矿126低碳世界LOWCARBONWORLDLOWCARBONWORLD2014/2体破碎且存在软弱节理、裂隙等结构面，在降水因素的影响下易降低结构面的物理、力学性质，脱离母体的岩块在自重、静水压力的作用下易沿结构面滑移或底部失去支撑而坠落，主要因素分析如下：（1）节理裂隙发育是该崩塌危岩体发生的内在因素，局部岩体已受节理裂隙切割贯穿，将岩体切割成大小不等的岩块，与母岩分离形成孤石或松散碎块石，使得岩体整体稳定性降低，节理裂隙面的存在为岩块的进一步变形发展的隐患。（2）大气降水是该崩塌发生的诱导因素，大气降水易渗入坡体岩体的深部，在裂隙之间富集，并顺坡向下运移，一方面增加了岩土体自重、静水压力，另一方面软化了岩体中的结构面，降低了内聚力（c）和内摩擦角（°）。适逢丰水季节，更容易引起崩塌危岩体失稳。（3）局部地段人工修建乡村公路形成底部临空的结构，改变了岩体固有的力学稳定性。岩体底部缺少支撑，岩块易在自重、软弱结构面等因素影响下，坠落式破坏损毁公路。目前危岩体处于局部变形、崩塌阶段，若不及时进行正确处理，危岩体有可能发生大规模滑移式破坏，造成更大灾害事故。3崩塌治理措施3.1治理原则鉴于调查区地质环境脆弱，现状已发育18处危岩体，且其变形较严重，影响因素及受威胁对象广，因此防治原则应是：工程措施与非工程措施并举，综合整治，加强监测，作好预报。工程措施应执行“突出重点、因害设防，技术可行、经济合理，施工方便，工程结构安全可靠，一次性根治，不留后患”的原则，实施永久性防灾工程。非工程措施应加强政府的职能管理，减少人为活动对地质环境的影响，提高防灾意识，保护地质环境；同时作好监测、预报防灾工作。3.2治理工程技术方案设计3.2.1治理方案本次勘察进行大量勘察并结合地面调绘等工作分析，由于勘查区地质环境脆弱。根据危岩体的特征、分布规律、岩土组构、现状稳定程度、受损对象等综合确定危岩体的工程治理措施。根据灾害体的特点，可采用的治理方案为：方案一：整体搬迁避让本着“以人为本”的原则，对位于危岩体其影响范围内的居民，实施整分散搬迁，直接消除地质灾害对人民的影响，并对危险性最大的WY单体危岩进行削方。方案二：削方+挂网喷混凝土+被动防护网方案对18处危岩体采取沿着最内的裂隙面实施整体爆破削方，在削方前应先实施局部搬迁，为了防止削方后形成新的临空面发生变形，对削方后形成的临空面进行挂网喷混凝土。方案三：支挡+挂网喷混凝土+被动防护网方案对18处危岩体采取支挡，再对坡面进行挂网喷混凝土进行护坡，在半坡中设置被动防护网，拦截零星坠落石块。3.2.2治理工程方案比选与推荐方案（1）工程治理方案的比选方案二与方案三的区别在于方案二则是对危岩体进行清除后对危岩带进行封闭防护，而方案三采用支挡方案对危岩体进行治理后对危岩带进行封闭防护。下面分别从几个方面进行比选，对比如下：①安全可靠性：方案二是清除整个松动的危岩体，直接削除隐患，安全方面得到保障。方案三采用混凝土结构进行支挡，即对危岩体采取支撑，控制危岩的变形发展。但该危岩带边坡形成时间较久，陡崖一带危岩体大部分已基本脱离母岩，采用支挡工程在施工过程中给施工人员造成一定的安全隐患。②施工可操作性：方案二，清除危岩体的施工条件较好，施工时只需在局部设置防治措施即可满足施工要求。方案三，锚索或锚杆布置在危岩体上，区内危岩体的所处位置较高，需搭设的脚手架工程量大，锚孔施工和锚索、锚杆安放难度较大。③经济合理性：方案二防治工程费用约1700万元左右，方案三防治工程费用1600万元左右，两方案防治经费相差不大。根据危岩施工的安全可靠性，施工可操作性及经济合理性综合考虑工程治理方案采取方案一削方+挂网喷混凝土方案较为合理。（2）工程治理方案与搬迁避让方案的比选①工程治理方案：采用永久性工程治理方案，重点保护居民及建筑物等，确保一方平安。该方案的优点表现在：a.一次根治不留后患；b.针对危岩的变形破坏现状，有的放矢的在不同部位的危岩单体采用工程治理的方案，本次锚固或削方方案是根据危岩的变形模式进行的。其方案可行性较强，具有较高的可操作性；c.危岩带区内涉及的大量的居民及建筑物，采用工程治理可以确保危岩影响范围内的居民、建筑物的安全。缺点为：a.由于危岩宽度较大，设防宽度大，治理经费高；b.危岩体所处位置较高，部分机械不能到达。②搬迁避让方案：该方案是对危岩带影响范围内的居民实施整体搬迁，直接消除地质灾害对人民的危害。搬迁费用25000万元左右。该方案的优点：a.通过对受灾对象的搬迁，可以永久性消除各危岩体对灾民的威胁。b.搬迁统一规划建设，居民生活环境得到改善和提高。缺点为：a.周边无可用地块进行搬迁安置。b.搬迁工作增大政府部门压力。c.建筑设施多，整体搬迁费用较高。经过对各方案从安全可靠性、施工可操作性、经济合理性等方面综合比较，建议采用方案二作为该危岩带的治理方案，即采用整体搬迁+局部工程治理方案。以后的设计工作主要是针对方案三进行。4结语崩塌产生的原因不仅有自然原因，还存在着人为的原因，只有加强对崩塌形成的原因进行分析，才能够对其进行有效能源·地矿127低碳世界LOWCARBONWORLDLOWCARBONWORLD2014/2!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!的治理。崩塌防治是一项系统工程，特别对潜在的崩塌滑坡的防治，应重点采取宣传、监测、预报、避让和对危害重要工程设施及人员密集区的灾害点进行重点治理的防治措施，避免崩塌发生大规模的破坏。参考文献[1]吴明新，胡娇敏.矸石山自燃崩塌原因分析及治理措施[A].全国开采沉陷规律与“三下”采煤学术会议论文集[C].2005（08）：90~91.[2]王文俊.三峡库区重庆-巫山段崩塌滑坡的危险性评价[A].2002年中国西北部重大工程地质问题论坛论文集[C].2002（07）：98~99.[3]刘新民，张小刚.贵州省山崩滑坡灾害及其防治对策[J].水土保持学报，1988（03）：23~24.[4]陈智强.李渝生重庆市南川甑子岩危岩形成演化机制分析及防治措施探讨[J].中国地质灾害与防治学报（第一期），2004，03.收稿日期：2014-1-20作者简介：谢朝贵（1982-），男，汉族，贵州兴仁人，工程师，本科，主要从事的工作方向为岩土工程。深部探矿设备与施工技术分析王绍军（广西壮族自治区三一0核地质大队，广西桂林541000）【摘要】当今时代不断发展的同时，科学技术取得长足进步，而随之国家的经济实力亦取得不断提升，这些皆极大程度依赖于矿产资源，然而由于浅部探矿的资源量较难同上述这些需求相适应，因此深部探矿应运而生。其属于相对的一个概念，所探寻的矿产资源可以满足国家实际发展的需要。所以，本文对深部探矿设备与施工技术进行分析，以期为同行业人士提供一定的参考。【关键词】深部；探矿；设备；施工；技术【中图分类号】P634.5【文献标识码】B【文章编号】2095-2066（2014）04-0128-02近年来，地质找矿中重点的工作为开展深部找矿，即第二空间探矿。且进行深部找矿的整个过程中除对遥、化、物、地等新技术以及