红奔流崩塌特征及稳定性评价论文_王雪,杨燕,李雪松

四川省煤田地质局一四一队 四川德阳 618000

摘要:本文采用赤平投影图解法和工程地质类比分析法相结合的方法对红奔流危岩体稳定性进行定性分析评价,并通过刚体极限平衡法对红奔流危岩体稳定性进行定量计算评价,表明危岩体处于欠稳定或不稳定状态须进行治理。

关键词:赤平投影;工程地质类比;刚体极限平衡法

Abstract:The combination of stereographic projection diagram method and engineering geology analogy analysis method of hongbenliu rock mass stability for evaluation of qualitative analysis,and through the rigid body limit equilibrium method of hongbenliu dangerous rock mass stability quantitative calculation and evaluation,show that the rocks are less stable or unstable state must to be managed.

Key words:stereographic projection、engineering geological analogy、limit equilibrium method of rigid body

红奔流崩塌位于四川省雅安市天全县小河乡龙门村4组,受2013年4月20日芦山地震影响,发生山体高位崩塌,塌方量约两万余方,造成龙门村通组公路阻断,河道被滑坡体拥堵,形成小型堰塞湖。该崩物源海拔高,整体高差大,坡体较陡,影响范围广,对下部威胁较大,表层岩体风化严重,崩落物质为碎石,目前上部危岩松动,节理裂隙发育,随时都有掉块或坠落的可能,部分落石崩落堆积于坡脚。红奔流崩塌地质灾害危害对象等级应为三级,地质灾害防治工程等级应为二级。

1.崩塌地质环境条件

1.1地形地貌

崩塌区位于红奔流右岸的岸坡,坡脚为河流的凹岸,受地层岩性、地质构造控制及河流侵蚀,斜坡陡峻,危岩体发育于坡体中上部陡崖部位,坡脚高程970~1000m,坡顶高程1520~1600m,相对高差550~600m。根据现场调查发现,坡体表面由于受到上部崩塌落石的影响,植被已被破坏,坡体上部坡度较下部大,整体坡度约65~90°,高陡的临空面为岩体的卸荷回弹及危岩体的崩落提供了优越的临空条件;临空面附近裂隙较为发育,其宽度数厘米到数米不等,呈“山梁”与“浅沟”相间的微地貌特征,危岩体一般发育于山梁上。

坡顶植被茂盛,覆盖良好,在崖顶地形较为平坦,为缓坡与平地相间,缓坡坡度约10~25°,受地震及暴雨的影响,坡顶发育数条裂缝及冲沟,对下部坡体的稳定性产生一定影响。

1.2地层岩性与地质构造

崩塌调查区地处中山区,出露的地层主要为第四系残坡积层(Q4el+dl)、崩坡积层(Q4col+dl)和元古代(γδ2)地层;崩塌区主要发育3组不利结构面:J1:292°∠71°,构造裂隙,受斜坡卸荷回弹作用,结构面多张开,张开度一般10~30cm,局部达0.5~1.5m,结构面多由岩屑、碎块石充填或者架空,同组结构面间距0.3~2.0m,该结构面将岩体切割成与临空面近平行的板状岩块,该结构面往往发展成为危岩体的后缘主控结构面,极不利于危岩块体的稳定;J2:220°∠57°,构造裂隙,同组结构面间距0.3~2.0m,走向与临空面近直交,对危岩块体稳定性的影响取决于与其它临空面的组合关系,这组结构面往往成为块体失稳的侧缘边界条件,其中J1与J2裂隙呈“X”发育的裂隙;J3:95°∠34°,岩层层面,与坡面斜交外倾,同组结构面间距0.1~0.5m,对危岩块体稳定性的影响主要是和其它结构面组合切割形成块体,块体发生倾倒破坏时往往沿着该结构面折断。

1.3水文地质

调查区地形总体上西北高东南低,自然斜坡山脊沿近西东向分布,自然斜坡为位于红奔流右岸的岸坡,斜坡总体上陡下缓,总体坡度65~90°。崩塌区坡脚发育一条常年性河流,河沟剖面上呈“U”字形,河流经红奔流右岸,由于区内地形均较陡,雨季形成的坡面流水能迅速的沿地表排向崩塌区两侧冲沟,再通过冲沟排向白沙河,地表水排水条件优越。地下水类型为碳酸盐岩裂隙岩隙水,仅雨季时接受地表水补给在基岩裂隙中产生,调查区以外右侧区域可见裂隙水流出。总体而言,地下水稍有发育,大气降雨是地下水的主要补给来源。

2.危岩基本特征及形成机制

2.1危岩基本形态特征

红奔流崩塌处于天全县北东面中山区,位于天全河一级支流-白沙河红奔流段“U”字形沟谷右岸陡崖。崩塌区整体平面形态近似于扇形(立面形态近似于靴子形)(详见图1),纵向长约0.6m,横向宽0.2~0.6m,面积0.25km2。崖顶高程为1509.6~1610m、坡脚沟底高程约987~996m,相对高差约540~620m。

根据崩塌区的形态特征和分布位置,将红奔流崩塌分A、B两个区。

A区位于崩塌区南侧陡崖,陡崖近SE160°方向展布,平面形态呈长方形(立面形态近似于瓶口形),崩塌区崖顶宽约0.23km、崖脚宽约0.25km,纵长约0.6m,崩塌区总面积约0.12km2。陡崖剖面形态呈“Z”字形,崖顶为10°~20的缓斜坡,其植被十分发育以灌木为主,陡崖坡度65~87°(高程1200~1250m以上陡崖近于垂直、下部坡度相对较缓约45~60°),崖脚为约4m宽的通组公路和约30m宽的白沙河,主崩方向近南方。A区崩塌崖顶高程1509.6~1610m,崖脚高程987~996m,陡崖高度为540~620m,4块单体危岩(WY1、WY2、WY3、WY4)主要分布在高程1300~1600m一带。

4.结论

奔流崩塌以倾倒式和滑移式破坏为主,目前处于极限平衡状态,若不及时治理,在暴雨或地震工况下易沿结构面崩塌变形,甚至在天然工况下崩塌变形,将严重威胁通组公路行人、车辆和下游低矮地段农户、采砂场的安全。

稳定分析结果表明:危岩现状4块单体危岩均处于欠稳定状态;在天然+暴雨工况下处于欠稳定~不稳定状态;在天然+地震状况下4块单体危岩均处于不稳定状态。在暴雨工况下,由于裂隙水压力作用,危岩稳定系数反应较为灵敏,稳定性降低明显。地震工况下稳定性也明显降低。因此,裂隙水和地震力是危岩的稳定状况的直接影响因素,故在暴雨或地震作用下,稳定性降低明显,存在失稳破坏的可能。

参考文献:

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[4]社恒俭.地貌学及第四纪地质学[M].北京:地质出版社,1981.

[5]王兰生,张倬元.斜坡岩体变形破坏的基本地质力学模式[z].水文工程地质论丛,1983.

论文作者:王雪,杨燕,李雪松

论文发表刊物:《基层建设》2017年第30期

论文发表时间:2018/1/7

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