金沙集镇崩塌变形破坏特征及成因分析_叶安强.pdf

2020年第12期西部探矿工程 * 收稿日期 2020-03-18修回日期 2020-03-18 第一作者简介 叶安强 （1986-） ， 男 （汉族） ， 贵州余庆人， 工程师， 现从事工程地质方面的工作。 金沙集镇崩塌变形破坏特征及成因分析 叶安强*， 张洋 （贵州省地质矿产勘查开发局111地质大队， 贵州 贵阳 550081） 摘要 根据金沙集镇区周边一带崩塌变形破坏特征， 对崩塌灾害的影响因素进行总结， 可分为自然 因素、 人为因素两种， 对崩塌特征及成因机制进行分析， 对此提出了崩塌地质灾害防治对策， 需要构 建科学完善的地质灾害预警机制、 因地制宜的实施综合预防工作、 大力宣传地质灾害安全工作， 增强 人员自身的安全意识、 制定健全完善的管理体系、 其他措施等， 减少崩塌变形破坏造成的损失。 关键词 金沙集镇； 崩塌变形； 破坏特征； 成因 中图分类号 P315.9 文献标识码 A 文章编号 1004-5716202012-0011-03 1金沙集镇崩塌变形破坏特征 地质灾害发生于金沙集镇， 交通较为便利。受连 续降雨的影响， 金沙集镇区周边一带某公路南侧边坡 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， 现状边坡未进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生崩塌地质灾害的可 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 2.1.1地质构造因素 金沙集镇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1～2m。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平缓。 2.1.2地形地貌 金沙集镇崩塌变形一带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， 金沙 集镇崩塌变形一带属于低山丘陵区， 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 金沙集镇崩塌变形一带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 11 2020年第12期西部探矿工程 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。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 （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， 雨水沿节理裂隙入渗， 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构建科学完善的地质灾害预警机制 对于科学完善预警系统的构建， 充足的实践经验 和理论基础， 这是非常重要的。通过分析金沙集镇崩 塌一带的地质灾害情况， 制定和当地区域相符合的地 质灾害防范体系以及应急预案， 并且加以确定， 明确落 实每个人员自身的职责。相关部门管理人员应当构建 地质灾害预警系统， 大力监督和控制地质灾害情况， 定 期颁布有关地质灾害变化的数据， 加深工作人员对于 地质灾害的了解， 以此根据实际情况， 制定出相应的地 质灾害预防对策， 将灾害出现的机率降到最低， 与此同 时， 在相关区域内， 还应当成立地质灾害防范电子网络 平台， 这是强化地质灾害防范的基本方式， 在该项平台 运行期间， 可以将不同区域地质灾害现象传递到相应 部门内， 以此为这一区域灾害防治措施的制定提供主 要的依据， 增强地质灾害防范的针对性。此种方式可 以将地质灾害防范工作覆盖于整个区域内， 并且全部 集中于监督区域内， 在灾害防范期间实施动态性监督 控制， 以此实现风险的消除。 4.2因地制宜的实施综合预防工作 在实施地质灾害防治工作的时候， 除了要提升人员 自身的安全理念和建设完善的管理体系之外， 还要因地 制宜的实施综合性预防工作。在人们生活期间， 政府必 须多加鼓励人员实施植树造林、 保护水资源等工作， 尽 可能减少水土流失现象的发生， 科学化管理矿产资源开 展阶段， 整体性规划， 禁止出现盲目开采现象。另外一 点， 当构建水利工程的时候， 要制定相应的措施来减少 渠道方面的渗漏， 缓解土地软化作用， 从一定程度上避 免地质灾害的出现。更为重要的一点是， 各个区域要从 实际情况入手， 给予资金以及技术上的支撑， 将地质灾 害治理工作作为重点任务对待， 一切从保障人民安全为 核心点， 统筹规划。另外， 还要构建快速救援队伍， 为灾 区提供相应的帮助， 尽最大程度地减少损失。 4.3大力宣传地质灾害安全工作， 增强人员自身的安 全意识 相关部门应当大力宣传地质灾害安全工作， 加强 人们对于地质灾害的认识程度， 明确了解到地质灾害 对于人员生活的影响， 在强化灾害意识到基础上， 保障 地灾到来之前可以采取合理的方式来应对风险情况。 比方， 可以定期开展地质灾害知识讲座、 组织广播电视 讲座等， 在不同区域内制作地质灾害教育宣传栏， 以此 确保灾害来临之前及早做好预防， 从容应对灾害问 题。通过实施宣传教育工作， 使得它们越来越重视灾 害现象， 增强自身安全意识。 4.4制定健全完善的管理体系 要想将地质灾害防治效果有效地发挥出来， 就必 须构建一整套完善健全的管理体系， 这既需要召集相 （下转第16页） 12 2020年第12期西部探矿工程 距为12m， 高度为4m， 坡率为1 ∶ 3； 抗滑桩与坡脚之间 采用分级放坡， 每级坡高4.8m， 坡率为1 ∶ 2.5， 并设置马 道， 宽约2.0m。抗滑桩桩长12m， 桩间距4.0m， 抗滑桩 截面尺寸D1.5m1m， 悬臂高度2.9～5.4m， 嵌固段长 度6.6～9.1m； 桩间采用混凝土面板， 面板厚度0.2m， 面 板高度根据连梁至坡面地面线高度调整； 现场桩顶采 用连梁， 连梁尺寸D0.8m0.6m。 5边坡治理稳定性模拟评估 对公路以外12m进行回填， 坡率为1 ∶ 3， 同时采用 抗滑桩加固， 抗滑桩采用实体单元， 锚索采用杆系单 元； 对坡脚进行削坡， 对临空面进行回填， 回填坡率1 ∶ 2， 同时对坡脚采用挡墙加固， 挡墙采用实体单元。共建3 根桩， 模型如图3、 图4所示。 根据结果， 抗滑桩和挡墙均在安全范围内， 对边坡 加固效果较好。桩身剪应力为50～80kN/m3， 最大值 为122kN/m3， 挡土板剪应力为15～120kN/m3， 锚索轴 力最大值242kN。 参考文献 [1]程惠.歙县徽城镇紫阳村榨川组滑坡地质灾害及应急抢险 治理方案研究[J].西部资源,2019295-97. 图4恢复治理后地貌 （上接第12页） 关区域的专家学者， 和政府主管部门相互配合， 一起制 定一整套健全完善的规章体系， 在该项体系中， 要包含 以下两个方面的内容 大力监督和管理投入与地质灾 害放置的资金， 构建规范的监督体系。第二， 合理地划 分人员工作内容， 明确职责， 使得各个部门员工能够在 工作区域内做好自身的工作， 行使相应的职能。另外 一点， 规范化管理地质灾害防治管理工作， 召集多个领 域的专家以及学者， 明确了解地质灾害在相对区域的 变化规律， 标志出容易出现灾害的区域， 并且制定相关 的预防对策， 在具体工作期间， 始终坚持预防为主、 综 合性治理的基本原则， 构建健全完善的地质灾害管理 对策， 与此同时， 还要强化信息化建设力度， 合理分配 人力以及物力， 配置相应的设备。对于上级主管部门 而言， 应当多和部门相互交流， 共同讨论出解决方案。 管理期间， 要全方面监督和控制地质灾害情况较为复 杂的区域， 重点管理， 以此防止问题的发生。 5总结 金沙集镇区周边一带公路南侧边坡发生崩塌的主 要诱发因素为降雨， 通过对此次崩塌变形破坏特征及 成因的分析， 总结出了相应的地质灾害防治措施， 从而 有效减少类似破坏的发生。 参考文献 [1]唐红梅.群发性崩塌灾害形成机制与减灾技术[D].重庆大学, 2011. [2]刘宇.地质灾害实时监测与信息管理集成系统关键技术研 究[D].重庆大学,2015. [3]韩冰.雅安地区滑坡灾害监测预警研究[D].中国地质大学北 京,2016. [4]秦宏楠.紫金山金铜矿排土场滑坡诱发机理及监测预警技 术研究[D].北京科技大学,2016. [5]樊俊青.面向滑坡监测的多源异构传感器信息融合方法研 究[D].中国地质大学,2015. 16