本溪市后肖滑坡治理意见.pdf

第 1 6誊 第 2期 V0 l l 6 No 2 辽宁地质 U A0NI NG GEOL OGY 1 9 9 9年 6月 J u n e l 9 9 9 嗍 一 文 章 编 号 1 0 0 0 ．6 2 7 3 f 19 9 9 】0 2 0 14 8 0 4 本 溪 市后湖滑坡治理意见 王亮 辽 宁省地质环境 监测 总站 ，辽 宁 沈阳0 0 3 2 2 摘 要 在对本 溪 市后 湖滑坡地质环境条件 、 滑坡结构特征及 其稳 定性 分析 的基 础上 ， 依据 滑坡治理 摹 X43 A。 关 键 词 堡 ； ； ； ；堡 墨 中 图 分 类 号 文 献 标 识 码 。 r ＼ 本溪市地处辽东 山区 ， 横 跨辽河流域和鸭绿 江 流域 ， 山势陡峻 ， 河流密布 ， 气候多变 ， 是全国著名 的矿山城市 受人类工程 活动的影 响 ，矿山地 质环 境 问题 十分严重 ，尤其 是滑坡 灾害最为 突出 ，其 中 本 溪市后湖 山体 滑坡 即是辽东地 区 “ 单斜”状斜坡 因采石切坡诱发岩 质顺层 滑坡 的最典型代表 。 中上部发育多条宽大张性裂缝及弧 形剪 裂缝 ，岩体 支离破碎 ，裂缝不 断扩 张变形 ，一旦发生垮塌或滑 移破坏 ．将严重威胁其前缘企 事业单位及数 千居 民 的生命财产安全。在详细勘察及 治理可行性研究 的 基础上对滑坡提出 了加 固或剥离两种 治理 方案 ，根 据经济与技 术条 件对 比论 证确定采用剥 离方案 。 1 地质环境概况 2 滑体结构及其稳定性分析 后湖 滑坡位於本溪 市溪湖区沈丹 铁路 西侧 ，火 连寨河北岸 。地 貌单 元属 构造 剥蚀 丘陵。滑坡所处 的南坡为顺 向坡 ，坡脚及两侧分别被 火连寨河及 冲 沟切割呈三面临空状态 。坡 角大于岩 层倾 角。坡脚 是 由河 流侵蚀 切割 与人 为弃 渣堆 积形成 的 高 陡岸 坡 ， 坡 度 4 5 。 一6 0 。 ； 中上 部 为 滑 体 ， 坡 度 2 7 。 ～ 4 5 o , 滑 体太部分基岩 裸露，仅在 中上部太块岩体表面生有 次生灌木 。 滑坡发育 在奥 陶系 中统亮 甲山组 0 z 灰岩 中。岩层呈单斜状倾 向火 连寨 河，倾角 2 5 。 左右， 层 间裂隙十分 发育 。此外还发 育两 组近 于垂直 的构造 裂 隙 ， 产状分别 为 2 3 0 。 7 0 ％倾 向 3 0 。 7 5 。 。 这两组 构造裂 隙紧闭 、 无充填 、 裂面 平直 、 延伸性较好 ， 滑 坡破坏后产生 的纵 、 横 裂缝 多沿 此拉 张开 裂。 滑坡 发生 于 1 9 5 5年 汛期 。是 由于在顺 向坡切 割坡脚采石 ， 形成 高 6 O多米 、 长 1 0 0多米 的陡峭边 坡 ，并揭露 了钙质页岩软 弱层，诱发 山体 大面积崩 滑。堆积 物前缘直逼 山前建 筑物 ，个别大块 石冲人 河床 目前 滑体呈上 陡下缓 、 头重脚轻的地势 ， 坡体 收稿 日期 1 9 9 9 0 3 ． 2 4 第一 作者 简介 张璜 1 9 5 7一 ， 女 工程 师 ， 现 从事环境地 质研究 滑坡 面积 约 3万平 方米 ，体积 近 6 0万立方米， 滑坡 纵长 2 1 6 m， 宽 5 5～1 4 4 I n 。滑体后缘呈 “ 围椅 ” 状 ．标 高为 3 0 0I n ，前缘为宽近 5 0 m 的平 台 ．标 高 1 9 0 m， 相对高差 1 1 0 I n 。 主滑方 向为 1 9 6 L最大 滑距 约 2 5 n l 。 勘 探资 料表 明，后湖滑坡为岩质顺层 滑坡 。滑 体物质 至上 而下可分为灰 色厚层 花纹状 泥晶灰岩 、 灰色 中厚层含燧石结核泥 晶灰岩 、黑灰色 薄层泥质 泥晶灰岩等 3层 。滑体厚 2 03 0I n 。按其岩体 的完 整程度和结构特点 自北 向南分为 三个区域 图 1 。 I 区为危岩体 ⋯ 处 于滑 坡后 缘 ， 长 1 0 0I n ，宽 2 O～ 4 0 I n 。岩体强烈风化， 呈块 状 、 墙状 开裂 ， 弧型 张裂缝发育 ， 且边坡陡峻 5 0 。 以上 ，高 差大，探头 石 、 危 石向临空方 向倾斜 ． 一触 即发 ， 岩体稳 定性 极 差 ， 暴雨 、 地震 、 爆 破振动都可能引发崩塌灾 害。 Ⅱ 区为 主滑体 分布於 山体 的中 、 上部 ， 最大厚 度约 3 0 F i t ，体积 约 4 5万立方米 。 占滑体 总体积 的 7 5 ％，其 完整性 、成层性相对较好 。其 宽大 裂缝发 育 ． 层阃错动强烈 ， 岩石松 动 ， 纵 、 横 裂缝相互切割 、 ， 维普资讯 第 2 期 张瑛等 本溪市后湖坡治理意见 1 4 9 图 l 滑坡结构示意图 Fi g ． 1 Th e s k e t c h s h o wi n g t e x t u r e o f t h e l a n d s l i d e 主柑 体 ；2 崩 精堆积 悻 ； 3 危岩体 ；4 横裂 缝 ；5 ．纵裂缝 ma i n s l i d i n g mR s s ； 2 s l u mp - m ； 3 ． d a n g e u s ld o o dy ；4 ．t H r 5 ．1o n g i t u d i n a l fi s s u 架空现象普遍 。其 中，横缝 主要发 育于滑体 的中上 部 ， 与 滑坡 轴向近于垂直 ， 规模较大 。 一般呈弧型 ， 长 5 0～1 0 013 11 ， 宽 2～2 013 11 不 等，可见深 21 8m， 其 间 多见块石 与牯 土充填 。裂缝剖面呈楔型 ， 平 直光 滑 。 微 向坡脚倾斜 ， 纵缝主要发育 于滑体 中下部 ， 与滑坡 轴 向近平行 ， 规模大 ， 倾 角陡 ， 延伸远 ， 切割深。平 面 多呈 锯齿 状 ，剖面显示 上宽 下窄 ，显 张扭 特征。长 2 0～8 013 1 1 ， 宽 0 ． 4～813 1 1 ， 深 41 213 1 1 ， 裂 面粗糙． 缝 底 部 有 碎块 石及 牯 土充 填 。该 区岩 体 由泥 晶灰岩 组 成 ， 致密 、 坚硬 、 性脆 ， 抗 拉抗剪强度均较高 。滑带土 为钙质页岩 ， 厚 0 ． 3 2～0 ， 5 21 3 11 ．遇水 易软化 、 泥化 。 呈碎片状或含砂粘土状 ，结构松 散。滑动 面平整 光 滑 ， 牯 聚力 0 ． 0 2MP a ，内摩擦角 2 0 ． 8 这些不利 的 地质组合 因素使边坡处于不稳定状态 。按 图 2所示 滑动 面计算 得 滑体 的剩余 滑坡 推力 为 3 0 0 0 k N／ m． 边坡极不稳定， 需立 即采 取工程措施治 理⋯。 Ⅲ区为崩滑堆积体 分布于滑体 的前 缘 ， 堆积物 来源一部分是 自剪出 口滑带 以上 冲出的巨大灰 岩岩 块 ，另一部分是滑移过程 中滑体顶部岩层 崩塌 滑落 的破 碎岩块及表土 。结 构松散 ，其块石粒径大 小不 一 ，相互 叠置支档 ， 架空及 弧石 、 晃头石 随处 可见 ， 稳 定 性 极 差 ， 需 进行 处 理 。 3 治理 方案 3 ． 1 治理的 目标 与原则 1 ．以。 一 次治 理 ， 不 留后 患” 和施工安 全稳 妥为 前题 ， 力求 治理方 案达到费用最少 ， 时间最短 ， 效 果最佳 。 2 ．采用 卸荷 清除失稳 岩体 、 抗 滑工程加 固局部 坡 体 ， 以及坡面排水等综合 整治措施 ， 确保滑坡稳 维普资讯 l 5 0 辽 宁 地 质 1 9 9 9虫 j圃 臣 目 目 E s巨 6 图 2滑坡稳定性分 析及 剥离工程布置 图 Fi g ． 2 Th e s e c ti o n s h o wi n g t h e a n a l y s o n s t a b i l i t y o f the l a n d s l i d e a n d t h e a r r a ng e m e n t o f r e mo v a l e n g i n e e r i n g 1 ．采石 弃渣 ；2 崩滑 块石 ；3 泥 品灰 岩 ； 钙质页岩 ； 5 ．设计剥 岩边坡 6 截 拌承构 1 ．w l e qu a r r y ； 2 s l u mp b l o c k；3 ．mi c 6t i c l i me s to n e ；4． c E l c d ㈣自s h a l e ；5 ．d e s i g n e d r e mo v a l s l o p e ； i n t e r c e p t i n g d ra i n 定 ， 并能保护 环境 、 美化环境 。 3 。治理工程布置要园地制宜， 尽量少拆或不拆 现有建筑 物 ， 充 分利用 当地人力 、 物力 ， 节省投资 。 4 ．治理工程 要与资源 开发结合起来， 即变废 为 宝． 充分利用 卸荷下来 的块石碎石， 做 建筑 材料 ． 获 取更 大的经 济效益。 5 ．长期监测 工作是 检验滑 坡治理 效果 的有 效 手段， 必须园地制宜， 坚持不懈， 贯彻始终。 ⋯ 3 ． 2 加固方案 选择在 滑体厚度 相对较 小， 岩体相对较 完整 的部 位采 用预应力锚索嵌 固滑体。在保证边坡稳定 系数 达到规 范要求 l 。 2 5时 ， 根据滑坡 体宽度 、 单锚 设计 的锚固力和总锚 固力 ，确定 布设两排共 1 6 0根 3 0 0 0 k N级， 锚索 体以 1 7 5m m孔径成孔． 岩石与胶 结 体允 结强度 1 5 MP a , 锚 固方 向 1 6 。 NE ． 锚索与坡 面夹角为 3 0 锚 索平均深度 在 2 6～3 6m。 内锚 固 段 长度 5～6／ f t 。 ⋯ 3 。 3剥 离方案 对边坡失稳部分清方减 载，同时配 以防排水措 施 。根据稳定性 分析 ． 对 滑体中 、 上部变形碎裂岩体 采用 阶梯式 剥离 的方法 ， 清除平均 厚 1 5 m以上 的不 稳定 岩体，并 在每级台 阶的边缘修建截水沟，将 表 水排 向滑体两侧 自然 冲沟。同时 ， 用粘 土 、 水 泥夯填 裂缝 、整平坡面实施 环境 保护 与植 树绿 化 ，即可保 证边坡的稳定 。经多剖面综合 计算 ， 剥岩量在 3 O万 立方米左 右。 3 ． 4方案对比选 择 3 ． 4 。 1 施 工 条件 对 比 后湖滑体 已肢解破碎 ，采用加 固方案 时，亦需 对表部危岩， 孤突岩石进行处理 ， 锚 固造 孔时， 园岩 石裂缝密布， 施 工难度 大， 漏浆量会很 大，造成 浪费 并 难 以处理 ； 同时， 在施 工过程 中由于振 动 、 注水会 增加滑坡 的不稳 定因紊 ， 施 工安 全保证 余度不大。 设计锚固力 3 0 0 0 k N吨级， 共 1 6 0根锚索 ， 平均 长 3 l m，辅助 工序多且复杂．最重要 的是 由于岩体 较破碎，锚 固效果保证程度不 高．且稳定性 提高 程 度也较卸荷 方案 小，保障年限不如剥离方案好 。剥 离方案辅助工序 少 ，施工难度较小 ，虽然也 需要爆 破震动 ， 但 因采用侧 向开挖 ， 爆破 时人 员不在现场 ， 在 加强观测保 障安全 的前 提下人 员进入 现场剥离 ， 并随着工程 的进展安全程度逐渐增加 。另外 ，卸荷 方案所提供 的稳定余度较 高 ， 符合长远利益 。 3 ． 4 ． 2经 济性 对 比 按现行 工程价格 ， 加 固方案 需投 资 1 5 9 9 ． 6 5万 元。 治理后 的环境效益 差 ， 卸荷方案按 投资 1 3 l 6 ． 0 7 万元， 比加 固方 案节约资 金，且 被清除 的碎石还可 开发利用作为建筑材料 。卸荷后新 形成 的坡面 ，可 复土植 树绿 化 ，或配合城市规划 建设进行利用 ，即 美 化了环境 ，又扩 大了治理 工程 的社会效益 和环境 效益 。综合 以上 分析 ，确 定推荐 后湖滑坡治理采 用 维普资讯 第 2 期 张瑛等 本溪市后湖坡治理意见 I 5 1 卸 荷 方 案 。 4 剥岩工程设计 4 ． 1剥岩设计 沿滑 体上 部 表层 进行 剥离 ， 即滑 体地表 标高 3 0 0 2 0 5 m 向下剥离，达到滑体厚度一半 以上，创 造新 的台 阶式边 坡，总剥岩量达 3 0万立方米左右， 最终设计 边坡 角为 2 3 。 。剥离 岩体界线 ，底部 标高 2 0 5 m。 顶部 标高 3 0 0 m， 高差 9 5 m。 上部处理至后缘 陡壁 ， 最 终标 高 2 7 5 m。以南西 1 9 6 。 为轴走 向， 北部 宽 6 5m． 中间宽 1 5 4m ， 南部宽 l 1 0m 见图 2 。 剥离 方式 ， 为单侧 山坡露天 ， 单壁沟 ， 分层 开掘 ， 向下盘 推进 ， 段高 1 0m。 在底部和 中间台 阶阶面， 修建 截水 沟．防止表水 向前缘松散堆积体汇 聚，截水沟 向两 侧坡度 为 3 。 。 4 ． 2剥岩 后的边坡稳定性 将 滑 体 中上 部 主 滑段 失 稳 岩 体部 分 剥 离后 ， 新形成 的边 坡是稳定 的， 主要 依据来 自于对新边 坡的稳定性分析 ①新形成的边坡整体性好．坡脚 没有被切割；② 新形成边坡 的岩层下部倾角较大约 3 3 而上部较 小约 2 7 并且 下部软弱夹层 埋深较 大，有利于边坡稳定性；③后缘危岩剥离后消除了 崩塌的危害。④ 处理后 的边坡排水条件 良好 ，不会 对前缘松散堆积体造成影响。⑤取三个剖面。 采用 精确 简布法 进行 计算 ，结果显示 ，在 天然状态下剥 岩后滑坡体 的稳 定系数可达 1 ． 3 l 4一l - 4 0 1 ，比剥岩 前提高 1 9 ． 1 ％ 一3 9 ． 2 ％； 在考虑地震作用力和地下 水软化作用 情况下，稳定系数可 达 1 ． I l 5一1 ． 1 8 7 ， 提高 7 ％ 一1 9 ． 7 ％。⑥对新形成的台阶式边坡上的 裂缝均采用 水泥 、粘土等填埋夯实 ，再施 以造地还 林 ， 绿化复垦等措施 ， 保护美化环境 ， 可进一步增加 其稳定性。由此可 见 ， 该治理方案是科学合理 ， 切实 可行 的 。 5 施工安全及质量保证措施 1 ．后湖滑坡治理工程 的施工顺序是 首先进行 变形 监测 系统 的安装 、调适 ；然后设置拦 截滚石 的 安全防护设施 ；最后 进行 危岩清除工程 ，剥岩要 由 后缘 开始逐渐 向前缘进行 。 2 ，剥岩采用控制爆破技术。 严格控 制一 次爆破 装药量，以减少 对边坡 的振动，保 证边坡在治理过 程 中的稳定，避 免因爆破 振动而产 生新 的垮塌 、飞 石 ， 保证施工安全 。 3 ．在滑体最终 卸荷形成 的两侧 坡面， 要 留有足 够的安全坡度，并建 议采 用光 面爆破技术施 工， 以 保证坡面基本平 整美 观 4 ．及时施作坡 面平 台截水 沟． 保证排水通 畅。 5 ．监测 过程 中如发现 岩体 位移或 应力 有较 大 变化， 监测专业人员要反复检验， 加密复测。确认 无 误后 结合施工情况 、气象要素及其它宏观变形 动态 综合分析 ，判断产生 变化 的原因和滑体要 害部位有 无险情征兆 ， 上报 指挥 部及 监理专家组会商决策 。 参考文献 【 l J 李 玉生 ．钟阴 乾，楚 占昌 长 江 三峡 工程库 区 大型惜 埴 崩塌 【 M J 广州 广东旅 辨 出版 杜， 1 9 9 1 【 2 】 石胜伟 吴和 致温 卅 l 市新 河村 山措坡治 理 工程 设计 【 J J ．中 国地质灾 害与 防治 学报 ． 1 9 9 8 ． 1 1 3 3 63 3 9 【 3 ] 殷 跃平、康宏 达 ，张颖 等地 质工 程设 计支持 系统 与链子 崖 锚 固设计 【 M J 北京 地质 出版社 ， 1 9 9 5 【 4 】 何栋 伟 ．小 龙潭露 天矿 西北 帮精垃 工程地 质 舟折 中 国典 型 精坡 [ M1 ．北京 地质 出版 杜 ． 1 9 8 8 l 3 31 3 6 SUGGESTI oN 0N THE HAZARD M EASUREM ENTS 0F HoUHU LANDSLⅢ E I N BENXI CI TY ZHANG Yi n g ， W ANG L i a n g f I2 a n l a g G e o l o g l c a iE n v o o a ra e n t A d mm a z t r a t i o nS t a z i o n ,S h e n y a n g 1 1 0 0 3 2 、 C h i n a Ab s t r a c t Du r i n g t h e fl o o d s e l o n o f 1 9 5 5 ， a l a n d s l i d e o c c u r r e d i n l i me s t o n e of 0r d o v i c l a n a t Ho u h u of Be n x i ．I n t h e l a n d s l i d i n g b o d y ， t h e r e a r e many wi d e a n d l a r g e fis s u r e s ， w h i c h r e ma i n s s e v e r e d a n g e r o u s t o t h e s u r r o u n d i n g mi l l i o n s o f r e s i d e n t s ． S o i t i s v e r y i mp o r t an t t o s t u d y i t ， an d t h e n t o t a k e s o me c o n t rol l i n g me u r me n t s f o r t h e s u r r o u n d i n g e n r i ron me n t a n d t h e s a f e t y of p e o p l e ． Ba s e d o n t h e g e o l o g i c a l e n v l ror a n e n t e o n d i o n s ， t e x t u r e f e a t u r e s a n d t h e s t a b i l i t y of t h e l an d s l i d e ， i t i s p r o p o s e d t h a t t h e r e a r e r e i n f o r c i n g a nd remo v i n g s c h e me s ． Th rou g h c o r r e l a t i o n ， i t i s s u g g e s t e d t o u s e c o n t r o l l e d b l a s t i n g r e mo v i n g s c h e me ， Th e n t h e s t a b i l i ty o f the n e w s l o p e a f t e r r e mo v i n g i s a n a l y s e d an d p rov e n ． Ke y wo r d s l an d s l i d e c o n t r o l l i n g ； d an g e r o u s roc k b o d y ； ma i n l a n d s l i d i n g b o d y ； r e mo v i n g ； s t a b i l i t y 维普资讯