張育志++董海龍
【摘 要】 廢棄采石場留下的高陡邊坡不僅破壞生態(tài)環(huán)境和自然景觀,而且存在崩塌地質(zhì)災(zāi)害,嚴(yán)重制約了資源效益與環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會效益的統(tǒng)一和協(xié)調(diào)發(fā)展。本文以瑞安市某廢棄采石場的高巖質(zhì)邊坡為模型,闡述了影響邊坡穩(wěn)定性的各種因素,通過定性與定量的方法分析了邊坡穩(wěn)定性,并針對邊坡特征提出相應(yīng)的防治措施。
【關(guān)鍵詞】 崩塌 巖質(zhì)邊坡 穩(wěn)定性分析 治理
瑞安市附近瑞楓公路北側(cè),距離甬臺溫高速公路約1km,由于采石場廢棄后,沒有及時進(jìn)行生態(tài)環(huán)境恢復(fù),不僅破壞生態(tài)環(huán)境,留下崩塌地質(zhì)災(zāi)害隱患,而且嚴(yán)重的影響自然景觀。
1 邊坡概況
邊坡所在處地貌為丘陵,山頂海拔高程約為210m,坡腳海拔高程約為15m,相對高差約195m。區(qū)內(nèi)采石場平面呈一“m”形,礦山開采形成東、西兩個邊坡,中間被殘留的一段山脊隔開;其邊坡長約770m,最大高度約130m,東、西兩側(cè)低,中間高,坡度約50~70°,總體傾向約200~245°。目前坡面多呈一坡到頂形式,局部殘留有小平臺。邊坡上部自然斜坡坡度約20°,開墾為旱地,呈梯級分布。
2 工程地質(zhì)特征
邊坡坡頂為殘坡積粘性土含碎塊石,厚1~2m。下伏為強-中風(fēng)化凝灰?guī)r,巖體破碎-較完整,呈碎裂~塊狀結(jié)構(gòu),東、西兩側(cè)見有全風(fēng)化基巖。巖體主要受3組結(jié)構(gòu)面控制:一組與開挖面近平行的順坡節(jié)理(190~215∠40~50),一組與開挖面大角度相交陡傾節(jié)理(310~340∠70~85),另一組為與坡面小角度相交的節(jié)理(100∠40~50),存在崩塌隱患,破壞模式以滑移式崩塌為主,少數(shù)為錯斷式或拉裂式,崩塌單體規(guī)模約數(shù)十方至數(shù)上百方。
邊坡發(fā)育有多處危巖體,其中有一處危巖體發(fā)育在邊坡中間,巖體為強風(fēng)化,節(jié)理發(fā)育,風(fēng)化程度高,邊坡中段底部有凹腔存在,上部巖體懸空,巖體主要受(190∠45)順坡向節(jié)理控制,同時有一組卸荷裂隙(200∠80)切割順坡向節(jié)理,使得巖體易發(fā)生滑移式失穩(wěn)。該危巖體寬約50m,高約60m,厚約20m,單次崩塌規(guī)模約數(shù)百方至上千方。
3 邊坡變形破壞原因
邊坡巖體發(fā)育有順坡向節(jié)理,頂、底部受反傾節(jié)理控制,巖體破壞模式主要為滑移式。其具體成因如下。
(1)地形地貌:區(qū)內(nèi)邊坡高陡,最大高度約130m,上部較陡,多達(dá)60~70°,局部直立,高陡的臨空面為危巖體的形成發(fā)展提供了有利的地形條件。
(2)巖土工程地質(zhì)特性:邊坡巖體節(jié)理發(fā)育,表層巖體風(fēng)化強烈,巖體破碎,部分節(jié)理呈張開狀,空間組合形成不穩(wěn)定體。
(3)降雨:一方面,在雨水的長期浸泡下,巖體結(jié)構(gòu)面力學(xué)性質(zhì)降低,另一方面,節(jié)理裂隙水壓力增大,使結(jié)構(gòu)體穩(wěn)定性變差,突發(fā)墜落失穩(wěn)。
另外風(fēng)化卸荷、植被根劈及爆破等方面也對邊坡穩(wěn)定性產(chǎn)生不利作用。
4 穩(wěn)定性分析
4.1 定性分析
區(qū)內(nèi)邊坡高陡,坡面上分布有多處危巖體,危巖主要受順坡向節(jié)理控制,部分節(jié)理面呈張開狀,有的節(jié)理已經(jīng)貫通,同時個別危巖體發(fā)育一組卸荷裂隙切割順坡向節(jié)理,使得坡頂一帶巖體易發(fā)生滑移式失穩(wěn)。
4.2 定量分析
針對危巖崩塌,由于危巖邊界條件、裂隙貫通深度等難以準(zhǔn)確確定,因此其定量計算難以完全符合要求,把一些不確定因素理想化進(jìn)行定量分析計算?;剖轿r計算利用塊體極限平衡理論進(jìn)行穩(wěn)定性計算。經(jīng)計算,區(qū)內(nèi)危巖體在飽水工況下穩(wěn)定性系數(shù)約為1.09,為欠穩(wěn)定狀態(tài)。
4.3 穩(wěn)定性評價
根據(jù)上述定性分析和定量計算,區(qū)內(nèi)危巖處于欠穩(wěn)定狀態(tài),在暴雨或持續(xù)性強降雨等外界不利條件激發(fā)下,隨時都可能發(fā)生崩塌。
5 生態(tài)環(huán)境治理
由于邊坡下方土地不再利用,邊坡穩(wěn)定性治理設(shè)計采用:清除邊坡上部的危巖體,對于部分邊坡按一定的坡率進(jìn)行放坡處理,以達(dá)到邊坡的整體穩(wěn)定和絕大部分邊坡的穩(wěn)定,對局部不穩(wěn)定邊坡則采取主動加固;放坡坡率盡量兼顧后續(xù)邊坡綠化的需要。
另外邊坡位于高速公路入口附近,需對邊坡進(jìn)行綠化,綠化充分利用現(xiàn)有邊坡,結(jié)合部分削坡后的坡率,坡面采用厚層基質(zhì)噴播綠化,馬道、坡頂現(xiàn)有平臺和坡腳采用植生袋培土綠化。
6 結(jié)語
根據(jù)定性分析和定量分析,區(qū)內(nèi)邊坡總體上屬不穩(wěn)定邊坡,潛在不穩(wěn)定危巖,易發(fā)生滑移式失穩(wěn)。邊坡的治理根據(jù)邊坡現(xiàn)狀及景觀需求,主要是清除危險體,局部采用坡率法處理,同時做好綠化。經(jīng)治理后可消除了場地的地質(zhì)災(zāi)害隱患,創(chuàng)造了良好、安全的生態(tài)環(huán)境。
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