新疆伊吾縣崩塌災(zāi)害穩(wěn)定性分析與評價

孫弋

本文以新疆伊吾縣北側(cè)的崩塌地質(zhì)災(zāi)害作為研究對象，為了掌握災(zāi)害發(fā)生的 機理并對其穩(wěn)定性進行準確評價，在實習中通過對該地區(qū)崩塌易發(fā)區(qū)的詳細勘察 和測量，總結(jié)其災(zāi)害發(fā)育特征，并收集研究區(qū)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)多種影響因素的資料，對各崩塌危巖體的穩(wěn)定性進行分析，評價了危巖體的穩(wěn)定性及發(fā) 展趨勢，并提出避讓與治理相結(jié)合的治理方案。給條件相似地區(qū)崩塌災(zāi)害的穩(wěn)定性評價和防治工程的設(shè)計與施工提供科學依據(jù)和可行方法。

前言

（一）選題背景與研究意義

新疆伊吾縣北側(cè)常年發(fā)生崩塌地質(zhì)災(zāi)害，給當?shù)厝嗣駧砹松徒?jīng)濟的損失，為了給災(zāi)害防治工程提供設(shè)計和施工的科學依據(jù)，本文在通過實地勘察，收集各種防治區(qū)地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上，對崩塌災(zāi)害形成機制及發(fā)育特征進行研究，并對崩塌區(qū)穩(wěn)定性進行評價及分析，并且提出相關(guān)的災(zāi)害防治措施建議。對伊吾縣崩塌勘查區(qū)災(zāi)害防治工程的設(shè)計與實施有直接意義，給條件相似地區(qū)崩塌災(zāi)害的研究工作提供科學參考。

（二）防治區(qū)概況

伊吾縣隸屬于新疆維吾爾自治區(qū)哈密市，地處新疆維吾爾自治區(qū)東北部，天山東部北麓，伊吾縣地勢西部高東部低，南北傾斜，縣域地處高寒?？辈閰^(qū)位于伊吾縣縣城北側(cè)中山區(qū)，與斜坡地質(zhì)災(zāi)害相關(guān)的區(qū)域地貌類型主要為構(gòu)造侵蝕—剝蝕中山地貌。伊吾縣縣城北側(cè)中山區(qū)主要地質(zhì)災(zāi)害為崩塌地質(zhì)災(zāi)害，崩塌災(zāi)害廣泛分布于伊吾縣縣城北側(cè)的山體，通過多種工作手段對區(qū)內(nèi)崩塌地質(zhì)災(zāi)害的特征進行了系統(tǒng)的總結(jié)和分析，并針對該地區(qū)崩塌點性質(zhì)提出防治措施建議。

（三）防治區(qū)危害對象及等級

伊吾縣縣城北側(cè)中山區(qū)的崩塌地質(zhì)災(zāi)害主要分布于伊吾縣縣城北側(cè)的山體，該區(qū)域地質(zhì)條件復雜程度為中等，經(jīng)過實地勘查與分析，勘查區(qū)發(fā)生了20處以滑移式崩塌類型為主的崩塌災(zāi)害，其中2處為中型崩塌，其余18處均為小型崩塌。

一、研究區(qū)環(huán)境地質(zhì)背景

根據(jù)本次勘查成果，勘查區(qū)山體海拔為1725-2056m，地形高差較大，最大高差在330m左右，勘查區(qū)環(huán)城路北側(cè)山體呈陡崖、陡坡狀，陡崖（坡）面長約3km，一般高差20—200m不等，山體坡度在50-80°左右，巖體結(jié)構(gòu)面發(fā)育，主要發(fā)育有三組節(jié)理裂隙，深部巖體結(jié)構(gòu)面主要以構(gòu)造裂隙為主，表層巖體風化破碎較嚴重，主要以風化裂隙為主。山上植被弱發(fā)育。在內(nèi)外力作用下，易發(fā)生崩塌災(zāi)害。

勘查區(qū)山體主要出露地層為石炭系下統(tǒng)（C1），巖性為一套碎屑沉積巖，地層產(chǎn)狀15-335°∠23-85°。巖性主要為灰褐色砂巖組成裂隙類型以構(gòu)造裂隙、風化裂隙為主?？辈閰^(qū)內(nèi)巖體組成主要為石炭系砂巖，零星出露較軟的泥灰?guī)r。砂巖呈較堅硬狀，巖體表面破碎，砂狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，風化及構(gòu)造節(jié)理裂隙較為發(fā)育。砂巖廣泛分布在勘查區(qū)范圍，為崩塌災(zāi)害的主要組成巖體，本次選定的石料場山體巖性同為砂巖，灰褐色，巖石成份主要有石英、長石及巖屑等組成。

二、崩塌災(zāi)害形成機制及發(fā)育特征

勘查區(qū)內(nèi)的崩塌災(zāi)害主要為小-中型的巖質(zhì)崩塌。通過地質(zhì)災(zāi)害專項調(diào)查以及工程地質(zhì)測繪，將勘查區(qū)的危巖體歸并為20處危巖帶，劃分為兩個危巖段。角較緩的裂隙是該類危巖體的一組卸荷裂隙，傾角較陡的裂隙是該類危巖體的一組后緣卸荷裂隙（主導裂隙）。勘查區(qū)內(nèi)危巖主要為滑移式崩塌危巖體，該類危巖體具有影響范圍大、規(guī)模大的特點，危巖體滑移破壞后形成落石滾落在坡面、坡腳及防洪渠中。

（一）第一段崩塌危巖體特征

第一段崩塌危巖體的堆積體主要分布于山體坡面、山體坡腳處，坡度較緩，為30°-50°，堆積體主要為塊石、碎石土，自山體向公路方向上分布厚度變大，分布厚度差異性大，一般厚度在0.2-1.0m，個別區(qū)域凹面處厚度可達2m，部分區(qū)域基巖已經(jīng)出露。危巖體張開寬度一般為0.5-5cm，單塊危巖體體積一般0.01-1.0m3。自山體至防洪溝渠，堆積體數(shù)量不斷減少，但塊石碎石土粒徑不斷增大，為不規(guī)則塊狀不均勻分布，有零星較大體積的崩落塊石均被坡腳的防洪渠攔截，方量約1-80m3，堆積體總體積一般在50-1000m3，堆積于防洪渠中的崩塌堆積體大部分已被清理。

（二）第二段崩塌危巖體特征

第二段崩塌危巖體堆積體主要分布在山體坡面、坡腳處，坡度較陡，為50°-65°，堆積體巖性特征與第一段崩塌危巖堆積體基本相似。危巖體張開寬度一般為0.5-8 cm，單塊危巖體體積一般0.01-1.0 m3，自山體至防洪溝渠，堆積體數(shù)量不斷減少，但塊石碎石土粒徑不斷增大，塊石最大落差可達102-196 m，呈不規(guī)則塊狀分布，有部分較大體積的崩落塊石被坡腳的防洪渠攔截，崩塌堆積體一次崩塌方量可達3-50 m3，累計堆積總體積高達100-2 000 m3。部分區(qū)域的崩塌堆積體并未進入防洪渠，而堆積于防洪渠中的崩塌堆積體大部分已被清理。

三、崩塌區(qū)穩(wěn)定性評價及分析

勘查區(qū)20處危巖體定性評價為現(xiàn)狀工況下基本穩(wěn)定，在地震或暴雨、融雪工況下處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，斜坡崩塌堆積體處于穩(wěn)定或基本穩(wěn)定狀態(tài)。采用赤平投影分析可知，勘查區(qū)20處崩塌危巖體均會出現(xiàn)不穩(wěn)定的楔形體。利用極限平衡法計算后可知，勘查區(qū)20處危巖體在天然狀態(tài)下，穩(wěn)定性一般較好，在暴雨、地震等外動力作用下，穩(wěn)定性明顯降低，各危巖體發(fā)生崩塌災(zāi)害的可能性增大。（下轉(zhuǎn)第頁）

（上接第頁）

勘查區(qū)內(nèi)山體陡峻，山體與坡腳處地面最大高差將近200m，山體坡面的坡 度一般在 30-50°，陡峻斜坡地形是形成崩塌的必要條件，勘查區(qū)邊坡陡峻，坡度50-80°，局部地段近于直立，巖體在重力作用下，有利于崩塌的發(fā)生。組成高陡斜坡的地層巖性為砂巖和泥灰?guī)r，砂狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。陡崖及陡坡基巖裸露，表層巖體風化強烈，節(jié)理、裂隙較發(fā)育，巖體本身為脆性巖石，在地質(zhì)構(gòu)造應(yīng)力或自身重力作用下，應(yīng)力不均勻而產(chǎn)生構(gòu)造和拉張裂隙，有利于崩塌的發(fā)生。

巖體發(fā)育3組節(jié)理（裂隙），沿巖層走向或陡 崖坡面傾向方向的垂直、傾斜節(jié)理（裂隙），將巖體切割為塊狀或楔形體，巖體 在重力作用下，沿結(jié)構(gòu)面發(fā)生滑動或傾倒。降雨對該區(qū)的崩塌有很大的影響，雨水充填于巖體的節(jié)理裂隙中，降低了 結(jié)構(gòu)面的粘結(jié)強度，巖體在重力作用下，沿結(jié)構(gòu)面發(fā)生滑動或傾倒。

通過對以上產(chǎn)生崩塌的原因分析，結(jié)合近幾年伊吾縣城北側(cè)發(fā)生的崩塌災(zāi) 害的情況分析，該區(qū)的崩塌災(zāi)害在風化、降水等外力作用下，處于頻繁活動期?？辈閰^(qū)20處危巖體（帶）均有可能發(fā)生崩塌災(zāi)害。

四、研究區(qū)防治措施建議

1.主動建立監(jiān)測預(yù)警措施，主動向住地周圍人民群眾宣傳地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防，防治，救災(zāi)信息，建立有效的災(zāi)害發(fā)生處理方案，加強對地質(zhì)災(zāi)害點的險情巡查，做好防范突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害工作，并做好值班記錄.對重點的地質(zhì)災(zāi)害隱患點，要及時協(xié)調(diào)有關(guān)單位，落實群測群防責任制，并采取有效的減災(zāi)措施.

2.在災(zāi)害頻發(fā)區(qū)域山體種植綠色防護植被，對山體中的裂隙、縫、空洞，可用片石填補空洞，水泥沙漿溝縫等以防止裂隙、縫、洞的進一步發(fā)展。

3.對各危巖體段堆積體及時進行清理，避免造成堵塞，墜落等更大的危害。對個別巨大危巖體積極設(shè)置攔石墻防護工程，如建立主動網(wǎng)、及時清除危巖體、錨固危巖體、建設(shè)嵌固體，并且設(shè)置被動網(wǎng)、鋼筋混凝土攔石墻、格賓擋墻、明洞等，做好防護工作。

4.做好災(zāi)后重建工作，及時安置好受災(zāi)群眾，協(xié)調(diào)有關(guān)單位，做好應(yīng)急和搶險救災(zāi)工作，采取有效措施，防止災(zāi)情進一步擴大，力爭最大限度減少損失。

五、結(jié)語

通過多種工作手段對發(fā)生在伊吾縣城東北側(cè)的中山區(qū)區(qū)內(nèi)崩塌地質(zhì)災(zāi)害的特征進行了系統(tǒng)的勘查與分析，勘查區(qū)發(fā)生了20處以滑移式崩塌類型為主的典型的崩塌災(zāi)害，其中2處為中型崩塌，其余18處均為小型崩塌，經(jīng)過分析，推薦對勘查區(qū)崩塌災(zāi)害主動建立監(jiān)測預(yù)警，對各危巖體段堆積體及時進行清理，設(shè)置攔石墻防護工程，如建立主動網(wǎng)、及時清除危巖體、錨固危巖體、建設(shè)嵌固體，并且設(shè)置被動網(wǎng)、鋼筋混凝土攔石墻、格賓擋墻、明洞等，對山體中的裂隙、縫、空洞，采用片石填補空洞，種植綠色防護植被等措施的防治方案。

（作者單位：成都理工大學）