瑞安市某高巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析與生態(tài)環(huán)境治理

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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