織金縣少普鄉(xiāng)聯(lián)盟村崩塌危巖帶地質(zhì)災(zāi)害成因分析論證

侯江萍，麻炳貴，周　俊

（貴州有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局一總隊(duì)，貴州清鎮(zhèn)551400）

織金縣少普鄉(xiāng)聯(lián)盟村崩塌危巖帶地質(zhì)災(zāi)害成因分析論證

侯江萍*，麻炳貴，周俊

（貴州有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局一總隊(duì)，貴州清鎮(zhèn)551400）

危巖崩塌是碳酸鹽巖地區(qū)主要的地質(zhì)災(zāi)害之一，結(jié)合危巖的形態(tài)、結(jié)構(gòu)特征、影響因素等條件分析了危巖崩塌的形成機(jī)制，并結(jié)合織金縣少普鄉(xiāng)聯(lián)盟村崩塌危巖帶地質(zhì)災(zāi)害成因分析，為危巖治理工作提供可靠依據(jù)。

織金縣；崩塌；地質(zhì)災(zāi)害；分析論證

貴州織金縣少普鄉(xiāng)聯(lián)盟村崩塌危巖帶地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)位于織金縣城南西，距少普鄉(xiāng)政府約3km。有織金到六枝的縣道從勘查區(qū)附件通過，有簡(jiǎn)易公路直達(dá)勘查區(qū)，交通較為方便。調(diào)查區(qū)地勢(shì)上為低中山地貌，中部及南部較高，北部較低，海拔標(biāo)高+1798～+1505m，最高點(diǎn)位于巖腳煤礦區(qū)中部望哨坡，海拔+1798m，最低點(diǎn)位于礦區(qū)北側(cè)的沖溝中，海拔+1505m，相對(duì)高差293m。整個(gè)危巖帶地形坡度陡，約為76°，崩塌危巖帶基本為直立狀；山頂?shù)貏?shì)呈平緩波浪狀。

調(diào)查區(qū)大地構(gòu)造位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)黔北臺(tái)隆起遵義斷拱貴陽復(fù)雜構(gòu)造變形區(qū)地貴背向斜東南翼西端。構(gòu)造以北東向展布為主。出露地層以二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M及三疊系下統(tǒng)夜郎組為主，二疊系上統(tǒng)為一套海陸交互相含煤碎屑巖沉積，三疊系下統(tǒng)主要為碳酸鹽巖及碎屑沉積巖。

根據(jù)工作區(qū)內(nèi)出露的地層巖性、含水介質(zhì)及地下水動(dòng)力條件，可將區(qū)內(nèi)地下水類型劃分為碳酸鹽巖巖溶水、基巖裂隙水和第四系松散巖類孔隙水3大類。

區(qū)內(nèi)人類工程活動(dòng)主要以采煤及修路切坡以及民房建設(shè)、墾植為主。采煤活動(dòng)產(chǎn)生了大量的采礦裂隙，可采煤層的頂板和底板均為軟弱巖組，礦井及采空區(qū)易塌陷。人類活動(dòng)在一定程度上破壞了該區(qū)的地質(zhì)環(huán)境條件，對(duì)地質(zhì)環(huán)境的破壞較強(qiáng)烈。

1　崩塌危巖帶基本特征

危巖帶位于聯(lián)盟村箐腳組后山上，地層產(chǎn)狀225° ∠11°。崩塌危巖帶就在陡崖，坡頂高程為1780m，坡腳高程為1575m，坡度為45°，陡崖長(zhǎng)度約為60m，高約為18m，寬約為5m，方量約2700m3，坡度為350°，崩塌危巖帶與受威脅村民住地平距約100m，高差約200m。危巖帶已有部分危巖體發(fā)生崩塌，在陡崖腳形成堆積體，堆積體在坡腳呈扇形分布，方量約120m3。

2　崩塌危巖帶變形特征

箐腳危巖帶位于聯(lián)盟村箐腳組后山，主控結(jié)構(gòu)面為巖層層面與一組節(jié)理面，節(jié)理產(chǎn)狀48°∠76°，裂隙面不規(guī)則，其內(nèi)部分被粘土充填。危巖裂隙貫通性較好，局部被后期粘土充填。區(qū)內(nèi)地表發(fā)現(xiàn)一條較大的地裂縫，走向65°～245°裂縫寬約0.4m，深可見6m，長(zhǎng)約60～70m。并且此裂縫在不斷地變寬變長(zhǎng)變深。

巖體受構(gòu)造、風(fēng)化裂隙切割，貫通性較好。在巖體自重和外營(yíng)力等因素共同影響下，卸荷裂隙也隨之而加寬加深，危巖體是一大整塊。危巖體前緣沒有任何支擋，靠自身底部的摩擦力而保持平衡。在暴雨或是地震的觸發(fā)下，當(dāng)巖體沿坡面方向的重力分量超過底部摩擦力所提供的抗滑力時(shí)，巖體將發(fā)生滑移、傾倒、滾落危害性較大。事實(shí)上該危巖帶歷年來都存在規(guī)模大小不等的滾石現(xiàn)象，出現(xiàn)小方量崩塌，但未造成人員傷亡。

3　聯(lián)盟村崩塌危巖帶成因分析

崩塌危巖的存在必須有高、陡斜坡作為其載體，箐腳崩塌帶主要是屬于陡崖狀，其崩塌帶就在陡崖上。其成因分析如下：

首先：是陡崖本身地質(zhì)條件，在加上節(jié)理較發(fā)育，（層面及節(jié)理面）將巖體分割成塊體。處于極不穩(wěn)定狀態(tài)。

其次：是人類工程活動(dòng)的加劇。主要是煤礦的井下開采，在地下將產(chǎn)生一定的采空區(qū)，對(duì)地層的地壓平衡將產(chǎn)生影響，對(duì)該區(qū)地表產(chǎn)生地面塌陷、地裂縫、滑坡等。

次之：暴雨是影響危巖崩塌的因素之一。主要的作用有三：一是水的物理化學(xué)作用降低了結(jié)構(gòu)面的粘結(jié)力；二是在陡崖邊緣裂縫中的水柱形成靜水壓力；三是入滲滑塌體外傾結(jié)構(gòu)面內(nèi)形成的揚(yáng)壓力作用，都使得危巖在雨季的穩(wěn)定性大幅下降，因而暴雨對(duì)危巖體的穩(wěn)定性影響極大，多數(shù)崩塌是在雨季發(fā)生的。

再次：風(fēng)化作用加速了危巖體裂隙的擴(kuò)展，降低了巖體強(qiáng)度，加快了巖體的變形破壞。

4　聯(lián)盟村崩塌危巖帶穩(wěn)定性分析

4.1定性評(píng)價(jià)

根據(jù)對(duì)區(qū)內(nèi)危巖的調(diào)查，結(jié)合危巖體范圍、規(guī)模、危巖破壞模式及已經(jīng)出現(xiàn)的變形破壞跡象判定，該危巖體處于不穩(wěn)定狀態(tài)。在暴雨或是地震的觸發(fā)下，該危巖體處于極不穩(wěn)定狀態(tài)。產(chǎn)生崩落的可能性極大，變形破壞產(chǎn)生崩塌的模式是傾倒式和墜落式。

4.2定量評(píng)價(jià)

目前，按照不同的標(biāo)準(zhǔn)，危巖分類系統(tǒng)多樣，但是，從工程防治的角度按照危巖失穩(wěn)類型進(jìn)行分類更有價(jià)值，可將危巖概化分為滑移式危巖、傾倒式危巖和墜落式危巖3類。當(dāng)軟弱結(jié)構(gòu)面傾向山外，上覆蓋體后緣裂隙與軟弱結(jié)構(gòu)面貫通，在動(dòng)水壓力和自重力作用下，緩慢向前滑移變形，形成滑移式危巖，其模式見圖1；當(dāng)軟弱夾層形成巖腔后，上覆蓋體重心發(fā)生外移，在動(dòng)水壓力和自重作用下，上覆蓋體失去支撐，拉裂破壞向下傾倒，形成傾倒式危巖（圖2）；多組結(jié)構(gòu)面將巖體切割成不穩(wěn)定的塊體，當(dāng)?shù)撞堪记话l(fā)育時(shí)，使局部巖體臨空，不穩(wěn)定塊體發(fā)生崩塌，進(jìn)而使上部砂巖體失去支撐，卸荷作用加劇，形成切割巖體的結(jié)構(gòu)面，從而形成墜落式危巖（圖3）。

圖1　滑移式危巖示意圖

圖2　傾倒式危巖示意圖

圖3　墜落式危巖示意圖

聯(lián)盟村危巖帶屬于第二種和第三種類型——傾倒式和墜落式危巖。

5　聯(lián)盟村崩塌危巖帶的發(fā)展趨勢(shì)及危害性預(yù)測(cè)

5.1發(fā)展趨勢(shì)分析

聯(lián)盟村危巖帶目前處于不穩(wěn)定狀態(tài)，巖體風(fēng)化比較強(qiáng)烈，主要是煤礦的采用井下開采，在地下將產(chǎn)生一定的采空區(qū)，對(duì)地層的地壓平衡將產(chǎn)生影響，對(duì)該區(qū)地表產(chǎn)生地面塌陷、地裂縫、滑坡等。

常年在雨水的沖刷下，改變了斜坡巖體原應(yīng)力場(chǎng)環(huán)境，導(dǎo)致巖體結(jié)構(gòu)面的表生改造作用，其主要特征是：由于卸荷作用，陡崖巖體產(chǎn)生卸荷回彈效應(yīng)，陡傾角裂隙進(jìn)一步擴(kuò)容，形成卸荷裂隙帶，卸荷裂隙帶沿陡崖呈帶狀分布，發(fā)育寬度0.1～0.4m，裂隙間距可達(dá)0.35～0.5條/m，張開度5～150mm，貫通性較好。

危巖帶巖體的陡傾角卸荷裂隙帶的形成為其進(jìn)入時(shí)效變形破壞創(chuàng)造了條件，此過程是一個(gè)緩慢的塑—彈—塑性變形破壞過程，主要特征是受風(fēng)化作用、地下水、地震及人類工程活動(dòng)等因素影響。陡崖帶巖體在經(jīng)歷陡崖帶巖體的時(shí)效變形破壞和階段陡崖帶巖體破壞兩個(gè)階段的變形破壞后，受降雨等因素觸發(fā)，發(fā)生崩塌破壞。地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生與發(fā)展與雷雨天氣的變化而變化。

5.2危害性

根據(jù)調(diào)查并結(jié)合危巖崩塌的災(zāi)害史，危巖崩塌可能涉及到的范圍做出圈定，認(rèn)為危巖區(qū)。聯(lián)盟村危巖位于第一級(jí)陡崖帶，相對(duì)高差較大，危害性較大，活動(dòng)較頻繁。根據(jù)崩塌的破壞效應(yīng)，將承災(zāi)體劃分為以下3類，對(duì)箐腳危巖帶危害性做出評(píng)估。

（1）受災(zāi)區(qū)的風(fēng)險(xiǎn)人口數(shù)。常住人口村民54戶281人；

（2）各類建筑物（主要為村民住房及牲畜房舍）；

（3）土地、樹木。

6　防治工程方案建議

通過對(duì)聯(lián)盟村崩塌危巖帶現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)的地形條件、災(zāi)害特征、規(guī)模、危害對(duì)象及發(fā)展趨勢(shì)的綜合考慮。要徹底消除該崩塌危巖帶隱患，保障聯(lián)盟村箐腳組、共54戶281人村民的生命財(cái)產(chǎn)安全，建議采用危巖體清除措施+坡下防護(hù)網(wǎng)。加在坡下面設(shè)置防護(hù)網(wǎng)，能有效地作崩塌落石防護(hù)外，還可用作爆破飛石防護(hù)。在保全的基礎(chǔ)上，防治工程還盡量做到與環(huán)境協(xié)調(diào)。

7　建議

（1）建議當(dāng)?shù)芈毮懿块T加強(qiáng)對(duì)聯(lián)盟村危巖帶進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)可能發(fā)生的時(shí)間、規(guī)模、方向、危害范圍等做出預(yù)報(bào)。

（2）禁止以任何形式在危巖帶坡頂加載、坡腳切坡，在未進(jìn)行有效治理前，嚴(yán)禁在危害區(qū)進(jìn)行修房建屋、修路等工程施工。

（3）及時(shí)開展對(duì)崩塌（危巖）的治理，以確保村民民、公路及建筑物安全。

（4）建議在危險(xiǎn)區(qū)邊緣顯著地段設(shè)置警示牌（尤其是斜坡下部公路兩側(cè)），加大防災(zāi)宣傳力度，提高全民防災(zāi)害意識(shí)。

［1］侯江萍.織金縣少普鄉(xiāng)聯(lián)盟村崩塌危巖帶應(yīng)急調(diào)查及防治工程設(shè)計(jì)［R］.貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局一總隊(duì)，2013.

［2］覃時(shí)杰.大新縣隘江村危巖崩塌地質(zhì)災(zāi)害隱患成因分析與治理措施［J］.中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2011（4）.

［3］鄒小波，胡曉斌.環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害的影響因素的研究［J］.地球，2013（3）.

［4］張殿發(fā)，鄒永廖.喀斯特地質(zhì)災(zāi)害的形成條件及其環(huán)境背景——以貴州省為例［J］.礦物巖石地球化學(xué)通報(bào)，2012，21（1）.

［5］文棟臣.環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害的影響因素［J］.科技與企業(yè)，2012（10）.

TV554

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1004-5716（2016）09-0006-03

2016-05-04

2016-05-04

侯江萍（1984-），女（苗族），貴州貴陽人，工程師，現(xiàn)從事水、工、環(huán)地質(zhì)調(diào)查、勘察、設(shè)計(jì)工作。