六安市獨山鎮(zhèn)液化氣站崩塌災(zāi)害穩(wěn)定性分析和防治建議

孫晶晶

(安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局313地質(zhì)隊，安徽 六安 237000)

崩塌是山區(qū)常見的一類地質(zhì)災(zāi)害，具有突發(fā)性、隨機性、危害性高等特征，地形切割嚴(yán)重，自然斜坡坡度大于55°，坡面不平整，上部較陡下部較緩地區(qū)更易發(fā)生。山區(qū)巖質(zhì)崩塌災(zāi)害具有多種類型，巖塊、土體在重力作用下以滑移、傾倒、滾動等運動方式崩落而造成危害。本文中崩塌主要由基巖節(jié)理裂隙發(fā)育、局部發(fā)育微構(gòu)造、切坡區(qū)域高陡、基巖中各結(jié)構(gòu)面的組合位置與坡向相同而導(dǎo)致。為分析該區(qū)崩塌穩(wěn)定性，在野外調(diào)查和現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，采用相關(guān)方法進(jìn)行驗證研究。

1 崩塌區(qū)概況

1.1 崩塌區(qū)概況

六安市裕安區(qū)獨山液化氣站位于六安市裕安區(qū)獨山鎮(zhèn)將軍大道東側(cè)，站區(qū)所在地為東部王八擋(距離約670 m，海拔202.2 m)山麓坡腳地帶，原址為廢棄的當(dāng)?shù)夭墒瘓觯删蛎嫜由扉L度約110 m，寬度約50 m，最大高差可達(dá)30 m，坡度一般70°～80°。該地隸屬于六安市裕安區(qū)獨山鎮(zhèn)街道小沖村民組，具體廠區(qū)分布見圖1?，F(xiàn)狀采石場建設(shè)為液化氣站，臨近液化氣站北東側(cè)和南東側(cè)為高陡邊坡，坡體基巖屬塊狀結(jié)構(gòu)，堅硬致密，局部裂隙或斷裂發(fā)育，結(jié)構(gòu)不甚穩(wěn)定，易發(fā)生崩塌災(zāi)害。

1.2 崩塌區(qū)地質(zhì)環(huán)境背景

1.2.1 巖性

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，出露的地層為第四系和侏羅系黃石灘組火山巖。基巖為侏羅系黃石灘組火山巖，出露于開挖邊坡及底部局部平整地坪處。是一套中酸性火山噴出巖，巖性為粗安巖。

該點第四系分為人工填土和殘坡積兩層。殘坡積土層分布在原始自然坡體上，較普遍，為褐黃、棕黃、雜色粉土、粘土，為基巖風(fēng)化堆積而成。厚度不大，一般0.2～0.5 m。人工填土層分布于液化氣站建筑范圍及周邊，淺黃色至雜色，稍濕，結(jié)構(gòu)不均，含植物根，以松散狀粉土、碎石為主，由于站區(qū)為原采石場的采掘區(qū)，后經(jīng)平整修建，填土層一般較薄，約為0.2 m。

圖1 崩塌區(qū)建筑布局圖

1.2.2 地形地貌

調(diào)查區(qū)位于裕安區(qū)南部，獨山鎮(zhèn)附近，地貌類型屬頂圓坡緩的丘陵，地面高程在65～140 m之間，相對高差不大，地形較簡單，周邊地貌形態(tài)以凸出山包與寬淺自然沖溝為主，地表呈波狀起伏，上部多為第四系殘坡積層覆蓋，但厚度不大，在邊坡陡坎處，可見下伏基巖出露。自然山體植被茂盛，以細(xì)圓竹和低矮灌木為主，植被覆蓋率約95%，坡面無裸露地塊。

2 崩塌形成條件和基本特征

2.1 崩塌形成條件

獨山液化氣站原為采石場，由于人類切坡采石工程活動形成陡崖微地貌，北東邊坡切坡坡高達(dá)30 m，切坡坡度80°以上，部分坡段垂直或反傾，受附近斷裂結(jié)構(gòu)影響，邊坡局部區(qū)域發(fā)育斷層，斷層附近巖石破碎且節(jié)理裂隙密集發(fā)育，可見巖石受斷層等次生構(gòu)造影響發(fā)育小揉皺構(gòu)造，圖2中可看出巖石發(fā)育的4組節(jié)理裂隙將巖體切割成楔形體，受降雨靜水壓力等影響，極易在臨空面沿著節(jié)理裂隙相交面形成滑移式崩塌。

圖2 北東邊坡基巖節(jié)理裂隙發(fā)育情況圖

2.2 崩塌基本特征

已發(fā)生的崩塌主要位于北東側(cè)邊坡，規(guī)模較小，崩塌堆積體為10～60 m3?，F(xiàn)場調(diào)查，崩塌體墜落后，主要集中在坡腳地帶，崩塌源為北東側(cè)人工高陡切坡。

北東側(cè)邊坡北西段，正對液化氣站充裝車間，相距約18 m，坡高約20 m，坡度約80°，坡頂有厚約0.2～0.5 m的殘坡積土層，下部為中風(fēng)化粗安巖，崩塌形成于坡面基巖中，現(xiàn)場調(diào)查，崩塌范圍寬約5 m，長約10 m，崩塌體為塊狀巖石，總體積10～20 m3，崩塌路徑為高陡邊坡，崩塌距離<10 m。現(xiàn)崩塌位置上部僅可見局部缺口，局部臨空，成為危石。

北東側(cè)邊坡南東段，正對液化氣站罐區(qū)，相距約15 m，切坡高約27 m，切坡坡度約80°，坡頂有厚約0.2～0.5 m的殘坡積土層，下部為中風(fēng)化粗安巖，現(xiàn)場調(diào)查，崩塌范圍寬約5 m，長約20 m，堆積厚度2～3 m，崩塌體為塊狀巖石，總體積50～60 m3，崩塌路徑為高陡邊坡，崩塌距離<8 m?，F(xiàn)崩塌位置上部僅可見一較大缺口，局部臨空，成為危石。

3 崩塌穩(wěn)定性分析

本文在北東側(cè)和南東側(cè)邊坡各選取了一處具有代表性的典型段(具體位置見圖3)，分別進(jìn)行基巖節(jié)理裂隙測量和統(tǒng)計，利用極射赤平投影圖進(jìn)行崩塌災(zāi)害穩(wěn)定性分析。

圖3 調(diào)查區(qū)邊坡代表點分布位置

3.1 BP1(北東側(cè)邊坡)

BP1(北東側(cè)邊坡)切坡高度10～30 m，自北西向南東逐漸增高，切坡坡度約80°～90°，坡頂殘坡積土層厚約0.2～0.5 m，下部接觸基巖為中風(fēng)化粗安巖。JL1位于北東側(cè)切坡邊坡靠西側(cè)，發(fā)育節(jié)理裂隙一般2～3條/m，延伸多數(shù)較短為1～3 m，少數(shù)延伸>5 m，裂隙面較為平直光滑，局部充填全風(fēng)化基巖和少量泥質(zhì)，經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查測量，共有4組主控優(yōu)勢節(jié)理裂隙面，對其進(jìn)行赤平投影分析。根據(jù)圖4結(jié)果可見，節(jié)理1與坡面傾向相差113°，相交角度大；節(jié)理3、節(jié)理4與坡面傾向相反，這三組節(jié)理在邊坡均不具有讓邊坡基巖發(fā)生崩滑的結(jié)構(gòu)面。節(jié)理2裂隙與坡面處于同一側(cè)，傾向與坡向相差1°，完全為順層，但節(jié)理2傾角為81°，且結(jié)構(gòu)面延伸較短，滑動可能性較??；節(jié)理1、節(jié)理3、節(jié)理4三組節(jié)理的組合交線均位于邊坡面相反側(cè)，不具備崩塌條件；節(jié)理1和節(jié)理2、節(jié)理2和節(jié)理4兩組裂隙組合交線均落在邊坡面的相同側(cè)，傾向和坡向相近，雖然整體傾角大于切坡坡度，但在局部臨空區(qū)，由于力的卸荷作用和降雨等誘發(fā)因素的影響易沿交割面發(fā)生滑移式楔形體崩塌。由上分析可見，整體邊坡總體較穩(wěn)定，北東側(cè)邊坡巖石塊體節(jié)理裂隙較發(fā)育，局部區(qū)域發(fā)育小的斷層等構(gòu)造，導(dǎo)致附近巖石破碎，在該點處受凍融、強降雨等誘發(fā)因素下節(jié)理1和節(jié)理2、節(jié)理2和節(jié)理4兩組裂隙交割處會發(fā)生小方量的崩塌。

圖4 節(jié)理觀測點JL1赤平投影圖

圖5 節(jié)理觀測點JL2赤平投影圖

3.2 BP2(南東側(cè)邊坡)

BP2(南東側(cè)切坡)高度14～30 m，自北東向南西遞減，坡面較不規(guī)則，總體坡度75°左右，坡頂有厚約0.2～0.5 m的殘坡積土層，下部為中風(fēng)化粗安巖。該段節(jié)理裂隙測量(JL2)位置位于邊坡南西側(cè)，通過現(xiàn)場調(diào)查，共測量4組優(yōu)勢節(jié)理進(jìn)行赤平投影分析，該4組節(jié)理裂隙面均光滑平直，擴張1～3 mm，局部位置見少量風(fēng)化物充填，密度1～3條/米，延伸長度可達(dá)8～10 m。從分析結(jié)果(圖5)可見，節(jié)理2與坡面在圖上呈相反方向，節(jié)理1和節(jié)理4在圖中與坡面呈近似垂直相交，該三組節(jié)理均不具有產(chǎn)生崩滑的條件，節(jié)理3裂隙與坡面處于同一側(cè)，但傾角87°近似垂直，角度過大，也不具有產(chǎn)生崩塌災(zāi)害的滑移條件；從各組結(jié)構(gòu)面組合情況分析，節(jié)理1、節(jié)理2、節(jié)理4三組交線與邊坡坡向呈相反方向，節(jié)理1、節(jié)理3、節(jié)理4三組交線位于邊坡面

投影內(nèi)側(cè)，傾角近似90°，且該點周圍無小斷層構(gòu)造發(fā)育，整體巖石較為完整，不易崩落。節(jié)理1和節(jié)理4兩組交線與坡向近垂交，傾角較陡，總體上巖土體不易沿上述各組節(jié)理裂隙或相交切割處發(fā)生滑移式崩塌。

4 結(jié)語

(1)獨山液化氣站北東側(cè)邊坡為主要崩塌源區(qū)，人工切坡坡度約80°，坡向234°，發(fā)育4組節(jié)理裂隙，該邊坡局部發(fā)育小斷層構(gòu)造，斷層附近，節(jié)理裂隙密集發(fā)育，其中節(jié)理L2(產(chǎn)狀235°∠81°)和坡向呈順向產(chǎn)出，在構(gòu)造和誘發(fā)因素影響下，L1、L2、L4三組節(jié)理組合易發(fā)生滑移式崩塌，

(2)六安市裕安區(qū)獨山液化氣站南東邊坡上的巖石不易產(chǎn)生滑移式破壞，巖石塊體的整體性和穩(wěn)定性較好。北東側(cè)邊坡由于局部受次生斷層構(gòu)造影響，巖石破碎，在一定強度的誘發(fā)因素下，局部受裂隙面或構(gòu)造面控制，在坡度大于75°或坡面突出部位可能產(chǎn)生崩塌。

(3)根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查北東側(cè)崩塌點距離廠房15～18 m，局部存在一定的程度的危險，應(yīng)盡快采取相關(guān)治理措施，以保護(hù)站區(qū)建筑物、設(shè)施和相關(guān)人員的安全。首先避免進(jìn)行無防護(hù)大范圍的開挖和削坡，其次要對坡頂危巖清除及掛設(shè)主動防護(hù)網(wǎng)確保工作區(qū)域安全。