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第五章常见的不良地质现象 崩塌 聂忠权制作 本章重点 难点 各种不良地质形成发生的原因及其对公路建设的影响 不良地质整治措施 2 崩塌 崩塌概念 危害形成条件识别防治作业 概念 陡坡上不稳定的岩土体在重力等作用下 突然向下崩落 在坡脚形成倒石堆的现象 ok 4 危害 ok 5 崩塌的形成条件 1 形成崩塌的内在条件有 1 岩土类型 2 地质构造 3 地形地貌岩土类型 地质构造 地形地貌三个条件 又通称为地质条件 它是形成崩塌的基本条件 2 诱发崩塌的外界因素3 案例 ok 概念 陡坡上不稳定的岩土体在重力等作用下 突然向下崩落 在坡脚形成倒石堆的现象 6 硬质岩区的高陡边坡易形成崩塌 通常岩性坚硬的各类岩浆岩 变质岩及沉积岩的碳酸盐岩 如石灰岩 白云岩等 石英砂岩 砂砾岩 初具成岩性的石质黄土 结构密实的黄土等形成规模较大的岩崩 页岩 泥灰岩等互层岩石及松散土层等 往往以坠落和剥落为主 岩土类型 ok 7 各种构造面 如节理 裂隙 层面 断层等 对坡体的切割 分离 为崩塌的形成提供脱离体 山体 的边界条件 坡体中的裂隙越发育 越易产生崩塌 与坡体延伸方向近乎平行的陡倾角构造面 最有利于崩塌的形成 地质构造 ok 8 江 河 湖 岸 沟的岸坡及各种山坡 铁路 公路边坡 工程建筑物的边坡及各类人工边坡都是有利于崩塌产生的地貌部位临空面高度大于30m 坡度大于50 的高陡斜坡 孤立山嘴或凸形陡坡及阶梯形山坡均为崩塌形成的有利地形 地形地貌 ok 9 1 地震 地震弓l起坡体晃动 破坏坡体平衡 从而诱发坡体崩塌 一般烈度大于7度以上的地震都会诱发大量崩塌 2 融雪 降雨特别是大暴雨 暴雨和长时间的连续降雨 使地表水渗入坡体 软化岩土及其中软弱面 产生孔隙水压力等从而诱发崩塌 3 地表冲刷 浸泡河流等地表水体不断地冲刷边脚 也能诱发崩塌 4 不合理的人类活动 如开挖坡脚 地下采空 水库蓄水 泄水等改变坡体原始平衡状态的人类活动 都会诱发崩塌活动 还有一些其他因素 如冻胀 昼夜温度变化等也会诱发崩塌 诱发因素 ok 10 坡度条件 高陡直立坡体 节理发育或水流切割造成石块剥落 坠落现象 临空面 30m 坡度 50 易形成崩塌 此处坡度几乎直立 临空面 80m岩性条件 软硬互层的悬崖 水流掏蚀或硬质岩形成的峡谷地貌 此处岩性为硬质是石灰岩 可形成高陡直立边坡岩性影响小 且岩层层面向山体倾斜 完整岩体内聚力C值 内摩擦力大 本地区受龙门山褶断带 二王庙和映秀断裂 影响 伴生现象发育两组节理 J1 J2 这两个呈X型节理面 破坏岩体稳定性 J1切割的岩体重心倾向山体内 反向坡 测倾向读南针 对公路无影响 J2倾向公路 对公路有影响 84年修建公路不合理的大爆破 发生崩塌 造成白沙河堵塞 淹没了上游农庄 公路对面的鼓丘就是那次崩塌体堆积物推在那的 水条件 水夹杂泥砂带到节理面中 使岩体更易风化 水进入节理面中 起到润滑作用 降低了岩体的内聚力和内摩擦力 破坏岩体的稳定性 人为因素 大切大挖破坏坡体稳定性 大爆破破坏了原岩体稳定性 案例分析 11 案例2危岩体和小平同志父母墓地关系 危言体长约120m左右 高约20m左右 宽约5m 方量约1万m3 危岩体后缘呈现三起三落 有三个突起陡崖 另有两个圈椅状凹地 面积约为1000m2左右 易于汇集上部地表水 向下排泄 易于诱发和产生地质灾害 危岩下部为凹岩腔 危岩中倾向坡外的裂隙比较发育 据战旗村胡书记反映 2006年危岩顶部有裂缝产生 裂缝距离临空面距离约5 6m 由于危岩体近直立 本身在重力卸荷作用下 容易产生卸荷裂隙 如果下部存在凹腔 就会加速危岩体变化破坏过程 危岩目前的变形虽不明显 但存在一定危岩的变形迹象 若遇到异常天气 若发生危岩的大规模崩塌 将会产生一定的政治影响和难以估量的经济损失 危岩可能的崩塌方向为70 危岩直接威胁到游客的安全和公路上车辆行人的安全 修建危岩体上部的排水措施 将汇入斜坡体中的水引走 加固和修建斜坡体中的排水措施 防止水渗入坡体中 造成坡体物质强度降低 对危岩体进行锚固加固 对危岩体在计算分析的基础上 采用锚杆 索 进行锚固 以防危岩产生崩塌落石 对底部易于风化的泥岩进行喷砼 防止其进一步的风化 凹腔进行补腔加固 ok 12 对于可能发生的崩塌体 主要根据坡体的地形 地貌和地质结构的特征进行识别 通常可能发生的坡体在宏观上有如下特征 1 坡度大于45度 且高差较大 或坡体成孤立山嘴 或凹形陡坡 2 坡体内部裂隙发育 尤其垂直和平行斜坡延伸方向的陡裂隙发育或顺坡裂隙或软弱带发育 坡体上部已有拉张裂隙发育 并且切割坡体的裂隙 裂缝即将可能贯通 使之与母体 山体 形成了分离之势 3 坡体前部存在临空空间 或有崩塌物发育 这说明曾发生过崩塌 今后还可能再次发生 具备了上述特征的坡体 即是可能发生的崩塌体 尤其当上部拉张裂隙不断扩展 加宽 速度突增 小型坠落不断发生时 预示着崩塌很快就会发生 处于一触即发状态之中 如位于长江兵书宝剑峡出口右岸的链子崖危岩体即是有名的还在崩塌的崩塌体 组成坡体的灰岩形成高达100多米的陡壁 陡崖被众多的宽大裂缝深深切割 致使临江绝壁大有摇摇欲坠之势 对长江航运构成了很大的威胁 据史书记载 该处历史上几千年来曾多次发生崩塌堵江断航事件 这说明崩塌作用具有多发性的特点 在预测崩塌的可能性时 应考虑这个特点 识别 ok 13 以防为主的原则1 预防措施对有可能发生大 中型崩塌的地段 应尽量避开 对可能发生小型崩塌或落石的地段 应视地形条件 进行技术经济比较 确定绕避还是设置防护工程 2 整治措施 清除危岩 刷坡 削坡 支顶工程 支护 支顶 防护和加固工程 锚固 灌浆 镶补沟缝 挂网喷浆 钢索拉纤 拦截工程 落石平台 落石槽 拦石堤 拦石墙 遮挡工程 明洞 棚洞等 排水 植被防护 半旱桥 综合治山3 工程实例 防治 ok 14 危岩支顶 ok 15 喷锚 ok 16 柔性网 SNS 边坡防护 ok 17 排水 ok 18 挂网喷砼 垫墩锚杆防护主动网 垫墩锚杆防护拱形骨架护坡 综合防护措施 ok 19 工程地质条件 某公路路堑边坡上部为冲洪积卵砾石 砾石为次棱角状 中等密实 无胶结 沉积特征明显 级配较差 砾石层中夹有砂层 下部为坡积和冲积混杂的块碎石土 成分比例为块石25 碎石55 细粒20 密实状态 无胶结 工程实例 边坡碎落坍塌病害的综合处治 方案简介 根据病害特征和环境条件 拟定拦渣墙及落石槽 重力式挡土墙后回填及直接削坡绿化等3个处治方案进行比较 20 拦渣墙及落石槽方案需对落石槽的碎落物进行经常性清理 有一定的养护工作 病害坡面裸露 路容景观较差 但与其它方案相比 较好地