崩塌地质灾害治理设计t155

崩塌地质灾害防治设计一、概述1.什么是崩塌？定义崩塌：陡崖或陡峭斜坡上的岩土体在重力作用下，突然脱离母体，发生崩落、滚动的现象或者过程。崩塌又称崩落、垮塌或塌方。大小不等，零乱无序的岩块（土块）呈锥状堆积在坡脚的堆积物称为崩积物，也称为岩堆或倒石堆。

崩塌形成的岩堆、倒石堆。

落石

崩塌是危岩失稳崩落瞬间的动力行为；落石是危岩失稳后的体态。

崩塌地质质断面示示意图崩塌－－高陡斜坡坡的岩体体，突然然而急剧剧的向下下产生倾倾倒、滚滚动、跳跳跃等的的一种动动力地质质现象。。落石－－－个别危岩岩脱离母母岩，向向坡下坠坠落的现现象。危岩－－－高陡斜坡坡产生了了拉裂、、松动变变形并随随时可能能发生破破坏，向向坡下运运动的岩岩体。大型崩塌塌发生突突然，灾灾害大，，问题复复杂，一一般很难难解决。。小型崩塌塌和落石石，可采采用一定定方法防防治处理理。危岩一般般可采用用一定方方法防治治。2.崩塌与滑滑坡的区区别崩塌：陡陡崖或陡陡峭斜坡坡上的岩岩土体在在重力作作用下，，突然脱脱离母体体，发生生崩落、、滚动的的现象或或者过程程。滑坡：在在重力作作用下，，斜坡岩岩土体沿沿着一定定的软弱弱面（带带）整体体向下滑滑移的坡坡面变形形现象。。滑坡与崩崩塌的主主要差别别

崩塌滑坡01.斜坡坡度一般＞50°一般＜50°02.发生的斜坡部位只发生在坡脚以上的坡面上发生在坡面上，或在坡脚处、甚至在坡前剪出03.边界面特征侧面和底面各自独立存在，不能构成统一平面侧面和底面有时可连成统一的曲面（平面或曲面）04.底面摩阻特征底面摩阻大底面摩阻小05.群体的底面几何特征各崩塌块体底面往往各自独立存在各滑动的底面有时为统一的滑动面06.运动本质弯裂剪切07.运动速度极快极快至极慢08.运动状态多为滚动、跳跃相对整体滑移09.运动规模很小～较大，块体一般不超过数千立方米较小～极大10.典型标志坡面上出现反向错台地表裂缝，滑坡平台11.典型内部结构松动开裂，局部架空，叠瓦状构造总体上保持岩层原始结构、构造特征。也可出现叠瓦状构造12.堆积体名称倒石堆滑坡体滑坡与崩崩塌的关关系滑坡和崩崩塌常常常相伴而而生，产产生于相相同的地地质构造造环境中中和相同同的地层层岩性构构造条件件下，且且有着相相同的触触发因素素，容易易产生滑滑坡的地地带也是是崩塌的的易发区区。崩塌可转转化为滑滑坡：一一个地方方长期不不断地发发生崩塌塌，其积积累的大大量崩塌塌堆积体体在一定定条件下下可生成成滑坡；；有时崩崩塌在运运动过程程中直接接转化为为滑坡运运动，且且这种转转化是比比较常见见。有时岩土土体的重重力运动动形式介介于崩塌塌式运动动和滑坡坡式运动动之间，，以至人人们无法法区别此此运动是是崩塌还还是滑坡坡。因此此地质科科学工作作者称此此为滑坡坡式崩塌塌，或崩崩塌型滑滑坡。崩塌、滑滑坡在一一定条件件下可互互相诱发发、互相相转化：：崩塌体体击落在在老滑坡坡体或松松散不稳稳定堆积积体上部部，在崩崩塌的重重力冲击击下，有有时可使使老滑坡坡复活或或产生新新滑坡。。滑坡在在向下滑滑动过程程中若地地形突然然变陡，，滑体就就会由滑滑动转为为坠落，，即滑坡坡转化为为崩塌。。有时，由由于滑坡坡后缘产产生了许许多裂缝缝，因而而滑坡发发生后其其高陡的的后壁会会不断的的发生崩崩塌。另另外，滑滑坡和崩崩塌也有有着相同同的次生生灾害和和相似的的发生前前兆。3.崩塌灾害害2008年11月22日，广西西风山危危岩发生生崩塌2008年11月22日，广西西风山危危岩发生生崩塌湖北省远远安县盐盐池河磷磷矿崩塌塌灾害1980年6月3日、湖北北省远安安县盐池池河磷矿矿突然发发生了一一场巨大大的岩石石崩塌。。山崩时时，标高高830米的鹰嘴嘴崖部分分山体从从700米标高处处俯冲到到500米标高的的谷地，，在山谷谷中形成成南北长长560米、东西西宽400米、石块块加泥土土厚度20米的堆积积体，崩崩塌堆积积的体积积共100万立方米米。最大大的岩块块有2700吨重。顷顷刻之间间盐池河河上筑起起一座高高达38米的堤坝坝。构成成一座天天然湖泊泊。乱石石块把磷磷矿区的的五层大大楼掀倒倒、掩埋埋，死亡亡284人，还毁毁坏了该该矿的设设备和财财产，损损失十分分惨重。。宜万铁路路隧道口口崩塌2007年11月20日8时40分，宜万万铁路湖湖北省恩恩施州巴巴东县，，木龙河河段高阳阳寨隧道道进口处处，发生生岩崩，，崩塌体体堆积物物方量约约3000立方米，，巨石将将318国道掩埋埋约50米长的路路段，造造成隧道道进口处处铁架上上施工的的4名民工死死亡，更更为严重重的是一一辆从上上海返回回利川途途经此处处满载乘乘客的客客车也被被崩塌体体砸毁并并掩埋。。此次灾灾害共造造成31人死亡，，1人失踪，，1人受伤。。（1）根据坡坡地物质质组成划划分①崩积物物崩塌：：山坡上上已有的的崩塌岩岩屑和沙沙土等物物质，由由于它们们的质地地很松散散，当有有雨水浸浸湿或受受地震震震动时，，可再一一次形成成崩塌。。二、崩塌塌的类型型②表层风化化物崩塌塌：在地地下水沿沿风化层层下部的的基岩面面流动时时，引起起风化层层沿基岩岩面崩塌塌。③沉积物物崩塌塌：有有些由由厚层层的冰冰积物物、冲冲击物物或火火山碎碎屑物物组成成的陡陡坡，，由于于结构构舒散散，形形成崩崩塌。。④基岩崩崩塌：：在基基岩山山坡面面上，，常沿沿节理理面、、地层层面或或断层层面等等发生生崩塌塌。（2）根据据崩塌塌体的的移动动形式式和速速度划划分①散落落型崩崩塌：：在节节理或或断层层发育育的陡陡坡，，或是是软硬硬岩层层相间间的陡陡坡，，或是是由松松散沉沉积物物组成成的陡陡坡，，常形形成散散落型型崩塌塌。②滑动动型崩崩塌：：沿某某一滑滑动面面发生生崩塌塌，有有时崩崩塌体体保持持了整整体形形态，，和滑滑坡很很相似似，但但垂直直移动动距离离往往往大于于水平平移动动距离离。③流动动型崩崩塌：：松散散岩屑屑、砂砂、粘粘土，，受水水浸湿湿后产产生流流动崩崩塌。。这种种类型型的崩崩塌和和泥石石流很很相似似。称称为崩崩塌型型泥石石流。。（3）按分离离面的的特性性、形形状及及其崩崩塌发发生的的原因因分类类①顺顺断层层或风风化层层的崩崩塌②沿裂隙隙面的的崩塌塌③探头崩崩塌（4）按崩崩塌的的破坏坏模式式①倾倾倒式式崩塌塌在河流流峡谷谷区、、黄土土冲沟沟地段段或岩岩溶区区等陡陡坡上上，岩岩体以以垂直直节理理或裂裂隙与与稳定定的母母岩分分开。。通常常坡脚脚遭受受掏蚀蚀，在在重力力作用用下或或有较较大水水平力力作用用时，，岩体体因重重心外外移倾倾倒产产生突突然崩崩塌。。②滑移式式崩塌塌临近斜斜坡的的岩体体内存存在软软弱面面倾向向与坡坡向相相同，，则软软弱面面上覆覆的不不稳定定岩体体在重重力作作用下下具有有向临临空面面滑移移的趋趋势，，当岩岩体的的重心心滑出出陡坡坡，产产生突突然的的崩塌塌。降降水渗渗入岩岩体裂裂缝中中产生生的静静、动动水压压力以以及地地下水水对软软弱面面的润润湿作作用都都是岩岩体发发生滑滑移崩崩塌的的主要要诱因因。③鼓胀式式崩塌塌陡坡上上不稳稳定岩岩体之之下存存在较较厚的的软弱弱岩层层，上上部岩岩体重重力产产生的的压应应力超超过软软岩天天然状状态的的抗压压强度度后软软岩即即被挤挤出，，发生生向外外鼓胀胀。随随着鼓鼓胀的的不断断发展展，不不稳定定岩体体不断断下沉沉和外外移，，同时时发生生倾斜斜，一一旦重重心移移出坡坡外即即产生生崩塌塌。④拉裂式式崩塌塌陡坡由由软硬硬相间间的岩岩层组组成时时，由由于风风化作作用或或河流流的冲冲刷掏掏蚀作作用，，上部部坚硬硬岩层层在坡坡面上上常常常突悬悬出来来。突突出的的岩体体通常常发育育有构构造节节理或或风化化节理理，在在长期期重力力作用用下，，分离离面逐逐渐扩扩展。。一旦旦拉应应力超超过连连接处处岩石石的抗抗拉强强度，，拉张张裂缝缝就会会迅速速向下下发展展，最最终导导致突突出的的岩体体突然然崩落落。⑤错断式崩塌塌长柱或板状状不稳定岩岩体的下部部被剪断，，从而发生生错断崩塌塌。悬于坡缘的的帽沿状危危岩，后缘缘剪切面的的扩展，剪剪切应力大大于危岩与与母岩连接接处的抗剪剪强度时，，则发生错错断崩塌。。锥状或柱状状岩体多面面临空，下下伏软基抗抗剪强度小小于危岩体体自重产生生的剪应力力或软基中中存在的顺顺坡外倾裂裂隙与坡面面贯通时，，发生错断断-滑移-崩塌。（1）形成崩塌塌的内在条条件有：①岩土类型型：岩土是是产生崩塌塌的物质条条件，一般而言，，各类岩、、土都可以以形成崩塌塌，但不同同类型，所所形成崩塌塌的规模大大小不同。。通常坚硬的的岩石和结结构密实的的黄土容易易形成规模模较大的崩崩塌，软弱弱的岩石及及松散土层层，往往以以坠落和剥剥落为主。。三、崩塌的成因因②地质构造：：各种构造面面，如节理理、裂隙面面、岩层界界面、断层层等，对坡坡体的切割割、分离，，为崩塌的的形成提供供脱离母体体（山体））的边界条条件。坡体中的裂裂隙越发育育、越易产产生崩塌，，与坡体延延伸方向近近乎平行的的陡倾角构构造面，最最有利于崩崩塌的形成成。地貌貌是是引引起起崩崩塌塌的的基基本本因因素素。。一一定定的的坡坡度度和和高高差差是是崩崩塌塌发发生生的的基基本本条条件件。。据据调调查查由由坚坚硬硬岩岩石石组组成成的的斜斜坡坡，，当当坡坡度度大大于于50°°或60°°，高高差差大大于于50m时，，才才可可能能发发生生崩崩塌塌。。由由松松散散物物质质组组成成的的坡坡地地，，当当坡坡度度超超过过它它的的休休止止角角时时可可能能出出现现崩崩塌塌，，一一般般坡坡度度大大于于45°°，高高差差大大于于25m可能能出出现现小小型型崩崩塌塌，，高高差差大大于于45m可能能出出现现大大型型崩崩塌塌。。黄黄土土地地区区，，坡坡度度在在50°°以上上才才可可能能发发生生崩崩塌塌。。高高山山峡峡谷谷、、悬悬崖崖陡陡岸岸多多数数是是崩崩塌塌易易发发地地段段。。③地形形地地貌貌常发发生生崩崩塌塌落落石石地地段段：：1）峡峡谷谷陡陡坡坡2）河河流流凹凹岸岸部部位位3）山山区区冲冲沟沟岸岸坡坡、、山山坡坡陡陡崖崖地地段段4）铁铁路路、、公公路路等等路路堑堑高高边边坡坡地地段段5）山山区区城城镇镇建建设设高高削削方方边边坡坡6）丘丘陵陵或或分分水水岭岭地地区区岩土土类类型型、、地地质质构构造造、、地地形形地地貌貌，，这这三三个个内内在在条条件件，，又又通通称称为为地地质质条条件件，，它它是是形形成成崩崩塌塌的的基基本本条条件件。。（2）诱发崩塌的的外界因素很很多，主要有有：①地震。地震震引起坡体晃晃动，破坏坡坡体平衡，从从而诱发坡体体崩塌。②融雪、降雨雨。大雨、暴暴雨和长时间间的连续降雨雨，使地表水水渗入坡体，，软化岩土及及其中软弱面面，从而诱发发崩塌。③地表冲刷、、浸泡。河流流等地表水体体不断地冲刷刷坡脚，削弱弱坡体支撑或或软化岩、土土，降低坡体体强度，从而而诱发崩塌。。④不合理的人人类活动。如如开挖坡脚，，地下采空、、水库蓄水、、泄水、堆（（弃）渣填土土等改变坡体体原始平衡状状态的人类活活动，都会诱诱发崩塌活动动。⑤还有一些其其他因素，如如冻胀、昼夜夜温度变化等等也会诱发崩崩塌。地震引起崩塌塌汶川地震大山山崩塌形成危危险的堰塞湖湖暴雨引起崩塌塌地表冲刷2010年冬天三峡蓄蓄水近175米，巫山望峡峡危岩(高程1200米，总体积112万方，危岩30万方)出现20万立方米崩塌塌。距航道1800米，高差1000米。航道断航航1天，估计损失失上亿，社会会影响不可估估量。（3）崩塌与危岩成因实实例分析巫山望峡危岩岩三峡巫山望峡峡危岩三峡巫山望峡峡危岩巫山望峡危岩岩发生崩塌崩塌发生后崩落岩块运动动崩塌发生的原原理和危害四、崩塌灾害害实例分析鸡尾山崩塌重庆市武隆县县铁矿乡鸡尾尾山崩塌2009年6月5日15时许，重庆武武隆县铁矿乡乡鸡尾山突发发山体崩塌，，总量超过三三百多万的崩崩滑体涌进山山谷，填满了了两山之间数数十米深、200余米宽的深沟沟，崩塌的山山体将山对面面的三联采矿矿场和6户居民家淹没没。事故造成成74人死亡。包括在垮塌体体冲击带居住住的村民12户21人、移动公司司基站架线工工人2人、采矿工人人46人（其中井下下作业27人、地面作业业19人）、过路农农民3人、过路教师师2人。鸡尾山崩塌武隆鸡尾山崩崩塌详细分析析（据殷跃平平）工程地质条件件失稳模式鸡尾山崩塌五、崩塌与危危岩防治措施施1、防治基本原原则2、工程措施设设计思路3、防治工程实实例1、防治基本原原则治理工程设计计应综合考虑虑灾害类型、、形成机制、、稳定性、动动力因素及变变形破坏力学学机制、水文文地质及工程程地质条件、、场地建筑物物及施工影响响等，分析其其有利和不利利因素、发展展趋势及危害害性。崩塌治治理工程措施施较多，组合合可变性大，，各种措施均均有其相应的的应用前提不不宜性、适宜宜性及最佳配配置组合。要要求在选择工工程措施及配配置组合时因因地制宜，突突出针对性、、适宜性，经经过充分比选选后，进行合合理选择确定定合理的治理理措施，以最最少的投资取取得最佳的工工程效果。崩塌与危岩防防治总的原则则可以概括为为16字方针：“因地制宜、技技术先进、经经济合理、保保护环境。”2．工程措施设设计思路防治的目的并并不是一定要要阻止崩塌落落石的发生，，而是要防止止其带来的危危害。崩塌防治措施施可分为防止止崩塌发生的的主动防护和和避免造成危危害的被动防防护两种类型型。具体方法的选选择取决于崩崩塌历史、潜潜在崩塌特征征及其风险水水平、地形地地貌及场地条条件、防治工工程投资和维维护费用等。。（1）主动防治基基本方法支撑、遮挡、拦截、、围护、嵌补补、锚固及注注浆、挂网喷喷射混凝土、、清除和排水水等。嵌补支撑锚固①支撑技技术支撑是是指对对悬于于上方方、以拉断断坠落落的悬悬臂状状或拱桥状状等危危岩采采用墩墩、柱柱、墙墙或其其组合合形式式支撑加加固，，以达达到治治理危危岩的的目的的。支撑技技术主主要适适用于于：坠落式式危岩岩倾倒式式危岩岩具有岩岩腔的的滑塌塌式危危岩倾倒式式危岩岩坠落式式危岩岩滑塌式式危岩岩坠落式式危岩岩支撑撑当危岩岩下部部具有有一定定范围围向内凹凹的岩岩腔、、岩墙墙底部部为承载力力较高高且稳稳定性性好的的中风化化基岩岩、危危岩体体重心心位于岩岩腔中中心线线内侧侧时，，宜采用用支撑撑技术术进行行危岩治治理。。坠落式危危岩支撑撑滑塌式危危岩需要要使用支支撑技术术是应将将支撑体体底部削削成内侧侧倾斜坡坡或台阶阶。支护墙危岩支撑撑支撑底部部应分台台阶清除除至中风风化岩层层，确保支撑撑体的自自身稳定定性。支撑体与与危岩底底部接触触区域的的一大厚厚度应采采用膨胀胀混凝土土。一般情况况下，具具有支撑撑条件时时优先使使用支撑撑技术。。承载性墙墙撑防护性墙墙撑墙撑柱撑预应力格格栅支撑墙柱支撑防护性墙墙撑②锚固技术术板状、柱柱状和倒倒锥状危危岩体极易发生生崩塌错错落，利利用预应力锚锚杆或锚锚索可对其进进行加固固处理，，防止崩塌塌的发生生。锚固工程程锚固桩锚固技术术锚杆技术术是指采采用普通通（预应应力）锚锚杆、锚锚索、锚锚钉进行行危岩治治理的技技术类型型。包括预应应力锚杆杆、非预预应力锚锚杆、自自钻式预预应力锚锚杆及预预应力锚锚索。③灌浆技术术危岩体中中破裂面面较多、、岩体比比较破碎碎时，为为了增强强危岩体体的整体体性，宜宜进行有有压灌浆浆处理。。灌浆孔孔宜陡倾倾，倾角角中不大大于45°并在裂缝缝前后一一定宽度度（一般般3.0~5.0）内按照照梅花桩桩型布设设.灌浆孔应应尽可能能穿越较较多的掩掩体裂隙隙面尤其其是主控控结构面面；灌浆浆材料应应该具有有一定的的流动性性，锚固固力要大大。灌浆加固固固结灌浆浆可增强强岩石完完整性和和岩体强强度。经经验表明明水泥灌灌浆加固固可使岩岩体抗拉拉强度提提高，相相当于安安全系数数提高50%以上。当危岩体体顶部存存在大量量较显著著的裂缝缝或危岩岩体底部部出现比比较明显显的凹腔腔等缺陷陷时，宜宜采用封封填技术术进行防防治。顶顶部裂缝缝的封填填的目的的在于减减少地表表水下渗渗进入危危岩体的的速度及及数量。。④排水技术术排水技术包括括危岩体周围围的地表截水水、排水和危危岩体内部排排水、地表截截水、排水沟沟应根据危岩岩体周围的地地表汇流面积积确定，通常常采用地表明明沟，其断面面尺寸由地表表汇流面积计计算确定，由由浆砌块石浆浆砌条石构成成，底部地基基填土时压实实度不小于85%，也可在危岩岩体侧部稳定定岩体内凿槽槽作排水沟。。通过修建地表表排水系统，，将降雨产生生的径流拦截截汇集，利用用排水沟排出出坡外。对于于滑坡体中的的地下水，可可利用排水孔孔将地下水排排出，从而减减小孔隙水压压力、减低地地下水对坡体体岩土体的软软化作用。疏干岸坡与排排水防渗一般为5m排水工程纵坡不小于5%⑤清除技术在危岩体下方方地表坡度比比较平缓、具具有0.5~1.0倍陡崖高度的的地形平台上上无重要建构构筑物及居民民居住或危岩岩下方具有有有效防御措施施条件下，可可采用清除处处理。°（2）被动动防护技术被动防护技术术包括拦石墙墙、拦石栅栏及森森林防护等技技术。①拦石墙陡崖或山坡上上危岩数量多多、存在勘察察遗漏或治理理难度较大时时，以及对危危害对象存在在威胁的地段段，当自然坡坡度角小于35°并存在一定宽宽度的地表平平台时，宜设设置拦石墙。。拦石网及拦石石栅栏当陡崖或山坡坡下部坡度大大于35°且缺乏一定宽宽度的平台而而不具备建造造拦石墙的条条件时，可采采用拦石网及及拦石栅栏。。拦石网包括括半刚性和柔柔性两大类，，前者一般称称为拦石栅栏栏，后者一般般为狭义的拦拦石网。②修筑拦挡建筑筑物对中、小型崩崩塌可修筑遮遮挡建筑物或或拦截建建筑物。拦截截建筑物有落落石平台、落落石槽、拦石石堤或拦石墙墙等，遮挡建建筑物形式有有明洞、棚棚洞等。明洞棚洞③森林防护当陡崖或山坡坡坡脚不存在在平台或危岩岩威胁不太严严重时，可以以通过植树造造林防治危岩岩崩塌。森林林类型应为乔乔木，尽可能能构建乔灌草草相结合的生生态系统。④软基加固保护和加固软软基是崩塌防防治工作中十十分重要的一一环。对于陡陡崖、悬崖和和危岩下裸露露的泥岩基座座，在一定范范围内喷浆护护壁可防止进进一步风化，，同时增加软软基的强度。。若软基已形形成风化槽，，应根据其深深浅采用嵌补补或支撑方式式进行加固。。⑤线路绕绕避对可能能发生生大规规模崩崩塌的的地段段，即即使是是采用用坚固固的建建筑物物，也也经受受不了了大型型崩塌塌的破破坏，，故铁铁路或或公路路必须须设法法绕避避。（3）主主动~被动联联合防防治①锚固~拦挡联联合技技术锚固~拦挡技技术主主要是是针对对整个个危岩岩防治治工程程而言言的，，体现现了危危岩治治理与与拦挡挡相结结合的的防治治理念念。将将危岩岩单体体的锚锚固防防治和和危岩岩单体体之间间漏勘勘危岩岩防治治共同同考虑虑，弥弥补了了目前前危岩岩勘察察精度度不高高而可可能造造成灾灾害的的不足足。②锚固~支撑联联合技技术锚固~支撑联联合技技术主主要针针对复复合型型危岩岩体，，锚固固~支撑联联合技技术尤尤其适适用于同时时具