崩塌块体成因分析及防治策略探究

时间:2022-07-07 05:26:27

崩塌块体成因分析及防治策略探究

摘要:崩塌块体是地质灾害中十分常见和重要的一种。本文首先分析了崩塌块体的成因分析,然后提出了具体的防治策略措施,具有重要的意义和价值,供大家借鉴参考。

关键词:根本因素,促发因素,危岩体,SNS柔性防护系统,静态爆破技术

Abstract: the collapse of block of geological disaster is a very common and important one. This paper first analyzes the collapse of block factors, and then put forward the concrete measures to control strategy, and has important significance and value, for everybody reference.

Keywords: fundamental factors, precipitating factor, dangerous rock mass, SNS flexible protection system, static blasting technology

中图分类号: P642.21文献标识码:A 文章编号:

一、崩塌块体的成因

崩塌是指陡峻斜坡上的危岩体在重力作用下脱离母体的崩落现象,是高山峡谷地区普遍发育的地质灾害之一。崩塌的诱发因素应分为根本因素和促发因素。根本因素就是促发因素的前提,崩塌的根本因素是卸荷作用。崩塌一般发生在坚硬岩地区的高陡边坡,因为河流切割、人工开挖或地壳运动形成的高陡边坡,应力重新分布后在边坡卸荷区内形成张拉张裂缝,并与其它裂隙和结构面组合,逐步贯通形成危岩体。促发因素就是促发崩塌灾害发生的直接因素,如地震、降雨、冻胀、人为活动等等。因为崩塌灾害的根本因素基本相同,下面讨论的是促发因素。

1.地震

地震是山区多发的自然灾害,地震促发崩塌灾害,陡立的危岩体,自身为非稳定体,受到地震的影响,裂隙被拉张,块体崩落,使得崩塌灾害发生。此种灾害发生的严重性与地震烈度,震中距,岩体的风化程度、节理裂隙的发育程度有关。

2.降雨

在降雨季节,水流会对危岩体原有裂隙进一步冲蚀,使裂隙进一步扩展,水流还能够软化岩体的结构面,增加静水压力,降低抗剪强度破坏岩体平衡,促发危岩体的崩落。降雨对崩塌的影响相当的普遍,主要取决于危岩体自身节理裂隙的发育程度。

3.冻胀

在我国北方,以及有冻融交替的非永冻地区,冻融循环对危岩体的破坏作用相当大。危岩体的节理和裂隙内在雨水季节积水,等到寒冷的季节来临,水凝结成冰,体积膨胀,会加大节理和裂隙,几个冻融交替下来,原本稳定的岩体,也会变成危岩体,原来的危岩体,会更快的崩落下来。冻胀对北方地区的危岩体影响相当大,裂隙越是发育、积水越多,它的破坏性就越大。

4.人为工程活动

人为工程活动能够改变危岩体的应力状态,影响危岩体的稳定性。人为工程活动主要以几种形式影响危岩体,第一种是增大危岩体的临空面,第二种是降低了危岩体的整体性,第三种是工程震动影响危岩体。

当然,崩塌的促发因素还有很多,比如风化,地应力变化等等,但是究其主要的促发因素,还是以上四种。我们更应该清楚的是崩塌灾害的发生往往不是一种促发因素造成的,大部分都是几种促发因素相互作用的结果,所以当我们分析具备崩塌可能性的危岩体的时候,要综合考虑其促发因素,以求最切合实际的分析结果。

二、崩塌块体的防治策略措施

崩塌的预防方法和治理方法在我们岩土工程界一直没有详细的区分,所以导致面对大部分崩塌灾害时都采用相同的方法,没有分清哪些是需要预防的,哪些是需要治理的,这样会将所有的潜在危岩体划分的危岩体里面,会大大浪费工程材料,而且也不科学。

1.崩塌的预防方法

由于崩塌大都在山区,对铁路、公路,电缆等等都有不同的破坏力。国情决定我们很难对所有危岩体进行监测,这样,预防就显得尤为重要了。崩塌的预防方法就是对现在稳定但将来有可能发展成为危岩体的岩体而采取的一些有效的工程措施。我们在分析岩体稳定性时应该考虑多种促发因素,将各种促发因素量化,来确定出主要促发因素。确定促发因素的方法有很多,我们可以采用系数法,也可以采用工程类比法。当已经确定出危岩体的主要促发因素后,就有必要采取相应的预防方法(表1)来进行防护。下列预防方法在崩塌治理方法中会详细介绍。

2.崩塌的治理方

崩塌的治理方法是对危岩体采取一定的工程措施,来维护岩体下方工程的安全。方法与防护方法有相同之处,但是也有区别,相同点就是,都是为了防止崩塌灾害的发生,不同点就是对象有所不同,预防方法的预防对象发生崩塌的可能性远小于治理方法的治理对象。针对治理对象的不同促发因素,我们有以下一些工程防止方法可以采用。

(1)锚固法

锚固法是崩塌治理中非常有效的一种方法,对于具有主要拉张裂隙的危岩体,锚固法具有很强的加固效用,使危岩体与基岩之间的整体性加强了,削弱了拉张裂隙的破坏作用。对于结构面比较破碎的危岩体就应该结合其他方法了,可以结合挂网的方法,然后定期清理网内崩落碎石。这种方法对 挂网点的布置要求很高,要选择稳定的点,注意考虑崩落的整体性,否则可能会造成严重的一次性破坏。这种方法适合用于治理多种促发因素影响的危岩体(尤其是地震和冻胀)。

(2)排水

排水法适用于水侵蚀破坏岩体严重的地区,这种方法,首先在来水方向挖一些明渠进行排水,使地表径流不靠近岩体;其次可以在裂隙内注入沥青(或注浆法)等防水防蚀材料,这种组合方法很有效,能够大大降低水侵蚀对危岩体稳定性的影响。当然这种组合方法适合作为预防方法,对危岩体的治理还是要结合锚固法或者其他能够提高危岩体和基岩整体强度的方法。这种方法适合应用在降雨对危岩体影响较大的地区。

(3)SNS柔性防护系统技术

SNS柔性防护系统技术是一种新型的边坡、危岩体防治技术,它的使用对象主要是山岭重丘地区高陡岩质边坡。此种方法对复杂促发因素影响的危岩体是一种有效的治理方法,尤其是对复杂促发因素引起的危岩体碎石崩落较多的危岩体十分有效,不但漏石率低,而且费用也不高,现在已经有成型的产品和技术。

(4)静态爆破技术

静态爆破技术可在无振动、无飞石、无噪音、无污染的条件下破碎或切割岩石,而且爆破时不会损坏周围的任何物体,又能达到破碎岩石的目的。因此对体积较大的危岩体可选择采用静态爆破的方法处理,然后对爆破之后的小块危岩体进行人工清除。在对体积较大的危岩体进行静态爆破时,应通过自上而下,台阶式分层逐一的爆破清除。静态爆破技术对大的危岩体是一种十分有效的治理方法。对多种促发因素影响的危岩体是一种有效的处理方法,只是爆破后的人工搬运费较高,用此种方法处理危岩体的时候,应该结合工程经济的原理来适度采用其他工程措施。

三、结束语

(1)通过对崩塌灾害的诱因分析,将诱发因素分为根本因素和促发因素是合理的,不但能够揭示崩塌的历史演变过程,更能够对灾害的防护和治理提供指导性建议,因此对崩塌灾害的诱因分析是非常有价值的。

(2)根据崩塌灾害的诱因分析,将防治方法加以区分,虽然工程方法基本都是通用的,但是采用的强度是有根本性区别的,将防护和治理区分开来,使得工程方法更经济合理。

(3)以上介绍的多种崩塌灾害的防护和治理的方法不相矛盾,而且各种方法可以结合使用,以达到最佳的工程效果。要根据具体工程勘察情况,确定最安全、经济、合理的工程方法。

(4)对危岩体采取预防手段或是治理手段,主要取决于危岩体的破坏程度与促发因素的强度,所以给出相应的量化指标是至关重要的,为以后的研究工作指明了方向。

参考文献

[1] 骆银辉,胡斌,朱荣华,普兴如.崩塌的形成机理与防治方法[J].西部探矿工程,2008,(12).

[2] 王仁刚.静态爆破技术在崩塌治理中的作用[N].地质勘查导报,2008,2,( 4).

[3]李锦育.台湾崩塌地的分类与防治工法[J].山地学报,2010,19,(5)

注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

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