第40卷第18期 ・96・ 2 0 1 4年6月 山 西 建 筑 SHANXI ARCHITECTURE Vo1.40 No.18 Jun. 2014 文章编号:1009—6825(2014)18—0096—03 镇远县石屏山危岩体成因及裂隙特征分析 张摘俊何善立龙正谭 556000) {贵州省地质矿产勘查开发局101地质大队,贵州凯里要:从材料力学和地质构造作用应力角度入手,对镇远县石屏山危岩体成因和裂隙特征进行定性分析,并以此推测危岩体破 坏模式,得出其破坏模式为滑移式和错断式的结论,并提出相关治理建议,为危岩体定量分析计算提供充足的依据。 关键词:危岩,成因,裂隙特征 中图分类号:P642.5 文献标识码:A 镇远县石屏山位于贵州省东南,岩体受风化和构造作用影响 危岩体自身力学特性和构造应力对其的作用分析入手,以对危岩 较大,裂隙发育,加上该区危岩体多分布在高陡险峻之处,其在自 体成因和裂隙特征进行定性判断。身重力等作用下发生塑性变形,导致裂隙不断加深,从而发展形 1 危岩体形成环境概况 成崩塌体,因此裂隙对崩塌的形成起着重要的作用。本文重点从 1)地层岩性。研究区岩性主要以白云岩为主,岩体风化裂隙 从而杜绝一些不良影响的发生,又可以最大程度 免地质遭到破坏。在水位上,要统筹规划监测站网。地下水监测 些合理的措施,网就是以有限的点源取得的监测资料,对全区域的地下水动态变 的来保证人类的生命和财产安全等。对于灾害的不同,所以应急 化进行可靠的判断。监测站网的建设是在社会经济发展水平及 的处理办法也不同,但是必须坚持“以人为本”的原则,科学的救 其他客观因素的下,根据国家相关规范的要求,合理规划监 灾,并且要防止意外事故的发生。 测站及其数量,合理布置监测井位、监测项目及监测频次,以发挥 4监测站网的最大功能,并根据监测成果与资源管理的发展需求, 结语 很多地质灾害的发生都和当地的地下水环境改变有密切的 对站网进行修正及增设,逐步建立起一个布局科学、经济、合理、 关系,一旦出现地质灾害不论是对人们的正常生产生活还是对社 完整的研究地下水的水文要素变化,探索地下水运动规律,为地 会的经济发展都会造成一定的影响,因此,首先要从可持续发展 下水资源的合理开发利用和保护提供依据的地下水监测网络。 的角度出发,认识地下水环境变化与地质灾害关系,长期有效的 在监测水位的同时还要摸清地下水位变化规律,设定异常限值, 监控地下水环境变化,为有关部门所制定的防治措施提供依据, 对水位发生的异常变化做好分析研究,查清源头,对可能出现的 合理有效的解决地质灾害所带来的影响,保证国家社会正常生产 地下水环境变化做出科学的预测预报。 生活,减小灾害造成的损失。 参考文献: 3.2开发和利用措施 对于这项措施主要是由地理位置所决定的,在我国南方,地 [1]徐平.三峡库区涉水滑坡体稳定性的可靠度研究[D].西 下水资源长期处于饱和的状态,并且水资源的储量也很大,将会 安:长安大学,2011. 对地质结构产生冲击,这样很容易引发地质灾害,所以要对地下 [2] 徐继山.华北陆缘盆地地裂缝成因机理研究[D].西安:长 水积极的进行开发和利用,这样对于防止发生灾害有着显著的效 安大学,2012. 果。开发和利用地下水会使灾害发生降低,并使地质结构得到稳 [3] 陈远川.山区沿河公路水毁评估与减灾方法研究[D].重 定,还能对地下水更好的充分利用。 庆:重庆交通大学,2012. 3.3在紧急处理方面的措施 在紧急处理措施中,对于开采区环境的水文灾害,我们必须 [4] 马常春.青岛地区汛期突发性地质灾害现状、机理及预报预 警[D].吉林:吉林大学,2013. 要加强对其研究,建立起相应的动力学预测模型,对将要发生的 [5] 沈小辉.复杂地质条件下山区公路边坡稳定性评价及加固 灾害尽可能的提前预报,从而使一些地质灾害降到最低,并且可 方法研究[D].北京:北京工业大学,2012. 以为一些突发性的地质灾害提出科学的治理措施。例如,在地质 [6] 郑书彦.滑坡侵蚀及其动力学机制与定量评价研究[D].成 灾害发生之后,现场的工作可以根据上述的科学依据进而采用一 阳:西北农林科技大学,2002. On exploration for prevention of underground water environmental changes and geological disasters GAO Xing (西 ,le Survey Institute,the Sw ̄ey& Instate(Group)of勋洳 Production&Construction Corps Co.,/_td,Sh/hezi 832000,Ch/na) Abstract:The paper analyzes the influence of the underground water environment changes on the geological disasters,analyzes from the karst collapse and surface settlement and other aspects,and makes out respective prevention measures for the geological disasters,SO as to provide some reference for the disaster prevention and hazard control of related departments. Key words:underground water environment,geological disaster,prevention measures 收稿日期:2014・04-09 作者简介:张俊(1982一),男,硕士,助理工程师; 何菩立(1982一),男,硕士,助理工程师 龙正谭(1989-),男,硕士,助理工程师 爹 荤 张俊等:镇远县石屏山蓐岩体成因及裂隙特征分析 ・97・ 和构造较发育,裂隙主要为铁质胶结,结合程度一般,岩体较破碎~ 直平面上的分布区间只能在45。~135。和225。一315。之间(见图 较完整,呈裂隙块状、块状结构,为较硬岩。2)地形地貌。研究区 1),由图1可以判断,危岩带不存在垂直方向上的剪裂面,因此危 属构造一溶蚀斜坡地貌,多山谷的山地地形,地形切割较深、第四 岩体没有在垂直方向上形成构造节理裂隙,并由此推断,在危岩 系覆盖层较薄、地形坡度较陡,总体上北高南低,地形呈上缓中陡 体垂直方向上形成的裂隙应为风化裂隙,该裂隙延伸长度较浅, 下缓和上缓中、下陡状,上部坡度约l0。一3O。,中下部较陡段坡度 难以达到贯通整个危岩体,因此危岩体沿该类裂隙失稳崩塌的可 一般约40。~85。,部分地段为陡崖,危岩多分布于该段。斜坡地 能性较小。 22 5。 41 带分布少量第四系,坡面植被发育,陡崖地带基岩基本裸露,植被 较少。最高点位于北侧山顶,海拔高程662.50 m,最低点位于东 侧老大桥河床,海拔高程454.50 m,相对高差208.O0 m。危岩带 即位于陡崖地带,危岩带高程488.O0 m一563.O0 m,相对高差 75.O0 m。3)地质构造。研究区位于镇远县县城内,该县城属镇 向 一一 ‘ - 远大断层的北盘(上盘),镇远断层倾向北,倾角约7O。,上下盘均 为石冷水组白云岩,破碎带宽约6 m,为断层角砾岩。研究区内存 在镇远大断层的一分支正断层从研究区中部呈南北向通过,倾向 西,倾角约65。,上下盘均为石冷水组白云岩,破碎带宽约2 m,为 断层角砾岩。除上述断层外,危岩带及其附近无其他断层通过。 岩层呈单斜产出,产状280。一290。L3。~6。。受区域性构造影 响,岩体构造裂隙发育,据统计分析,主要发育两组构造裂隙,产 状分别为162。L87。,222。L87。。 2危岩体基本特征 石屏山危岩体典型危岩体基本情况见表1。 表1 典型危岩体基本情况 危岩 失稳 危害 裂隙切割特征 基座特征 编号 模式 程度 1号 倾倒 严重 危岩被陡倾裂隙切割成柱状,又 基座已剥落掉块形成浅 被层面裂隙切割而与母岩脱离 岩腔 6号 滑移 严重 被层面裂隙和裂隙240。L39。 危岩被陡倾裂隙切割成板状,又 基座为白云岩,较完整, 切割而与母岩脱离 稳定 9号 滑移 严重 危岩被陡倾裂隙切割成柱状,又 基座为白云岩,较完整, 被层面裂隙切割而与母岩脱离 稳定 3危岩体成因特征分析 石屏山坡面陡直,局部坡面甚至大于9O。,局部岩体在不利的 地形条件下形成临空侧方向的外倾状态,导致岩体自身重力存在 向临空侧方向的分力,该分力形成岩体向坡面临空侧发生倾覆或 滑动的可能,并造成岩体的弹性形变,根据材料力学…蠕变理论, 随着时间的推移,弹性形变逐渐向塑性形变转换;坡面岩体受植物 根劈作用、降水溶蚀作用等影响,形成风化裂隙,同时,岩体受构造 作用影响,形成构造裂隙,这两类裂隙即为岩体强度的最弱点,根据 材料力学原理,塑性变形最容易在材料强度最低处发生。因此,在 岩土自身重力作用下,坡面临空侧岩体的弹性形变将沿其风化裂 隙和构造裂隙逐渐发生塑性变形,从而发生崩塌等地质灾害。 4危岩体裂隙特征分析 石屏山危岩体裂隙主要分为非构造裂隙和构造裂隙两大类, 非构造裂隙主要由外动力作用形成,如风化作用等,该类裂隙延 伸较浅,常局限于地表浅处。构造裂隙主要为经过石屏山的断层 产生,该类裂隙延伸长,常形成贯通裂隙。根据安德森断层应力 模型 J,当最大应力 作用方向垂直,最小应力 作用方向水平 时,形成正断层,当最小应力 作用方向垂直,最大应力6。作用 方向水平时,形成逆断层。剪裂面锐角的角平分线为最大应力 作用方向,其钝角平分线为最小应力南作用方向。石屏山地区地 质构造结构主要为镇远大断层的分支断层,该断层为正断层,因 此该断层在石屏山地区形成的最大应力艿,作用方向为水平方向, 由安德森断层应力模型可以推断,该应力6。形成剪裂面方向在垂 司一 31 5。 & 13 5。 图1危岩体裂隙走向图 5危岩体破坏模式特征分析 石屏山危岩体多为顶部发育延伸长度较浅的风化裂隙,基座 处受岩体层面裂隙控制形成贯通滑动面,由于危岩体背侧多未形 成贯通裂隙,因此,危岩体发生倾倒破坏的可能性较小,但随着危 岩体背侧裂隙塑性变形的加深,将产生对危岩体的两种破坏 模式 : 一种破坏模式发生在坡面坡度相对较缓区段,该区段危岩体 背侧风化裂隙在危岩体自身重力形成的长期应力过程中将逐渐 发生塑性变形,从而不断加深裂隙长度,最终导致危岩体沿裂隙 面发生向临空侧的滑动,形成滑移式崩塌。 另一种破坏模式发生在坡面坡度较陡区段,该区段危岩体在 其自身重力作用下形成往临空侧方向的拉应力,由于危岩体顶部 裂隙为风化裂隙,该类裂隙延伸较浅,未贯通危岩体,因此在临空 侧拉力作用下,按照岩体力学原理,危岩体将发生与垂直方向呈 45。角的拉裂式破坏,形成错断式危岩体。 6危岩体治理建议 对石屏山危岩体治理,建议以消除其自重引起的塑性变形为 主,结合对风化裂隙的封堵手段,以防止风化作用的加深,建议采 用预应力锚索和封堵岩顶裂隙的工程治理方法进行治理。 7结语 贵州省黔东南州境内多灰岩、白云岩质危岩体分布,其基本 特征与石屏山有较多类似之处,所以研究石屏山危岩体具有一定 的代表意义,石屏山危岩体特征如下:1)危岩带坡面陡直,植被发 育较差;2)危岩体变形成因主要为岩体所在坡面陡直,岩体长期 的塑性变形导致岩体顶部原有裂隙加深,从而失稳崩塌;3)影响 危岩体稳定性的裂隙主要是非构造裂隙,即风化裂隙,该类裂隙 延伸浅,但在岩体自重和风化作用下会逐渐加深,从而导致危岩 体失稳;4)推断危岩体破坏模式主要为滑移式和拉裂式;5)对危 岩体治理应以消除其自重引起的塑性变形和减轻危岩体裂隙风 化为主。 参考文献: [1] 刘鸿文.材料力学[M].第4版.北京:高等教育出版社, 20o4. [2] 李德伦,王恩林.构造地质学[M].吉林:吉林大学出版社, 2oo1. [3] 常士骠,张苏民.工程地质手册[M].第4版.北京:中国建 筑工业出版社,2007. .98. 第4O卷第18期 2 0 1 4年6月 山 西 建 筑 SHANXI ARCHITECTURE Vo1.40 No.18 Jun. 2014 ・施工技术・ 文章编号:1009—6825(2014)l8-0098—02 车站及明挖区间主体结构渗漏水堵漏处理 侯菊芳 (江西交通职业技术学院,江西南昌330013) 摘要:对车站及明挖区间主体结构渗漏水的堵漏处理技术进行了探讨,简单介绍了主要的堵漏材料,详细对混凝土表面湿渍、变 形缝、施工缝、混凝土裂缝等防水堵漏措施及工艺进行了阐述,并提出了质量要求,以提高渗漏水堵漏的施工水平。 关键词:渗漏水,堵漏,变形缝,混凝土 中图分类号:TU761.11 文献标识码:A 1 工程概况 微湿渍时,则需按照以下程序进行堵水。在存在表面湿渍处中心 cm~50 cm向周围钻孔布设注浆管,孔深为10 em 车站为明挖3层或1层两跨框架10 m岛式站台,车站主体及 部位以间距30 停车线明挖段采用明挖顺作法施工,基坑采用800 mm厚地下连 左右(底板为15 cm左右)。注环氧树脂进行止水处理。2)变形缝渗漏水堵漏施工。a.变形缝渗漏水防水堵漏,用到 续墙+内支撑(第一道钢筋混凝土支撑及 00钢管支撑)支护体 改性环氧树脂等。b.变形缝渗漏水防水 系。在车站及明挖区问主体结构施工已经完工后,发现结构局部 的堵漏材料有水泥浆液、见图1。C.变形缝渗漏水防水堵漏施工程序:凿槽一清 地方存在着渗漏水的现象,必须立即采取有效的措施进行封堵。 堵漏方案,理界面一下半圆铁皮一封缝埋件一试水检查一洗干界面一注浆 根据设计和相关规范要求,必须对渗漏水部位进行堵漏处理。 止水一清理界面。d.变形缝渗漏水防水堵漏施工方法:根据渗水 2主要堵漏材料 1)改性环氧树脂;2)快速堵漏灵或者双快水泥;3)水泥基结 晶材料。 情况开槽,开槽深度在5 cm一10 cm范围内(底板的开槽深度为 12 em一15 cm范围内),开槽宽度在8 cm一10 cm范围内;清理原 3防水堵漏措施 3.1 项板渗漏水的划分 有嵌缝材料,平整界面;制作灌注化学注浆材料用的半圆铁皮通 道,也可采用Ps聚乙烯高泡条或抽管作为注浆通道;连接注浆管 与半圆铁皮或高泡条;根据渗水情况打设注浆管,打设深度根据 根据施工特点,底板、侧墙、顶板渗漏水部位分为以下几种情 现场实际情况而定;埋设半圆铁皮或聚乙烯高泡条,配置好堵漏 况:1)混凝土表面湿渍;2)变形缝渗漏水;3)施工缝、混凝土裂缝 灵或双快水泥,并采用燕窝填泥方式在变形缝的门字形部分埋设 渗漏水;4)点渗漏水。 固定铁皮或高泡条;由于底板变形缝预埋了注浆管,在压注改性 环氧树脂浆液前先注水泥浆液止水;压注改性环氧树脂浆液:设 3.2渗漏水的具体处理方法 1)混凝土表面湿渍(底板、侧墙、顶板)。a.将混凝土表面裂 排水及注浆管6根;施作刚性抹面保护层,水泥:河砂=1:1.5~ 纹渗水处擦洗干净,距最外侧裂纹5 cm处也要擦洗干净。b.用 1:2.0的防水砂浆分两次封平变形缝角钢空腔。 钢丝刷或砂纸将以上清洗干净的地方打毛,同时用水将表面的灰 3)施工缝、混凝土裂缝渗漏水防水堵漏施工。a.施工缝、混 尘及杂物冲洗干净。e.将水泥基结晶材料和水按照一定的比例 凝土裂缝渗漏水防水堵漏方案,见图2。b.施工缝、}昆凝土裂缝渗 (一般水泥结晶基材料:水=1:0.3~1:0.5)配置好,待打毛的表 漏水防水堵漏程序:凿V形槽一抽管或埋高泡条一涂刷水泥结晶 面看起来是湿润的,但用手摸上去不沾水时,用毛刷刷上配置的 材料一注浆止水一洗干界面一涂刷水泥结晶材料一防水砂浆。 浆液。d.在涂刷过程中,必须沿着同一方向,厚度为0.5 mm一 e.施工缝、混凝土裂缝渗漏水防水堵漏施工方法。找准渗水部 1.0 mm左右,待表面干燥即初凝后,再沿着与前次交叉的方向再 位,将周围杂物清理干净,待周围干燥后,在渗水处凿V形槽,深 涂刷一次。e.涂料初凝后,及时进行洒水养护,养护时间不得小 度一般在5 cm一10 cm范围内(底板开槽深度在12 cm一15 cm范 于3 d,如发现还有轻微湿渍时,重复涂刷水泥基结晶材料(十字 围内);开槽宽度在8 cm一10 cm范围内;用水和钢丝刷将凿好的 交叉方向涂刷)。f.如果经过以上工序施工混凝土表面仍然有轻 地方清洗干净,不得有浮渣及其他杂物,并用干棉纱吸干水;将水 The causes of unstable rocks and characteristics of the fractures in Shipingshan of Zhenyuan county ZHANG Jun HE Shan・・li LONG Zheng・・tan (Guizhou Geology&Mining SurveyDevelopmentBureauNo.101 Geology ,Kaili 556000,China) Abstract:By the method of mechanical stress and the perspective of the geological structure,to analysis the causes and characteristics of frac— tured of the unstable rock in Shipingshan of Zhenyuan county,and thus presumably the failure mode of the unstble rocks.Conclauded the failure mode of the unstable rocks is slip dislocation type and faulted type,and recommendations related to governance,as a quantitative analysis the unstble rocks proviade sufficient basis for the calculation. Key words:unstable rock,causes,fracture characteristics 收稿日期:2014—04—15 作者简介:侯菊芳(1976-),女,副教授