鳳城危巖位于長壽區桃花溪北岸谷坡, 起于長壽區百年廣場, 止于桃花溪電廠, 危巖帶總長4.8km, 標高164.97m~356.06m, 相對高差191.09m, 為呈近南北走向的河谷岸坡地貌。由于受地層巖性、地質構造、地震及雨水作用, 巖體裂隙較發育, 巖體破碎, 形成多個不穩定的危巖單體。2000年以來, 該危巖帶不時出現崩塌、掉塊、落石造成: (1) 國家投資1.7億元的長壽污水處理廠的φ1200污水主管長2.2km; (2) 長壽區自來水廠和長壽區下半城唯一的一條φ800供水主管長0.50km; (3) 包括百年廣場、光宇小區、長壽區看守所、騎鞍小區、富麗桃園、林莊錦園、地稅花園、區人武部、教師進修學校、長壽中學、長一中等, 涉及人口6481人; (4) 校騎路0.8km, 擬建移民復建公路1km;移民所用高壓電線、天然氣管網和通訊線路等; (5) 三、四期移民安置規劃區及長壽區文物單位——林莊學堂; (6) 三個電站 (三洞溝、三洞、花灘) 總投資4850萬元。因此, 整治危巖、消除隱患, 對鳳城危巖進行治理是非常必要和迫切的。治理工程能帶來較好的經濟效益、環境效益和社會效益。
1 自然地質背景
長壽區位于重慶市東部, 距重慶市主城區約87km。該區東鄰涪陵區, 西鄰渝北區, 是重慶市重要的化工工業衛星城市;地處于梁平向斜近核部附近的南東翼, 內褶皺發育, 且侵蝕作用強烈, 屬低~中山, 構造侵蝕河谷岸坡地貌區。
鳳城危巖位于桃花溪北岸谷坡, 起于長壽區百年廣場, 止于桃花溪電廠, 兩層陡崖總長4.8km。一級陡崖走向93~5°, 區內發育長度2.49km, 分布高程為325m~361m, 相對高差10m~30m, 陡崖坡角60°~89°;二級陡崖走向48°~10°, 全長2.31km, 分布高程359m~303m, 相對高差10m~30m, 陡崖坡角65°~89°。陡崖下部為斜坡地形, 坡角一般15°~35°。地勢總體上西高東低, 標高164.97m~356.06m, 相對高差191.09m?？傮w呈近南北走向的河谷岸坡地貌。
2 危巖發育特征
鳳城危巖位于桃花溪北岸谷坡, 起于長壽區百年廣場, 止于桃花溪電廠, 主要有兩層陡崖合計長4.8km, 其巖性為侏羅系中統上沙溪廟組砂巖, 呈“長條”展布。地勢總體上西高東低 (桃花溪) , 標高164.97m~356.06m, 相對高差191.09m, 呈近南北走向的河谷岸坡地貌。
鳳城危巖帶全長4.8km, 分為15個危巖段, 根據危巖帶巖體結構面發育程度及組合特征、切割塊體的變形破壞機制及所處位置等情況, 劃分為167個危巖單體。每個危巖段發育1~34個危巖體, 間斷分布于兩級陡崖上, 總體積53988.53m3, 屬特大型危巖帶;危巖體相對高度10m~30m屬低~中位危巖體;危巖單體破壞模式包括為墜落式、傾倒式、滑移式等。危巖單體沿陡崖走向上總長度為1284.6m, 占陡崖總長度的26.76%。危巖卸荷帶寬度一般3.6 m~1 6.7 m。
該危巖帶裂隙較發育, 經多組裂隙切割形成危巖單體, 危巖體破壞模式以傾倒為主, 墜落式、滑移式相對較少。目前該危巖帶多個危巖體處于基本穩定~欠穩定狀態, 此危巖帶的形成已進入成熟期, 逐漸趨于臨崩狀態。如B1~B3危巖特征見表1。
3 影響因素及形成機制
3.1 影響因素
危巖的形成包括內部條件和外部條件兩類, 內部條件包括地層巖性、坡體結構、高陡臨空面;外部條件包括降雨、風化、地震、溫度、植被、人類工程活動等。綜合分述如下。
地層巖性:區類巖石為砂巖與粉砂質泥巖互層, 厚度較大的硬質巖石 (砂巖) 形成陡崖, 軟質巖石 (粉砂質泥巖) 因遇水易崩解、開裂、軟化等而形成斜坡。巖石軟硬相間, 因差異風化, 粉砂質泥巖逐漸風化剝蝕形成凹腔, 在上覆巖體的自重作用下, 基座的軟質巖石發生壓縮流變及剪切流變, 對陡崖帶上部巖體破壞起控制作用。
裂隙發育狀況:裂隙對危巖塊體的形成和破壞起決定性因素。據野外地面調查及探槽揭露, 區內荷裂隙較發育, 貫通性好, 多無充填或少量充填粉質粘土, 結合差, 與層面組合, 切割巖體形成獨立塊體。
高陡臨空面:勘查區危巖陡崖段高一般15m~30m, 為兩級陡崖, 近于直立, 是崩塌形成的內部條件之一。
風化作用:風化作用加速了危巖體裂隙的擴展, 裂面強度降低, 差異風化形成凹腔巖穴, 促進了危巖體的失穩。
水的作用:測區降雨量大, 加之局部陡崖上城市生活污水的無序排放, 促進了巖體與基座的風化作用, 產生靜水壓力, 同時水對裂隙內充填物質有軟化作用, 在流動時還能帶走細粒物質, 降低縫內充填物的凝聚力, 惡化危巖體穩定性。
植物作用:樹木的根劈作用, 將破壞巖體整體性, 同時又對局部塊體有加固作用。
溫度:溫度作用的差異使危巖體呈不均勻受熱狀態, 加快巖體的風化作用, 尤其對軟質巖體和裂縫的充填物尤為明顯;在溫度變化過程中產生的熱脹冷縮作用始終保持向下位移的總趨勢, 為崩塌發育中的積極因素之一。
地震:勘查區地震基本烈度為Ⅵ度, 在地震水平作用力的影響下, 易引起危巖體穩定性降低及誘發失穩。
3.2 形成機制
鳳城危巖主要的巖體破壞形式為滑移、傾倒和墜落。隨裂隙不斷發展及軟弱基座不斷風化侵蝕作用, 在暴雨等作用下, 將轉化為崩塌破壞。據區內危巖現狀空間幾何特征、結構面組合特征分析, 危巖塊體崩塌失穩主要為滑移式、傾倒式、墜落式三種破壞模式。
墜落式:受風化作用, 地下水作用及人類工程活動等因素, 陡崖基座泥巖的風化、軟化、崩解, 形成凹巖腔, 危巖體下部臨空, 同時受陡傾結構面的影響, 在自重力等的影響下, 易形成墜落型破壞模式, 發生崩塌。經調查及計算綜合確定, 區內墜落式危巖體共10塊。
滑移式:受較平緩結構面的切割, 同時部份基座泥巖的風化、軟化、崩解, 形成凹巖腔形成危巖體, 危巖體在自重力等作用下剪切變形, 發生滑移型破壞。經調查及計算綜合確定, 區內滑移式危巖體共45塊。
傾倒式:指處于陡巖上的巖體向外凸出, 受裂隙的切割, 高陡拉張裂隙傾向臨空面, 在重力、降雨作用下危巖體繞下部基座支點向坡外發生轉動傾倒崩落, 發生傾倒式型破壞。經調查及計算綜合確定, 區內傾倒式危巖體共112塊。
巖石崩塌或墜落具有突發性、運動速度快、能量大的特點。崩落前往往毫無征兆, 突然發生, 監測、預報的難度很大。崩塌體可能的運動方式包括墜落、跳躍和滾動或幾種方式的組合, 無論哪種運動方式, 均有速度快、能量大、破壞力強的特征。崩塌體的破壞力取決于其速度、動能、落點和運移軌跡, 破壞力極大, 同時跳躍、滾動造成預測崩塌體運移軌跡和落點的難度加大。
4 治理對策
該危巖為三峽庫區地質災害整治項目, 規模大, 危害嚴重, 危巖分布于陡崖, 高差大, 治理難度高, 以保護當地居民及基礎設施等方面, 設計以錨固、支撐為主要措施, 并輔以排水工程、封閉凹腔、局部清危及配合長期監測進行綜合治理。
5 結論及建議
(1) 鳳城危巖帶全長4.8km, 呈“長條”展布, 分為15個危巖段, 根據危巖帶巖體結構面發育程度及組合特征、切割塊體的變形破壞機制及所處位置等情況, 劃分為167個危巖單體。每個危巖段發育1~34個危巖體, 間斷分布于兩級陡崖上, 總體積53988.53m3屬特大型危巖帶;危巖體相對高度10m~30m, 屬低~中位危巖體;危巖區地層有第四系全新統人工填土層、殘坡積層、崩坡積層、沖洪積層、更新統沖洪積層、侏羅紀中統上沙溪廟組地層;處于梁平向斜近核部附近的南東翼, 區內未見斷層, 單斜產出;地震基本烈度為VI度, 據《中國地震動參數區劃圖》GB18306-2001, 該區地震動峰值加速度為0.05g;該區地表水體及沖溝不發育, 區內形成以雙層為主體的斜坡水文結構特點, 即上部坡體結構松散巖類孔隙水和下部基巖裂隙水兩種類型;危巖單體破壞模式包括為墜落式、傾倒式、滑移式等危巖體穩定處于欠穩定狀態~基本穩定狀態。多年來危巖持續發展, 多數危巖單體形成, 穩定性差, 危巖危害下方居民、水管、廣場、電站、公路, 經濟損失巨大。
(2) 建議分段對危巖帶進行治理, 危巖治理以錨固、支撐為主要措施, 并輔以排水工程、封閉凹腔、局部清危及配合長期監測進行綜合治理。
摘要：鳳城危巖地形復雜, 由于受地層巖性、地質構造、地震及雨水作用, 2000年以來, 該危巖帶不時出現崩塌、掉塊、落石跡象。為防止危巖發生大規模的崩塌變形破壞, 威脅人民生命財產安全。文章對鳳城危巖發育特征及形成機制進行系統分析和定性評價, 得出了綜合治理方案。
關鍵詞：危巖體,發育特征,防治措施
參考文獻
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