崩塌地质灾害治理设计

崩塌地质灾害防治设计王亚军一、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、滑坡在在一定条件下下可互相诱发发、互相转化化：崩塌体击击落在老滑坡坡体或松散不不稳定堆积体体上部，在崩崩塌的重力冲冲击下，有时时可使老滑坡坡复活或产生生新滑坡。滑滑坡在向下滑滑动过程中若若地形突然变变陡，滑体就就会由滑动转转为坠落，即即滑坡转化为为崩塌。有时，由于滑滑坡后缘产生生了许多裂缝缝，因而滑坡坡发生后其高高陡的后壁会会不断的发生生崩塌。另外外，滑坡和崩崩塌也有着相相同的次生灾灾害和相似的的发生前兆。。3.崩塌灾害2008年11月22日，广西风山山危岩发生崩崩塌2008年11月22日，广西风山山危岩发生崩崩塌湖北省远安县县盐池河磷矿矿崩塌灾害1980年6月3日、湖北省远远安县盐池河河磷矿突然发发生了一场巨巨大的岩石崩崩塌。山崩时时，标高830米的鹰嘴崖部部分山体从700米标高处俯冲冲到500米标高的谷地地，在山谷中中形成南北长长560米、东西宽400米、石块加泥泥土厚度20米的堆积体，，崩塌堆积的的体积共100万立方米。最最大的岩块有有2700吨重。顷刻之之间盐池河上上筑起一座高高达38米的堤坝。构构成一座天然然湖泊。乱石石块把磷矿区区的五层大楼楼掀倒、掩埋埋，死亡284人，还毁坏了了该矿的设备备和财产，损损失十分惨重重。宜万铁路隧道道口崩塌2007年11月20日8时40分，宜万铁路路湖北省恩施施州巴东县，，木龙河段高高阳寨隧道进进口处，发生生岩崩，崩塌塌体堆积物方方量约3000立方米，巨石石将318国道掩埋约50米长的路段，，造成隧道进进口处铁架上上施工的4名民工死亡，，更为严重的的是一辆从上上海返回利川川途经此处满满载乘客的客客车也被崩塌塌体砸毁并掩掩埋。此次灾灾害共造成31人死亡，1人失踪，1人受伤。（1）根据坡地物物质组成划分分①崩积物崩塌塌：山坡上已已有的崩塌岩岩屑和沙土等等物质，由于于它们的质地地很松散，当当有雨水浸湿湿或受地震震震动时，可再再一次形成崩崩塌。二、崩塌的类类型②表层风化物崩崩塌：在地下下水沿风化层层下部的基岩岩面流动时，，引起风化层层沿基岩面崩崩塌。③沉积物崩塌：：有些由厚层层的冰积物、、冲击物或火火山碎屑物组组成的陡坡，，由于结构舒舒散，形成崩崩塌。④基岩崩塌：在在基岩山坡面面上，常沿节节理面、地层层面或断层面面等发生崩塌塌。（2）根据崩塌体体的移动形式式和速度划分分①散落型崩崩塌：在节节理或断层层发育的陡陡坡，或是是软硬岩层层相间的陡陡坡，或是是由松散沉沉积物组成成的陡坡，，常形成散散落型崩塌塌。②滑动型崩崩塌：沿某某一滑动面面发生崩塌塌，有时崩崩塌体保持持了整体形形态，和滑滑坡很相似似，但垂直直移动距离离往往大于于水平移动动距离。③流动型崩崩塌：松散散岩屑、砂砂、粘土，，受水浸湿湿后产生流流动崩塌。。这种类型型的崩塌和和泥石流很很相似。称称为崩塌型型泥石流。。（3）按分离面的的特性、形形状及其崩崩塌发生的的原因分类类①顺断层或风化层的崩塌

②沿裂隙面的的崩塌③探头崩塌（4）按崩塌的的破坏模式式①倾倒式式崩塌在河流峡谷谷区、黄土土冲沟地段段或岩溶区区等陡坡上上，岩体以以垂直节理理或裂隙与与稳定的母母岩分开。。通常坡脚脚遭受掏蚀蚀，在重力力作用下或或有较大水水平力作用用时，岩体体因重心外外移倾倒产产生突然崩崩塌。②滑移式崩塌塌③鼓胀式崩塌塌陡坡上不稳稳定岩体之之下存在较较厚的软弱弱岩层，上上部岩体重重力产生的的压应力超超过软岩天天然状态的的抗压强度度后软岩即即被挤出，，发生向外外鼓胀。随随着鼓胀的的不断发展展，不稳定定岩体不断断下沉和外外移，同时时发生倾斜斜，一旦重重心移出坡坡外即产生生崩塌。④拉裂式崩塌塌陡坡由软硬硬相间的岩岩层组成时时，由于风风化作用或或河流的冲冲刷掏蚀作作用，上部部坚硬岩层层在坡面上上常常突悬悬出来。突突出的岩体体通常发育育有构造节节理或风化化节理，在在长期重力力作用下，，分离面逐逐渐扩展。。一旦拉应应力超过连连接处岩石石的抗拉强强度，拉张张裂缝就会会迅速向下下发展，最最终导致突突出的岩体体突然崩落落。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。地貌是引起起崩塌的基基本因素。。一定的坡坡度和高差差是崩塌发发生的基本本条件。据据调查由坚坚硬岩石组组成的斜坡坡，当坡度度大于50°或60°，高差大于于50m时，才可能能发生崩塌塌。由松散散物质组成成的坡地，，当坡度超超过它的休休止角时可可能出现崩崩塌，一般般坡度大于于45°，高差大于于25m可能出现小小型崩塌，，高差大于于45m可能出现大大型崩塌。。黄土地区区，坡度在在50°以上才可能能发生崩塌塌。高山峡峡谷、悬崖崖陡岸多数数是崩塌易易发地段。。③地形地貌常发生崩塌塌落石地段段：1）峡谷陡坡坡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）诱诱发发崩崩塌塌的的外外界界因因素素很很多多，，主主要要有有：：①地地震震。。地地震震引引起起坡坡体体晃晃动动，，破破坏坏坡坡体体平平衡衡，，从从而而诱诱发发坡坡体体崩崩塌塌。。②融融雪雪、、降降雨雨。。大大雨雨、、暴暴雨雨和和长长时时间间的的连连续续降降雨雨，，使使地地表表水水渗渗入入坡坡体体，，软软化化岩岩土土及及其其中中软软弱弱面面，，从从而而诱诱发发崩崩塌塌。。③地地表表冲冲刷刷、、浸浸泡泡。。河河流流等等地地表表水水体体不不断断地地冲冲刷刷坡坡脚脚，，削削弱弱坡坡体体支支撑撑或或软软化化岩岩、、土土，，降降低低坡坡体体强强度度，，从从而而诱诱发发崩崩塌塌。。④不不合合理理的的人人类类活活动动。。如如开开挖挖坡坡脚脚，，地地下下采采空空、、水水库库蓄蓄水水、、泄泄水水、、堆堆（（弃弃））渣渣填填土土等等改改变变坡坡体体原原始始平平衡衡状状态态的的人人类类活活动动，，都都会会诱诱发发崩崩塌塌活活动动。。⑤还还有有一一些些其其他他因因素素，，如如冻冻胀胀、、昼昼夜夜温温度度变变化化等等也也会会诱诱发发崩崩塌塌。。地震震引引起起崩崩塌塌汶川川地地震震大大山山崩崩塌塌形形成成危危险险的的堰堰塞塞湖湖暴雨雨引引起起崩崩塌塌地表表冲冲刷刷2010年冬冬天天三三峡峡蓄蓄水水近近175米，，巫巫山山望望峡峡危危岩岩(高程程1200米，，总总体体积积112万方方，，危危岩岩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“因地制宜、技术先进、经济合理、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支撑技术支撑是指对悬悬于上方、以拉断坠落的的悬臂状或拱桥状等危岩岩采用墩、柱柱、墙或其组组合形式支撑加固，以以达到治理危危岩的目的。。支撑技术主要要适用于：坠落式危岩倾倒式危岩具有岩腔的滑滑塌式危岩倾倒式危岩坠落式危岩滑塌式危岩坠落式危岩支支撑当危岩下部具具有一定范围围向内凹的岩腔腔、岩墙底部部为承载力较高且且稳定性好的的中风化基岩、、危岩体重心心位于岩腔中心心线内侧时，，宜采用支撑技技术进行危岩治理。坠落式危岩支支撑滑塌式危岩需需要使用支撑撑技术是应将将支撑体底部部削成内侧倾倾斜坡或台阶阶。支护墙危岩支撑支撑底部应分分台阶清除至至中风化岩层层，确保支撑体的的自身稳定性性。支撑体与危岩岩底部接触区区域的一大厚厚度应采用膨膨胀混凝土。。一般情况下，，具有支撑条条件时优先使使用支撑技术术。承载性墙撑防护性墙撑墙撑柱撑预应力格栅支撑墙柱支撑防护性墙撑②锚固技术板状、柱状和和倒锥状危岩岩体极易发生崩塌塌错落，利用用预应力锚杆或或锚索可对其进行加加固处理，防止崩塌的发发生。锚固工程锚固桩锚固技术锚杆技术是指指采用普通（（预应力）锚锚杆、锚索、、锚钉进行危危岩治理的技技术类型。包括预应力锚锚杆、非预应应力锚杆、自自钻式预应力力锚杆及预应应力锚索。③灌浆技术危岩体中破裂裂面较多、岩岩体比较破碎碎时，为了增增强危岩体的的整体性，宜宜进行有压灌灌浆处理。灌灌浆孔宜陡倾倾，倾角中不不大于45°并在裂缝前后后一定宽度（（一般3.0~5.0）内按按照梅梅花桩桩型布布设.灌浆孔孔应尽尽可能能穿越越较多多的掩掩体裂裂隙面面尤其其是主主控结结构面面；灌灌浆材材料应应该具具有一一定的的流动动性，，锚固固力要要大。。灌浆加加固固结灌灌浆可可增强强岩石石完整整性和和岩体体强度度。经经验表表明水水泥灌灌浆加加固可可使岩岩体抗抗拉强强度提提高，，相当当于安安全系系数提提高50%以上。。当危岩岩体顶顶部存存在大大量较较显著著的裂裂缝或或危岩岩体底底部出出现比比较明明显的的凹腔腔等缺缺陷时时，④排水技技术排水技技术包包括危危岩体体周围围的地地表截截水、、排水水和危危岩体体内部部排水水、地地表截截水、、排水水沟应应根据据危岩岩体周周围的的地表表汇流流面积积确定定，通通常采采用地地表明明沟，，其断断面尺尺寸由由地表表汇流流面积积计算算确定定，由由浆砌砌块石石浆砌砌条石石构成成，底底部地地基填填土时时压实实度不不小于于85%，也可可在危危岩体体侧部部稳定定岩体体内凿凿槽作作排水水沟。。通过修修建地地表排排水系系统，，将降降雨产产生的的径流流拦截截汇集集，利利用排排水沟沟排出出坡外外。对对于滑滑坡体体中的的地下下水，，可利利用排排水孔孔将地地下水水排出出，从从而减减小孔孔隙水水压力力、减减低地地下水水对坡坡体岩岩土体体的软软化作作用。。疏干干岸岸坡坡与与排排水水防防渗渗一般为5m排水工程纵坡不小于于5%⑤清除技术在危岩体下下方地表坡坡度比较平平缓、具有有0.5~1.0倍陡崖高度度的地形平平台上无重重要建构筑筑物及居民民居住或危危岩下方具具有有效防防御措施条条件下，可可采用清除除处理。°（2）被被动防护技技术被动防护技技术包括拦拦石墙、拦石栅栏及及森林防护护等技术。。①拦石墙陡崖或山坡坡上危岩数数量多、存存在勘察遗遗漏或治理理难度较大大时，以及及对危害对对象存在威威胁的地段段，当自然然坡度角小小于35°并存在一定定宽度的地地表平台时时，宜设置置拦石墙。。拦石网及拦拦石栅栏当陡崖或山山坡下部坡坡度大于35°且缺乏一定定宽度的平平台而不具具备建造拦拦石墙的条条件时，可可采用拦石石网及拦石石栅栏。拦拦石网包括括半刚性和和柔性两大大类，前者者一般称为为拦石栅栏栏，后者一一般为狭义义的拦石网网。②修筑拦挡建建筑物对中、小型型崩塌可修修筑遮挡建建筑物或或拦截建建筑物。拦拦截建筑物物有落石平平台、落石石槽、拦石石堤或拦石石墙等，遮遮挡建筑物物形式有明明洞、棚棚洞等。。明洞棚洞③森林防护当陡崖或山山坡坡脚不不存在平台台或危岩威威胁不太严严重时，可可以通过植植树造林防防治危岩崩崩塌。森林林类型应为为乔木，尽尽可能构建建乔灌草相相结合的生生态系统。。④软基加固保护和加固固软基是崩崩塌防治工工作中十分分重要的一一环。对于于陡崖、悬悬崖和危岩岩下裸露的的泥岩基座座，在一定定范围内喷喷浆护壁可可防止进一一步风化，，同时增加加软基的强强度。若软软基已形成成风化槽，，应根据其其深浅采用用嵌补或支支撑方式进进行加固。。⑤线路绕避对可能发生生大规模崩崩塌的地段段，即使是是采用坚固固的建筑物物，也经受受不了大型型崩塌的破破坏，故铁铁路或公路路必须设法法绕避。（3）主动~被动联合防防治①锚固~拦挡联合技技术