基礎(chǔ)加固設(shè)計(jì)施工者不可忽略的地質(zhì)災(zāi)害

1、美好的明天word1 基礎(chǔ)加固設(shè)計(jì)施工者不可忽略的地質(zhì)災(zāi)害本文由恆祥宏業(yè)基礎(chǔ)加固提供地質(zhì)災(zāi)害及其分類(lèi)災(zāi)害：大體可以說(shuō)：凡危害人類(lèi)生命財(cái)產(chǎn)和生存條件的事件通稱(chēng)為災(zāi)害。“天災(zāi)”是指自然災(zāi)害、“人禍”是指人為災(zāi)害。地質(zhì)災(zāi)害是諸多災(zāi)害中與地質(zhì)環(huán)境或地質(zhì)體的變化有關(guān)的一種災(zāi)害，主要是由于自然的和人為的地質(zhì)作用，導(dǎo)致地質(zhì)環(huán)境或地質(zhì)體發(fā)生變化，當(dāng)這種變化達(dá)到一定程度，其產(chǎn)生的后果給人類(lèi)和社會(huì)造成危害的稱(chēng)之為地質(zhì)災(zāi)害，如崩塌、滑坡、泥石流、地裂縫、地面沉降、地面塌陷、巖爆、坑道突水、突泥、突瓦斯、煤層自燃、黃土濕陷、巖土膨脹、砂土液化、土地凍融、水土流失、土地沙漠化及沼澤化、土壤塩堿化以及地震、 火山、地?zé)岷?/p>

2、等。地質(zhì)災(zāi)害的分類(lèi)， 有著不同的角度與標(biāo)準(zhǔn)十分復(fù)雜。就其成因而論，主要由自然作用導(dǎo)致的地質(zhì)災(zāi)害稱(chēng)自然地質(zhì)災(zāi)害；主要由人為作用誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害則稱(chēng)人為地質(zhì)災(zāi)害。就地質(zhì)環(huán)境或地質(zhì)體變化的速度而言，可分為突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害與緩慢性地質(zhì)災(zāi)害兩大類(lèi)，前者如崩塌、滑坡、泥石流等，即習(xí)慣上狹義地質(zhì)災(zāi)害；后者如水土流失、土地沙漠化等，又稱(chēng)為環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害。根據(jù)不同的地質(zhì)作用引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害，可分為兩大類(lèi)，地球內(nèi)部動(dòng)力作用引發(fā)的稱(chēng)為內(nèi)動(dòng)力地質(zhì)災(zāi)害。如地震、火山、地?zé)岷Φ?，地球外部?dòng)力作用引發(fā)的稱(chēng)之為外動(dòng)力地質(zhì)災(zāi)害。如崩塌、滑坡、泥石流等。有時(shí)發(fā)生地震時(shí)，在山區(qū)亦會(huì)引發(fā)崩塌與滑坡，這就是地震誘發(fā)的次生災(zāi)害。根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生

3、區(qū)的地理或地貌特征，可分為山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害，如崩塌、 滑坡、泥石流等， 平原地質(zhì)災(zāi)害，如地面沉降等等。這里、主要介紹的是山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害：崩塌、滑坡、泥石流這一部分。一、崩塌 1崩塌的定義崩塌 (又稱(chēng)崩落、垮塌或塌方)是從較陡斜坡上的巖、土體在重力作用下突然脫離山體崩落、滾動(dòng)，堆積在坡腳 (或溝谷 )的地質(zhì)現(xiàn)象。大小不等，零亂無(wú)序的巖塊(土塊 )呈錐狀堆積在坡腳的堆積物稱(chēng)崩積物，也可稱(chēng)為巖堆或倒石堆。 2崩塌的類(lèi)型按崩塌體的物質(zhì)組成分為兩大類(lèi)：一是產(chǎn)生在土體中的稱(chēng)為土崩，二是產(chǎn)生在巖體中的稱(chēng)為巖崩。當(dāng)崩塌的規(guī)模巨大，涉及到山體者，又俗稱(chēng)山崩；當(dāng)其產(chǎn)生在河流、湖泊或海岸時(shí)，稱(chēng)為岸崩。按照崩塌體的規(guī)模、范

4、圍、大小可分為剝落、墜石和崩落等類(lèi)型，剝落的塊度較小，塊度大于0.5 米者占 25以下，產(chǎn)生剝落的巖石山坡一般在30-40 度；墜石的塊度較大，塊度大于05 米者占 50-75，山坡腳在30-40 度范圍內(nèi)；崩落的塊度更大，塊度大于0.5 米者占 75以上，山坡角大于40 度。 3形成崩塌的內(nèi)在條件與外界的誘發(fā)因素形成崩塌的內(nèi)在條件有： (1)巖土類(lèi)型巖土是產(chǎn)生崩塌的物質(zhì)條件。不同類(lèi)型、所形成崩塌的規(guī)模大小不同，通常巖性堅(jiān)硬的各類(lèi)巖漿巖 (又稱(chēng)為火成巖 )、變質(zhì)巖及沉積巖(又稱(chēng)為水成巖 )的碳酸鹽巖 (如石灰?guī)r、白云巖等)、石英砂巖、砂礫巖、初具成巖性的石質(zhì)黃土、結(jié)構(gòu)密實(shí)的黃土等形成規(guī)模較大的

5、巖崩，頁(yè)巖、泥灰?guī)r等互層巖石及松散土層等，往往以墜落和剝落為主。美好的明天word2 (2)地質(zhì)構(gòu)造各種構(gòu)造面，如節(jié)理、裂隙、層面、斷層等，對(duì)坡體的切割、分離，為崩塌的形成提供脫離體(山體 )的邊界條件。坡體中的裂隙越發(fā)育、越易產(chǎn)生崩塌，與坡體延伸方向近乎平行的陡傾角構(gòu)造面，最有利于崩塌的形成。 (3)地形地貌江、河、湖(岸)、溝的岸坡及各種山坡、鐵路、公路邊坡，工程建筑物的邊坡及各類(lèi)人工邊坡都是有利于崩塌產(chǎn)生的地貌部位，坡度大于 45 度的高陡邊坡， 孤立山嘴或凹形陡坡均為崩塌形成的有利地形。巖土類(lèi)型、地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌三個(gè)條件，又通稱(chēng)為地質(zhì)條件，它是形成崩塌的基本條件。誘發(fā)崩塌的外界因素很

6、多，主要有： (1)地震地震弓l 起坡體晃動(dòng)，破壞坡體平衡，從而誘發(fā)坡體崩塌，一般烈度大于7 度以上的地震都會(huì)誘發(fā)大量崩塌。 (2)融雪、降雨特別是大暴雨，暴雨和長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)降雨，使地表水滲入坡體，軟化巖土及其中軟弱面，產(chǎn)生孔隙水壓力等從而誘發(fā)崩塌。 (3)地表沖刷、浸泡河流等地表水體不斷地沖刷邊腳，也能誘發(fā)崩塌。 (4)不合理的人類(lèi)活動(dòng)如開(kāi)挖坡腳，地下采空、水庫(kù)蓄水、泄水等改變坡體原始平衡狀態(tài)的人類(lèi)活動(dòng)，都會(huì)誘發(fā)崩塌活動(dòng)。還有一些其他因素，如凍脹、晝夜溫度變化等也會(huì)誘發(fā)崩塌。 4崩塌體邊界的確定崩塌體的邊界條件特征，對(duì)崩塌體的規(guī)模大小起著重要的作用。崩塌體邊界的確定主要依據(jù)坡體地質(zhì)結(jié)構(gòu)。首先

7、、 應(yīng)查明坡體中所有發(fā)育的節(jié)理、裂隙、巖層面、 斷層等構(gòu)造面的延伸方向，傾向和傾角大小及規(guī)模、發(fā)育密度等，即構(gòu)造面的發(fā)育特征。通常，平行斜坡延伸方的陡傾角面或臨空面，常形成崩塌體的兩側(cè)邊界；崩塌體底界常由傾向坡外的構(gòu)造面或軟弱帶組成，也可由巖、土體自身折斷形成。其次調(diào)查結(jié)構(gòu)面的相互關(guān)系、組合形式、交切特點(diǎn)、貫通情況及它們能否將或已將坡體切割，并與母體(山體 )分離。最后，綜合分析調(diào)查結(jié)果，那些相互交切、組合，可能或己經(jīng)將坡體切割與其母體分離的構(gòu)造面，就是崩塌體的邊界面。其中，靠外側(cè)、貫通(水平或垂直方向上)性較好的結(jié)構(gòu)面所圍的崩塌體的危險(xiǎn)性最大。例如 1980 年 6 月 3 日發(fā)生在湖北省遠(yuǎn)

8、安縣塩池河磷礦區(qū)的大型崩塌，其崩塌體的邊界面就是后部垂直裂縫、底部白云巖層面及其他兩個(gè)方向的臨空面組成的又如、黃土高原地區(qū)常見(jiàn)的黃土崩塌體的邊界面多由具90 度交角的、不同方向的垂直節(jié)理面、臨空面及底面黃土與其他不同巖性的分界面組成。此外、明顯受斷層面控制的崩塌體也是非常多見(jiàn)的。 5巖崩發(fā)生的時(shí)間規(guī)律巖崩發(fā)生的時(shí)間大致有以下的規(guī)律： (1)降雨過(guò)程之中或稍微滯后。這里說(shuō)的降雨過(guò)程主要指特大暴雨、大暴雨、較長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)降雨。這是出現(xiàn)崩塌最多的時(shí)間。美好的明天word3 (2)強(qiáng)烈地震過(guò)程之中。主要指的震級(jí)在6 級(jí)以上的強(qiáng)震過(guò)程中，震中區(qū)(山區(qū) )通常有崩塌出現(xiàn)。(3)開(kāi)挖坡腳過(guò)程之中或滯后一段時(shí)

9、間。因工程 (或建筑場(chǎng) )施工開(kāi)挖坡腳， 破壞了上部巖 (土)體的穩(wěn)定性，常發(fā)生崩塌。崩塌的時(shí)間有的就在施工中，這以小型崩塌居多。較多的崩塌發(fā)生在施工之后一段時(shí)間里。(4)水庫(kù)蓄水初期及河流洪峰期。水庫(kù)蓄水初期或庫(kù)水位的第一個(gè)高峰期，庫(kù)岸巖、土體首次浸沒(méi) (軟化 )，上部巖土體容易失穩(wěn)，尤以在退水后產(chǎn)生崩塌的機(jī)率最大。(5)強(qiáng)烈的機(jī)械震動(dòng)及大爆破之后。6.崩塌體的識(shí)別方法對(duì)于可能發(fā)生的崩塌體，主要根據(jù)坡體的地形、地貌和地質(zhì)結(jié)構(gòu)的特征進(jìn)行識(shí)別。通常可能發(fā)生的坡體在宏觀(guān)上有如下特征：(1)坡體大于 45 度、且高差較大，或坡體成孤立山嘴，或凹形陡坡;(2)坡體內(nèi)部裂隙發(fā)育，尤其垂直和平行斜坡延伸方

10、向的陡裂隙發(fā)育或順坡裂隙或軟弱帶發(fā)育，坡體上部已有拉張裂隙發(fā)育，并且切割坡體的裂隙、裂縫即將可能貫通，使之與母體(山體 )形成了分離之勢(shì)。(3)坡體前部存在臨空空間，或有崩塌物發(fā)育，這說(shuō)明曾發(fā)生過(guò)崩塌，今后還可能再次發(fā)生。具備了上述特征的坡體，即是可能發(fā)生的崩塌體，尤其當(dāng)上部拉張裂隙不斷擴(kuò)展、加寬，速度突增，小型墜落不斷發(fā)生時(shí)，預(yù)示著崩塌很快就會(huì)發(fā)生，處于一觸即發(fā)狀態(tài)之中。如位于長(zhǎng)江兵書(shū)寶劍峽出口右岸的鏈子崖危巖體即是有名的還在崩塌的崩塌體。組成坡體的灰?guī)r形成高達(dá) 100 多米的陡壁，陡崖被眾多的寬大裂縫深深切割，致使臨江絕壁大有搖搖欲墜之勢(shì)。對(duì)長(zhǎng)江航運(yùn)構(gòu)成了很大的威脅。據(jù)史書(shū)記載，該處歷史上

11、幾千年來(lái)曾多次發(fā)生崩塌堵江斷航事件，這說(shuō)明崩塌作用具有多發(fā)性的特點(diǎn)，在預(yù)測(cè)崩塌的可能性時(shí)，應(yīng)考慮這個(gè)特點(diǎn)。7.人類(lèi)工程經(jīng)濟(jì)活動(dòng)可能誘發(fā)崩塌在形成崩塌的基本條件具備后，誘發(fā)因素就顯得重要了。誘發(fā)因素作用的時(shí)間和強(qiáng)度都與崩塌有關(guān)。能夠誘發(fā)崩塌的外界因素很多，其中人類(lèi)工程經(jīng)濟(jì)活動(dòng)是誘發(fā)崩塌的一個(gè)重要原因。(1)采掘礦產(chǎn)資源。我國(guó)在采掘礦產(chǎn)資源活動(dòng)中出現(xiàn)崩塌的例子很多，有露天采礦場(chǎng)邊坡崩塌，也有地下采礦形成采空區(qū)引發(fā)地表崩塌。較常見(jiàn)的，如煤礦、鐵礦、磷礦、石膏礦、粘土礦等。(2)道路工程開(kāi)挖邊坡。修筑鐵路、公路時(shí)，開(kāi)挖邊坡切割了外傾的或緩傾的軟弱地層，大爆破時(shí)對(duì)邊坡強(qiáng)烈震動(dòng)，有時(shí)削坡過(guò)陡都可以引起崩塌

12、，此類(lèi)實(shí)例很多。(3)水庫(kù)蓄水與渠道滲漏。.這里主要是水的浸潤(rùn)和軟化作用，以及水在巖(土)體中的靜水壓力、動(dòng)水壓力可能導(dǎo)致崩塌發(fā)生。(4)堆(棄)渣填土。加載、不適當(dāng)?shù)亩言?、棄渣、填土，如果處于可能產(chǎn)生崩塌的地段，等于給可能的崩塌體增加了荷載，從而破壞了坡體穩(wěn)定，可能誘發(fā)坡體崩塌。(5)強(qiáng)烈的機(jī)械震動(dòng)。如火車(chē)、機(jī)車(chē)行進(jìn)中的震動(dòng)、工廠(chǎng)鍛軋機(jī)械震動(dòng)，均可引起誘發(fā)作用。8.防治崩塌的工程措施我國(guó)防治崩塌的工程措施主要有：(1)遮擋。即遮擋斜坡上部的崩塌物。這種措施常用于中、小型崩塌或人工邊坡崩塌的防治中，通常采用修建明硐、棚硐等工程進(jìn)行，在鐵路工程中較為常用。美好的明天word4 (2)攔截。對(duì)于僅

13、在雨后才有墜石、剝落和小型崩塌的地段，可在坡腳或半坡上設(shè)置攔截構(gòu)筑物。如設(shè)置落石平臺(tái)和落石槽以停積崩塌物質(zhì)，修建擋石墻以攔墜石;利用廢鋼軌、鋼釬及綱絲等編制鋼軌或鋼釬棚欄來(lái)欄截這些措施，也常用于鐵路工程。(3)支擋。在巖石突出或不穩(wěn)定的大孤石下面修建支柱、支擋墻或用廢鋼軌支撐。(4)護(hù)墻、護(hù)坡。在易風(fēng)化剝落的邊坡地段，修建護(hù)墻，對(duì)緩坡進(jìn)行水泥護(hù)坡等。一般邊坡均可采用。(5)鑲補(bǔ)溝縫。對(duì)坡體中的裂隙、縫、空洞，可用片石填補(bǔ)空洞，水泥沙漿溝縫等以防止裂隙、縫、洞的進(jìn)一步發(fā)展。(6)刷坡、削坡。在危石孤石突出的山嘴以及坡體風(fēng)化破碎的地段，采用刷坡技術(shù)放緩邊坡。(7)排水。在有水活動(dòng)的地段，布置排水構(gòu)

14、筑物，以進(jìn)行攔截與疏導(dǎo)。9.崩塌災(zāi)情實(shí)例：如 1980 年 6 月 3 日、湖北省遠(yuǎn)安縣鹽池河磷礦突然發(fā)生了一場(chǎng)巨大的巖石崩塌。山崩時(shí)、 標(biāo)高 830 米的鷹嘴崖部分山體從700 米標(biāo)高處俯沖到500 米標(biāo)高的谷地，在山谷中亂石塊挾蓋面積，南北長(zhǎng)560 米，東西寬 400 米，石塊加泥土厚度20 米，崩塌堆積的體積共100 萬(wàn)立方米。最大的巖塊有2700 噸重。頃刻之間鹽池河上筑起一座高達(dá)38 米的堤壩。構(gòu)成一座天然湖泊。亂石塊把磷礦區(qū)的五層大樓掀倒、掩埋。死亡 307 人。還毀壞了該礦的設(shè)備和財(cái)產(chǎn)，損失十分慘重。鹽池河山體產(chǎn)生災(zāi)害性崩塌，具有多方面的原因，除地質(zhì)基礎(chǔ)因素外，地下磷礦層的開(kāi)采，是上模山體變形發(fā)生崩塌的最主要的人為因素。這是因?yàn)椋毫椎V層賦存在崩塌體的下部，在谷坡底部出露。該礦采用房柱采礦法及全面空?qǐng)霾傻V法。1979 年 7 月采用大規(guī)模爆破房間礦柱的放頂管理方法。加速了上部山體及地表的變形過(guò)程。采空區(qū)