云南省勐腊县典型崩塌灾害成因分析及治理措施
(1. 中国地质调查局军民融合地质调查中心, 成都 611700
2. 中国地质调查局西安矿产资源调查中心, 西安 710000)
摘要: 受岩土类型及结构、构造、地震、降雨、人类经济活动等因素影响, 勐腊县崩塌地质灾害发育。人民的生命财产受到威胁, 崩塌灾害的治理迫在眉睫。在近年地质灾害调查的基础上, 对勐腊县典型崩塌灾害成因等进行了分析, 并根据崩塌灾害成因特点, 提出了主动网、拦石墙、锚固、支撑支顶、注浆加固、建立排水系统对勐腊县的崩塌灾害进行治理, 从而减少和预防公路边坡崩塌灾害的发生, 为勐腊县区域建设提供了服务支撑。
DOI: 10.48014/cesr.20230717001
引用格式: 何涛, 陈道坤, 韩思鹏, 等. 云南省勐腊县典型崩塌灾害成因分析及治理措施[J]. 中国地球科学评论, 2024, 3(2): 81-90.
文章类型: 研究性论文
收稿日期: 2023-07-17
接收日期: 2024-04-24
出版日期: 2024-06-28
1 区域概况
1.1 区域灾害研究背景
勐腊县位于云南省西南部,属热带、亚热带西南季风气候,复杂的地形、地质条件加上充沛的降雨,全县地质结构受到了严重的破坏,许多山体裂而未垮,坡体松而未滑,地质灾害隐患点呈现点多面广的严峻态势,全县共建立地灾隐患监测点52个,其中地质灾害隐患类型滑坡47个,崩塌3个,不稳定斜坡2个;险情等级中型2个,小型49个;地质灾害涉及勐腊县9个乡镇、4个农场管委会、35个村委会(农场生产队),受威胁群众525户2055人,威胁财产6032万元。
1.1.2 勐腊县地质灾害重点防范区域
(1)象明—易武—勐仑地质灾害易发区
该区地貌类型以结构侵蚀中-低中山地貌为主,地形起伏较大,山高谷深、沟壑纵横、地形陡峭、山体破碎、河流下切作用强烈;坡面岩土体结构松散,发育的地层主要为层状较软、软质岩地层,地质环境条件相对脆弱,矿山开采等人类工程活动强烈。灾种以滑坡、不稳定斜坡为主,其次为崩塌、小型泥石流。
(2)勐伴—勐腊—磨憨地质灾害易发区
该地区地貌类型为构造侵蚀中山和低中山地貌区,地形起伏较大,山体破碎,发育的地层主要为软质岩地层,地质环境条件相对脆弱。磨憨低丘缓坡区人类工程活跃。区内以滑坡,不稳定斜坡为主,其次为崩塌、小型泥石流。危害程度以中等为主,险情以中型、小型为主,部分为大型。
(3)关累—勐捧地质灾害易发区
该区地貌类型多样,多为侵蚀中高山地貌、低山地貌、岩溶地貌、山间盆地地貌,地质灾害相对集中于河流、构造带。灾害以滑坡、不稳定斜坡为主,规模为中小型。
1.2 区域地质概况
1.2.1 地形
勐腊县处于山区,地形高差较大,最高海拔2023m,最低海拔477m,高差约500~1500m。形成南北走向的山岭和盆地。构成了岭谷山峰相间整齐排列的复杂山貌地形。山地走向与河流流向基本一致。地形起伏大,自然坡度陡,坡面长,地形特征在降雨强度大的情况下,水土流失严重。降雨量由东北山区向西南坝区递减。局部区域易出现特大暴雨,易造成山地滑坡、山体崩塌、洪涝灾害,水土流失严重。
1.2.2 地貌
勐腊县地貌结构为侵蚀中-低中山地貌为主,地形起伏较大,山高谷深、沟壑纵横、地形陡峭、山体破碎、河流下切作用强烈,总体为北面高南面低。勐腊县县城海拔639m,最高海拔2023m,最低海拔477m,平均海拔为1000m。勐腊县是滇南地形较破碎的地区,澜沧江及其支流罗梭江、南腊河及各支流切割许多深峻的谷地和盆地,中间残留下来众多山地。整个地势东北高而南西低,由东北向西南呈阶梯状下降,地图形状犹如袋子,全县地貌为山地和山间盆地两大类,山原山地占总面积的百分之九十五,山间盆地占总面积的百分之四。
1.2.3 构造[2]
勐腊县位于澜沧江深大断裂以东,地质构造属横断山块断带思茅台凹的一部分。区域内普遍缺失早三迭世沉积,中晚二迭世主要以砂泥质建造和磨拉石建造为主。总厚度大约1000~4000m。经印支运动表现以块断为主,造成大面积缺失侏罗世早期的沉积,大小盆地多具有上述性质。中侏罗世至白垩纪堆积厚度大于1100~3180m的红色构造。经燕山运动而发生褶皱和断裂,第三纪在零星湖盆中沉积了砂泥质构造和磨拉构造及含煤构造。经强烈的喜马拉雅运动,褶皱断裂均发育。第四纪新构造运动形成的山间断陷盆地中沉积了30~150m厚的砂砾层。山间盆地的新构造层,为一套河湖相堆积及山前堆积,分布零星,厚薄不均,以垂直抬升的阶梯状为主要形式,其构造在县内表现为小勐仑-勐远印支褶皱地垒,勐腊喜山褶皱带。中生代及以后的地层,为新生代第三系、第四系地层,基本没有区域变质显现。
1.2.4 岩性
全区岩性主要为碳酸盐岩、玄武质岩、浅变质岩、河流相沉积岩和火成岩。岩体破碎程度从较破碎到破碎,风化程度较高,岩体有较厚的上覆土,岩体的节理、裂隙发育,岩体的坚硬程度整体较低。出露的岩体多为半坚硬互层、夹层状结构砂岩、泥岩、泥灰岩岩组,在软岩风化强烈、岩体开裂、软弱岩块风化剥落之后,坚硬程度较高的岩块逐渐失去支撑形成临空面,还加上软岩相对应的隔水层,慢慢构成软弱的构造面,从而产生了各类型地质灾害。
1.3 气候
勐腊县属于热带湿润气候。年降水量较高,但分布的不广,迎风区域降水量水量偏多,干雨季分明。干季雨水少,雨季雨水多,呈正态分布。从上年11月至次年4月,降雨偏少。5-9月,受季风气候影响,降雨量猛增,易出现大雨、强对流天气和洪涝等灾害。境内溪流发育,原始森林资源丰厚,植被覆盖率较高。
1.4 路桥建设
勐腊县作为连接东南亚重要的枢纽之一,经济建设工程活动繁多,交通发达,南北向有多条南北向道路贯通,有国道G219、G213、昆磨高速等重要道路,以及正在建设的玉磨铁路、勐绿高速等。东西向有腊满高速等县、乡道路。道路多为盘山公路、隧道、路桥等,大多位于山间半坡,沿途公路建设开挖坡脚,造成多处路旁的崩塌灾害。当地山地居民多数切割山坡建房等采矿等经济活动都是引发地质灾害重要因素之一。
2 灾害成因分析
根据搜集地质资料及实地调查的灾害点,使用ArcGIS的点密度分析,对勐腊县幅地质灾害划分了五个风险等级,高风险区主要分布于普洱-勐龙、勐腊-江城,中高风险区主要分布于嘎洒镇以南边境区域,中风险区域主要位于景洪-勐腊县的国道G312以西区域,区域范围较大,在长期强降雨时应加强防范,做好应急措施。中低风险及中风险区域主要分布于勐腊县的东侧及勐伴镇的南北两侧(图1)。勐腊县有已发生崩塌灾害25处,崩塌灾害多为岩质崩塌,破坏性较强。会造成交通运输受阻、毁坏建筑物、掩埋农田,还会给人们生命及财产带来极大的损失[3]。因此,对勐腊县典型崩塌灾害研究,显得尤为重要。
图1 勐腊县幅灾害风险图
Fig.1 Risk map of disaster risk in Mengla County
崩塌点DD001(图2)位于勐腊镇曼粉北侧G213国道西北侧山间半坡坡脚处。该点出露灰白色砂岩与红褐色泥岩韵律互层,岩土出露厚度约10m,上覆土厚度约3m,该处岩体较破碎,中等风化,岩体锤击声较清脆,较难击碎,有吸水反应。岩体呈块状产出,结构面发育节理裂隙,根据测量得出岩体Jv值为28条/m2。回弹仪测得修正平均值为20.6MPa,点处岩体为较软岩。由于岩体节理裂隙发育、工程地质条件复杂、降雨量丰富、导致岩体易风化在坡脚处发生滑移式岩质崩塌。斜坡坡长大于300m,坡宽约170m,坡高约130m,坡度约68°,坡向150°。危岩体多发育在岩层倾向与坡向近平行的区域,危岩体厚度约1m,规模约1000m3。该处岩体发育张性裂隙和剪性的节理,约25~30条/m2,呈块裂状。控制面为层理面和节理裂隙面,节理产状分别为60°∠46°、220°∠51°、320°∠69°[4]。现今变形破坏迹象主要表现为剥、坠落和树木歪斜,多发生在危岩体上部。该崩塌点规模为小型,稳定性较差,诱发因素主要为降雨、开挖坡脚和坡体切割。该灾害点可导致G213公路通行受阻,造成人民的生命财产受到损失。
表1 勐腊县崩塌灾害点
Table 1 Collapse Disaster Points in Mengla County
序号 |
险情等级 |
类型 |
乡镇 |
村委会 |
微地貌 |
威胁人数 |
威胁财产 |
DD001 |
小型 |
滑移式岩质崩塌 |
勐仑镇 |
城子村 |
公路边坡 |
35 |
50 |
DD002 |
小型 |
滑移式岩质崩塌 |
勐捧镇 |
曼种村 |
公路边坡 |
45 |
120 |
DD003 |
小型 |
倾倒式岩质崩塌 |
勐腊镇 |
勐腊农场 |
公路边坡 |
5 |
30 |
DD004 |
小型 |
倾倒式岩质崩塌 |
勐腊镇 |
勐满农场 |
小道边坡 |
10 |
24 |
DD005 |
小型 |
滑移式岩质崩塌 |
勐腊镇 |
勐醒农场 |
小道边坡 |
10 |
30 |
图2 崩塌点DD001
Fig.2 Collapse point DD001
崩塌点DD002(图3)位于勐腊镇曼粉北侧G213国道北侧山间半坡坡脚处。区域地质活动强烈,位于澜沧江大断裂带上,点处出露灰白色砂岩,岩体中等风化,较破碎,锤击声较清脆,锤击有回弹。岩体呈厚层状-块状产出,结构面发育节理、裂隙,结合程度一般。经测量得出岩体Jv为5.3条/m2,回弹仪测得其修正平均值为50.3MPa,岩体为较硬岩。由于位于断裂带上,地质条件复杂,加以降水丰富的原因在坡脚处发生倾倒式岩质崩塌[5]。斜坡坡长大于60m,坡宽约100m,坡高约50m,坡度约80°,坡向180°。危岩体多发育在边坡切割后岩体的突出临空处,危岩体厚度约1.5m,危岩体规模约450m3。该处岩体发育张性裂隙和剪性的节理,约5~10条/m2,呈块裂状。控制面为层理面和节理裂隙面,节理产状分别为355°∠15°、145°∠76°、185°∠60°。现今变形破坏迹象主要表现为崩塌体剥、坠落和树木歪斜,发生在危岩体下部。该崩塌点为小型稳定性较差的崩塌,诱发因素主要为风化、卸荷、开挖坡脚和坡体切割。该灾害点可导致G213公路通行受阻,阻断东南亚经济通道,影响进出口货物运输速度,造成区域内经济损失较大。还有可能堵塞南木窝河,形成堰塞湖,溃决后会淹没下游的村庄及农作物,威胁人们的生命及财产安全。
图3 崩塌点DD002
Fig.3 Collapse point DD002
崩塌点DD003(图4)位于Y020乡道西侧,地貌为山间凹地,出露于山体坡脚处。区域水系发育,沟谷交错,切割深度较小,地势起伏大,地形坡度10°~35°,为构造侵蚀低中山地貌,断层较为发育。该点出露岩性为砂岩,岩体出露厚度为8m,上覆土厚度约3m,岩体破碎,中等风化。岩体锤击声哑,不反弹,较易击碎。岩体呈碎裂状产出,结构面发育节理、裂隙,结合程度差,加以区域内降雨量丰富,因此在坡脚处发生滑移式崩塌。崩塌灾害坡长32m,坡宽20m,坡高15m,坡度62°,坡向95°,危岩体厚度为2m,危岩体规模150m3。岩质结构类型为块裂,裂隙类型为张性和节理,发育10~20条/m2,控制面结构为覆盖层与基岩接触面,层理产状为78°∠47°。有坡顶岩体坠落和树木歪斜迹象,诱发因素为降雨、风化、卸荷、开挖坡脚等,该崩塌目前稳定性较差,为小型崩塌。该点旁为宽约5m的沥青路,轮式车辆可快速通过,该崩塌会造成阻塞道路,掉落的滚石威胁坡底的房屋及种植的农作物。
图4 崩塌点DD003
Fig.4 Collapse point DD003
2.1 内因
2.1.1 岩土结构及类型
如崩塌点DD001岩性为泥岩与砂岩互层,这类软岩与硬岩不整合接触,软硬相间岩岩组抗风化能力差,风化程度高,岩体破碎,工程地质条件差,人类的活动破坏程度较大,在经过常年的风化和雨水冲刷之下,崩塌体耐受程度不够,岩石发生通常以剥落和脱落为主形式的崩塌;比如崩塌点DD002质地比较坚硬的砂岩崩塌,由于区域位于断裂带上,地质条件复杂,在雨季降雨量骤增的情况的时候发生。通常数量较多,规模较大,所造成的灾情也比较严重。崩塌点DD003岩性为砂岩,岩质结构类型为块裂,裂隙类型为张性和节理,导致岩体剥落,夹杂表面第四系覆盖物堆积在坡脚。通过对这三个典型的崩塌来对照勐腊县全区崩塌灾害来说,导致崩塌灾害的主要内因是岩土的类型和结构[6],由此可见,均一性和完整性比较差的岩土结构,更容易引发崩塌灾害。
2.1.2 地质构造条件
勐腊县其构造展布受澜沧江大断裂作用多呈北北西向(图5)。区域内地形坡度一般15°~30°,河谷两侧岸坡较陡,一般大于50°,河谷的深度一般大于500m;区内南东向构造发育,构造复杂;岩体受构造作用的影响,节理裂隙发育,造成岩体结构破碎,风化程度高。崩塌岩的活动大多可能出现在变质岩石岩体表面、断层、裂缝和岩体节点处理或其他分割面上。如果这类山体结构沿地面向着山坡外边缘倾斜进行发育,崩塌的发生概率会更大。
图5 勐腊县幅1∶25万地质灾害分布图
Fig.5 Distribution of geological disaster in Mengla County 1∶250,000 scale
2.2 外因
2.2.1 地震[7]
勐腊县位于环印度洋地震带与喜马拉雅地震带的交会部位,是世界上有名的地震发生区域之一,耿马—澜沧地震带。据统计,迄今为止,区内已出现过21次4.7级以上的大地震(表2)。
勐腊县周边地区有记载的地震共315次,其中,4.7级及其以上的大地震21次。有震源深度记录的共28次,其中,1970年以后的记录较连续,尤其是20世纪80年代以后的更为连续详细。4.7级及其以上地震震源深度为1~35km,均为浅源地震。其中,震源深度为1~10km的共7次,震源深度为11~20km的共7次,震源深度为21~30km的共2次,震源深度为31~40km的共5次。可见地震活动主要集中在11~20km的浅源地震。地震主要对边坡结构的稳定性造成破坏,从而引起坡体晃动,破坏坡体平衡,从而导致坡体崩塌发生。
表2 调查区大地震一览表(震级≥4.7级)
Table 2 List of large earthquakes in the survey area(magnitude≥4.7)
序号 |
发震时间 |
北纬(度) |
东经(度) |
震中地区 |
震级 |
震源深度(km) |
1 |
1970.02.06 |
22.80 |
100.57 |
普洱云仙 |
5.5 |
15 |
2 |
1971.09.14 |
23.00 |
100.90 |
宁洱 |
6.2 |
33 |
3 |
1970.8.27 |
22.70 |
100.40 |
澜沧谦六 |
5.4 |
30 |
4 |
1973.03.22 |
22.00 |
100.90 |
景洪基诺洛克 |
5.5 |
10 |
5 |
1975.10.27 |
21.60 |
101.70 |
勐腊 |
5.7 |
20 |
6 |
1976.02.16 |
22.80 |
100.70 |
普洱云仙 |
5.8 |
10 |
7 |
1976.02.19 |
22.70 |
100.60 |
普洱云仙 |
5.5 |
17 |
8 |
1976.09.19 |
22.20 |
101.20 |
普洱大河边 |
5.2 |
20 |
9 |
1978.09.09 |
22.60 |
101.00 |
景洪基诺洛克 |
5.8 |
10 |
10 |
1978.09.12 |
22.90 |
101.10 |
澜沧雪林 |
4.7 |
33 |
11 |
1982.06.01 |
21.94 |
101.94 |
勐腊勐伴 |
5.9 |
20 |
12 |
1982.12.28 |
22.34 |
101.14 |
景洪基诺洛克 |
5.3 |
12 |
13 |
1983.05.26 |
22.39 |
101.33 |
普文 |
5.1 |
9 |
14 |
1983.05.28 |
22.41 |
101.40 |
江城整董 |
5.2 |
5 |
15 |
1984.03.04 |
22.23 |
101.70 |
勐仓曼腊 |
4.9 |
13 |
16 |
1984.04.07 |
22.44 |
101.27 |
普文 |
5.1 |
12 |
17 |
1993.01.26 |
22.96 |
101.17 |
宁洱 |
5.0 |
32 |
18 |
1995.02.18 |
22.93 |
99.67 |
澜沧雪林 |
5.1 |
31 |
19 |
1997.01.25 |
22.20 |
101.35 |
勐腊大河边 |
5.0 |
26 |
20 |
1997.01.30 |
22.43 |
101.55 |
江城整董 |
5.4 |
9 |
21 |
2005.01.25 |
22.68 |
100.83 |
普洱思茅 |
5.2 |
3 |
注:数据来源于中国地震台网(CSN)地震目录(资料截止于2023年1月)
2.2.2 连续性降雨
地区气候湿润,年降雨量较多,当雨季的连续性降水后产生大量地表水后浸入岩体裂隙之中,造成岩体出现软化,并形成缝隙,从而引起岩体坍塌,区域内节理、裂缝发育的岩体,坚硬程度较低的岩体具有吸水反应,因而出现软化,引起岩体坍塌的可能性也就大大增加。雨水地表冲刷等地表水体持续地冲击边脚,就能引起崩塌。所以,持续性的降水[8]是形成崩塌灾害的主要原因之一。
2.2.3 人类活动
人类活动主要表现为公路建设(表3)、采矿、农村建房及陡坡垦殖等,生态环境差,导致水土流失严重,土壤侵蚀强度中等-强烈。由于引水、爆破、蓄水、开挖堆砌等活动对坡体直接的破坏,打破坡体原有平衡性,进而导致崩塌灾害的发生。
表3 勐腊县2017—2022年工程项目建设
Table3 Construction of engineering projects in Mengla County 2017—2022
序号 |
项目名称 |
项目类别 |
建设时间 |
1 |
中老铁路玉溪-磨憨项目 |
铁路建设 |
2016.06— 2021.12 |
2 |
勐腊县2017年农村公路改造工程建设项目 |
公路建设 |
2017.12— 2020.12 |
3 |
勐醒-江城-绿春高速公路 |
公路建设 |
2017.12— 2021.10 |
4 |
云南勐腊-勐满口岸高速公路 |
公路建设 |
2016.08— 2020.09 |
5 |
象仑农村公路改造工程 |
公路建设 |
2019.11— |
6 |
国道G213勐腊过境段项目 |
公路建设 |
2019.10— 2010.07 |
7 |
云南省勐腊县勐远至关累口岸高速公路建设项目 |
公路建设 |
2020.04— 2022.06 |
8 |
易勐公路(勐腊县城至望天树景区)改造工程 |
公路建设 |
2020.05— |
9 |
勐腊火车站市政基础设施配套项目 |
基础建设 |
2020.11— 2021.12 |
10 |
勐腊民用航空支线机场项目 |
基础建设 |
2016.09— |
11 |
勐腊民用航空支线机场公路 |
公路建设 |
2020.03— 2021.09 |
3 灾害治理措施
崩塌地是指陡峭山体斜坡上在天然石块、土壤等和重力共同作用下的崩塌土体,形成突发性而剧烈的山体倾落斜坡运动。大多发生在大于60°~70°的斜坡上。崩塌体和破碎上坡体的这种分离界面也可以叫作破碎体界面。崩塌体的主要内部运动主要是是倾倒、剥落。崩塌将会致使破坏建筑物,有时甚至会使城镇居民点遭受严重破坏,并可能致使地上路面遭到掩埋。房屋倒塌给人造成的直接主要经济损失,不单是使建筑物被毁坏,还会使交通运输建设停顿,给交通运输建设事业发展造成了许多重大损失。崩塌有时还可能会将上游河流阻塞形成一个堰塞湖,可以将下游建筑物及农田淹没,危及下游人民生命财产安全。关乎人民生命安全和财产的问题,勐腊县崩塌灾害的治理显得尤为迫切,根据实测典型崩塌灾害的数据,总结特点,分析其崩塌灾害的形成原因,针对崩塌灾害成因制定对应治理措施[9]才能达到效果。
3.1 主动网
主动防护网[10]一般是使用高强度钢丝网、支撑钢丝绳、锚索和其他附件,作为防护网的主体组成部分。用于遮盖和包裹边坡坡面,预防坡体碎石和因混凝土体而倒塌、脱落的一种柔性保障防御措施。主动式防护网的以柔性特点为主,把局部集中负荷投向四周,以此实现了将整体受力均衡的向四周输送的目的,从而最大限度的充分发挥了主动式防护网的效能,也使得整体保护系统可以同时承载很大的集中负荷,这样就能够降低单根锚杆的锚固压力,和其他的同型式的边坡保护系统相比更胜一筹。此方法在坡体坡度要求都不高,适合应用在节理发育、斜坡表面破损、难于清理的悬挂式及孤立的危岩中,从而使边坡稳定性明显提高,对高速公路的正常行车提供了保证,而主动保护工程对于岩质高边坡的综合治理也具有良好的效果,还可发挥保护生态环境的功能。
护栏网的施工要首先对斜坡表面保护范围的杂土进行清扫,并对不利于施工和安装设备的部分区域加以修整,在清扫或修整时注意设置警告标记,以防止在作业面上清扫时的落石滚到坡脚或路面上,然后在保护范围内沿中线开始向上和两侧放线测量确定锚索孔位置。在钢丝绳长度锚索钻孔施工时,坡体边钻孔深宜超过3m,而坡体中心钻孔深宜需超过2m,在注浆安装好支撑架构后,再将锚索用支撑绳连接起来。由上向下铺设的格栅网,网与网间重复部分距离不应低于10cm,两个格栅网之间需用直径大于1.2mm的铁丝绑结,而格栅网和撑绳之间也必须用孔径为2mm以上的钢筋绑结,扎结点的间隙不得超过1m,在格栅网敷设的同时,将自上而下敷设钢丝绳长度用孔径为8mm的钢绳缝合,每个钢丝网均用一条长度32m的缝合钢丝绳和四周支撑绳进行牢固连接。
3.2 拦石墙
拦石墙的优势在于对于山体的平衡破坏小,而且稳定崩塌体效率高。在一些小中型边坡中,拦石墙可以单独使用,无须和其他方法结合也能达到治理效果。适合于斜坡较陡、危石较多的情况。比如用到崩塌点DD003中,可达到良好的治理效果。治理过程中,拦石墙须同受灾体之间保留一定间距,一般设立在坡体前缘稳定基础上,但也要防止出现削顶的现象。在查明挡墙基底材质后确定挡墙埋深。墙体地面回填深度需高于0.5m,土体地面回填深度高于3.5m。落石沟的断面形式要求成倒梯形,在墙体背面采取分层回填的方法,其分层厚度为30~50cm,压实率要求达到百分之八十,最后再对沟底部实行高于60cm的缓冲土层铺设。拦石墙的宽度需要根据落石弹跳的高度和路径而决定,厚度则需要根据落石的冲击力而决定。
3.3 锚固
利用穿过软弱结构面、深入至完整岩体内一定深度的钻孔,插入钢筋、钢棒、钢索、预应力锚固钢筋或者是回填应力混凝土,借以锚固增加对钢筋岩体一定强度的应力摩擦和抗阻力、稳定性和增加抗剪的强度,而这些措施则常常通称为锚固。
3.3.1 锚索与喷射混凝土的结合
又称锚喷结构或者锚喷支护,是喷射混凝土和锚索相结合的一个支撑结构,亦称为喷锚支护。
3.3.2 锚杆
通过钻孔凿岩并打孔,然后再向岩石缝中灌注混凝土砂浆或插入一根钢筋,等水泥凝固并硬化之后钢筋便锚固性能于支护围岩之中,而通过将这些钢筋锚固于支护围岩之中,钢筋就可以有效地抑制支护围岩或浅部岩体的变形,从而避免其下滑与倒塌,将这些材料进入围岩孔,将钢筋锚固于支撑围岩之中从而使支撑围岩或上部岩体具有支撑功能的钢筋就叫作“锚杆”。锚杆可用在崩塌中坚硬程度较高,完整程度较好的岩体,可有效治理公路边坡的岩质崩塌。
3.4 支撑支顶
支撑体的基本支撑结构大致可分为包括:拱撑、墙撑、墩顶支撑和梁撑,而构成基础体的材料则大致可分为采用片石、条石或细水泥、现浇钢筋混凝土以及用砂浆石等砌成的条石。水泥砂浆产品规格宜不宜过低于7.5m,并采用规格为C20或C15的混凝土,对较大的砂岩腔则宜考虑布置大型泄水洞。在此处理过程中,如果坝基岩腔深度高于3m,支撑体内的嵌入岩深度将不得超过0.4m;如果岩腔高度在3m以内,嵌入的深度一般不得超过0.3m。
3.5 注浆加固
注浆方法加固是岩体强度加强技术的重点手段之一,该加强措施的实质就是采用一定的方法,把泥浆液压注入岩体强度的节理裂缝中,并利用泥浆和节理岩体介质的化学反应,形成新的硬度较大的胶结类物质,进而改善节理面的动力学特征,从而增强了岩块的硬度与稳定性及其对岩体强度的防水特性。
注浆支护可用于如崩塌点DD002的岩质边坡以及节理裂隙多的边坡等,在实际施工中,一般不单独使用注浆加固技术,需要跟锚杆之类的支护方式进行一起使用,才能达到良好的治理效果。
3.6 排水系统
地表水主要来源是大气降雨,地表冲刷的主要目的是为了拦截崩塌灾害范围外的地表水而不能进入崩塌体,并且也需要把崩塌体内的雨水以及其他成因的地表水排出去。减少了地表水对边坡岩体的冲蚀作用和地下水给边坡的浮托,减少了岩体的抗剪强度。通常,我们所采用的工程方式有截水沟和树枝形水渠,用于公路边坡坡脚处,可有效减少雨水及地表水对边坡的冲刷,从而减少崩塌灾害的诱发因素,降低崩塌的易发程度。
4 结论
根据调查研究勐腊县典型崩塌灾害,得出岩土类型和结构、构造、地震、降雨及人类活动是引起勐腊县崩塌灾害的主要原因,主要分布在公路边坡,诱因导致岩体边坡形成临空面,使危岩体失去原有的压力平衡,从而引起崩塌;主要发生在坡度大于60°、坡高大于30m的地区岩质边坡;通过以上属性特征分析,可用主动网、拦石墙、锚固、建立排水系统[11]对勐腊县的崩塌灾害进行治理。
利益冲突: 作者声明无利益冲突。
[④] *通讯作者 Corresponding author:陈道坤,1048827509@qq.com
收稿日期:2023-07-17; 录用日期:2024-04-24; 发表日期:2024-06-28
参考文献(References)
[1] 何晓东, 谢世友, 孙在斌, 等. 中国地质灾害发育特点及防治对策综述[J]. 四川地质学报, 2007, 89(1): 31-36.
[2] 孟旭, 杜冬冬. 琼结县雪康村崩塌地质灾害发育特征及防治建议[J]. 四川地质学报, 2022, 42(202): 95-99.
[3] 郭婷婷, 徐世光, 俞赛赢. 勐腊县地质灾害发育特征及防治建议[J]. 中国水土保持, 2013(6): 32-34.
[4] 刘定霞. 沐川县萧洞飞虹崩塌破坏模式及形成机理分析[J]. 四川地质学报, 2022, 42(202): 135-139.
[5] 詹云菲. 公路高边坡崩塌的成因分析与治理措施[J]. 工程建设与设计, 2019(13): 138-141.
[6] 赵立峰, 赵树伟. 浅析崩塌灾害的成因、治理及应急措施[J]. 四川水泥, 2016(8): 228+123.
[7] MARZORATI S, LUZI L, AMICIS M D. Rock falls induced by earthquakes: a statistical approach[J]. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 2002, 22(7): 565-577.
[8] 苏红. 某公路高边坡崩塌成因与治理[J]. 四川水泥, 2018(8): 37.
[9] 赵平光. 崩塌灾害的成因、治理及应急措施探讨[J]. 资源信息与工程, 2019, 34(2): 168-169.
[10] 黄前军, 冯丽先, 杨俊华, 等. 某公路崩塌地质灾害的特征与治理措施[J]. 交通科技与管理, 2021(26): 181-182.
[11] 王宝亮, 陈又麟, 韦玮, 等. 四川康定市菜园子崩塌震裂破坏机制与治理研究[J]. 四川地质学报, 2022, 42(3): 452-456.
Cause Analysis and Control Measures of Typical Collapse Disaster in Mengla County,Yunnan Province
(1. Military and Civil Integration Geological Survey Center of China Geological Survey, Chengdu 611700, China
2. Xi'an Mineral Resources Survey Center of China Geological Survey, Xi'an 710000, China)
Abstract: Affected by rock and soil type and structure, structure, earthquake, rainfall, human economic activities and other factors, the collapse geological hazards in Mengla County are developed. People's lives and property are threatened, and the control of collapse disaster is urgent. Based on the geological disaster investigation in recent years, the causes of typical collapse disasters in Mengla County were analyzed, and according to the characteristics of the causes of collapse disasters, active net, stone stopping wall, anchoring, supporting roof, grouting reinforcement, and the establishment of a drainage system for the management of the collapse disaster in Mengla County, so as to reduce and prevent the occurrence of the highway slope collapse disaster, and to provide a service support for the construction of the region in Mengla County.
Keywords: Avalanche disaster, cause, prevention and control
DOI: 10.48014/cesr.20230717001
Citation: HE Tao, CHEN Daokun, HAN Sipeng, et al. Cause analysis and control measures of typical collapse disaster in Mengla County, Yunnan Province[J]. Chinese Earth Sciences Review, 2024, 3(2): 81-90.