赣东红层泥岩边坡失稳与水-岩机制分析
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价值工程0引言湖南省范围内分布丰富的晚白垩系及早第三系陆相沉积泥质粉砂岩、泥岩等地层,因岩石为红色、褐红色等,工程领域将其统称作红层。
由于其是在干燥炎热等特殊条件下形成的,又经过强烈风化及氧化作用,具有特殊的工程特性,是岩石地层较为典型的易滑地层,在暴雨等外界条件影响下极易引发的滑坡灾害。
因此,深入研究建设场地边坡红层的边坡稳定性问题及时采取针对性强的各种防治措施,可达到防灾、减灾和治灾的目的。
1红层边坡稳定性影响因素分析与研究红层地区边坡失稳的影响因素比较复杂。
分内因和外在两个方面,内因包括红层地区边坡的地形地貌、地质构造、地层岩性、岩体结构及特征等,其影响是持久且缓慢的,也是边坡失稳破坏的主要条件,它们直接决定了边坡破坏的类型和规模;外因包括工程建设对自然边坡的破坏、暴雨引起的地下水位改变、岩层风化等,它们对边坡的变形破坏影响强烈而迅速。
外因也是通过内因影响边坡稳定的,或推动着边坡失稳的发生与发展。
1.1红层地区边坡稳定内在因素的研究1.1.1地层岩性、岩层产状边坡岩体地层岩性特征对边坡稳定性的影响非常重要,不同岩石因所含矿物成分不同会呈现出截然不同的变形破坏方式。
因岩石组成矿物成分不同,其物理特性和力学强度等特征不同。
含粘土矿物较多的泥岩、泥质粉砂岩等,易风化,且在遇水后易膨胀、崩解,水稳性很差,而由硅质、铁质胶结的砂岩强度较高,水稳性较好。
不同岩性组合也是影响边坡稳定性的重要因素。
在红层地区的边坡岩体上,最常见以下几种岩性组合类型:①巨厚层砂岩边坡;该类边坡较稳定。
②上部巨厚层砂岩,底部为泥质岩石、砂岩互层的边坡;该类边坡底部泥质岩石易风化形成软弱结构面,可造成崩塌和顺层滑坡。
③以泥岩为主,夹有砂岩、粉砂岩的边坡。
该类边坡易风化,易形成崩塌和圆弧滑坡。
④强风化砂岩、泥岩或粉砂岩、泥质粉砂岩软弱互层的红层岩质边坡,易发生沿软弱结构面的滑坡。
⑤上部为较厚的黏土层,下部为泥岩、泥质粉砂岩等软岩的边坡。
软硬互层顺层岩质边坡稳定性影响因素及失稳机理分析摘要:在自然界中,岩石在形成过程中因沉积物源性质差异形成软硬分层结构,因构造活动,导致岩层呈现不同成度的岩层结构斜率,这种倾斜岩层结构在工程实践中影响较大,笔者对中国西部地区工程实践中的岩石结构展开研究分析,发现软硬叠加的岩质边坡,在自身重力、自然条件、人类活动等因素下可能诱发失稳。
关键词:软硬互层;顺层岩质;边坡稳定性;影响因素;失稳机理引言随着我国西部大开发战略的逐渐实施,诸多基建工程不断加快落实,且在西南地区工程建设过程中需进行大量工程开挖,形成有大量软硬互层顺层岩质边坡,特别在重庆、云南、贵州等地大量分布层状碳酸盐岩,且碳酸盐岩层间发育富含红泥岩层、泥质砂岩层,形成软硬互层的岩质边坡。
在高速公路、铁路等建设过程中开挖形成的软硬互层顺层岩质边坡也十分常见,该类型的边坡常易失稳产生滑塌、崩落等灾害,对工程施工的正常进行及人员生命财产安全造成了极大威胁。
然而,软硬互层顺层岩质边坡的变形破坏受到诸多因素影响,尤其是边坡坡体结构和岩体结构的特殊组合,导致软硬互层顺层岩质边坡的失稳机理和变形破坏特征变的十分复杂。
本文通过边坡失稳因素及数值模拟方式,分析不同岩层岩层厚度比和软硬互层顺层岩质边坡的位移变化规律,揭示软硬互层顺层岩质边坡的失稳机理,为该类型边坡事故的防治提供了理论依据。
1软硬互层顺层岩质边坡稳定性影响因素分析1.1地下水对软硬互层顺层岩质边坡的影响软硬互层顺层岩质边坡由于岩层性质存在差异性,软质岩层常富含年粘土矿物(如蒙脱石、高岭石、伊利石、绿泥石等),粘土矿物因其特殊的遇水膨胀性在地下水的作用下,软质岩层部分力学性质极易发生变化,导致岩层软化、崩解,岩层间的凝聚力降低,在上层岩层重力作用下,下层软质岩层抗滑力低于上层岩层岩层面的下滑力,岩层将发生失稳滑动。
在地下水的参与下,软岩中的粘土矿物(如蒙脱石、高岭石、伊利石、绿泥石等)发生化学反应,产生物质交换,从岩石中交换的物质被水流代谢或者地下水作用力对岩石软弱部分机械冲击,导致岩石形成孔洞或空洞,从而加速地下水在岩石中的运动速率,提高岩石的渗透率和孔隙率滤,降低岩石中矿物间的凝聚力。
边坡失稳因素及防治办法1.前言水利水电工程中常常会遇到大量的岩石边坡工程,这些边坡工程中一般都存在着岩体稳定性问题,有些问题已成为了工程建设进程与安全的主要制约因素。
研究影响边坡失稳的原因,对不稳定边坡采取相应的治理措施是水利水电工程边坡研究中的一个突出问题。
2影响边坡稳定性的因素边坡在形成过程中,其内部原有的应力状态发生变化,引起应力重分布和应力集中等效应。
为适应这种应力状态的变化,边坡将发生不同形式和不同规模的变形与破坏,这是推动边坡演变的内在原因。
各种自然营力和人类工程活动也可造成边坡外形、内部结构及应力状态的变化,这些营力则是推动边坡演变的外部因素。
内因包括边坡形态、地层岩性、组成斜坡土体的力学性质、地质构造与岩体结构、以及地应力等;外因则包括地表水和地下水的作用、地震作用、风化作用、人工挖掘、爆破以及工程荷载等。
[1]内在因素常常起着主要的控制作用,而外在因素是边坡变形的诱导或触发条件。
[2]查明和掌握这些影响因素对了解边坡失稳的发生发展规律,以及制定防治措施是非常必要的。
3 不稳定边坡的防治措施目前国内外常用的方法有:防止地表水向岩体中渗透:排除不稳定岩体中的地下水;削缓斜坡、上部减重;修建支挡建筑;锚固等。
还可以将常常用的几种防治方法结合使用。
进行这些处理之前,应首先查明不稳定边坡破坏的性质、类型和规模,以及引起变形、滑动活崩塌的因素、采取针对性的措施,才能取得经济而有效的结果。
4 工程实例本文中研究的边坡为某水电站进水口边坡。
该高陡边坡强卸荷带、弱卸荷带、强风化带、弱风化带、以及基岩的厚度按相似关系反映在模型上。
见图1。
在地质剖面图的基础上,将左岸的五组优势结构面投影到该剖面并确定该剖面最危险的情况下优势结构面的位置和组合方式,然后根据极限平衡计算软件对该剖面在各工况下的稳定性进行计算,得到安全系数。
在连续降雨或暴雨条件下的邊坡稳定性系数最小,仅为0.733,滑坡处于不稳定状态。
顺层岩质边坡稳定性分析发布时间:2023-02-01T08:52:07.406Z 来源:《工程管理前沿》2022年第18期作者:武钰华[导读] 顺层岩质边坡极易不稳定发生破坏,影响顺层岩质边坡稳定性的因素有很多,武钰华中冶沈勘工程技术有限公司辽宁大连摘要:顺层岩质边坡极易不稳定发生破坏,影响顺层岩质边坡稳定性的因素有很多,如:岩层倾角、水的影响、边坡高度、风化作用、地震效应、爆破震动效应等都可能影响顺层岩质的边坡稳定。
本文通过分析影响顺层边坡稳定性因素的作用机理,分析其失稳的机制以及破坏的模式。
关键词:顺层岩质边坡、岩层倾角及结构面、水的作用、开挖坡角、边坡高度。
前言顺层岩质边坡是包含层面和其它类型结构面的一种复杂边坡结构。
根据大量的工程实践经验发现,顺层岩质边坡是稳定性最差、危害程度最大的一种边坡,顺层岩质边坡的变形毁坏给边坡工程的建设重大的损失和人民群众的生命财产带来了重严重的威胁,因此对顺层岩质边坡的研究很深远的意义。
1 顺层岩质边坡类型影响稳定性的因素影响边坡稳定的因素有很多,首先取决于岩层倾角、地层岩性及其组合特征、结构面等内因。
除此以外还包括地下水的作用和开挖坡角、边坡高度、爆破震动效应、地震效应等其他因素。
2岩层倾角及结构面影响边坡稳定性的重要因素之一就是岩层的倾角。
开挖边坡坡角,当坡角中夹杂着的软弱夹层在坡面出露时,边坡极易发生沿软弱夹层滑动的顺层滑坡。
正常来讲,岩层倾角较大时,因为没有下滑空间,所以边坡相对较稳定,虽然在一定的条件下还是会产生顺层弯曲破坏和倾倒破坏。
岩层倾角接近并小于边坡开挖角时,下滑力和下滑空间都相对较大,边坡也就相对不那么稳定。
岩层倾角较小时,不稳定的岩体下滑力较小,开挖后的边坡相对较为稳定。
3地层岩性及其组合特征组成边坡的物质基础是地层,地层岩性的不同对边坡稳定性的影响也不同。
自然界中将地层岩性分为软质岩与硬质岩两种。
由软质岩体组成的顺层边坡坡高通常较低,所以岩层的倾角通常较小;而由硬质岩体组成的顺层边坡坡高通常较高,所以岩层倾角通常较大,由此可以知道地层岩性的不同对顺层边坡稳定的影响极其明显。
红层分布特点和主要工程的地质问题我国红层面积广泛,并且新生带红层面积广泛,约有90万平方千米。
红层成为我国建筑工程在施工过程中不可避免的岩土之一。
因为红层对工程建设有着重要影响,并会对工程的质量和和使用寿命产生直接影响,基于此,本文对红层问题进行了重点分析,希望对相关工作人员能够有所帮助。
标签:红层分布工程建设地质特性红层是一种碎屑沉积而形成的地层,其外观以红色为主调色,这也是人们称之为红层的一个重要原因。
红层中的泥质粉砂岩、页岩、泥岩也为自身比较软弱被称之为软岩,抗压强度不足30MPa,该类岩层亲水性强、透水性弱,一旦遇到水容易发生膨胀或软化,而失去水后则容易发生收缩或崩解,并且抗风化能力较弱。
1红层的分布特点南方占到我国红层总面积的60%以上,其中中南和西南地区分布较为广泛,多数红岩都裸露在外,因此,风化较为严重,并且容易受到雨水的影响而发生滑坡。
北方地区分布的红层不足40%,主要分布在蒙宁晋陕交界和甘肃一代,较多的红层都为埋藏性,工程的地质问题的隐蔽性较高。
红层分布会受到分布区、岩体结构、渗流、水文网络、软化问题的控制,同时因为受到泥岩、砂岩、蒸发岩等多种硬岩和软岩以及工程建设活动的影响,因此软弱结构面,极易出现滑坡以及地质分化等问题。
因为时代较近,因此岩体在胶结性上较差,岩体的物理学性能也较差,多数岩土都为软岩类别。
岩体没有稳定的结构,并且容易发生崩解软化。
红层岩体和蒸发岩体中能够容易水的成份,在水的作用下极易发生腐蚀、渗流、岩溶等化学变化和物理变化,因此在工程建设过程中,必须要采取正确的方式对待红层这一特殊岩体。
图1为白垩纪的红层地质图。
2主要工程在地质上存在的问题2.1边坡变形红层地区边坡变形对机制产生的破坏主要分为以下几种类型。
①顺岩层层面发生变形导致基础遭受破坏,边坡岩层走向头坡面之间的夹角较小,岩层向外具有一定的倾斜,并且倾斜角的角度不能大于边坡角,岩体将会呈现临空状态,后缘和侧向将会节理发育,从而使顺层面形成失稳破坏机制,沿层面将会因为破坏而整体下滑。
第19卷 第4期 中 国 水 运 Vol.19 No.4 2019年 4月 China Water Transport April 2019收稿日期:2018-12-05作者简介:闫洪振(1993-),男,河南安阳人,硕士生,主要研究方向为水文地质、工程地质,环境地质。
红层浅析及其工程问题闫洪振1,2,徐国民2,朱杰勇1,田 超2,陈志雄2(1.昆明理工大学 国土资源工程学院,云南 昆明 650051;2.西南有色昆明勘测设计(院)股份有限公司,云南 昆明 650051)摘 要:我国红层形成时代主要位于三叠—第三纪,在我国西南、华北及其西北地区均有分布。
主要形成于湖相盆地。
由于红层在我国形成的历史较长,同时受各地区地质环境的影响,不同地区的红层性质具有差异,其岩性主要由砂岩,泥质粉砂岩,页岩,泥岩等组成。
论文主要阐述红层的分布、分类、成因、岩性以及工程特性等,同时为我国红层地区地质灾害的防治,提供较为可靠的地质基础资料。
关键词:红层;成因;岩性;工程特性中图分类号:TU47 文献标识码:A 文章编号:1006-7973(2019)04-0242-02引言红层物理及其工程特性,决定其为典型易滑地层。
红层分布范围较广,世界各地均有红层的分布,目前世界范围内对红层的研究主要包括:(1)红层的工程地质研究。
(2)旅游地质对红层的研究。
对我国红层的阐述,不但可以了解我国红层的分布、形成条件以及我国红层的物理力学特性。
同时可以为红层地区的灾害防治,提供地质基础资料。
一、红层的定义及其分类 1.红层的定义红层指由碎屑岩沉积形成的地层,因含Fe 3+等元素,红层地区颜色以显红色为主。
大多数红层主要由碎屑岩沉积物沉积形成[1,2]。
2.红层的分类目前对于红层的分类,类型较多。
P.D.克里宁通过对红层中铁氧化物颜色成因的理解,提出了一种红层综合分类的方法。
并制定了四分分类方案。
其将红层分为以下几类:(1)原生红层(2)沉积后和成岩后红层(3)次生红层(4)化学红层图1 P.D.克里宁(1949)红层分类图二、红层的分布红层在我国主要为三叠-第三纪所形成的沉积物[3,4]。
红层路堑边坡滑坡成因分析及治理措施赵琳;秦柳江【摘要】红层地质在我国分布非常广泛。
文章以红层路堑边坡发生滑坡的典型工点为例,分析其变形破坏的主要因素,建议在覆盖层为松散层、内部为砂岩和泥岩互层的结构中,采用清方、网喷、锚索、防排水等相结合的综合治理措施。
%Red-bed is widely distributed in China. Through the description of a typical landslide case in a red-bed cutting slope ,this paper analyzes the main factors resulting in its deformation and failure. Comprehensive treating methods of overburden-clear, net-spray, anchorage cable and drainage and so forth are proposed for structures covered with loose bed and interbedded with sandstone and mudstone.【期刊名称】《现代交通技术》【年(卷),期】2012(009)005【总页数】3页(P15-17)【关键词】路基工程;红层路堑边坡;滑坡;综合治理【作者】赵琳;秦柳江【作者单位】中铁十一局集团第五工程有限公司,重庆400037;中铁十一局集团第五工程有限公司,重庆400037【正文语种】中文【中图分类】U418.52红层是以泥岩、泥质粉砂岩为主的沉积地层,因呈红色而得名。
红层在我国分布非常广泛,特别是四川盆地,是我国有名的“紫色盆地”,盆地及其边缘地区红层分布极为广泛,具有一定的代表性。
四川丘陵地区地质条件复杂、降雨量大、暴雨频繁,导致红层路堑边坡易发生边坡表层易风化剥落、流泥、落石、溜塌等地质灾害,进而诱发滑坡、错落、崩塌等更为严重的安全问题。
垂直节理发育红层软岩路堑边坡工程病害分析唐立明【摘要】红层软岩在我国广泛分布,其力学性质较差,具有强度低、亲水性强、遇水易软化、易崩解等特性,极易产生工程病害.文章针对垂直节理发育的红层典型软岩,通过具体工程病害分析,得出以下主要结论:(1)垂直节理裂隙发育的红层软岩,路堑开挖后形成临空面,节理裂隙变大,大爆破施工更加重裂隙的张开程度,因此,距离路堑坡面2~3m范围内,岩体宜采用机械开挖或小爆破施工;(2)严禁边坡采用大拉槽施工,严格执行“分级开挖分级防护”,不宜在雨季进行边坡开挖和防护施工;(3)完善临时和永久排水系统,坡面防护宜采用易形成防排水功能的措施,宜在路堑坡脚设置预加固桩,在坡面设置框架锚杆加固防护.【期刊名称】《高速铁路技术》【年(卷),期】2019(010)002【总页数】4页(P6-9)【关键词】垂直节理;红层软岩;工程病害;对策【作者】唐立明【作者单位】中铁二院工程集团有限责任公司,成都610031【正文语种】中文【中图分类】U213.1+58红层软岩在我国四川、重庆、广西、贵州等地广泛分布,我国红层软岩主要指中生代以来即侏罗系、三叠系、白垩系和新生代古近系的河流相、湖相、河湖交替相或是山麓洪积相等陆相碎屑岩,多以夹层互层出现,外表颜色为红色。
由于地质年龄相对较轻,经历的地壳变动相对较少,褶皱不剧烈,产状平缓,其岩性主要是砂岩、粉砂岩、泥岩、砂质泥岩、粘土岩或泥质页岩等,岩相变化大,并含透镜状或薄层状多孔疏松砂岩,都不同程度地发育有层间剪切带,还常见有诸如石膏等易溶岩类,与老地层相比,成岩作用差,有的呈半胶结状,强度较低。
红层软岩的岩体力学特性[1-6],主要体现在以下两个方面:(1)红层软岩多由泥质岩类和砂岩类互层组成,软硬层间具有较大的差异性。
泥质岩类工程性质较差,表现为强度低,亲水性强、透水性弱,遇水易风化、易软化、易崩解等特点,并具有一定的膨胀性。
(2)红层软岩中节理和层面通常较为发育,尤其是层间结合差、软弱夹层发育且具有显著的蠕变性。
赣南红层滑坡分布规律的映射分析吴海平;郑明新;李平棕【摘要】在对赣南地区红层滑坡及其环境背景资料调查的基础上,分析滑坡与自然环境及人工作用的映射关系,运用数理统计与图表分析,揭示了滑坡与其形成因素之间的内在关系,探讨了区域滑坡的分布规律与形成特征,为全面研究赣南区域性红层滑坡的机理和防治提供了参考依据.【期刊名称】《华东交通大学学报》【年(卷),期】2007(024)002【总页数】4页(P9-12)【关键词】红层滑坡;映射关系;分布规律【作者】吴海平;郑明新;李平棕【作者单位】华东交通大学,道桥与岩土工程研究所,江西,南昌330013;华东交通大学,道桥与岩土工程研究所,江西,南昌330013;江西省地矿局赣南地质调查大队,江西,赣州,341000【正文语种】中文【中图分类】P642.22滑坡形成的原因[1-3]是多方面的.坡体受多种因素共同作用产生滑动,并表现出各种不同的形式和特征.对于区域性滑坡[4],影响坡体稳定的众多因素[5-7]在区域分布上表现出一定的共同性,滑坡激发条件和滑动特征也存在表现出一定的共同性和规律性.本文拟在对赣南地区红层滑坡及其环境背景资料调查的基础上,通过滑坡与自然环境、人工作用的映射关系,利用数理统计与图表来揭示滑坡与其形成因素之间的内在关系,进而探讨该区域滑坡的分布规律与形成特征.1 赣南红层滑坡区域地理特征1.1 气候特征赣南地处江西南部,呈典型的亚热带丘陵山区湿润季风气候.区域内气候温和,降水充沛.据统计,1971年到2004年间,年平均降水量1 606.6 mm.其中每年4-6月和7-9月为两个暴雨集中期.1.2 地形地貌地形以丘陵为主,山地和盆地(平原岗地)也各占到一定比例.总体上周围高中部低,南侧高北侧低,中部丘陵绵延,期间分布着近50个大小不等的红盆地(图1).图1 赣南红层分布图赣南红盆基本海拔都在200 m以上,总面积为6 705.13平方公里,占全区总面积的17.03%.盆地一般呈长条形,长轴方向亦以北东-南西向居多,规模不等,一般宽约20~50公里,长可达数百公里.两侧多为地质断层界,底部为红色碎屑岩层.盆地内一般水系发达,较大河流往往穿过一个或几个盆地[8].2 红层滑坡与其环境背景的映射分析本文收集赣南红层滑坡218处,分别对其发生时间、坡高/坡度、岩土性质、滑坡规模、地质构造、降水、人工活动等进行统计,开展滑坡与影响因素的映射分析.2.1 滑坡与地层岩性的映射分析2.1.1 滑坡与上覆层土体映射分析滑坡的主要上覆岩土体为亚粘土、碎石土和亚砂土三大类.统计表明,亚粘土类占30.88%,碎石土为29.41%,亚砂土为26.47%.三类岩土体占到了总数的86%以上.碎石土覆盖的坡体,上覆层渗透性较好,坡面降水可快速下渗排出,对坡体的加载作用并不显著.但下渗水流容易在下伏致密岩层处形成地下径流,冲刷侵蚀接触面,降低接触面的抗剪强度,诱发滑坡.而粘土上覆层由于渗流性差,因而对软弱层面的影响较小,不易发生滑坡.2.1.2 滑坡与滑层岩性映射分析滑层岩性主要有粉砂岩、砂砾岩、泥沙互层岩和泥岩四类.统计显示,滑坡滑层为粉砂岩的共126处,占总体调查的59.55%.泥砂岩互层结构,共44处,占总体调查的20.79%.两种类型滑坡总和占到调查滑坡总体的80%以上.两类滑坡的破坏都呈层状滑动.粉砂岩类呈互层滑动破坏,泥砂岩互层岩类多呈现夹层滑动破坏.2.2 赣南红层滑坡与地形地貌关系图2 坡度/坡高与滑坡映射图2反映出的滑坡与坡度及坡高之间的关系.图中坡度在20°-40°之间的滑坡共119处,占到总体的66.8%;高度在20 m以内的共139处,占到了总体的70%.赣南地区近水平红层滑坡(<10°)数量很少.小滑坡、矮滑坡占到赣南红层滑坡的绝大多数.虽然滑坡规模小,破坏力弱,单次滑动影响范围小,但由于其数量多,分布广,且多发生在人类活动较为频繁的村落及道路周边,难于防范,因此仍然需要加强重视.2.3 赣南红层滑坡与地质构造的关系图3 赣南断裂带与滑坡分布映射图赣南地质构造带多从红盆的边缘穿过,地质构造的影响作用多发生在红盆边缘.从图3中看出,仅赣州红盆区域内地质构造断裂带较为密集,其他红盆受断裂带的影响作用并不明显.统计资料显示,赣南红层滑坡与断裂带有关的滑坡共10处,所占比例较小.但10处滑坡中,有8处分布在邵武——河源深大断裂带两侧,而且规模最大的一处滑坡——瑞金市叶坪乡黄沙村华屋组滑坡也在其中.该断裂带自白垩纪至今一直活动,对地貌有明显的控制作用,控制着一系列中新生代堆积盆地[9].活动期深大断裂的地质构造运动,不断切割破坏区域周边原岩的完整性,加剧岩体节理裂隙发育,并降低坡体的稳定性.而且此类运动一旦加剧,将极大增加区域内滑坡发生的机率,并可能会导致大型滑坡的发生.目前来看区域断裂构造对红层滑坡的影响并不明显,但活动期深大断裂的潜在影响仍然存在,并存在诱发大型滑坡的可能,同时其分布范围较广,不易防范,需要加以重视.2.4 红层滑坡与降水的关系2.4.1 滑坡与降水作用的映射赣南的雨季为每年4-9月,主汛期为6-7月.这段时间也是滑坡发生的高峰期.图4可以看出,赣南地区多年月降水量与月滑坡数分布走势是一致的,滑坡的发生频率受到降水作用影响明显.从月内单次滑坡发生的具体时间上来看,滑坡发生的时间比降水发生时间略有滞后.滞后期一般1-3天,最长8天.图4 1986-2003年月滑坡与降水对比图对比两条曲线的不同之处.在每年年初的几个月中,降水量快速增加,而滑坡数量增长则相对缓慢.这是由于坡体自身存在的抗水蚀能力发挥了作用.但由于红层较差的水理性质,这种抗力随降水的持续增加迅速下降.在进入3月以后,滑坡数量急剧增长,并一直持续至6月份,达到峰值后迅速回落,至7月份后速度回落放缓.以6月峰值为界,在6月以前,区域内温度相对较低,降水量大而蒸发量小,实际进入坡体的降水是持续增加的,但6月以后,赣南温度持续上升,并长期处于高温状态,此时蒸发量逐渐加大,而降水开始减少,期间实际进入坡体的降水也随之减少.7月与4月的滑坡数量基本是相同的,此区间内集中了全年70%以上的滑坡.至9月以后,降水仍然在一个相对较低的范围内波动,但滑坡已经很少发生.4月与7月是降水与滑坡曲线明显变化的两个拐点,两点的滑坡数与实际降水量(降水-蒸发)基本是相等的.因此可以推断认为,实际降水量对滑坡的影响,从宏观上分析,是存在一个影响临界值的.当实际降水量大于此值时,滑坡的发生频率与实际降水量大小呈正比关系.当实际降水量小于此值时,则降水对滑坡的影响作用减弱.越是远离此点,则影响越弱.从滑坡分布上来说,强降水的分布区域决定滑坡的群发区.强降水不仅决定滑坡发生的区域,而且可基本决定滑坡发生的时间.但通过图5也可以看出,区域多年的年降水量与年滑坡数量曲线的长期走势是不同的.多年降水呈现一定的波动变化,变化辐值比较稳定;而滑坡曲线长期平缓发展,至1998年出现突变增长,到2002年达到峰值后回落.滑坡的增长变化与降水的变化并没有呈现出线性对应关系.因此可以推断,降水虽然是赣南红层滑坡诱发的关键因素,但并不是惟一因素.而上世纪90年代末期,区域经济发展带来的人工活动的增加,是推动此阶段滑坡数量激增的主要因素.图5 1986-2003年滑坡与降水对比图2.4.2 滑坡与区域水系的映射图6 赣南水系分布与滑坡分布映射图图6对比赣南红层滑坡灾害点分布与赣南水系分布的特征.统计显示,位于赣江一级支流两岸500 m以内的滑坡共13处,潜在滑坡4处;位于赣江二级支流两岸200 m以内的滑坡共8处,潜在滑坡15处.在河流影响显著的范围内,滑坡发生的数量并不多.由此推断河流对赣南红层滑坡产生的直接影响并不显著.其他滑坡大多数滑坡分布在赣江二级支流中,相对河道较远的汇水区域.这些滑坡形成,与河流不存在直接联系.因此考虑滑动产生的水工作用时,不考虑河流水系作用的影响.2.5 红层滑坡与人工作用的映射图7 赣南道路与滑坡分布映射图据统计,红层滑坡90%以上的或多或少与人为工程活动密切相关.诱发赣南红层滑坡的主要人工活动包括道路建设、矿产开发和水利工程建设,其中道路工程建设对诱发滑坡的作用尤其明显.在记录的73处红层滑坡中,由震动诱发的滑坡共有2处,由加载诱发的滑坡共2处,而由于人工切坡或开挖坡脚所诱发的滑坡达69处,占统计总数的95%.图7可以看出,仅在昌厦公路两侧的区域内,由于工程建设引发的滑坡和潜在滑坡共53处,占统计总量的24.3%.另外一些低等级公路两侧区域内也有不少的红层滑坡,应引起足够重视.3 结论1) 通过映射分析可以得到:地层岩性、地形地貌、地质构造、大气降水和人工作用,均对赣南红层滑坡产生不同的影响.其中大气降水是目前滑坡产生的最主要因素,尤其是暴雨诱发作用极强.2) 实际降水量对滑坡的影响作用,存在一临界值.当实际降水量大于此值时,降水与滑坡增长成正比;小于此值时降水对滑坡影响作用微弱.3) 人工作用对赣南红层滑坡的影响呈上升趋势,并逐渐成为滑动的主导因素.参考文献:[1] 张建永.滑坡研究现状综述[J].中国岩溶,1999,(9):85-91.[2] 郑明新.滑坡防治效果评价的参数之一[C].中国土木工程学会第九届土力学及岩土工程学术会议论文,2003(10):971.[3] 刘广润,晏鄂川,等.论滑坡分类[J].工程地质学报,2002(4):3-6.[4] 向喜琼.区域滑坡地质灾害危险性评价与风险管理[D].成都理工大学工学博士学位论文,2005,(6).[5] 曾昭华.江西地质灾害与环境[J].工程勘察,1998(6):34-37.[6] 骆银辉,邓星理,等.试论疏排水在红层地区滑坡治理中的重要作用[J].中国地质灾害与防治学报,2003,(9):61-63.[7] 姜晨光,朱佑国.人工切坡边坡稳定问题的研究与分析[J].矿冶,2005,(3):11-15.[8] 周红兵.赣州经济地理[M].江西人民出版社[M].1995.[9] 钟骏泰.赣南区域地质构造特征与地震分布关系研究[J].华南地震,2002,(12):48-56.。
高温多雨条件下红层公路边坡稳定性分析作者:田超等来源:《价值工程》2014年第28期摘要:红层具有特殊的工程地质特性,特别是在高温多雨的环境下更易发生地质灾害。
在对国道G213的灾害调查过程中发现,多处开挖地段都发生了不同规模的灾害。
文章主要讨论了高温多雨条件下红层边坡的稳定性问题。
Abstract: Red beds have special engineering geological characteristics. It is easy to lead to geological disaster at high temperature and rainy conditions. During of the disaster investigation on state Road G213, there are many disasters of different scale on the mountain which have been excavated. This article discusses the stability of red beds under high temperature and rainy conditions.关键词:红层;高温多雨;公路边坡;稳定性Key words: red beds;high temperature and rainy;road slope;stability中图分类号:TU43 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)28-0081-030 引言红层在滇西和滇中地区出露面积广泛,是一种以红色为主的陆相碎屑沉积地层,主要形成于下第三系、侏罗系和白垩系时期。
岩性主要为粘土岩、泥岩、砂岩、页岩及砾岩等碎屑沉积岩。
在我国云南省分布广泛,主要分为滇中红层和滇西红层两个地区。
红层具有特殊的工程地质性质。
在公路建设及改建过程中,红层边坡的变形破坏就成了工程建设中最为突出的地质灾害问题。
安徽建筑中图分类号:TU441+.35文献标识码:A文章编号:1007-7359(2023)3-0137-03DOI:10.16330/ki.1007-7359.2023.3.0531引言结合带高位远程滑坡失稳现象往往发生在地壳拼接带或者板块缝合带等区域,地貌上往往呈现深大断裂的河谷、深切后的高山峡谷或者是侵蚀切割后的褶皱断块高山等构造地质,且结合带内往往伴随江河,临岸坡体结构复杂,岩体易受板块挤压作用发生崩裂,引起坡体失稳。
受结合带复杂的水文条件和地质情况影响,极易引起该区域产生流域性高位地质灾害连锁反应,且该区域近年来经常发生高位远程滑坡,阻碍江河,产生堰塞湖现象,为下游人民的生活安全埋下诸多隐患。
目前,众多学者对特大高位远程滑坡的危害性已经达成了共识,并相继展开研究。
殷跃平等[1]指出结合带高位远程滑坡具有动力侵蚀效应和撞击粉碎效应,滑坡土体一般从高陡斜坡的上部开始发生剪切破坏,并铲刮下部岩体,逐渐形成凌空加速坠落,使滑移体积显著增加,形成高位远程滑坡现象,引发一系列重大的地质灾害。
郑东健等[2]指出可通过对边坡坡体的长期的监测数据,来预测边坡坡体形变演化规律,评估坡体的安全性。
杨金林等[3]指出临江河坡体内部地下水的渗流场易受江河水位波动影响,导致坡体内部土体的物理性能产生改变,进而影响坡体的整体稳定性。
朱赛楠[4]指出高位远程滑坡由于其滑坡土体高差大,且剪切口位于坡体上部,存在视觉隐蔽性,特别是早期阶段很难识别出来,常规调查法很难起到预警和排查作用。
YIN YP 等[5]指出高位远程滑坡土体具有堆载效应和动力侵蚀效应,一经形成就具有远程成灾和高速运动的特性,滑坡形成后将产生巨大的冲击力,并在较陡的地势加持下,转化为高速的泥石流或碎屑流进行远程滑移,且易形成复杂链式灾害现象(滑坡常伴随一些涌浪、堰塞坝、碎屑流、滑坡、崩塌等链生灾害)。
本文以某地区特大高位滑坡(处于蠕滑变形阶段)为研究对象,采用多维度和多角度技术手段(如地表位移监测、物探、InSAR 动态观测、多期遥感数据分析、现场调查测绘等手段)来探究滑坡失稳机理,量化滑坡的形成机制以及变形过程和破坏演化趋势,并基于某地区结合带坡体的基本特征和当地水文条件来评估高位远程滑坡的识别效率、预警及减灾措施效益。
岩质边坡类型、结构面特征及稳定性分析【摘要】边坡的稳定性受控于岩土体的基本特性和人为改造的程度两方面因素。
由于地质体的复杂性、多变性和不均质性,因而道路工程边坡设计是预测性、风险性的设计。
本文针对山区不同的边坡类型突出的边坡岩土体失稳问题,结合四川、重庆、云南等省山区道路工程建设项目边坡工程及滑坡灾害的勘查和治理,在研究山区地质背景和地质特征基础上,系统研究边坡岩体结构分类方法,以及开挖边坡岩体稳定性的岩体结构分析方法。
【关键词】地质灾害;岩体分类;结构特征;软硬岩层;结构面;稳定性泥岩、泥质粉砂岩比较软弱,该类岩层具有透水性弱、亲水性强,遇水易软化、塑变,抗风化能力弱,易崩解等特性。
从边坡角度来讲,多数边坡由软硬岩体构成,对边坡岩体的变形破坏起控制作用,岩质边坡软硬结构体构成,岩性层间结合差、软弱结构面发育,边坡开挖后极易发生山体变形、滑坡,特别是山前地带岩土质边坡、顺层岩质边坡及以岩层走向发育沟谷的一侧的边坡,多属顺层易滑地带。
雨季经常诱发大量滑坡灾害,在道路等工程建设项目中,也经常诱发大量开挖边坡岩体失稳灾害。
开挖边坡岩土体失稳灾害的根本原因在于具有特殊的岩体结构特征和不利的岩体力学性质,其中开挖边坡岩体结构特征是控制开挖边坡稳定性的重要因素,边坡岩体的变形与破坏与边坡岩体结构面发育特征、结构面与开挖面的空间组合有密切关系,因此对边坡岩体结构、结构面特征的系统研究具有重要意义。
1.边坡岩体结构类型划分边坡岩体的变形破坏与其岩体结构特征有密切的关系。
根据岩体结构面、结构体特性,并充分考虑控制性结构面与边坡开挖临空面之间的空间组合关系,系统研究岩体结构类型的划分,给出各种岩体结构类型边坡稳定性分析模型,以便于在工程勘察设计中简便、快速应用。
针对岩体结构类型和边坡工程的特点,在边坡岩体结构类型划分中考虑如下因素:1)岩质边坡的岩性特点及岩性组合特征岩质边坡岩性组合最为显著的特点是不同力学性质的岩层互层,从边坡工程角度,开挖边坡工程的岩性组合主要有软质泥质岩为主的层状结构、软硬相间的砂泥岩互层结构和巨厚层硬岩为主的层状结构。