三塊石國家森林公園崩塌地質災害分析與穩定性評價

盧鴻雁

（遼寧省地質環境監測總站遼寧沈陽110032）

三塊石國家森林公園崩塌地質災害分析與穩定性評價

盧鴻雁

（遼寧省地質環境監測總站遼寧沈陽110032）

對三塊石國家森林公園內崩塌隱患點進行了勘查，分析其成因，并采用赤平極射投影法，對崩塌危巖體的穩定性進行了評價。結果表明，該崩塌體目前處于不穩定狀態，宜采用攔石網防護措施，以避免造成人身安全和財產損失。

崩塌穩定性評價赤平極射投影

1　概述

該崩塌位于撫順市撫順縣后安鎮三塊石國家森林公園，為景區修建道路人工開挖而成。邊坡上部1.0m左右為粘性土混沙碎石，下部為強—中風化鉀長花崗巖，表面有松動巖石，樹木歪斜，根系裸露，邊坡坡麓處為園區內唯一觀光旅游道路，崩落方向正對園區道路，威脅園區游客的生命安全。需及時對其進行勘查，并采取適當防治措施。

2　地質環境條件

2.1地形地貌

勘查區位于低山丘陵區，地貌類型為構造剝蝕低山丘陵地貌，海拔高度440m，山體自然地形坡度為20°—50°，上緩下陡，上部自然斜坡20°—30°，下部自然斜坡40°—50°，坡形大多為凹形。三塊石國家森林公園內植被發育良好，森林覆蓋率高達92%。

2.2地層巖性

勘查區出露的第四系地層主要為上更新統，巖性主要為褐黃色或深桔黃色粘性土混沙碎石，碎（礫）石含量一般為30～50%，成分以強風化花崗巖巖屑為主，磨圓度差，多呈棱角狀，少為次棱角狀，分選性差，厚度一般1m左右。

出露的基巖類型為太古代中期鉀長花崗巖，呈現黃白色，文像結構，塊狀構造，主要巖屑成分為鉀長石，含量50%—65%，總體堅硬致密，局部風化強烈。

2.3節理裂隙發育情況

勘查區內無深、大斷裂通過，斷裂及褶皺構造形跡不明顯，基巖露頭調查與觀測統計，主要發育有3組節理，其產狀和特征如下：①組產狀100°∠54°，面微曲，閉合，出露延伸長度約3～7m，線密度0.5～1條/m；②組產狀360°∠89°，面較平直，閉合，出露延伸長度約2～6m，線密度1～2條/m；③組產狀240°∠62°，面較平直，閉合，碎石充填，寬度約10cm，出露延伸長度約3～8m，線密度約1條/m。

3　崩塌特征及影響因素

3.1崩塌特征

崩塌傾向約140°，總體高度約14—18m，坡度一般在80°以上，局部近直立。崩塌體位于峽谷地形內，主要巖性為陡傾坡內的巖層，結構面多為垂直發育節理，起始運動形式為傾倒，為傾倒式崩塌。崩塌體長25m左右，寬約13m，平均高度16m，體積5200m3，屬于小型崩塌。

崩塌危巖體節理裂隙發育，巖體被切割成塊狀，極易發生松動墜落，出露節理裂隙主要有三組，J1節理一100°∠54°，J2節理二360°∠89°，J3節理三240°∠62°。

3.2影響因素

該崩塌的形成條件及影響因素，與地形地貌、巖土結構、構造條件及氣象條件關系密切。

地形地貌：陡峻的地形是崩塌災害形成的前提條件，陡坡和陡崖為崩塌提供了必要的勢能和空間，同時也促進了地質體軟弱結構面的形成和發展，為崩塌的產生創造了必要的勢能和空間[1][2]。該滑坡由于人工切坡形成的花崗巖邊坡高度較高、坡度一般80°以上，局部近直立，坡度較陡，為崩塌提供了有利的條件。

巖土結構：該滑坡巖性以強風化花崗巖巖屑為主。巖體風化強烈，巖石破碎，這是崩塌發生的有利因素。

構造條件：通過實地勘查和測量，崩塌隱患巖體，發育多組節理，且有兩組節理面組成X形節理并構成傾向坡腳的楔形體，可促使崩塌的發生。

氣象條件：雨季期間，降水滲入巖體結構面，使得結構面之間連接變弱，相互之間膠結強度降低，結構變松散，這是可引發本崩塌的自然因素。另外，由于植物根系的劈理作用，使本來裂隙就較發育的巖石更加破碎，更易于發生崩塌。

4　穩定性分析與評價

4.1穩定性評價原理

根據《滑坡災害防治工程勘查規范》（DZ/T 0218—2006）：崩塌危巖體穩定性評價較為復雜，宜以定性為主，多組外傾結構面分離切割形成的崩塌危巖體，可用赤平投影按照結構面和臨空面組合情況進行三維空間定性評價。

赤平投影主要用來表示線、面的方位、相互間的角距關系及其運動軌跡，把物體三維空間的幾何要素（線、面）反映在投影平面上進行研究處理。其基本原理為：一切通過球心的面和線，延伸后均會與球面相交，并在球面上形成大圓和點。以球頂或球極為發射點，將空間任意產狀的線、平面與設想的空心球的交點、交線投影到赤平面上，這種投影稱之為極射赤平投影，簡稱為赤平投影。根據各種結構面在赤平投影圖上和邊坡坡面的組合關系，即可判斷該崩塌危巖體是否處于穩定狀態[3][4]。

4.2穩定性評價

該處崩塌危巖體處典型節理裂隙發育組合和邊坡坡面的關系,一般我們認為,兩組結構面的交點和邊坡位于同一側，且傾角小于邊坡傾角，為不穩定結構。

4.3穩定性分析結果

由于該花崗巖邊坡高度較高，坡度較陡，局部近直立，巖石風化強烈，巖體節理裂隙發育且其組合屬于不穩定結構類型，易發生順層滑動崩落破壞形式；雨水浸入更容易導致結構面之間連接變弱，膠結力變小，容易誘發崩塌發生，初步判斷該危巖體處于不穩定狀態。

判斷該崩塌體隱患點在強降雨條件下可能誘發崩塌災害，潛在崩塌方量約5200m3左右。該邊坡坡腳即是公園內唯一觀光道路，位置十分重要，崩塌的發生將直接影響園區觀光道路和旅游游客的安全，因此對該隱患點進行治理十分必要。

5　結論與建議

（1）根據調查，從地形條件、危巖體巖性、結構面形態、起始運動方式上分析，撫順縣后安鎮三塊石國家森林公園崩塌體屬于傾倒式崩塌，從崩塌規模等級上看，該崩塌體屬于小型。

（2）通過對危巖體節理組合情況進行赤平投影分析可知，該崩塌體目前處于不穩定狀態。一旦發生崩塌，將威脅園區內唯一旅游道路及游客的安全。

（3）根據該處崩塌隱患點的特征，防治工程宜采用主動攔石網防護措施，攔石網長130m，高5m，攔截落石，不定期地清理落石，并在在道路旁設置警示牌。

[1]孔志剛.潛在斜坡地質災害研究--以昆明市為例[D].昆明理工大學，2005.

[2]馮文凱.庫岸公路邊坡穩定性風險分析--以三峽庫區渝巴公路岸坡為例[D].成都理工大學，2005.

[3]孫玉科，牟會寵，姚寶魁.邊坡巖體穩定性分析[M].科學出版社，1988.

[4]孫玉科，古迅.赤平極射投影在巖體工程地質力學中的應用[M].北京：科學出版社，1980.

F407.1[文獻碼]B

1000-405X（2015）-7-404-1