三块石国家森林公园崩塌地质灾害分析与稳定性评价

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[摘要]对三块石国家森林公园内崩塌隐患点进行了勘查，分析其成因，并采用赤平极射投影法，对崩塌危岩体的稳定性进行了评价。结果表明，该崩塌体目前处于不稳定状态，宜采用拦石网防护措施，以避免造成人身安全和财产损失。

[关键词]崩塌 稳定性评价 赤平极射投影

[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-7-404-1

1概述

该崩塌位于抚顺市抚顺县后安镇三块石国家森林公园，为景区修建道路人工开挖而成。边坡上部1.0m左右为粘性土混沙碎石，下部为强―中风化钾长花岗岩，表面有松动岩石，树木歪斜，根系，边坡坡麓处为园区内唯一观光旅游道路，崩落方向正对园区道路，威胁园区游客的生命安全。需及时对其进行勘查，并采取适当防治措施。

2地质环境条件

2.1地形地貌

勘查区位于低山丘陵区，地貌类型为构造剥蚀低山丘陵地貌，海拔高度440m，山体自然地形坡度为20°―50°，上缓下陡，上部自然斜坡20°―30°，下部自然斜坡40°―50°，坡形大多为凹形。三块石国家森林公园内植被发育良好，森林覆盖率高达92%。

2.2地层岩性

勘查区出露的第四系地层主要为上更新统，岩性主要为褐黄色或深桔黄色粘性土混沙碎石，碎（砾）石含量一般为30～50%，成分以强风化花岗岩岩屑为主，磨圆度差，多呈棱角状，少为次棱角状，分选性差，厚度一般1m左右。

出露的基岩类型为太古代中期钾长花岗岩，呈现黄白色，文像结构，块状构造，主要岩屑成分为钾长石，含量50%―65%，总体坚硬致密，局部风化强烈。

2.3节理裂隙发育情况

勘查区内无深、大断裂通过，断裂及褶皱构造形迹不明显，基岩露头调查与观测统计，主要发育有3组节理，其产状和特征如下：①组产状100°∠54°，面微曲，闭合，出露延伸长度约3～7m，线密度0.5～1条/m;②组产状360°∠89°，面较平直，闭合，出露延伸长度约2～6m，线密度1～2条/m;③组产状240°∠62°，面较平直，闭合，碎石充填，宽度约10cm，出露延伸长度约3～8m，线密度约1条/m。

3崩塌特征及影响因素

3.1崩塌特征

崩塌倾向约140°，总体高度约14―18m，坡度一般在80°以上，局部近直立。崩塌于峡谷地形内，主要岩性为陡倾坡内的岩层，结构面多为垂直发育节理，起始运动形式为倾倒，为倾倒式崩塌。崩塌体长25m左右，宽约13m，平均高度16m，体积5200m3，属于小型崩塌。

崩塌危岩体节理裂隙发育，岩体被切割成块状，极易发生松动坠落，出露节理裂隙主要有三组，J1节理一100°∠54°，J2节理二360°∠89°，J3节理三240°∠62°。

3.2影响因素

该崩塌的形成条件及影响因素，与地形地貌、岩土结构、构造条件及气象条件关系密切。

地形地貌：陡峻的地形是崩塌灾害形成的前提条件，陡坡和陡崖为崩塌提供了必要的势能和空间，同时也促进了地质体软弱结构面的形成和发展，为崩塌的产生创造了必要的势能和空间[1][2]。该滑坡由于人工切坡形成的花岗岩边坡高度较高、坡度一般80°以上，局部近直立，坡度较陡，为崩塌提供了有利的条件。

岩土结构：该滑坡岩性以强风化花岗岩岩屑为主。岩体风化强烈，岩石破碎，这是崩塌发生的有利因素。

构造条件：通过实地勘查和测量，崩塌隐患岩体，发育多组节理，且有两组节理面组成X形节理并构成倾向坡脚的楔形体，可促使崩塌的发生。

气象条件：雨季期间，降水渗入岩体结构面，使得结构面之间连接变弱，相互之间胶结强度降低，结构变松散，这是可引发本崩塌的自然因素。另外，由于植物根系的劈理作用，使本来裂隙就较发育的岩石更加破碎，更易于发生崩塌。

4稳定性分析与评价

4.1稳定性评价原理

根据《滑坡灾害防治工程勘查规范》（DZ/T 0218―2006）：崩塌危岩体稳定性评价较为复杂，宜以定性为主，多组外倾结构面分离切割形成的崩塌危岩体，可用赤平投影按照结构面和临空面组合情况进行三维空间定性评价。

赤平投影主要用来表示线、面的方位、相互间的角距关系及其运动轨迹，把物体三维空间的几何要素（线、面）反映在投影平面上进行研究处理。其基本原理为：一切通过球心的面和线，延伸后均会与球面相交，并在球面上形成大圆和点。以球顶或球极为发射点，将空间任意产状的线、平面与设想的空心球的交点、交线投影到赤平面上，这种投影称之为极射赤平投影，简称为赤平投影。根据各种结构面在赤平投影图上和边坡坡面的组合关系，即可判断该崩塌危岩体是否处于稳定状态[3][4]。

4.2稳定性评价

该处崩塌危岩体处典型节理裂隙发育组合和边坡坡面的关系，一般我们认为，两组结构面的交点和边坡位于同一侧，且倾角小于边坡倾角，为不稳定结构。

4.3稳定性分析结果

由于该花岗岩边坡高度较高，坡度较陡，局部近直立，岩石风化强烈，岩体节理裂隙发育且其组合属于不稳定结构类型，易发生顺层滑动崩落破坏形式;雨水浸入更容易导致结构面之间连接变弱，胶结力变小，容易诱发崩塌发生，初步判断该危岩体处于不稳定状态。

判断该崩塌体隐患点在强降雨条件下可能诱发崩塌灾害，潜在崩塌方量约5200m3左右。该边坡坡脚即是公园内唯一观光道路，位置十分重要，崩塌的发生将直接影响园区观光道路和旅游游客的安全，因此对该隐患点进行治理十分必要。

5结论与建议

（1）根据调查，从地形条件、危岩体岩性、结构面形态、起始运动方式上分析，抚顺县后安镇三块石国家森林公园崩塌体属于倾倒式崩塌，从崩塌规模等级上看，该崩塌体属于小型。

（2）通过对危岩体节理组合情况进行赤平投影分析可知，该崩塌体目前处于不稳定状态。一旦发生崩塌，将威胁园区内唯一旅游道路及游客的安全。

（3）根据该处崩塌隐患点的特征，防治工程宜采用主动拦石网防护措施，拦石网长130m，高5m，拦截落石，不定期地清理落石，并在在道路旁设置警示牌。

参考文献

[1]孔志刚.潜在斜坡地质灾害研究--以昆明市为例[D].昆明理工大学，2005.

[2]冯文凯.库岸公路边坡稳定性风险分析--以三峡库区渝巴公路岸坡为例[D].成都理工大学，2005.

[3]孙玉科，牟会宠，姚宝魁.边坡岩体稳定性分析[M].科学出版社，1988.

[4]孙玉科，古迅.赤平极射投影在岩体工程地质力学中的应用[M].北京：科学出版社，1980.