风景区大平岚危岩体崩塌灾害应急治理岩土工程勘察报告（28页）.pdf

1、 崂山大平岚危岩体崩塌灾害应急治理 岩土工程勘察报告 目 录 1 前言.1 1.1 区域背景.1 1.2 地质灾害概况及危害情况.1 1.3 勘查目的任务.2 1.4 勘查依据.2 1.5 勘查工作方法及完成工作量.2 2 勘查区地质环境条件.4 2.1 地形地貌.4 2.2 地层岩性.4 2.3 地质构造.5 2.4 水文地质条件.7 3 崂山大平岚危岩特征.8 3.1 大平岚危岩概述.8 3.2 危岩特征及稳定性监测现状分析.8 4 危岩体稳定性评价.13 4.1 1 号危岩体稳定性分析评价（WY1）.13 4.2 2 号危岩体稳定性分析评价（WY2）.14 4.3 3 号危岩体稳定性分析

2、评价（WY3）.16 4.4 4 号危岩体稳定性分析评价（WY4）.17 5 危岩体治理措施.19 6 结论与建议.20 1 1 前言前言 1.1 区域背景 青岛市崂山区大平岚位于伏鳌以东，青蛙石西侧，北为龙潭瀑，南侧为黄海，地处崂山风景区内。崂山属中低山丘陵区,山势陡峻,地形复杂,最高点崂山主峰海拔1132.7 m。崂山区域构造以NNE-NE向断裂为主,附近主要有劈石口断裂和王哥庄断裂,均为压扭性,以规模大、多期活动为特点,控制了区域近代地貌。崂山区属暖温带大陆型季风气候区,因濒临黄海,受海洋气候调节作用明显。多年平均气温12.1 C,1 月份平均气温最低为-6.4 C,8 月份平均气温最高

3、为25.3 C,极端最低气温-20.5 C,极端最高气温36.9 C,最大冻土深度43 cm,冻融作用明显。平均日照时数大于2500 h,平均雾日大于30d。多年平均降水量849.9 mm,最大日降雨量267.9mm,最大时降雨量64.1 mm,降水多集中在6-9 月份,约占全年降水量的70%。降水多以面状地表径流流失,极少渗入地下。附近无大的河流及水库。1.2 地质灾害概况及危害情况 根据青岛市地质灾害防治规划（20052020 年），该区位于崩塌地质灾害易发区。根据本次勘查资料，该区存在的主要地质灾害类型为崩塌掉块，其高约 32m，坡度很陡，坡角近于 90。局部地段坡角已成负角，顶部分布巨

4、石，稳定性极差。该区上部有全风化层的出现，下部以弱风化和中风化为主，上部块体周围已出现裂缝，切割岩体，隐患比较突出，危险随时可能发生。根据崩塌及影响区实物指标调查结果，该区崩塌一旦发生，将严重危及 S212 省道以及崂山风景区旅游沿线人员车辆（图 1-1、图 1-2），其中影响 212 省道路长 50m，直接经济损失约 10 万元，间接经济损失 25 万/日；威胁人员最多可达 100 多人，车辆 15辆。崩落的巨石可造成交通和通讯中断,导致崂山风景区道路的封闭。因此，通过防治措施比选，认为必须对大平岚崩塌进行有效地治理，才能真正保护国家和人民生命财产的安全，尽可能减少经济损失。2 图 1-1

5、危岩体全貌 图 1-2 崩塌危及省道及人员车辆 1.3 勘查目的任务 在充分搜集分析利用该崩塌区已有的地质及监测资料的基础上，查明和研究以下问题：（1）查明危岩体所处的地质环境，包括地形地貌、地层岩性、坡体结构、地质构造、水文地质条件、工程地质条件等。（2）查明危岩体空间分布范围及形态特征，研究危岩体的形成机制。（3）详细调查危岩体分布、数量和变形破坏等情况，结合其所处地质环境中节理裂隙分布发育情况，预测危岩体的稳定性及其危害程度。（4）对设计的治理工程重点部位进行针对性的工程地质勘查，进一步绘出治理区大比例尺(1:200)的地形图和工程地质测绘图，为治理工程初步设计提供所需的工程地质资料。1

6、.4 勘查依据 岩土工程勘察规范（GB50021-2001）；国土资源部滑坡防治工程勘查规范(DZ/T0218-2006)；岩土工程技术规范（DB29-20-2000）；建筑边坡工程技术规范（GB 50330-2002）；岩土工程勘察报告编制标准（CECS 99:98）。1.5 勘查工作方法及完成工作量 2012 年 7 月 16 日至 23 日，技术人员对大平岚治理位置进行了详细地踏勘，经过现场踏勘，在充分收集、分析现有资料的基础上，综合岩体破坏的特点，本次勘察手段以 3 工程地质测绘为主。地质点的平面定位及高程测量均采用全站仪进行，地质点的坐标及高程均为相对坐标及相对高差，配合计算机专业软

7、件数字成图。本次勘察完成工作量为：1：200 地形图工程地质测绘图及立面图，调查点 140 个；横向 1:100，纵向 1:500 工程地质剖面图；编制岩土工程勘察报告一份。4 2 勘查勘查区地质环境条件区地质环境条件 2.1 地形地貌 勘查区所处地貌单元属中低丘陵，地形起伏较大,沟谷切割强烈,因早期人工修路形成的岩质陡崖较多。山顶高程62m，坡底高程30m左右，相对高差3040m，上部坡度达80以上的陡崖，高程为50m左右，坡度极其陡峭；中部坡度较陡，高程在4050m之间，坡度在70 80；下部相对较缓，坡度在60 70。勘查区沿公路自西向东长约70m（见附图1附图3附图4附图5附图6）。勘

8、查区山体顶部为北东向展布的马鞍状地形，高点有2个，测绘图上呈下凹曲线排列。山顶植被较发育，南侧陡崖为裸露的岩质边坡，坡脚处为S212省道。西侧高点高程54m，相对高差约10m。东侧山顶高程最大为74m，相对高差一般1020m，坡脚处有挡土墙。北侧山顶高程最大为80m左右，相对高差一般2030m（见附图1）。危岩岩质边坡位于 S212 省道上方，呈北东 90方向展布，长约 50m，坡度 6085（见附图 1附图 3附图 4附图 5附图 6）。2.2 地层岩性 勘查区有岩浆岩大面积裸露，局部有第四纪残坡积的砾石及砂土。岩浆岩形成于中生代燕山晚期,岩性为崂山超单元太清宫单元中粗粒碱长花岗岩,呈青灰和

9、黄褐色，中粗粒结构，块状构造,质地较坚硬，出露岩体为中风化微风化花岗岩（图 2-1，图 2-2）。下部新鲜微风化基岩致密坚硬，主要矿物为长石石英和黑云母。勘查区岩性较单一，主坡体皆为中粗粒碱长花岗岩，只有局部坡脚处有第四纪残坡积的砾石及砂土（图 2-3）。图 2-1 微风化花岗岩 图 2-2 中风化花岗岩 图 2-3 第四纪残坡积砾石及砂土 5 2.3 地质构造 节理构造在勘察区内较为发育，是区内主要结构面之一。根据对区内主体岩质边坡的节理进行统计，可分出东南、北东和北西三组优势倾向，见表 2-1 和节理倾向倾角玫瑰花图（图 2-6）。其中北东向与北西向两组裂隙在平面上组成“X”共轭节理，该两

10、组节理对崩塌的发生发展具有控制作用（见附图 2）。勘察区内主要发育有 42 条节理（表 2-1），贯穿整个边坡的有 2 条大的横向节理，产状为 2124（图 2-4）。节理主要为剪性节理，裂隙面平直光滑，延伸较远，稳定性较差，裂隙一般呈闭合状或充填有薄层泥状物。除上述大的贯穿边坡的节理组外，勘查区节理产状具体分布特征为：0-17m：10 条节理，分别是 141 70，240 67，36 39，50 70，287 90，141 79，305 77，305 77，243 80，240 81，如图 2-5(a)所示。17-43m：10 条节理，分别是 282 85，128 62，330 30，51

11、52，47 59，47 59，41 72，298 87，298 87，305 71，如图 2-5(b)所示。43-50m：20 条节理，分别是 220 72，220 72，220 72，318 81，132 86，132 86，132 86，132 86，132 86，132 86，132 86，141 79，227 24，227 24，227 24，150 29，291 81，340 38，40 73，0 73，如图 2-5(c)所示。图 2-4 贯穿整个边坡的横向节理 21 24 6 (a)0-17m 主要节理 (b)17-43m 主要节理 (c)43-50m 主要节理 图 2-5 大平岚

12、勘查区局部节理发育情况 表 2-1 大平岚治理点花岗岩中裂隙倾向统计表 方位间隔 裂隙条数 平均倾向 方位间隔 裂隙条数 平均倾向 0-9 10-19 20-29 30-39 40-49 50-59 60-69 70-79 80-89 90-99 100-109 110-119 120-129 130-139 140-149 150-159 160-169 170-179 0 0 2 1 5 2 0 0 0 0 0 0 1 7 3 1 0 0 0 0 21 36 43 50.5 0 0 0 0 0 0 128 132 141 159 0 0 180-189 190-199 200-209 21

13、0-219 220-229 230-239 240-249 250-259 260-269 270-279 280-289 290-299 300-309 310-319 320-329 330-339 340-349 350-359 3 0 0 0 3 0 3 0 0 0 2 3 3 1 0 1 1 0 183 0 0 0 220 0 241 0 0 0 284.5 295.67 305 318 0 330 340 0 0246803060901201501802102402703003300246802468030609012015018021024027030033002468（条）倾向

14、玫瑰花图 倾角玫瑰花图 图 2-6 勘查区域裂隙倾向倾角玫瑰花图(3)(2)(1)7 2.4 水文地质条件 区内地下水按赋存介质的差异可分为第四系松散岩类孔隙水和块状岩类裂隙水两类。松散岩类孔隙的含水层为坡残积土，属潜水型孔隙水，富水性贫乏，其补给来源主要为大气降水，由于地形起伏较大且地势较高，故其排泄条件良好，主要向坡脚渗透，补给区接近排泄区，循环途径短，属浅循环地下水。块状岩类裂隙水的含水地层为燕山晚期花岗岩带，总体坡体部分属潜水，因地势较高，排泄条件良好，故其富水性属贫乏。该类地下水的透水性和富水性取决于裂隙、孔隙发育程度，富水性不均匀，具有明显的区段性，总体上富水性贫乏。补给来源主要为

15、大气降水补给，并向附近低洼地段排泄，径流途径和循环途径均较短。勘查区内地下水出露点见附图 2。本区地下水位的变化与地下水的赋存形式及排泄、补给方式关系密切，由于大气降水是地下水的主要补给来源，而每年的 49 月为本区的雨季，大气降水丰沛，故该时段水位将明显抬升，会有泉水大量流出，而在冬季因降水减少地下水位随之下降，泉水流量变小。8 3 崂山大平岚崂山大平岚危岩特征危岩特征 3.1 大平岚危岩概述 青岛市崂山区大平岚位于伏鳌以东，青蛙石西侧，北为龙潭瀑，南临黄海，地处崂山风景区内，地理坐标是东经1203905.28，北纬360738.27，212省道位于该区岩质边坡下部。根据青岛市地质灾害防治规

16、划（20052020年），该区位于崩塌地质灾害易发区。据本次工程地质测绘，大平岚共有危岩体4处（WY1-WY4）。根据地质环境条件和现场实地调查情况，分析后认为工作区内存在的主要地质灾害类型为崩塌掉块。根据现场勘测结果可知，其高约34m，坡度很陡，坡角近于90，局部地段坡角已成负角，顶部分布巨石，稳定性极差。危岩体主体位于212省道的北侧，危岩体为微风化花岗岩，其下部为弱风化和中风化花岗岩。目前危岩体周围已出现裂缝，宽度约1-5cm不等，切割岩体，隐患比较突出，危险随时可能发生。3.2 危岩特征及稳定性监测现状分析 3.2.1 危岩特征 根据踏勘和本次工程地质调查，大平岚危岩带共由 4 个危岩

17、体组成（图 3-1），从西向东依次为（WY1）危岩 1、（WY2）危岩 2、（WY3）危岩 3、（WY4）危岩 4、（WY4），各危岩段特征见表 3-1。图3-1 大平岚危岩分布 9 表 3-1 倒挂牌危岩体统计表 编号 形态 规模(m3)受控裂隙产状及特征 危害性 WY1 扇形体 46.7 危岩发育三组裂隙，产状分别为141 70、227 24、40 73，裂缝宽约 2cm 左右。主要危害公路及路人安全 WY2 长方体 2.64 危岩发育三组裂隙，产状分别为132 86、227 24、40 73。主要危害公路及路人安全 WY3 长方体 63.84 危岩发育三组裂隙，产状分别为132 86、2

18、27 24、40 73。主要危害公路及路人安全 WY4 长方体 3.65 危岩发育三组裂隙，产状分别为40 73、227 24、132 86，裂缝宽约 4cm 左右。主要危害公路及路人安全 3.2.2 危岩体稳定性监测现状分析 根据勘查区内危岩体监测数据可知，目前 4 块危岩体都有变形缓慢发生，均处于不稳定状态。其中 2 号监测危岩体后壁开裂变形已达 10cm，完全与母岩体脱离，形成临空向外倾斜的孤立块体，如图 3-2 所示。a 后壁开裂 b 孤立块体 图3-2 2 号监测危岩体后壁开裂形成孤立块体 具体监测数据如图 3-3图 3-4 及表 3-2 所示，从所监测危岩体的变形数据来看并没有出现

19、明显的速率加快，但从累积变形量判断，2 号监测危岩体现已处于临界失稳状态。10 2 号监测危岩体的坠落，直接威胁道路交通安全，见图 3-5。图3-3 2011-2012 年大平岚监测危岩体变形速率 图3-4 2011-2012 年大平岚监测危岩体阶段性累计发生变形量 图3-5 2 号监测危岩体的坠落威胁道路交通安全 11 表 3-2.2011-2012 年大平岚监测危岩体变形情况 变 形 2011年 2012年 1 月 2 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 变 形 速 率(mm/月)1#0.34 0.15

20、0.54 0.09 0.09 0.10 0.09 0.10 0.10 0.04 0.29 0.44 0.34 0.04 0.23 0.42 2#0.16 0.07 1.51 0.38 0.26 0.25 0.18 0.02 0.36 0.49 1.40 0.52 0.09 0.40 0.93 1.45 3#0.06 0.22 0.63 0.36 0.63 0.57 0.61 0.17 0.07 0.17 0.36 0.16 0.00 0.13 0.17 0.10 4#0.14 0.22 0.65 0.43 0.50 0.56 0.40 0.10 0.12 0.05 0.09 0.15 0.03

21、 0.08 0.19 0.15 阶段性 累计发生变形量(mm)1#0.34 0.49 1.03 1.12 1.21 1.31 1.40 1.50 1.60 1.64 1.93 2.37 2.71 2.75 2.98 3.4 2#0.16 0.23 1.74 2.12 2.38 2.63 2.81 2.83 3.19 3.68 5.08 5.60 5.69 6.09 7.02 8.47 3#0.06 0.28 0.91 1.27 1.9 2.47 3.08 3.25 3.32 3.49 3.85 4.01 4.01 4.14 4.21 4.31 4#0.14 0.36 1.01 1.44 1.9

22、4 2.50 2.90 3.00 3.12 3.17 3.26 3.41 3.44 3.52 3.71 3.86 时 间 危 岩 12 相关研究表明，崩塌坠石具有突发性特征。当危岩体变形量累积到一定程度，可能突然发生坠落，此前可能未必出现变形速率明显加快阶段。2 号监测危岩体的坠落随时有发生的可能。2 号监测危岩体的重量约 5 吨，其突发坠落会造成严重灾害。建议对其采取清除或加固措施，避免突发坠落出现。13 4 危岩体稳定性评价危岩体稳定性评价 4.1 1 号危岩体稳定性分析评价（WY1）危岩体特征 位于大平岚勘查区陡崖顶部左上方，分布高程 65.259.1m，相对高差约 6.1m，大小约为

23、6.1 6.1 0.6m3，规模 46.7m3。危岩体为中生代燕山晚期微风化花岗岩，顺向坡。花岗岩体两面临空，形成危岩体，相对于道路高差约 40.1m。岩体中主要发育有 3 组裂隙，产状分别为组 141 79、组 227 24、组 40 73，危岩受上述 3 组裂隙的切割，危岩体平面间形态呈扇形，危岩体位于其后部存在裂缝，宽度约 2cm 左右，与稳定岩体脱离，前部朝路方向突出，处于半悬空状态；图4-1 危岩体1（WY1）发育节理及立体图 危岩体稳定性分析 危岩倾向与坡向相同，且其倾向小于坡面倾向，危岩体顶部向前倾，主要由3 组节理控制，据现场调查可知，目前危岩体 1（WY1）处于可能滑动状态。

24、稳定性评价 通过室内赤平投影分析计算，危岩体 1（WY1）处于可能滑动状态。节理节理 141792272440736.1m6.1m1.6mN1:2001#14 图4-2 危岩体1（WY1）赤平投影稳定性分析图 4.2 2 号危岩体稳定性分析评价（WY2）危岩体特征 位于大平岚勘查区陡崖上的一倾斜台阶上方，分布高程 55.1455.94m，相对高差约5.5m，大小约为 5.5 0.8 0.6m3，规模 2.64m3。危岩体为中生代燕山晚期微风化花岗岩，岩体两面临空，形成危岩体，相对于道路高差约 36.1m。岩体中主要发育有 3 组裂隙，产状分别为组 227 24、组 132 86、组 40 73

25、，危岩受上述 3 组裂隙的切割，危岩体空间形态呈长方体。由于岩体四周受结构面切割，危岩体本身已经脱离母体，受下部岩块支撑，一旦下部岩块受外部作用发生滑移，上部岩体将发生倾倒滚落，失稳方式为滑移-倾倒式。15 图4-3 危岩体2（WY2）发育节理及立体图 危岩体稳定性分析 危岩倾向与坡向相同，主要由3 组节理控制，据现场调查可知，目前危岩体 2（WY2）处于可能滑动状态。稳定性评价 通过室内赤平投影分析计算，危岩体 2（WY2）处于可能滑动状态。图4-4 危岩体2（WY2）赤平投影稳定性分析图 5.5m0.6m0.8mN407313286227241:2002#16 4.3 3 号危岩体稳定性分

26、析评价（WY3）危岩体特征 位于大平岚勘查区陡崖中部，分布高程 47.254.2m，相对高差约 7.0m，大小约为7.0 5.7 1.6m3，规模 63.84m3。危岩体为中生代燕山晚期微风化花岗岩。花岗岩体三面临空，形成危岩体，相对于道路高差约 28.2m。岩体中主要发育有 3 组裂隙，产状分别为组 227 24、组 132 86、组 40 73，危岩受上述 3 组裂隙的切割，危岩体空间形态呈长方体，镶在稳定岩体表面，距离地面高约 28.2m，裂缝宽度约为 4cm 左右，陡崖已形成负倾角，仅局部与稳定岩体相连，随时有可能掉落。图4-5 危岩体3（WY3）发育节理及立体图 危岩体稳定性分析 危

27、岩倾向与坡向相同，且其倾向小于坡面倾向，主要由3 组节理控制，据现场调查可知，目前危岩体 3（WY3）处于可能滑动状态。稳定性评价 通过室内赤平投影分析计算，危岩体 3（WY3）处于可能滑动状态。1:2003#5.7mN1.6m7.0m40731328622724 17 图4-6 危岩体3（WY3）赤平投影稳定性分析图 4.4 4 号危岩体稳定性分析评价（WY4）危岩体特征 位于大平岚勘查区陡崖上一倾斜台阶的右上方，分布高程 54.0255.96m，相对高差约 1.9m，大小约 1.9 1.2 1.6m3，规模 2.64m3。危岩体为中生代燕山晚期微风化花岗岩。花岗岩体两面临空，形成危岩体，相

28、对于道路高差约 35.02m。岩体中还主要发育有 3组裂隙，产状分别为组 40 73、组 227 24、组 132 86，危危岩受上述 3组裂隙的切割，危岩体空间形态呈长方体。由于岩体四周受结构面切割，危岩体本身已经脱离母体，受下部岩块支撑，一旦下部岩块受外部作用发生滑移，上部岩体将发生倾倒滚落，失稳方式为滑移-倾倒式。18 图4-7 危岩体4（WY4）发育节理及立体图 危岩体稳定性分析 危岩倾向与坡向相同，主要由3 组节理控制，据现场调查可知，目前危岩体 4（WY4）处于稳定状态。稳定性评价 通过室内赤平投影分析计算，危岩体 4（WY4）处于稳定状态。图4-8 危岩体4（WY4）赤平投影稳定

29、性分析图 1.9m1.6m1.2m4#N407313286227241:200 19 5 危岩体危岩体治理治理措施措施 大平岚危岩体治理采用主动网防护的治理方案，柔性主动网防护为主要的工程治理措施。大平岚危岩体所在边坡，坡面相对完整，分布有 4 块较大的危岩体，其中 3#危岩体呈倒悬体存在，主动柔性网防护中，采用 SPIDER 网（GSR2A 型）防护系统对整体坡面加固，同时对 3#危岩体做特殊加强处理。SPIDER 柔性防护系统，是瑞士布鲁克集团通过多年的研究和实践活动，所开发研制出的一种新型防护系统。该系统主要包括 SPIDER 绞索网、系统锚固系统（锚杆与锚垫板）、支撑绳（边界绳）、钢绞

30、线锚杆及辅助锚固系统组成。对于岩质边坡、孤石和松动的危岩来讲，SPIDER 系统是一种高效能的防护手段，通过采用锚固和其它辅助加固构件这些有效的措施来保证边坡的安全。SPIDER 系统采用带锚垫板的预应力钢筋锚杆，将专用 SPIDERG 钢绞线网张紧固定覆盖于边坡上，适用于具有溜坍、崩塌、浅层滑动、风化剥落、危岩落石等潜在地质灾害的岩石边坡加固和防护，其具体防护效果。20 6 结论与建议结论与建议（1）青岛市崂山区大平岚危岩所处地貌单元属中低丘陵，地形起伏较大,沟谷切割强烈,岩质陡崖较多，坡度在 6080之间，其所在山体顶部为北东向展布的马鞍状地形。在此区域出露的崂山超单元太清宫单元中粗粒碱长

31、花岗岩，局部坡脚处有第四纪残坡积的砾石及砂土。裂隙构造在勘查区内较发育，东南、北东和北西三组为优势倾向。基岩面处有地下水出露。（2）勘查区发育有 4 处危岩体。1 号危岩体的大小约为 6.1 6.1 0.6m3，规模 46.7m3，2 号危岩体的大小约为 5.5 0.8 0.6m3，规模 2.64m3，3 号危岩体的大小约为7.0 5.7 1.6m3，规模 63.84m3，4 号危岩体的大小约 1.9 1.2 1.6m3，规模 2.64m3。危岩体由多组节理切割而成，监测数据表明 2 号危岩体已处于临界失稳状态。由赤平投影分析计算表明，1 号危岩体处于可能滑动状态，2 号危岩体可能滑动状态，3 号危岩体处于可能滑动状态，4 号危岩体处于稳定状态。由此可知 1 号2 号和 3 号都存在失稳的可能行，由于崩塌坠石的突发性特征，应采取一定的治理措施。（3）建议对大平岚危岩体采用柔性主动防护网进行治理，通过采用锚固和其它辅助加固构件这些有效的措施来保证边坡的安全。21 附图 1：中节能建设工程设计院有限公司青岛分公司 22 附图 2：23 附图 3：24 附图 4：25 附图 5：26 附图 6：