崩塌地质灾害综合防治

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第三篇崩塌地质灾害综合防治 第三篇崩塌地质灾害综合防治第一章崩塌的勘查第一节崩塌概述崩塌是位于陡崖、陡坎、陡坡上土体、岩体及它们的碎屑物质在重力作用下失稳而突然脱离母体发生崩落、滚动、倾倒、翻转堆积在山体坡脚和沟谷的地质现象。它又称之为崩落、垮塌或塌方。崩塌的过程表现为岩块（或土体）顺坡猛烈地翻滚、跳跃，并相互撞击，最后堆积于坡脚，形成倒石堆。崩塌的主要特征为：下落速度快、发生突然；崩塌体脱离母岩而运动；下落过程中崩塌体自身的整体性遭到破坏；崩塌物的垂直位移大于水平位移。具有崩塌前兆的不稳定岩土体称为危岩体。崩塌运动的形式主要有两种：一种是脱离母岩的岩块或土体以自由落体的方式而坠落，另一种是脱离母岩的岩体顺坡滚动而崩落。前者规模一般较小，从不足1m3至数百立方米；后者规模较大，一般在数百立方米以上。一、崩塌的成因条件崩塌是在特定自然条件下形成的。地形地貌、地层岩性和地质构造是崩塌的物质基础；降雨、地下水作用、振动力、风化作用以及人类活动对崩塌的形成和发展起着重要的作用。（一）地形地貌地形地貌主要表现在斜坡坡度上。从区域地貌条件看，崩塌形成于山地、高原地区；从局部地形看，崩塌多发生在高陡斜坡处，如峡谷陡坡、冲沟岸坡、深切河谷的凹岸等地带。崩塌的形成要有适宜的斜坡坡度、高度和形态，以及有利于岩土体崩落的临空面。这些地形地貌条件对崩塌的形成具有最为直接的作用。崩塌多发生于坡度大于55°、高度大于30m、坡面凹凸不平的陡峻斜坡上。据我国西南地区宝成线风州工务段辖区57个崩塌落石点的统计数据（表3－1－1），有75．4％的崩塌落石发生在坡度大于45°的陡坡。坡度小于45°的14次均为落石，而无崩塌，而且这14次落石的局部坡度亦大于45°，个别地方还有倒悬情况。—751— 第三篇崩塌地质灾害综合防治表3－1－1崩塌落石与边坡坡度关系的统计（据蒋爵光，1991）边坡坡度＜45°45°～50°50°～60°60°～70°70°～80°80°～90°总计崩塌次数14117176257百分率／（％）24．619．312．312．310．53．5100（二）地层岩性与岩体结构岩性对岩质边坡的崩塌具有明显控制作用。一般来讲，块状、厚层状的坚硬脆性岩石常形成较陡峻的边坡，若构造节理和（或）卸荷裂隙发育且存在临空面，则极易形成崩塌。相反，软弱岩石易遭受风化剥蚀，形成的斜坡坡度较缓，发生崩塌的机会小得多。沉积岩岩质边坡发生崩塌的几率与岩石的软硬程度密切相关。若软岩在下、硬岩在上，下部软岩风化剥蚀后，上部坚硬岩体常发生大规模的倾倒式崩塌；含有软弱结构面的厚层坚硬岩石组成的斜坡，若软弱结构面的倾向与坡向相同，极易发生大规模的崩塌。页岩或泥岩组成的边坡极少发生崩塌。岩浆岩一般较为坚硬，很少发生大规模的崩塌。但当垂直节理（如柱状节理）发育并存在顺坡向的节理或构造破裂面时，易产生大型崩塌；岩脉或岩墙与围岩之间的不规则接触面也为崩塌落石提供了有利的条件。变质岩中结构面较为发育，常把岩体切割成大小不等的岩块，所以经常发生规模不等的崩塌落石。片岩、板岩和千枚岩等变质岩组成的边坡常发育有褶曲构造，当岩层倾向与坡向相同时，多发生沿弧形结构面的滑移式崩塌。土质边坡的崩塌类型有溜塌、滑塌和堆塌，统称为坍塌。按土质类型，稳定性从好到差的顺序为碎石土＞粘砂土＞砂粘土＞裂隙粘土；按土的密实程度，稳定性由大到小的顺序为密实土＞中密土＞松散土。2．岩体结构高陡边坡有时高达上百米甚至数百米，在不同部位、不同坡段发育有方向、规模各异的结构面，它们的不同组合构成了各种类型的岩体结构。各种结构面的强度明显低于岩块的强度；因此，倾向临空面的软弱结构面的发育程度、延伸长度以及该结构面的抗拉强度是控制边坡产生崩塌的重要因素。（三）地质构造1．断裂构造对崩塌的控制作用区域性断裂构造对崩塌的控制作用主要表现为：—752— 第三篇崩塌地质灾害综合防治（1）当陡峭的斜坡走向与区域性断裂平行时，沿该斜坡发生的崩塌较多。（2）在几组断裂交汇的峡谷区，往往是大型崩塌的潜在发生地。（3）断层密集分布区岩层较破碎，坡度较陡的斜坡常发生崩塌或落石。2．褶皱构造对崩塌的控制作用位于褶皱不同部位的岩层遭受破坏的程度各异，因而发生崩塌的情况也不一样。（1）褶皱核部岩层变形强烈，常形成大量垂直层面的张节理。在多次构造作用和风化作用的影响下，破碎岩体往往产生一定的位移，从而成为潜在崩塌体（危岩体）。如果危岩体受到震动、水压力等外力作用，就可能产生各种类型的崩塌落石。（2）褶皱轴向垂直于坡面方向时，一般多产生落石和小型崩塌。（3）褶皱轴向与坡面平行时，高陡边坡就可能产生规模较大的崩塌。（4）在褶皱两翼，当岩层倾向与坡向相同时，易产生滑移式崩塌；特别是当岩层构造节理发育且有软弱夹层存在时，可以形成大型滑移式崩塌。（四）地下水对崩塌的影响地下水对崩塌的影响表现为：（1）充满裂隙的地下水及其流动对潜在崩塌体产生静水压力和动水压力。（2）裂隙充填物在水的软化作用下抗剪强度大大降低。（3）充满裂隙的地下水对潜在崩落体产生浮托力。（4）地下水降低了潜在崩塌体与稳定岩体之间的抗拉强度。边坡岩体中的地下水大多数在雨季可以直接得到大气降水的补给，在这种情况下，地下水和雨水的联合作用，使边坡上的潜在崩塌体更易于失稳。（五）地振动对崩塌的影响地震、人工爆破和列车行进时产生的振动可能诱发崩塌。地震时，地壳的强烈震动可使边坡岩体中各种结构面的强度降低，甚至改变整个边坡的稳定性，从而导致崩塌的产生。因此，在硬质岩层构成的陡峻斜坡地带，地震更易诱发崩塌。列车行进产生的振动诱发崩塌落石的现象在铁路沿线时有发生。在宝成线K293＋365m处，1981年8月16日当812次货物列车经过时，突然有720m3岩块崩落，将电力机车砸入嘉陵江中，并造成7节货车车箱颠覆。（六）人类活动的影响修建铁路或公路、采石、露天开矿等人类大型工程开挖常使自然边坡的坡度变陡，从而诱发崩塌。如工程设计不合理或施工措施不当，更易产生崩塌，开挖施工中采用大爆破的方法使边坡岩体因受到振动破坏而发生崩塌的事例屡见不鲜。宝成线宝鸡至洛阳段因采用大爆破引起的崩塌落石有7处，其中一处是在大爆破后3小时产生的，崩塌体积约20×104m3。1994年4月30日，发生于重庆市武隆县境内乌江鸡冠岭山体崩塌虽—753— 第三篇崩塌地质灾害综合防治然是多种因素综合作用的结果，但在乌江岸边修路爆破和在山锹中段开采煤矿等人类活动是重要的诱发因素。二、崩塌的力学机制（一）倾倒崩塌在河流峡谷区、黄土冲沟地段或岩溶区等地貌单元的陡坡上，经常见有巨大而直立的岩体以垂直节理或裂隙与稳定的母岩分开。这种岩体在断面图上呈长柱形，横向稳定性差。如果坡脚遭受不断地冲刷掏蚀，在重力作用下或有较大水平力作用时，岩体因重心外移倾倒产生突然崩塌。这类崩塌的特点是崩塌体失稳时，以坡脚的某一点为支点发生转动性倾倒。（二）滑移崩塌临近斜坡的岩体内存在软弱结构面时，若其倾向与坡向相同，则软弱结构面上覆的不稳定岩体在重力作用下具有向临空面滑移的趋势。一旦不稳定岩体的重心滑出陡坡，就会产生突然的崩塌。除重力外，降水渗入岩体裂缝中产生的静、动水压力以及地下水对软弱面的润湿作用都是岩体发生滑移崩塌的主要诱因。在某些条件下，地震也可引起滑移崩塌。（三）鼓胀崩塌若陡坡上不稳定岩体之下存在较厚的软弱岩层或不稳定岩体本身就是松软岩层，深大的垂直节理把不稳定岩体和稳定岩体分开，当连续降雨或地下水使下部较厚的松软岩层软化时，上部岩体重力产生的压应力超过软岩天然状态的抗压强度后软岩即被挤出，发生向外鼓胀。随着鼓胀的不断发展，不稳定岩体不断下沉和外移，同时发生倾斜，一旦重心移出坡外即产生崩塌。（四）拉裂崩塌当陡坡由软硬相间的岩层组成时，由于风化作用或河流的冲刷掏蚀作用，上部坚硬岩层在断面上常常突悬出来。在突出的岩体上，通常发育有构造节理或风化节理。在长期重力作用下，节理逐渐扩展。一旦拉应力超过连接处岩石的抗拉强度，拉张裂缝就会迅速向下发展，最终导致突出的岩体突然崩落。除重力的长期作用外，震动力、风化作用（特别是寒冷地区的冰劈作用）等都会促进拉裂崩塌的发生。（五）错断崩塌陡坡上长柱状或板状的不稳定岩体，当无倾向坡外的不连续面和较厚的软弱岩层—754— 第三篇崩塌地质灾害综合防治时，一般不会发生滑移崩塌和鼓胀崩塌。但是，当有强烈震动或较大的水平力作用时，可能发生如前所述的倾倒崩塌。此外，在某些因素作用下，可能使长柱或板状不稳定岩体的下部被剪断，从而发生错断崩塌。悬于坡缘的帽沿状危岩，仅靠后缘上部尚未剪断的岩体强度维持暂时的稳定平衡。随着后缘剪切面的扩展，剪切应力逐渐接近并大于危岩与母岩连接处的抗剪强度时，则发生错断崩塌。另外一种错断崩塌的发生机制是：锥状或柱状岩体多面临空，后缘分离，仅靠下伏软基支撑。当软基的抗剪强度小于危岩体自重产生的剪应力或软基中存在的顺坡外倾裂隙与坡面贯通时，发生错断－滑移－崩塌。产生错断崩塌的主要原因是由于岩体自重所产生的剪应力超过了岩石的抗剪强度。地壳上升、流水下切作用加强、临空面高差加大等，都会导致长柱状或板状岩体在坡脚处产生较大的自重剪应力，从而发生错断崩塌。人工开挖的边坡过高过陡也会使下部岩体被剪断而产生崩塌。三、崩塌类型从上述五种崩塌的成因模式看，崩塌体所处的地质条件以及崩塌的诱发因素是多种多样的，但危岩体开始失稳时的运动形式基本上就是上述的倾倒、滑移、鼓胀、拉裂和错断五种。是否产生崩塌主要取决于这五种初始变形的形成和发展。由此，可将崩塌分为倾倒式崩塌、滑移式崩塌、鼓胀式崩塌、拉裂式崩塌、错断式崩塌。不同类型的崩塌在岩性、结构面特征、地貌、崩塌体形状、岩体受力状态、起始运动形式和主要影响因素等方面都有各自的特点（表3－1－2）。在一定条件下，还可能出现一些过渡类型，如鼓胀—滑移式崩塌、鼓胀—倾倒式崩塌等。根据边坡失稳破坏的具体部位，可将崩塌划分为三种类型：（1）坡体崩塌：沿松弛带以下未松弛的岩体内一组或二组结构面向临空面滑动产生崩塌。（2）边坡崩塌：破坏范围限于岩体松弛带范围之内而产生的崩塌。（3）坡面崩塌：在斜坡形状和各段坡度基本稳定的条件下，产生坡面岩土坍塌、局部松动掉石。此外，按崩塌的组成物质，可把崩塌分为崩积土崩塌、表层土崩塌、沉积土崩塌和基岩崩塌四种类型。按崩塌发生的地貌部位则有山坡崩塌和岸边崩塌之分。也有人将崩塌分为断层崩塌、节理裂隙崩塌、风化碎石崩塌和软硬岩接触带崩塌。—755— 第三篇崩塌地质灾害综合防治表3－1－2崩塌的类型及其主要特征类型岩性结构面地貌形态崩塌体形状力学机制失稳因素黄土，灰垂直节理、柱堪峡谷、板状、长倾倒水压倾倒岩等直立状节理、直立直立岸坡、柱状力、式岩层堪岩层面悬崖等地震崩塌力、重力滑移多为软硬向临空面的结陡坡，通板状、楔滑移重力、式崩相间的岩构面常大于45。形、圆柱水压塌层状及其组力、合形状地震力鼓胀直立黄土、上部垂直节理、陡坡岩体高大鼓胀重力、式崩粘土或坚柱状节理，下水的塌硬岩石下部为近水平的软化有厚层软结构面岩拉裂多见于软多为风化裂隙上部突出上部硬岩拉裂重力式硬相间的和重力拉张裂的悬崖层以悬臂崩塌岩层隙粱形式突出来错断坚硬岩石、垂直裂隙发育，大于45。多为板状、错断重力式崩黄土无倾向临空面的陡坡长柱状塌的结构面第二节遥感解译遥感解译的目的任务是：（1）解译勘查区及其外围环境地质要素，编制1∶50000～1∶25000区域环境地质草图，或对已有的地质图进行补充。（2）解译勘查区及其外围的崩塌滑坡等地质灾害的发育规律，指导本次勘查。（3）对投入勘查的崩塌（危岩）体进行崩塌要素解译，对该崩塌体及其灾害进行宏观分析。（4）初步判断崩塌堆积体的类型、形成时间和稳定性，初步判断崩塌源的稳定性和可能的时段性变形特征。（5）在全面解译的基础上，在航片上初步确定勘探剖面和勘探网点。—756— 第三篇崩塌地质灾害综合防治一、遥感解译的基本要求（1）遥感图像解译开始于搜集资料阶段，在野外踏勘之前初步完成，并编制初步工程地质解译图，为野外踏勘和设计编写服务。该工作借助野外测绘等工作予以修改、验证，贯穿整个勘查工作的始终，成为野外工作、资料分析整理、报告编写的一个组成部分。（2）区域性解译采用1∶50000～1∶67000的航片，对于崩塌（危岩）体，选用大比例尺（1∶10000～1∶1000）航片。有条件时，宜采用多时相的彩红外、红外、彩色、黑白、侧视雷达等多种航片进行综合解译。（3）一般采用常规的目视解译，尽可能对航片进行光学处理和数字处理，以突出有效信息，提高解译水平和效果。（4）首先，建立不同航片各自的直接解译标志（形状、大小、阴影、灰阶、色调、花纹图形等）和间接解译标志（水系、植被、土壤、自然景观和人文景观等）；其次，进行室内解译，编制解译地质图和像片镶嵌图，规划踏勘路线与踏勘时重点调查的问题；再次，初步布设勘探剖面和勘探网点，作为编制勘查设计的依据。（5）结合勘查进行解译验证，建立起较准确的解译标志，同时建立健全解译卡片和验证卡片，以积累详细准确的资料。（6）提交的成果：①解译灾害地质图；②解译卡片；③验证卡片；④典型相片集；⑤解译报告；⑥勘查所需的其他解译图件。二、解译内容（1）划分区内不同的地貌单元，确定地貌形态、成因类型、微地貌分布及发育特征；确定地貌与地质构造、地层岩性及工程地质条件之间的关系；确定崩塌体产出的地貌单元，分析判断崩塌与地貌的关系。（2）划分岩土体的类型及其分布范围，重点解译崩塌体产出的地层岩性特征。（3）确定区内地质构造轮廓和主要构造形迹，包括褶皱、断层和浅埋的线性体的分布和规模，解译崩塌与构造的关系。（4）解译水文地质现象和水文地质条件，重点解译地表水、地下水对崩塌的产生，崩塌堆积体的稳定性的作用及影响。判定大泉、泉群、地下水溢出带，确定洼地、漏—757— 第三篇崩塌地质灾害综合防治斗、落水洞、天坑等岩溶现象的分布，圈定地表水体分布范围、了解水系发育特征。初步分析地下水的补、径、排及地表水与地下水的转换特征。（5）确定区内人类工程经济活动的范围、规模，分析其与崩塌灾害的关系。（6）重点解译崩塌－危岩体及其边界，推测其厚度和体积，判译其形成机制和类型。根据现今崩塌地貌形态、植被情况及彩红外影像特征等，初步分析崩塌的形成时间及现今稳定状况。根据崩塌堆积体判译历史上崩塌的方向、崩塌运行的距离、运移斜坡坡度、地形地貌和岩性等，区分新、老崩塌堆积体，初步进行崩积体块度分区，评价崩积体现今稳定状况及向滑坡、泥石流转化的可能性。（7）推断崩塌－危岩体将来发生崩塌的体积、范围、方位、运移距离，圈定成灾范围，分析派生灾害，初步进行灾情评估。第三节地质测绘一、基本要求1．工程地质与灾害地质测绘是最基本、最重要的勘查手段，用于指导其他勘探工作布置，应首先开展。2．测绘比例尺，综合区域工程地质图为1∶25000～1∶50000；崩塌灾害环境地质图初勘为1∶10000～1∶1000；详勘及可行性阶段为1∶2000～1∶500。3．测绘范围（1）外围环境地质调查，以查明与崩塌体成生有关的地质环境和小区域内崩滑发育规律为准。（2）崩塌－危岩体的测绘范围应为其初步判断长宽的1．5～3倍，同时，应包含其崩滑可能造成危害及派生灾害成灾的范围。在某些情况下，纵向拓宽至坡顶、谷肩、谷底、岩性或坡度等的重要变化处，横向应包括地下水露头及重要的地质构造等，以充分满足规定为准。4．地质测绘使用的地形图，必须是符合精度要求的同等或大于测绘比例尺的地形图。当采用大于测绘比例尺的地形图时，必须在图上注明实际的地质测绘精度。具有特殊物质成分、结核、离析体、特殊层理、不整合面、古土壤层、古风化壳、特殊岩性、特殊层面构造、富含化石或不含化石、颜色特殊等特征的层位。（6）测制地层剖面时，主要参考已有区域地质资料定名，必要时采集岩石和化石标本，鉴定定名。—758— 第三篇崩塌地质灾害综合防治（7）填图单位着重岩土体工程地质特性的异同和岩层与崩塌、危岩、开裂的相关性。岩性相近时应归并为一层；软硬相间时，一般以软层为一个单元的底部岩层。7．测绘方法宜采用穿越和追索相结合。对于重要的边界条件、裂缝、软夹层，采用界线追索。在覆盖或现象不明显地段，必须有足够的人工揭露点，以保证测绘精度和查明主要地质问题。8．观测点布置的目的要明确，密度要合理，以达到最佳调查测绘效果为准。对于主要的地质现象，应有足够的调查点控制，如崩塌边界、地质构造、裂缝等。观测点的间距，一般为2cm（图面上的间距），可根据具体情况确定疏密。9．观测点分类编号，在实地用红漆标志，在野外手图上标出点号，在现场用卡片详细记录。10．野外观测点一般分为以下几种：地层岩性点、地貌点、地质构造点、裂隙统计点、水文地质点、外动力地质现象点、裂缝调查点、崩塌壁调查点、崩塌体调查点、崩塌变形点、灾情调查统计点、人类工程活动调查点、勘探点、采样点、试验点、长观点、监测点等。11．根据观测点，在野外实地勾绘地质草图，如实地反映客观情况，接图部分的地质界线必须吻合。12．观测点的测量要求测绘比例尺小于1∶5000时，观测点定位采用目测和罗盘交会法，其高程可根据地形图和气压计估算。对于重要的观测点、勘探点、监测点和勘探剖面，必须用仪器测量。测绘比例尺大于1∶5000时，观测点必须用仪器测量。13．野外记录的要求（1）必须采用专门的卡片记录观测点，分类系统编号，卡片编号与实地红油漆点号一致；（2）记录必须与野外草图相符，凡图上表示的地质现象，均必须有记录；（3）描述应全面，不漏项，又突出重点。尽量用地质素描和照片充实记录；（4）重视点与点之间的观察，进行路线描述和记录。14．地质剖面（1）主要地质剖面应与勘探剖面一致，剖面地形线应采用仪器测制，以保证精度。比例尺一般为平面测绘比例尺的5～10倍。（2）地质剖面测绘时应投入一定的剥土、坑槽探、浅井等轻型山地工程。当钻孔和重型山地工程完工后，依据资料对地质剖面进行补充、修改、校核、完善。15．采集具有代表性的岩（土）样、水样进行鉴定和室内试验。采样时必须定点、填写卡片并拍照。必要时采集化石标本，进行专门鉴定。16．测绘过程中应经常校对原始资料，及时进行分析，及时编制各种分析图表，及时进行资料整理和总结，及时发现问题和解决问题，指导下一步工作。—759— 第三篇崩塌地质灾害综合防治17．外业工作结束，原始资料整理完毕之后，应组织对原始资料进行野外验收。18．测绘工作结束后，在全面系统的资料整理和初步分析研究的基础上，应提交下列主要原始成果：（1）野外测绘实际材料图。（2）野外地质草图。（3）实测地层柱状图。（4）实测地层剖面图。（5）各类观测点的记录卡片。（6）山地工程记录表及素描图。（7）长观记录和监测记录。（8）岩土、水样采集统计表及试验成果一览表，地质测年和其他测试成果表。（9）地质照片图册。（10）文字总结。（11）数据化的资料。二、地质测绘内容1．岩体工程地质测绘（1）要查明区内岩体的地层层序、地质时代、成因类型、岩性岩相特征和接触关系等。（2）各类岩层的描述，一般包括岩石名称、颜色（新鲜、风化、干燥、湿润色）、成分（粒度成分、矿物成分、化学成分）、结构、构造、坚硬程度、岩相变化、成因类型、特征标志、厚度、产状、地层时代和接触关系等。注意区分沉积岩、岩浆岩和变质岩的工程地质特征。2．土体工程地质测绘（1）鉴别土的颜色、颗粒组成、矿物成分、结构构造、密实程度和含水状况，并进行野外定名。注意观测土层的厚度、空间分布、裂隙、空洞和层理发育特征。重视区内特种成分土和特殊状态土的调查，如淤泥、淤泥质粘性土、盐渍土、膨胀土、红粘土、黄土、易液化的粉细砂层、冻土、新近沉积土、人工堆填土等。（2）确定土体的结构特征，重视土体特殊夹层或透镜体、节理、裂缝和下伏基岩面岩性形态的调查，分析上述因素对土体稳定性的影响。（3）确定土体的成因类型和地质年代。常见的基本成因类型有残积、坡积、冲积、洪积、湖积、沼泽、海洋、冰川、风积和人工堆积。地质年代的确定，一般应用生物地层学法、岩相分析法、地貌学法、历史考古法，必要时可进行绝对年龄测定。3．地貌和斜坡结构调查（1）以微地貌调查为主，包括分水岭、山脊、斜坡、谷肩、谷坡、坡脚、悬崖、沟—760— 第三篇崩塌地质灾害综合防治谷、河谷、河漫滩、阶地、剥蚀面、岩溶微地貌、塌陷地貌和人工地貌等。调查描述各地貌单元的形态特征（面积、长度、宽度、高程、高差、深度、坡度、形体特征及其变化情况）、微地貌的组合特征、过渡关系及相对时代。（2）重点调查崩塌体产生的地貌单元，侧重于沟谷地貌和斜坡地貌的调查。应查明崩塌斜坡的结构类型与坡面特征的关系。坡高、坡长和坡角等与斜坡稳定性的关系。调查崩塌堆积体的地貌特征，初步分析其稳定性及在下一次可能的崩塌冲击下的变形情况。（3）分析岩溶微地貌、流水地貌和暂时性流水地貌等与崩塌的关系。（4）调查区内人工地貌（如采石场、水库大坝、矿渣、堆土、坑口、道路、人工边坡等），分析其与崩塌的关系。4．地质构造调查（1）在分析已有资料的基础上，弄清测区构造轮廓，构造运动的性质和时代，各种构造形迹的特点、主要构造线的展布方向等。（2）褶曲的调查应查明褶曲的形态、轴面的位置和产状、褶曲轴的延伸性、组成褶曲的地层时代和岩性，以及相变情况、褶曲两翼厚度的变化、褶曲的规模和组成形式、褶曲的形成时代及应力状态。重视褶曲的层间错动、核部的张裂、翼部的单斜构造及低序次结构面的调查。查明褶曲与地貌及崩塌的关系。（3）断层的调查断层的位置、产状和规模（长度、宽度、断距），断层在平面上和剖面上的形态特征和展布特征，断层破碎带的宽度、展布特征、碎裂特征及断层两盘岩体的物理力学变形特征，构造岩特征，断层两边的地层岩性、破碎情况、错动方向和组合关系，断层的力学性质，主断层和伴生及次生构造形迹及其组合关系，断层形成的时代、应力状态及活动性。应着重调查断层与崩塌壁、崩塌源、危岩体裂缝和边界的关系。（4）节理裂隙、劈理、片理的调查节理裂隙的成因类型、形态特征、产状、规模、延伸长度、宽度、密度、张开及充填情况、组数、各级的切割和组合关系。重视卸荷裂隙的调查，分析崩塌岩块与节理裂隙的关系。（5）调查岩体中原生结构面、构造结构面和次生结构面的产状、规模、形态、性质、密度及其切割组合关系，进行岩体的分级和岩体结构类型及斜坡组构类型的划分。在此基础上，进行岩体结构、斜坡组构与崩塌的相关分析。5．新构造运动、现今构造活动性和地震调研新构造运动和地震、地震烈度区划、场地地震烈度等，应以收集地震资料为准。（1）在分析区域构造特征的基础上，调查不同构造单元和主要构造断裂带在挽近地质时期以来的活动性及活动特性。—761— 第三篇崩塌地质灾害综合防治（2）活动性断裂与地貌单元、地貌景观、微地貌特征、第四纪岩相岩性、厚度和产状、地面标高变化等的关系。（3）搜集重复大地水准测量资料，编制大地形变剖面，分析现今活动特征；收集区内断层位移监测资料，分析断层活动规律。（4）搜集历史地震资料，分析地震活动周期，研究区域主要地震构造带各段地震活动规律，评价测区地震活动水平。（5）着重调查本地区历史上七度以上的地震区（含七度区）已产生的震害，如建筑物的破坏、山崩、滑坡、地面开裂、河流堵塞及改道等，重点调查地震型崩塌。6．水文地质调查（1）地表水体的产出位置及河、湖床地层岩性、水体分布范围、流量、流速、水质、动态特征及其与区域地下水的关系，对可能是冲蚀型和水库型崩塌，应重点调查地表水对崩塌－危岩体坡脚的冲刷掏蚀情况。（2）崩塌所在的地貌单元内地表产流条件，入渗情况，地表暂时性水流与崩塌裂缝裂隙的连通情况，暴雨时裂缝内最大充水高度。（3）区内地下水露头（泉、井、矿坑等）的产出位置、地貌部位、高程、出露的地层岩性及地质构造、含水层类型（孔隙水、裂隙水、岩溶水）、性质（上升泉、下降泉或永久性、暂时性、间歇性泉）、水位、水质、流量、水化学特征、动态和开发利用情况。（4）含水层的类型、分布、富水性、透水性、地下水水化学特征；主要隔水层的岩性、透水性、厚度和空间分布。地下水的流向、流速、补给、径流和排泄条件；地下水与地表水的关系。（5）重点查明崩塌－危岩体内及其上方稳定岩体的地下水的水位及其变化、含水层、隔水层、岩溶，地下水的流速、流向、补、径、排条件以及对危岩体的作用。崩塌体内局部的上层滞水的条件与位置以及与裂隙、裂缝或软层的关系，产生局部变形破坏的可能性。查明危岩体主要裂缝的充水条件、连通情况和下渗速度。滑带及控制性软层处地下水的情况及对危岩体的作用。危岩体内地下水与地下采空区的连通情况及采空区内地下水的特征及其对危岩体的作用。（6）根据需要，调查崩塌堆积体内的地下水特征，重点调查在崩积床一带的地下水，分析其与崩塌堆积体稳定性的关系。（7）通过上述调查，综合分析地表水、地下水对崩塌的作用。7．岩石风化调查（1）调查风化岩的颜色、性质以及次生风化矿物情况、风化层的分布、形态特征和性质，查明风化壳的厚度并进行风化壳垂直分带。通过基坑、路堑、探槽等人工露头调查了解岩石的风化速度。—762— 第三篇崩塌地质灾害综合防治（2）调查分析岩石风化与岩性、地形、地质构造、水文地质、气候、植被及人类活动的关系，查明易风化岩层的岩性、层位和空间分布，分析岩石的风化特点及规律。8．人类工程经济活动调查（1）区内人类工程经济活动现状及规划，重点调查与勘查对象有关的工程布局、类型、规模、施工或竣工时间。（2）区内由人类活动诱发或造成的不良地质现象或地质灾害，如崩塌、滑坡、山体开裂、泥石流等。9．崩塌－危岩体的调查（1）查明崩塌体的地质结构，包括地层岩性、地形地貌、地质构造、岩土体结构类型、斜坡组构类型以及它们对崩塌作用的控制和影响。岩土体结构应重点记录描述软弱夹层、断层、褶曲、裂隙、裂缝、岩溶、采空区、临空面、侧边界、底界（崩、滑带）等。在此基础上确定填图单位。①崩塌－危岩体体内的软岩及层间错动带，如顺层结构面，往往控制了裂缝的发育深度和变形以及顺层滑动等。应查明其产状、岩性、厚度、地表出露、起伏差、爬坡角、内部结构、构造、风化、软化、泥化、擦痕及变形等特征。根据软层的厚度、分布、重要性进行软层分级。②当崩塌－危岩体岩溶发育时，应查明岩溶形态的类型、产出位置、个体形态、规模、发育规律、形成原因以及与地表水、地下水的联系。应重点查明垂向岩溶与水平层状岩溶，查明岩深与崩塌的关系，查明体积岩溶率，根据岩溶的分布高程，进行岩溶与地文期的相关分析。垂向岩溶可能构成崩塌体的侧边界，底部近水平状岩溶可能构成底界产生陷落挤出式崩塌。崩塌体内部的溶洞、溶蚀裂缝，会给防治工程施工带来一定影响。③对于洞掘型崩塌，应查明崩塌－危岩体陡崖下采空区的面积、采高、分布范围、开采时间、开采工艺、矿柱和保留条带的分布、地压控制与管理办法、空区顶、底板岩性结构、空区处理办法、空区地压显示与变形时间、空区地压现象（底鼓、冒顶、片帮、鼓帮、开裂、压碎、支架位移破坏等）、空区地压监测数据、空区与地表开裂缝的时间、空间与强度对应关系，查明采矿对崩塌的作用和影响。④查明裂缝的产状、地表宽度、长度、地表展布形态、发育深度、尖灭层位、壁面特征、溶蚀情况、缝内充填情况、两壁相对位错情况、在临空面上发育形态，与构造、裂隙、岩溶、卸荷、冲蚀、爆破、开挖、采空的关系，分析裂缝的成因及裂缝间的关系，进行裂缝分组。重视隐伏裂缝的探查。隐伏裂缝大体有两类：一类是被覆盖层掩埋；一类是在下部岩体中发育但未达到地表。对于洞掘型崩塌、压致拉裂型滑崩，后一种隐伏裂缝较为常见。查明裂缝发育规律，注意卸荷裂缝与洞掘型裂缝的区别。后者的主裂缝在时空上与—763— 第三篇崩塌地质灾害综合防治采空区有明显的对应关系。依据裂缝发育的规模、深度、对崩塌体边界的控制作用以及对稳定性的影响程度，进行裂缝级别划分。⑤边界条件包括临空面（含先期崩塌的后缘壁构成的临空面）、侧边界和底界（底部崩滑带）等。（2）崩塌体的水文地质特征崩塌体的地表入渗及产流情况，崩塌体内地下水特征、地下水水质及侵蚀性。（3）先期崩塌的运移和堆积先期崩塌运移斜坡的形态、地形、坡度、粗糙度、岩性、起伏差，崩塌块体的运动路线和运动距离；崩积体的分布范围、高程、形态、规模、物质组成、分选情况、块度（必要时需进行块度统计和分区）、结构、架空情况和密实度；崩积床形态、坡度、岩性和物质组成、地层产状；崩积体内地下水的分布和运移条件。评价崩积体自身的稳定性和在崩塌冲击荷载作用下的稳定性，分析在暴雨等条件下向泥石流、滑坡转化的条件和可能性。（4）未来崩塌灾害成灾条件下可能的运移和堆积崩塌产生后可能的斜坡运移是指在不同崩塌体积条件下崩塌体运动的最大距离。在峡谷区，要重视气垫浮托效应和折射回弹效应的可能性及由此造成的特殊运动特征；崩塌可能到达并堆积的场地形态、坡度、分布、高程、岩性、产状及该场地的最大堆积容量。在不同崩塌体积条件下，崩塌块石越过该堆积场地向下运移的可能性，最大可能崩塌体积的最终堆积场地；划定崩塌灾害的成灾范围和危险区，进行灾区内经济损失等灾害损失的调查和灾情预评估。（5）本次灾害可能派生的灾害类型（如涌浪、断航、冲击形成滑坡、泥石流、破坏水利设施等）和规模，确定其成灾范围，进行灾情预评估。（6）调查历史上该处崩塌发生的次数、发生时间、崩塌前兆、崩塌方向、崩塌运动距离、堆积场所、崩塌规模、诱发因素、变形发育史、崩塌发育史、灾情等。10．相关环境地质体的调查（1）调查崩塌体周边和底界以下的地质体。按其产出位置和地质单元予以分别调查，查明它们自身的稳定性，它们与崩塌体的相互依存、相互作用的关系。（2）初步选择工程持力岩（土）体，调查持力体的位置、岩性、岩土体结构、自身的稳定性和在工程荷载下的稳定性。11．孕灾因素调查分别调查与崩塌有关的孕灾因素（诸如大气降雨、地下水、地表水冲蚀、人工爆破、开挖、地下开采、水渠渗漏和水库作用等）的强度与周期以及它们对崩塌变形破坏的作用和影响。—764— 第三篇崩塌地质灾害综合防治第四节地球物探在投入物探工作之前，应充分搜集以往的物探资料和遥感资料，研究前人物探工作方法和成果，地质与物探人员一起进行现场踏勘，了解工作区的物探工作环境和工作条件。此外要根据崩塌勘查的具体需要和勘查区的地形、地质、外部环境和干扰因素等具体条件，根据不同物探方法的原理、应用条件和应用范围，因地制宜地选择物探方法。应尽可能采用多种物探手段，充分发挥其特长和互补性，扬长避短并互相验证。布设一定数量的钻孔和山地工程对物探成果予以验证，提高其成果的准确性和应用推广价值。同时，考虑测井和透视探测的配合应用。一、物探技术要求1．根据设计书提出的物探任务，遵照有关物探规范，编制专门性物探设计书或在总体勘查设计中列入物探的专门章节。按审批后的设计进行勘查、资料整理、编写报告和成果验收。2．物探技术要求按现行的专业标准执行。对专业标准尚未能包容的手段，应根据有关资料或经验等自行编制并报上级主管部门或专业部门审批，审批后作为暂行标准使用。3．几点原则（1）对地质体物性不明、勘查效果有争议的，在开展物探工作之前，应先开展适量的试验工作；（2）主要物探剖面应与工程地质剖面和勘探剖面一致，并首先进行物探剖面探测。在数量上，物探剖面应多于投入钻探或山地工程的勘探剖面；（3）地面物探的探测深度，应大于崩滑体厚度、裂缝深度、控制性软夹层的深度和钻孔深度；（4）物探异常点附近及勘探重点地段，应加大工作量，提高探测精度；（5）尽可能利用声波检测来获取岩土体的弹性力学参数和岩土体质量评价参数；（6）已施工的钻孔，应进行综合测井，搜集详细的地质资料，准确分层及确定崩滑带及软夹层的位置，为监测仪器的埋设和监测资料的分析提供准确的地质资料；（7）当物探成果难解、多解或有争议时，应采用多种方法或其它勘探手段进行综合判断。—765— 第三篇崩塌地质灾害综合防治二、须提交的物探成果（1）物探实际材料图。（2）各种物探方法的柱状图、剖面图、平面成果图、解译推断地质平面图和剖面图，物探成果验证地质图，典型曲线解译图等。（3）动弹性力学参数，岩土体质量评价参数。（4）物探剖面，点位测量成果。（5）物探成果报告及验证报告。三、常用物探方法的应用条件及其所解决的问题地质灾害勘查中常用的物探方法有电法、弹性波法、放射性法、重力法、磁法、热测量法、扩散法、综合测井法等几大类。1．电阻率法的应用条件应用电剖面法的有利条件是，被探测的地质体与围岩的电性差异显著，电阻率稳定或有一定变化规律。地质体有一定的宽度和延伸长度。接触界面倾角大于30°。覆盖层较薄，地形较平坦的地区。应用电测深的有利条件是，一定延伸规模且层位稳定的电性标志层，地电层次不多，相邻电性层间有显著的电阻率差异，水平方向电性稳定；电性层与地质层基本一致，层面与地面交角小于20°，各层厚度相对于埋深不太小；地形较平坦。应用电阻率法的不利条件是：在探测目的层的上方有电阻率极高或极低的屏蔽层；表层电阻率变化很大且无规律；有严重的工业游散电流和大地电流干扰；地形急剧起伏。电阻率法可用于解决以下问题：（1）第四系覆盖层厚度，划分第四系与下伏基岩界面。（2）含水层的埋深、厚度及分布。（3）岩溶、裂缝的埋深及分布。（4）覆盖层较薄时基岩风化厚度。（5）覆盖层较薄时，探查下伏地层中褶皱、岩脉、断层的位置与产状。（6）探查崩滑体边界条件（裂缝、隐伏裂缝、断裂面、溶蚀面等）、软夹层、崩滑体底部界面（土体富水带、下伏基岩面、滑带等）。2．自然电场法的应用被探测的地质体与围岩必须有一定的电阻率差别和较大的接触电位差；地下水埋深较浅，流速较大；探查的地质对象应是脉状或条带状；非目的层的松散覆盖层厚度应小—766— 第三篇崩塌地质灾害综合防治于40m。工作区内无高频电台及不稳定工业电流的干扰。自然电场法用于解决下列问题：（1）探测地下水，寻找富水带、地下水通道，圈定渗漏带，测定地下水流向。（2）寻找不同岩性接触带、裂隙带及岩脉。（3）寻找裂缝、溶洞等。（4）寻找崩滑体富水带和充水带，判定滑移式崩塌底部滑带富水性。寻找裂缝，判定裂缝的充水性。探查崩塌体的岩体结构、岩性接触带、破碎带、裂隙带。探查地下采空区、老窿。探查崩积床的埋深、崩积体底部的富水性。3．充电法的应用含水层埋藏深度不太深（＜50m），含水层数不多，地下水流速较大（＞1．0m／d），地下水矿化度微弱；围岩电阻率较大（ρ≥50Ωm－1）且均匀，接地条件良好，没有游散电流的干扰；地形较平缓；岩溶孔洞及裂缝的充填物（或其它地质体）的电阻率远低于围岩的电阻率，且延伸长度大于埋深。充电法一般用于探测地下暗河、含水层、富水断裂带、地下水流向和流速等。在崩塌勘探中，可用于探测充水裂缝、岩溶的埋深及形态；钻孔充水段及地下水的流向、流速；被低电阻率物质充填的裂缝、岩溶、破碎带；用于钻孔中的变形监测，尤其在变形较大的土质滑移式崩塌中具有良好效果。4．激发极化法的应用探测对象要有足够的规模；测区内金属矿物、煤层、石墨、炭化岩层较少；无严重的工业电流干扰；测区的背景值变化相对稳定；表层有良好的接地条件。激发极化法用于寻找地下水，与电阻率法配合可有效地确定含水层的埋深、分布范围及开采价值。亦可用于探查古洪积扇、岩溶、充水断层破碎带。在崩塌勘查中，探测危岩体内和裂缝内的地下水及采空区内的地下水。5．地质雷达探测在平斜硐、竖井和地面探测，用于调查地层岩性、断层、裂隙、裂缝、软夹层、滑带、岩溶、采空区和地下水等。探查崩塌体边界、底界、裂缝充水情况、采空区分布和矿渣压密情况等。6．无线电波透视法探测对象必须是良导体或电阻率比围岩低的多。探测对象对电波的屏截面（即垂直于传波路径的地质体的截面）足够大，沿传波方向的厚度大，对电磁波能量吸收大。主要用于探测岩溶、富水断裂带、地下水及其主要通道和岩层划分。在崩塌勘查中，主要用于勘查充水裂缝、滞水导滑的软夹层、滑带的分布、危岩体内岩溶、富水断裂带及地下水等。7．地震勘探的应用条件被探测地质体应有一定的厚度，其波速应大于上覆地质体的波速；对于反射波法，—767— 第三篇崩塌地质灾害综合防治反射界面两侧介质的密度和传播速度的乘积（称为介质的波阻抗）不相等且差异大时，界面倾角与地表地形坡度接近或界面倾角较缓（3°～15°）时效果较好。对于折射波法，要求被探测界面相对地面的视倾角Φ＜90°－i（i为折射波临界角）。地震勘探的应用范围：（1）探测第四系厚度、下伏基岩埋深及基岩面的形态。（2）探测第四系松散砂砾层中潜水面深度，追索埋藏深槽及古河床。（3）查明含水层水平和垂直分布形态。（4）探查基岩风化程度及风化壳厚度。（5）探测断层、裂隙、裂缝、隐伏裂缝、岩溶和软夹层等。（6）探测崩滑体厚度、岩土体结构、滑带、崩塌体边界、底界、控制性结构面（断层、裂缝、软夹层等）、崩塌体内上层滞水及含水层、地下水位、裂隙充水状况；崩塌堆积体厚度、堆积床形态、埋深、崩积体内地下水；还可利用波速对岩体进行工程地质分类并提供动弹性模量和泊松比等测试成果。8．声波探测声波法在地面、水面、钻孔、竖井和平斜硐室内均可进行测试。跨孔探测孔距可达70m，地质声波剖面测深可达100m。声波勘探可用于以下测试：（1）岩体动弹性力学参数，如动弹性模量（Ed）、动泊松比（ud）、动剪切模量（Gd）、动体积压缩模量（kd）。（2）岩体质量评价参数，如岩体完整性系数（I）、岩体风化系数（W）、裂隙系数（N）、岩体弹性波指标（Zw）、准岩体抗压强度（qw）。（3）岩体结构的弹性波分类及评价（块状结构、层装结构、碎裂结构、散体结构）。（4）进行土体的分层及评价。（5）卸荷带及风化带的测试评价。（6）断层和断层破碎带的测试。（7）软弱结构面、滑带的探测及其动弹性力学参数。（8）洞穴、裂缝定位。（9）地下洞室及人工边坡开挖松动范围的测定。（10）地应力测量及岩体内应力变化监测。（11）岩体灌浆效果检测，混凝土质量检测。（12）声波地质剖面测制及工程地质单元的划分。（13）水下地貌及地质结构勘测。9．电测井电测井主要用于解决以下问题：（1）划分钻井地质剖面，区分岩性、软夹层并估计泥质含量。—768— 第三篇崩塌地质灾害综合防治（2）划定含水层的位置、厚度，含水层的有关水文地质参数，如涌水量、地下水自然渗透速度及相互补给关系等。（3）为地面物探提供某些地质体的物性参数。10．电磁法测井低频电磁法测井，主要用于地层划分和区别岩性。无线电波测井，主要用于探查地下水通道、裂缝、富水断裂和溶洞。11．弹性波测井声速测井对裂缝破碎带反映明显，划分岩性精细。双孔间的声波透视法是探查井间空间的裂缝、洞穴、破碎带和地质构造等现象的重要手段。超声成像测井能得到一张与岩芯照片十分相似的声压反射系数的变化图形，具有良好的直观效果。超声成像测井可以在泥浆钻孔中探测；可以清晰地区分岩性、观测裂缝、节理、孔洞、破碎及溶蚀现象，并可以直接量测断层和层面的视倾角和倾向。12．放射性测井（核测井）放射性测井包括自然放射性测井（自然伽玛测井）和人工放射性测井（伽玛－伽玛测井、X射线莹光测井、中子测井、脉冲中子测井、活化测井等）。13．电视及摄影测并电视及摄影测井只能在干孔和清水钻孔中使用，能提供全孔的录相资料，用于划分地层，确定钻孔中岩层、裂缝、节理、断层、破碎带、溶洞和软夹层的位置并提供其产状要素，具有直观性强的特点。14．扩散法测井扩散法是利用不同于地下水物理性质的各种特殊溶液，在地下水的作用下发生扩散现象，从而了解地下水的运动状况。目前常用的有盐扩散法、温度扩散法、同位素扩散法、中子吸收剂扩散法等。主要用于探查含水层及其相互间的水力联系。第五节钻探一、钻探的应用（1）查明崩塌（危岩体）岩土体的岩性、地质构造、岩土体结构、断层、褶皱、节理、破碎带、软夹层、风化带、岩溶、崩塌体的边界、裂缝、崩塌体的底界、崩滑带、溃屈带和崩塌体的形态特征及规模。（2）查明崩塌堆积体的厚度、结构、形体特征、崩积床的形态、地质构成与崩积体—769— 第三篇崩塌地质灾害综合防治的界面特征。（3）探查崩塌体（危岩体）和崩塌堆积体的水文地质条件、地下水水位，获取地下水水样。（4）探测隐伏裂缝和地表裂缝及其深度、发育特征、充填情况、充水情况及连通情况，可进行跨孔物探探测。（5）钻孔取样进行室内岩土体物理力学试验，水文地质野外测试（钻孔压水、抽水、注水、扩散试验等）和长期观测，确定水文地质参数及查证崩滑带位置及特征。（6）验证物探成果，提高其成果的准确性。（7）钻孔物探综合测井和跨孔探测，拓宽物探的勘查范围。（8）崩塌变形长期监测（采用钻孔倾斜仪等）和施工期变形监测。二、钻探技术要求1．钻孔设计书的编制孔位确定后，地质人员应编制钻孔设计书，作为钻孔的预测，指导钻探施工并阐明预期的目的。钻孔设计内容包括：（1）钻孔目的：充分说明该钻孔的目的，使钻探人员了解该孔的重要性及钻进中应注意的问题，保证钻进、观测和编录工作的质量。（2）钻孔的类型：直孔或斜孔，并说明理由。（3）钻孔深度：标明设计深度并说明在何种情况下可以适当减少或加深孔深。（4）钻孔结构：作出钻孔理想柱状图，包括孔径（开孔、终孔孔径）、换径位置及深度、固壁办法；作出推测地质柱状图，标识层位深度、岩性、可钻性分级、地质构造、断层、裂隙、裂缝、破碎带、岩溶、滑带、溃屈带、软夹层、可能的地下水位、含水层、隔水层和可能的漏水情况以及钻进过程中针对上述情况应采取的准备和措施。（5）钻探工艺：钻进方法、固壁办法、冲洗液、孔斜及测斜、岩芯采取率、取样及试验要求、水文地质观测、钻孔止水办法、封孔要求、终孔后钻孔处理意见（长观、监测或封孔等）。2．钻孔深度的确定（1）勘探崩塌（危岩）岩土体，钻孔应穿过底部崩滑带、溃屈带、控制裂缝开裂变形的软夹层，进入不动体内3m（土体）～5m（岩体）。设计孔深时应据物探及地质测绘推断，在第一批钻孔施工时应根据钻进具体情况及时调整设计孔深，保证达到钻探的目的。（2）对崩塌堆积体的勘探，钻孔应进入崩积床3m（土体）～5m（岩体）。（3）对于大型滑移式崩塌或弯曲溃屈型崩塌，主勘探线中部的钻孔，可打一个深孔，用以探查深部滑移面及深部弯曲变形带存在与否。—770— 第三篇崩塌地质灾害综合防治3．孔径要求（1）取原状土样的钻孔，孔径不得小于110mm；取岩石样的钻孔，使用钢粒取心钻进时，终孔孔径不得小于110mm；使用合金取心钻进时，孔深小于200m时，终孔直径不得小于110mm；当孔深超过200m时，终孔直径可为91mm；使用金刚石钻进时，终孔直径可为66mm。（2）水文地质试验孔的终孔直径不小于110mm，若孔深大于200m时，可采用91mm终孔。（3）物探测井钻孔，包括电测井、声测井、放射性测井等，终孔孔径不得小于66mm。进行井下电视录相的钻孔，终孔孔径一般不小于110mm。（4）进行钻孔倾斜仪监测的钻孔，终孔孔径不小于91mm，进行多点位移计监测的钻孔，终孔孔径不小于66mm。4．孔深误差要求（1）下列情况均需校正孔深：每钻进50m、主要裂缝、软夹层、滑带、溶洞、断层、涌水处、漏浆处、换径处、下管前和终孔时。（2）孔深最大允许误差不得大于1‰。在允许误差范围内可不修正，超过误差范围要重新丈量孔深并及时修正报表。5．孔斜误差要求（1）下列情况均需测量孔斜：每钻进50m、换径后3～5m、出现孔斜征兆时、终孔后。（2）顶角最大允许弯曲度，每百米孔深内不得超过2度，随孔深增加可以递增计算。顶角超过5度后，要测方位角。6．取芯要求（1）不允许超管钻进。重点取芯地段（如破碎带、滑带、软夹层、断层等）应限制回次进尺，并提出专门的取芯和取样要求，看钻地质员跟班取芯、取样。（2）松散地层潜水位以上孔段，应尽量采用干钻；在砂层、卵砾石层、硬脆碎地层和松散地层中应尽量采用反循环钻进；滑带、重要层位和破碎带等应采用适宜的双管单动钻进。（3）长度超过35cm的残留岩芯，应进行打捞，残留岩芯取出后，可并人上一回次进尺的岩芯中进行计算。（4）岩芯采取率要求卵砾类土不低于50％，砂类土不低于60％，粘性土不低于80％。剧、强风化带不低于50％，弱风化带不低于75％，断层、破碎带、滑带一般要求不低于70％，根据具体地质要求取芯、取样。完整岩体不低于85％。冲击钻以四分法留取样品，其数量应满足试验鉴定的需要。（5）无岩芯间隔要求：粘性土不超过1m，其它不超过1．5m，重要取芯地段不在此—771— 第三篇崩塌地质灾害综合防治列。7．取原状土要求（1）一般每隔2m取一个原状土样，厚度小于2m的土层及有意义的夹层应取样。厚度大于3m的土层每隔3m取一个原状土样。（2）软土中用薄壁取土器压人法取样，硬土层可用重锤下击法或回转法取样。（3）孔内取样，对于易扰动的软土，取土器直径不小于110mm，湿陷性黄土不应小于120mm；砂土可采用75mm取土器，以免取样时脱落，取样长度不小于300mm。8．钻孔简易水文地质观测（1）观测初见水位、静止水位、稳定水位、水温、漏水和涌水及其它异常情况，如破碎、裂隙、裂缝、溶洞、缩径、漏气、涌砂和水色改变等。（2）无冲洗液钻进时，孔中一旦发现水位，应停钻立即进行初见水位和稳定水位的测定。每隔10～15min测一次，三次水位相差小于2cm时，可视为稳定水位。（3）清水钻进时，提钻后、下钻前各测一次动水位，间隔时间不小于5mom。长时间停钻，每4h测一次水位。测稳定水位时应先提水或注水，观测其恢复水位，稳定时间应大于2h。（4）准确记录漏水、涌水位置并测量漏水量、涌水量及水头高度。9．封孔要求钻孔验收后，对不需保留的钻孔必须进行封孔处理。土体中的钻孔一般用粘土封孔，岩体中的钻孔宜用混凝土封孔。10．保留岩芯要求对控制性钻孔及重要钻孔，应全孔保留岩芯，其它钻孔岩芯，可分层缩样存留，对有意义的岩芯，应揭片留样。11．钻孔地质编录（1）钻孔地质编录是最基本的第一手勘查成果资料，应由看钻地质员承担。必须在现场真实、及时和按钻进回次逐次记录，不得将若干回次合并记录，更不允许事后追记。（2）编录时要注意回次进尺和残留岩芯的分配，以免人为划错层位。（3）在完整或较完整地段，可分层计算岩芯采取率；对于断层、破碎带、裂缝、滑带和软夹层等，应单独计算。（4）钻孔地质编录应按统一的表格记录。其内容一般包括日期、班次、回次孔深（回次编号、起始孔深、回次进尺）、岩芯（长度、残留、采取率）、岩芯编号、分层孔深及分层采取率、地质描述、标志面与轴心线夹角、标本取样号码位置和长度、备注等。（5）岩芯的地质描述—772— 第三篇崩塌地质灾害综合防治坚硬地层，应描述岩石名称（野外定名）、颜色、成分、结构、构造、节理裂隙、风化、破碎程度（区分天然破碎与钻进机械破碎）、岩芯长度和完整性等；卵、砾石层，应描述其名称、卵砾石的颜色、岩性、成分、大小、形状、充填物（砂、粘性土）的颜色、成份、含量及胶结情况；砂类土层，应描述其名称、颜色、成分、粒度、干、湿时的状态、夹杂物等；粘性土，应描述其名称、颜色、成分、含砂性、结构特征、可塑性、稠度等。节理裂隙描述：确定节理裂隙类型、成因、连续性、张开程度、充填物、裂隙率；断层描述：断层性质、破碎带宽度（深度）、擦痕、构造岩、岩芯完整性、漏水和涌水情况等；确定风化带，描述风化现象，与地表裂隙连通情况及多层风化现象。重视岩溶、裂缝、滑带及软夹层的描述和地质编录。注意对滑带擦痕的观察与编录；水文地质观测记录和钻进异常记录；取样记录。12．钻孔验收钻孔完工后应及时组织验收。按孔径、孔深、孔斜、取芯、取样、简易水文地质观测、地质编录、封孔八项技术指标验收分级，分为优良、合格、不合格三级。对于不合格钻孔，应补做未达到要求的部分或者予以报废重新施工。13．钻探成果（1）钻孔终孔后，应及时进行钻孔资料整理并提交该孔钻探成果，包括钻孔设计书、钻孔柱状图、岩芯素描图、岩芯照片、简易水文地质观测记录、取样送样单、钻孔地质小结（或报告书）等。（2）钻孔柱状图的内容与要求柱状图的比例尺，以能清楚表示该孔的主要地质现象为准，一般为1∶100～1∶200。对于岩性简单或单一的大厚岩层，可以用缩减法断开表示；柱状图图名处应标示：勘探线号、孔号、开孔日期、终孔日期、孔口座标、钻孔倾角及方位。柱状图底部应标示责任签；柱状图包括下列栏目：回次进尺、换层深度、层位、柱状图（包括地层岩性及地质符号、花纹、钻孔结构）、标志面与轴心线夹角、岩芯描述、岩芯采取率、取样位置及编号、地下水位和备注等。（3）钻孔小结（钻孔报告书）的编写内容：钻孔周围地质概况、钻孔目的任务、孔位、施工日期、施工方法、钻孔质量、钻进过程中的异常现象、主要地质现象、技术小结和地质成果分析及建议等。14．钻探注意事项（1）对于处于极限状态的潜在崩塌体，钻进时，若钻孔冲洗液大量漏失，则可能引起变形加剧，应采用空气钻进或干钻（土体）。（2）由于崩塌岩土体中裂缝、裂隙或破碎带十分发育，应作好过缝、过破碎带钻进以及钻孔保直纠斜的各种施工准备。—773— 第三篇崩塌地质灾害综合防治第六节山地工程一、山地工程的应用1．山地工程分类山地工程分为轻型山地工程（试坑、探槽、浅井）和重型山地工程（竖井、平斜硐、石门、平巷等）。2．试坑在地表挖掘的小圆坑，深度小于3m。其特点是简便，便于施工，一般不需支护。常用于剥除浮土，揭露基岩，了解岩石及风化情况，或用作荷载试验及渗水试验。3．探槽在地表开挖的长槽形工程，深度一般不超过3m，多半不加支护。探槽用于剥除浮土揭示露头，多垂直于岩层走向布设，以期在较短距离内揭示更多的地层。探槽常用于追索构造线、断层、崩滑体边界，揭示地层露头，了解残坡积层的厚度、岩性等。4．浅井、竖井垂直向地下开掘的小断面的探井，深度小于15m者称为浅井，大于15m者为竖井。浅井一般进行简易支护，竖井需进行严格的支护。适用于岩层倾角平缓和地层平坦的地带，多用于探查深部地质现象，如风化岩体的划分、岩土体的结构构造、崩滑体的结构构造、断层、滑带、溃屈带、软夹层、裂缝和溶洞等以及进行现场原位试验及变形监测。5．平斜洞近水平或倾斜开掘的探洞，一般断面为1．8m×2m，进行一般支护或永久性支护，适用于岩层倾角较陡以及斜坡地段。常用于勘查地层岩性、岩体结构构造、断层裂隙、滑带、破碎带、溃屈带、裂缝和溶洞等，并用于取样、现场原位试验及现场监测，还可兼顾今后防治工程施工。6．平巷、石门没有直接地表出口而与竖井相连接的近水平坑道。往往用于地形平坦覆土很厚而其下岩层倾角较陡的条件下。由于工程复杂，耗资大，一般不常用。—774— 第三篇崩塌地质灾害综合防治二、重型山地工程设计1．采用重型山地工程时，需编制专门山地工程勘查设计或在总体勘查设计中列入山地工程设计的专门章节。2．重型山地工程应布置在主勘探线上，平斜洞方向应与主勘探剖面方向一致，一般宜布设于崩滑体前缘和底部，主要用于揭露底部边界、采空区、崩滑带、溃屈带及变形弯曲带、控制性软夹层、裂缝延伸和地下水等情况。平斜洞纵穿整个崩滑体底部，深度应进入不动体基岩5m，亦可在不同高程上或同一高程上分几条布设。3．设计书的内容（1）山地工程场地附近地形、地质概况。（2）掘进目的。（3）掘进断面、深度、坡度。（4）施工条件及施工技术要求：岩性及硬度等级、破碎情况、掘进的难易程度、掘进方法及技术要求、支护要求、地压控制、水文地质条件、地下水、掘进时涌水的可能性及地段、防护及排水措施、通风、照明、有毒有害气体的防范、其它施工问题、施工安全及施工巷道断面监测、施工动力条件、施工运输条件、施工场地安排、施工材料、施工顺序、施工进度、排渣及排渣场地与环境保护等。（5）地质要求：掘进方法的限制、施工顺序、施工进度控制、现场原位试验要求、取样要求、地质编录要求、验收要求及应提交的成果等。三、山地工程的地质工作1．地质编录的内容（1）揭露的岩土体名称、颜色、岩性、结构、构造、层面特征、层厚、接触关系、层序、地质时代、成因类型、产状。放大比例尺对软弱夹层进行素描，并注意其延伸性及稳定性。（2）岩石风化特征及风化带卸荷带的划分，注意风化与裂隙裂缝的关系。（3）断层及断层破碎带：产状、规模、断距、断层形态与展布特征、破碎带的宽度、构造岩、两盘岩性、断层性质等。（4）裂缝、裂隙：逐条描绘裂缝及贯穿性较好的节理，记录其性质、壁面特征、成因、裂缝张开、闭合情况、充填情况、连通情况、相互切割关系、错动变形情况、渗漏水情况。（5）崩滑带及重力变形带作为描述的重点，放大表示。描述其厚度、岩性、物质组成、构造岩、产状及展布特征、含水情况、近期变形特征及挤压碎裂和擦痕，其底部不动体的岩性特征、构造面、风化特征。—775— 第三篇崩塌地质灾害综合防治（6）水文地质现象：注意滴水点、渗水点、涌水点、连通试验出水点、临时出水点。注意其产出位置、水量，与裂缝、裂隙、岩溶及老窿的关系，水量与降雨的关系。（7）记录各种试验点、物探点、长观点、取样点、拍照点、监测点的位置、作用、层位、岩性及有关的地质情况。2．山地工程地质素描图的有关规定（1）比例尺一般采用1∶20～1∶100。（2）探槽的素描，应沿其长壁及槽底进行，绘制一壁一底的展示图。如两壁地质现象不同，则绘制两壁素描图。为了便于平面图上应用，槽底长度可用水平投影，槽壁可按实际长度和坡度绘制，也可采用壁与底平行展开法。（3）浅井、竖井的素描，其展视图一般作相邻的两壁，平列展开，并注明壁的方位。圆井展视图以90度等分分开，取相邻两壁平列展开绘制，斜井展视图需注明其斜度。（4）平洞的素描，其展视图一般绘制洞顶和两壁。其展开格式为以洞顶为准，两壁上掀的俯视展开法。若地质条件复杂，视需要加绘底板。当洞向改变时，需注示转折前进方向，洞顶连续绘制，两壁转折时凸出侧呈三角形撕裂叉口。洞深计算以洞顶中心线为准。洞顶坡度一般用高差曲线表示。（5）开挖过程中的编录开挖掘进过程中及时记录掘进中遇到的现象，尤其是裂缝、滑带、出水点、水量、顶底板变形情况（底鼓、片帮、下沉等）。一般要求每5m作一个掌子面素描图。对于围岩失稳而必须支护的地段，应及时进行素描、拍照、录像、采样及埋设监测仪器，必要时在支护段应预留窗口。施工完成后，有条件情况下应对洞壁进行冲洗，然后进行详细的地质素描。3．取样及现场原位试验山地工程一项重要的工作是采取原状试样，应按勘查试验的有关规定和设计要求进行取样。对于现场原位试验，视需要进行试验硐段的地质素描和试件的地质素描及试验后的试件素描。4．录像有条件宜对重型山地工程进行录像。录像时应记录并口述（同步录音）录像时镜头的方位及主要地质内容。四、山地工程须提交的成果地质素描图、重要地段施工记录（支护及服务年限、地压防护、变形情况、通风措施、地下水排水措施等）、照片集、录像带、取样送样单、各种点位记录、重型山地工程勘查小结（或简报）等。—776— 第三篇崩塌地质灾害综合防治第二章崩塌的监测第一节崩塌监测概述一、崩塌动态监测的目的和任务（一）动态监测的主要目的（1）评价地质灾害体的活动性及稳定性。当监测表明灾害地质体以一定速率持续变形时，不仅表明其活动性，而且直观地表明了崩滑体的不稳定性，当其他分析评价方法不易定论时，监测资料更具有决定性意义。（2）通过动态监测，可以直接得到崩滑变形块体变形的分布、规模、位移方式、方向和速率等，为分析崩塌体的形变特征、变形机制，进行稳定性评价服务，同时为防治工程设计提供重要依据。（3）勘查期的动态监测，可为勘查施工安全提供预警预报，对重型山地工程施工对崩塌体的扰动及时反馈，控制勘查施工部位和施工强度，还为防治工程设计提供参考等。（4）勘查期动态监测，可为今后建站进行长期监测奠定良好的基础（如充分利用勘查工程的钻孔和平斜硐布设监测点等）。（二）动态监测的任务（1）通过监测，查明崩塌体正在变形破坏的主要块体、主要部位、主要破坏方式（如倾倒、滑移、转动、下沉、张开等）、主要变形方向和变形速率。（2）通过对监测资料的分析研究，进一步认识崩滑体的形体特征（如滑面形态、活动块体边界、底界等），分析其变形规律、发展趋势、形成机制，分析评价崩塌体的稳定性和论证防治工程设计。（3）监测崩塌相关成灾因素（如降雨、地表水、地下水和人类活动等）及其强度，—777— 第三篇崩塌地质灾害综合防治分析评价它们对崩塌体稳定性的影响。勘查期一般历时1～2a，能获得1～2个水文年的水文监测资料和崩塌体变形资料是十分宝贵的。二、监测项目、监测内容、监测方法和仪器及其适用范围（一）绝对位移监测1．绝对位移监测是最基本的常规监测方法，用以监测崩塌体测点的三维座标，从而得出测点的三维变形位移量、位移方位与位移速率，可分为地表和地下（平斜硐内）监测。2．绝对位移监测方法和常用仪器（1）大地测量法①主要有两方向（或三方向）前方交会法和双边距离交会法（监测二维水平位移（X，Y））；视准线法、小角法和测距法（监测单方向水平位移）；几何水准测量和精密三角高程测量法（观测垂直方向（Z向）位移）；②一般常用高精度测角、测距的光学仪器和光电测量仪器。常用的有WILDT3经纬仪（测角中误差±1″）、N3水准仪（0．2mm）、MekometerME3000光电测距仪（精度±0．3mm＋1ppm，测程3km）、NE5000光电测距仪（精度±0．2mm＋0．2ppm，测程5km）、全站式电子速测仪（测角精度2”，测距精度±2mm＋2ppm）等；③特点及适用范围a．量程不受限制，能全面控制崩塌体，构成监测网；b．技术成熟、精度高，成果资料可靠；c．受地形通视条件限制和气象条件（风、雨、雪、雾等）影响，外业工作量大、周期长；d．适用于所有崩塌体不同阶段的监测，是一切监测工作的基础。勘查工作一开始，应立即设站建标投入监测。成果可直接用于变形分析、稳定性评价和崩塌预报。（2）GPS（全球定位系统）测量法①GPS是利用美国25颗卫星系统发送的导航定位信号进行空间交会测量，确定待测点的三维座标的一种测量方法。②特点及适用范围a．观测点之间无需通视，选点方便；b．可全天候观测；c．观测点的三维座标可以同时测定，对于运动中的观测点，还能精确测出其速度；d．在测程大于10km时，其相对精度可达5×10－6～1×10－6km，甚至能达到10－7km，优于精密光电测距仪；e．GPS接受机具有重量轻、体积小、耗电少、智能化的快速静态定位特点（如—778— 第三篇崩塌地质灾害综合防治WILD200），其发展趋势是仪器质量、精度将不断提高。f．适用于各种崩滑体三维位移监测。（3）近景摄影测量法①把近景摄影仪安置在两个不同位置的固定测点上，同时对崩塌体的观测点摄影构成立体像片，利用立体座标仪量测象片上各测点的三维座标进行测量。②特点及适用范围a．周期性重复摄影，外业工作简便，可同时测定多个测点的空间座标；b．获得的像片是崩滑体变形的实况记录，可以随时进行比较分析；c．近景（100m内）摄影法绝对精度不及传统测量法；d．设站受地形条件限制，内业工作量大；e．适合于对临空陡崖进行监测。（4）激光全息摄影法和激光散斑法。（二）相对位移监测1．相对位移监测是设点量测崩滑体重点变形部位点与点之间相对位移变化（张开、闭合、下沉、抬升或错动等）的一种常用变形监测方法。主要用于裂缝、崩滑带和采空区顶底板等部位的监测，是崩塌监测的主要内容。2．相对位移的主要监测方法和仪器（1）简易监测法①主要方法：a．在裂缝或滑面两侧（或上、下）设标记或埋桩，定期用钢尺等直接量测裂缝张开、闭合、位错或下沉等变形；b．在裂缝上或滑带上设置骑缝式标志，如贴水泥砂浆片、玻璃片等，直接量测；c．在平斜硐及采空区顶板设置重锤，量测硐顶的相对位移和沉降。②特点及适用范围a．简便易行，投入快，成本低，便于群测群防；b．操作简单，直观性强；c．精度稍差，观测时劳动强度大；d．适用各种崩塌的不同阶段的监测。3．机测法①采用机械式仪表对裂缝、滑带和顶底板进行位移或沉降监测；②常用的仪器：a．SCR－6型月记式伸缩记录仪，精度0．2mm，可现场自动连续记录裂缝变形的过程曲线，裂缝的变化速率；b．便携式双向测缝计；c．机械式三向测缝计，灵敏度0．01mm，量程10mm，适用于变形量较小时的监测；—779— 第三篇崩塌地质灾害综合防治d．杆式收敛计，灵敏度0．01mm，精度0．05mm，测程50～100mm；e．机械式收敛计，分辨率0．01mm，精度0．07mm，量程730mm，测距10m。③特点及适用范围a．机测式仪器原理简单，结构不复杂，便于操作，投入快；b．成果资料直观可靠；c．仪器稳定性好，抗潮防锈，适用于地下潮湿等不良环境；d．适用于各种崩塌监测。（3）电测法①采用传感器的电性特征或频率的表化表征裂缝的变化，采用二次仪表（电子仪表）进行测试；②常用仪器AFD－1型电感调频式位移计，精度0．03～0．07mm，量程50mm，分辨力1Hz，可有线传输。配套MFT－1型多功能频率测试仪及AFD－30型位移自动巡回检测系统，可定时自动对30个测点进行巡回检测读数；③特点及适用范围a．精度高，自动化程度高，监测采样速度快，可远距离有线传输，可自动巡回检测和数据微机化；b．电阻式传感器及传输线路在潮湿等不良环境中抗干扰及适应性较差；频率式传感器性能稳定，抗干扰性强；c．电子仪表往往不适应在潮湿、地下水侵蚀、酸性及有害气体的恶劣环境条件，电子仪表易老化，长期稳定性差。在选用电测仪表时，一定要具有防风、防雨、防潮、抗雷电干扰、防腐蚀和抗震等性能，以保证仪表的长期稳定性和监测成果的完整性及可靠性。（三）倾斜监测1．地面倾斜监测法（1）监测内容：监测崩滑体地面倾斜方向和倾角变化；（2）目前常用的仪器①美国Sinco盘式倾斜仪，灵敏度8”，量程±30°，适用于倾斜变化较大时的监测；②瑞士BL－1000型Levelmeter杆式倾斜仪，灵敏度0．01mm／m，量程±10mm／m。国产T字型倾斜仪，灵敏度0．6″，量程90′。杆式和T字型倾斜仪适用于倾斜变化较小时的监测。（3）适用范围地面倾斜监测不具普遍性，对崩塌地质体有变形机制和变形阶段的选择性：①主要用于倾倒式崩塌、拉裂式崩塌、滑移式崩塌之蠕滑—拉裂型滑坡中的切层滑—780— 第三篇崩塌地质灾害综合防治坡、滑移—弯曲型滑坡；②对于滑移式崩塌体中顺层滑动不宜采用；③对于崩滑初期阶段的危岩体（开裂岩土体），当以角变位和倾斜变形为主时，有条件的情况下，可投入精度高的地表倾斜监测。2．深部倾斜监测法（1）监测内容和监测原理利用钻孔倾斜仪测量崩滑体内钻孔倾斜变形反求各孔段水平位移。基本原理是以伺服加速度计为测读元件，监测探头轴线相对于水平面的倾角变化，求出水平位移增量，测定滑动面的位置、滑带厚度和滑动速度等。（2）常用仪器常用的仪器主要有美制Sinco便携式数显钻孔倾斜仪，灵敏度8″即0．02mm／500mm，总精度±7．5mm／30m，量程0～±15°。国产CX－01型伺服加速度计式数显测斜仪，测头阀值±0．02mm／500mm，总精度±4mm／15m，量程0～±53°。（3）特点及适用范围①精度高，性能可靠，稳定性好，测读方便；②在岩土体钻孔内进行岩土体深部变形监测，具有很大的应用优势；③在目前条件下，由于仪器条件的限制，适合于崩滑体缓慢、匀速变形阶段的监测。当变形加剧或局部突发事件发生时，由于变形量大，挤压测斜管急剧变形使测头无法通过而导致监测报废。（四）声发射监测1．监测内容检测岩体破裂时产生的声发射信号。采用声发射仪检测岩音频度（单位时间内的声射事件次数（次／min））、大事件（单位时间内振幅较大的声发射事件次数（次／min））、岩音能率（单位时间内声发射释放能量的相对累计值（能量单位／min）），用以判断岩体变形及稳定状况，并进行预测预报。2．常用仪器美制AE5000B型声发射仪、国产YSS－1型岩体声发射仪、YSZ－2型智能化16通道岩体声发射仪、SJ－1型6通道声发射监测仪、DY－2型地音仪、WD－1型无线电地音仪、YSS岩石声发射参数测定仪等。3．特点和适用范围（1）声发射仪性能比较稳定，灵敏度高，操作简便，能实现有线自动巡回检测。（2）岩石破裂产生的声发射信号比观测到位移信息超前7d～2s，因此，适用于岩质斜坡处于剧滑临崩阶段的短临前兆性监测。在崩塌勘查阶段，一般可不采用。—781— 第三篇崩塌地质灾害综合防治（五）地应力观测1．观测内容在地表或地下（钻孔、平斜硐内）埋设地应力计，测量崩滑体内地应力的变化情况，分辨拉力区、压力区及压力变化，用以推断岩体变形。2．常用仪器国产WL－60型应力计，YJ－73型三向压磁应力计等。3．适用范围上述应力计是以测量变形为基础反算应力值的一种方法，并不真正代表岩土体内的地应力，实际仍是应变监测法。由于可以区分压力区和拉力区，一般可用于滑移式土体崩塌监测，岩滑也可采用。另外可用于洞掘型山体开裂底部压力监测，鼓胀式崩塌挤出带应力监测。（六）地下水监测1．监测内容对测区内的地下水露头（人工的和天然的）进行系统的水位、水量、水温和水质等项目的长期监测（有条件可以设置孔隙水压监测）。掌握区内地下水变化规律，分析地下水与地表水及大气降雨的关系，进行地下水的动态特征与崩塌体变形的相关分析，为稳定性评价和防治工程设计提供水文地质资料。2．监测方法利用监测盅、水位自动记录仪、孔隙水压计、钻孔渗压计、测流仪、水温计、测流堰和取样等，监测泉、井、坑、钻孔、平斜硐与竖井等地下水露头。3．适用范围对崩塌勘查来说，地下水监测不具普遍性。当崩塌变形破坏与地下水具有相关性，且在雨季或地表水位抬升时崩塌体内具有地下水，即应予以监测。一般认为，滑移式崩塌、倾倒式崩塌、臌胀式崩塌、洞掘式崩塌、水库型崩塌可进行地下水监测。（七）地表水监测1．监测内容监测与崩塌相关的周围沟、溪、河的水位、流速、流量，分析其与地下水的联系和与降雨量的联系。2．监测方法利用水位标尺、水位自动记录仪、测流堰等进行监测。—782— 第三篇崩塌地质灾害综合防治3．适用范围（1）需进行地下水监测的崩塌体，且地表水和地下水有水力联系时；（2）冲蚀型崩塌。（八）常规气象监测1．监测内容及仪器利用常规气象监测仪器如温度计、雨量计、蒸发仪等进行以降雨量为主的气象监测。2．适用范围由于降雨是影响崩塌体稳定性的主要环境因素，除稳定性评价外，还能为防治工程选择施工期及施工作业准备提供参考，一般情况下均要进行气象监测。进行地下水监测的崩塌体则必须进行。（九）地震监测1．监测内容及仪器由于地震力是作用于崩塌的特殊荷载之一，对崩塌的稳定性起着重要作用，应采用地震仪等监测区内及外围发生的地震的强度、发震时间、震中位置和震源深度，分析区内的地震烈度，评价地震作用对崩塌体稳定性的影响。2．适用范围地震监测适用于所有的崩塌勘查。基于我国地震台网点及专业地震监测队伍的分布，应以收集地震资料为主，一般不宜自行设站监测。对于十分重要的崩塌体，场地地震烈度及其岩土体的振动峰值加速度取值范围应由地震部门予以确定。（十）人类活动监测1．监测内容由于人类活动如洞掘、削坡、爆破、加载及水利设施的运营等，往往造成人工型地质灾害或诱发产生地质灾害。在出现上述情况时，应予以监测并停止某项活动。人类活动监测应针对区内崩塌有影响的项目，监测其范围、强度、速度和崩塌变形的关系。2．适用范围当人类活动影响崩塌体的稳定性时，应予以监测并建议其停止。对于洞掘型崩塌，明挖型、爆破型、加载型和渗漏型等崩塌，予以监测并通过政府职能使之降低强度，暂缓或停止实施。—783— 第三篇崩塌地质灾害综合防治（十一）宏观崩滑灾害调查1．调查内容及方法采用常规地质调查法，定期对崩滑体出现的宏观变形形迹（如裂缝发生及发展、地面沉降、下陷、坍塌、膨胀、隆起和建筑物变形等）及有关的异常现象（如地声、地下水异常、动物异常等）进行调查记录。2．特点及适用范围（1）该法具有直观性强、适应性强、可信程度高的特点，为崩滑监测的主要手段。适用于所有被勘查的崩塌体，且可以与地质测绘相结合。应重视地表和地下（平斜硐等）调查结合。（2）宏观地质调查的内容受变形阶段的制约。与变形有关的异常现象（如地声、动物异常等）属于崩滑短临前兆，一般在勘查期内不会出现，不排除极端情况下在勘查期内崩滑体失稳现象的发生，所以应列入宏观地质监测之中。三、监测项目及监测内容的选择原则（1）根据崩滑体变形破坏的方式进行选择。如若以顺层滑移为主，则不选择地面倾斜监测；若以倾倒和角变化为主，则应重视倾斜监测。（2）根据崩滑体所处的变形阶段和变形量来进行选择。如在崩塌体处于匀速变形阶段，则可不进行声发射监测；深部钻孔倾斜监测则在急剧变形阶段不宜投入。（3）根据崩滑体赋存条件及成灾相关因素选择监测内容，如对地表水监测、地下水监测、降雨和人类活动监测内容的选择。（4）根据稳定性分析评价的需要和预报模型及判据的需要选择监测内容。有条件的话应投入多种监测，以满足多因素（参数）相关分析与回归分析模型和综合信息预报判据的需要。（5）当经费不足或受其他条件限制时，应本着少而精的原则，抓住主要因素，以绝对位移为主进行监测，同时保留对主要成灾因素（如地下水等）的监测。四、监测方法和监测仪器的选择（一）监测方法的选择原则（1）根据被勘查的崩滑体的危害性和重要性进行选择。对于灾害重大的崩滑体，为确保勘查和监测的成果质量，应投入高、精、尖的监测方法和多种监测方法。（2）根据经济上的可行性选择，如GPS监测和大地测量法之间的选择。（3）根据勘查手段和工程量进行选择，如钻孔倾斜仪监测，岩土体深部位移监测—784— 第三篇崩塌地质灾害综合防治等，需一定勘探工程（如钻孔、平斜洞等）予以支持。（4）根据技术上的可行性进行选择，即根据崩滑体的形体特征及所处的监测环境，如通视条件、气候条件、洞内湿度等，要因地制宜地予选择。如无法攀登的高陡绝壁构成的危岩体，近景摄影法则是比较好的选择。（二）监测仪器的选择（1）首先满足监测精度和量程的需要。按照误差理论，观测误差一般应为变形量的1／5～1／10，据此来确定适当的监测精度。考虑到勘查阶段监测，可适当放宽，长期监测的仪器一般应适应较大的变形，在选择量程方面应充分注意。（2）满足对所处监测环境的适应性和抗干扰能力，应适应野外恶劣环境（如雨、风、地下水浸湿、雷电等）。（3）保持仪表及传输线路的长期稳定性和可靠度，尽量减少故障，要求便于维护和更换。（4）一定要选择一部分机测点，保证电测与机测相结合，以便互相校核，互相补充，提高监测成果的可靠度。五、一般监测内容和方法（1）绝对位移监测是首选项目，一般利用勘查时投入的测量仪器进行大地测量法监测。（2）相对位移监测应与绝对位移监测一同展开，一般应投入机测。当勘查后即建立长期监测站时，应根据建站要求，及时投入其他监测（如电测）项目。（3）宏观地质调查应按确定路线定期进行。（4）其他监测项目和方法，应根据相关要求进行选择。六、监测周期的确定监测一般分为正常监测和特殊监测。正常监测周期为15天或一个个。特殊监测（比如污期、雨季、勘查阶段山地工程施工期以及变形加剧时等等，必须加密监测。第二节崩塌监测网点的布设一、监测网的布设根据被勘查崩滑体的形体特征、变形特征和赋存条件，因地制宜地进行布设。监测—785— 第三篇崩塌地质灾害综合防治网由监测线（剖面）和监测点组成，要求能形成点、线、面、体的三维立体监测网，能全面监测崩滑体的变形方位、变形量、变形速率、时空动态及发展趋势，应能满足监测预报各方面的具体要求。二、监测剖面的布设及功能分析（1）监测剖面是监测网的重要构成部分，每条监测剖面要控制一个主要变形方向，监测剖面原则上要求与勘查剖面重合（或平行），同时为稳定性计算剖面。（2）监测剖面不完全依附于勘查剖面，应具有轻巧灵活的特点，应根据崩滑体的不同变形块体和不同变形方位进行控制性布设。当变形具有2个以上方向时，监测剖面亦应布设2条以上；当崩滑体发生旋转时，监测剖面可呈扇形展布。在有条件的情况下，应兼顾到崩滑体的群体性特征和次生复活特征，兼顾到主崩滑体以外的小型崩滑体及次生复活的崩滑体的监测。（3）监测剖面应充分利用勘查工程的钻孔、平洞、竖井布设深部监测，尽量构成立体监测剖面。（4）监测剖面应以绝对位移监测为主体，在剖面所经过的裂缝、滑带上布置相对位移监测和其它监测，构成多手段、多参数、多层次的综合性立体监测体系，达到互相验证、校核、补充并可以进行综合分析评判的目的。剖面两端要进入稳定岩土体并设置大地测量用的永久性标桩，作为该剖面的观测点和照准点。（5）监测剖面布设时，可适当照顾大地测量网的通视条件及测量网形（如方格网），但仍以地质目的为主，不可兼顾时应改变测量方法以适应监测剖面。（6）监测剖面的功能分析监测剖面布设后，应结合地质结构、成因机制、变形特征，分析该剖面上全部监测点的功能并予以综合，建立该剖面在平面上和剖面上代表崩滑体的变形块体范围及其组合。三、监测点的布设与功能分析（1）监测点的布设首先应考虑勘查点的利用与对应。勘查点查明地质功能后，监测点则应表征其变形特征。这样有利于对崩滑机理的认识和变形特征的分析。同时利用钻孔或平洞、竖井进行深部变形监测。孔口建立大地测量标桩，构成绝对位移与相对位移直接相连，扩大监测途径。（2）监测点要尽量靠近监测剖面，一般应控制在5m范围之内。若受通视条件限制或其他原因，亦可单独布点。（3）每个监测点应有自己独立的监测功能和预报功能，充分发挥每个监测点的功效。要求选点时应慎重，有的放矢，布设时事先进行该点的功能分析及多点组合分析，—786— 第三篇崩塌地质灾害综合防治力求最好的监测效果。（4）监测点不要求平均分布，对崩滑带，尤其是崩滑带深部变形监测，应尽可能布设。对地表变形剧烈地段和对整个崩滑体稳定性起关键作用的块体，应重点控制，适当增加监测点和监测手段。对于崩滑体内变形较弱的块段也应有监测点予以控制。（5）位于不动体上，作为测站和照准点的绝对位移监测桩点选点时要慎重，要尽量避免因地质判断失误选在崩滑体或其他斜坡变形体上，同时避开临空小陡崖和被深大裂隙切割的岩块，以消除卸荷变形和局部变形的影响。四、大地测量网型的选择大地测量监测是崩滑体监测的主要手段，其网型的选择，除地质因素外，还取决于崩滑体的范围、规模、地形地貌条件、通视条件及施测要求。1．十字型适用于平面上窄长，范围不大，主轴方向明显的崩滑体。一般沿其主轴方向布设一排监测点，垂直于主轴方向布设若干排监测点，构成“十”字型或“丰”字型。2．放射型适用于通视条件好，范围不大的崩滑体。在其外围稳定岩土体上，选择通视条件好的位置设置两处固定测站，以测站为原点按放射状设若干条测线，在测线终点稳定岩土体上设照准点，定期观测两组放射测网交叉点即观测点。该网型优点是观测时搬动仪器的次数少，但测点不均布，离测站较远的测点精度稍差。3．方格型适用于地形条件复杂，范围大的崩滑体。设置若干条不同方向的测线，纵横交叉，组成方格网，监测点设于交叉点上。由于该型只要求每条测线能通视，故受地形影响较小，测点分布可任意调整，较为均匀，观测精度高。缺点是测站多，建控制网时较为困难，观测时，仪器搬动频繁，耗时，费人力物力。4．任意型网当测区条件极为困难，难以布设上述网型时，可在崩滑体外围稳定岩土体上布设三角站网，采用三角交汇法进行测量。5．对标型在裂缝、滑带等两侧设置对标，直接监测对标的座标变化，或直接监测对标间距离和高程的变化，标与标之间可不相联系，后缘缝的对标尽量设置在稳定岩土体上。该型法较简单，在其它网型布设困难时，可采用此法监测重点部位的绝对位移和相对位移。6．多层型除地表设测点外，可利用勘探平、斜洞，在洞内设置监测点，监测不同高程、不同—787— 第三篇崩塌地质灾害综合防治层位崩滑体的变形。7．大地测量监测网型以及测站、测线、测点的选取可根据具体需要进行确定或调整，有时可同时采用两种网型，布成综合网型。大地测量网型只是为大地测量服务的，是进行绝对位移监测的一种手段，并不代表崩滑体监测网。第三节监测资料的整理与分析1．建立监测数据库包括宏观地质监测、绝对位移、相对位移（裂缝崩滑带等）、钻孔倾斜、地面倾斜、声发射监测、地应力监测、地表水、地下水和水文气象等多方面的数据库与总库。2．建立资料分析处理系统根据所采用的监测方法和所取得的监测数据，采用相应的数据处理方法和程序软件包，对监测资料进行实时分析处理。一般要求能进行数据的平滑滤波，曲线拟合，绘制时程曲线，进行时序和相关分析。3．应编制的图件（1）绝对位移监测，编制水平位移矢量图、垂直位移矢量图、水平与垂直位移迭加分析图、位移（某一监测点水平位移、垂直位移等）历时曲线。（2）相对位移监测，编制相对位移分布图、相对位移历时曲线。（3）地面倾斜监测，编制地面倾斜分布图、地面倾斜历时曲线。（4）钻孔倾斜仪监测，编制位移与深度关系曲线、变化值与深度关系曲线、位移历时曲线。（5）声发射监测，编制噪音总量历时曲线、声发射分布图。（6）地表水、地下水监测，编制地表水水位、流量历时曲线、地下水水位历时曲线、孔隙水压力历时曲线、泉流量历时曲线等。（7）为进行相关分析，可绘制崩滑体变形位移量（包括绝对位移、相对位移）与降水变化关系曲线，变形位移量与地下水位变化关系曲线，地面倾斜变形与降水变化关系曲线图，地面倾斜与地下水位变化关系曲线图，崩滑体地下水水位与降水量关系曲线，泉流量与降水关系曲线，地表水水位、流量与降水关系曲线图等。4．按1．5．1的要求，进行监测资料的分析研究和对勘查施工的反馈。5．在监测过程中，若发现崩滑体变形加剧时，应进行变形破坏预报的研究，主动加密监测，制定灾情预报与紧急预防程序，并立即上报主管部门审批。—788— 第三篇崩塌地质灾害综合防治第三章崩塌稳定性评价第一节崩塌稳定性评价的目的与内容一、目的稳定性评价是地质灾害成灾可能性判断及决策的基础。崩塌（危岩）体稳定性评价的目的是为崩塌成灾的可能性和危险性评价提供依据，为防灾抗灾和编制防治工程可行性报告提供依据。二、内容进行崩塌（危岩）体稳定性现状评价进行发展趋势及稳定性预测评价（1）崩塌稳定性发展趋势及破坏产生时段的预测。（2）主要致灾外动力作用（暴雨、地震、厍水位升降、人工振动等及其迭加作用）的致灾强度、灵敏度分析与概率预测。（3）崩塌方式，规模及运动特征预测。（4）派生灾害的预测。第二节崩塌稳定性评价的方法稳定性评价方法可概略分方地质分析、数理分析、概率（可靠度）分析、模型和模拟试验以及利用动态监测资料分析判断，其中地质分析、模拟试验为定性评价。由于灾害地质体的复杂性和认识的局限性，对灾害地质体仅仅采用某一种分析方法即定论是有较大风险性的，应该采用多种方法进行综合分析判断。由于地质灾害的地质属性，地质—789— 第三篇崩塌地质灾害综合防治结构是控制地质灾害的主控因素，因此，地质分析是一切稳定性分析的基础，具有决策意义。一、地质历史分析法1．灾害地质学是研究地质灾害的固有属性和特征、成灾条件、成灾动力、成灾因素、成灾机理、变形破坏形式和特征、突变失稳条件和过程，进而对其监测预报、防范治理的一门边缘科学。地质分析法是根据勘查和其它方法所获得的资料，运用工程地质学等多学科知识对崩滑地质体进行稳定性分析评价的一种方法。它包容了变形史分析法、工程地质类比法、岩体稳定的结构分析法（含图解分析法）以及其它一些分析方法，将其系统地归属于地质灾害分析的统一范畴，其分析方法中包括理论分析和类比分析。在分析中应确立地质灾害研究的系统观，即地质灾害系统内部的相互有机联系原则、整体性原则、有序性原则和动态原则。灾害的地质分析是稳定性评价的基础，是最重要的分析方法，具有宏观决策的重要意义。2．地质分析法的内容（1）岩体稳定的结构分析法岩体稳定的结构分析法，主要基于岩体结构及其特性，依据岩体中结构体之间相互依存、相互制约的关系，抓住主要结构面并根据结构面之间、结构面与临空面之间的组合关系，确定可能失稳的结构体的形态、规模与空间分布，同时判定不稳定块体可能移动的方向和破坏方式。结构分析法主要采用图解分析法。图解分析法主要有边坡稳定摩擦圆法、玫瑰图法、赤平极射投影法、节理统计极点图与等密度图、平面投影法和实体比例投影法等。（2）类比分析法依据相似性原则将已经发生过的崩滑灾害的地质体特征、成灾条件、成灾动力、成灾因素、成灾类型和成灾机制等先验实例与被勘查对象进行类比分析，评价其稳定性，其实质是把集成经验（理论）应用到条件相似的勘查中去。类比的相似性原则，包含下列方面：①崩滑体岩体性质、主控结构面、岩土体结构、斜坡结构和崩滑体介质结构条件等的相似性；②崩滑体赋存条件的相似性；③孕灾因素、动力因素的相似性；④发育阶段的相似性等。集成经验具有地域性、实践性和实践者的差异性等不确定性，为提高其水平，勘查单位可建立地质灾害稳定性评价的专家系统，进行多因素（多参数）数值化（权值）稳定性评价。—790— 第三篇崩塌地质灾害综合防治（3）变形史分析法变形史分析法主要依据地质灾害自身发育规律中的生长周期性和阶段性特征，追溯演化崩滑体的变形发育史，评价其现今发育阶段，进而评价其稳定性。分析内容：①崩滑体发育的区域性规律，包括周期性、阶段性、时段性、动力因素及诱发因素的统一性；②根据被勘查崩滑体的变形形迹和变形速率（监测资料），分析崩滑体现今所处的发育阶段；③调查了解其变形历史，包括访问和搜集地方志和有关的资料。（4）地质综合分析评价在上述各项分析的基础上，依据灾害地质学的理论，对被勘查的崩滑体的形体特征、地质构成、成灾条件、成灾动力、成灾因素、成灾机理、变形破坏形式和特征、失稳条件和机制等进行全面系统地分析，进而评价崩滑体现阶段的稳定性，并预测其发展趋势、评价其失稳的必要条件、相关因素、失稳的可能性和失稳的规模、方式、方向，预测失稳的时间。二、数理分析法数理分析法仍处于快速发展阶段。常用的方法有极限平衡法和极限平衡状态假设下功能原理进行分析的极限分析法，应力－应变分析法（如有限元法、接触摩擦界元、随机有限元、损伤有限元等）、边界元法和离散元法等。由于计算地质模型选择与参数的取值具有较大的不确定性，数理分析的计算精度尚不能等同于变形的实际精度，尚未达到真正定量的阶段和水平。1．极限平衡法（1）基本原理采用静力学解析法，建立在塑性极限平衡概念基础上，以库仑强度准则进行静定问题求解，对于超静定问题则采用假定法消去多余的未知数使之转化为静定问题。针对已有界面，进行整体力矩平衡计算或力的平衡计算，以其比值作为稳定性系数来表示其稳定性。由于简化处理的假定不同，产生了不同的计算方法如Bi5hop法（1995），Janbu法（1954，1973），M0rqenstern法（1965），Sisp0pcer法（1967）和Sarma法（1979）等。目前仍以二维计算较为实用。（2）极限平衡法的应用特点岩土体变形中存在极为复杂的应力－应变关系，包括从峰值强度到残余强度的特性，各种岩土体材料的各向异性，孔隙水压力的变化，地震动力反应等。极限平衡法把影响岩土体抗剪强度的主要因素高度概化地纳入计算，是其显著优点之一。保证地质体在原地不产生大规模崩滑破坏，是勘查防治工作的主要目标。假定崩滑体中的细微变形是无关紧要的，则极限平衡分析是完全适用的。因为在分析中，不使用—791— 第三篇崩塌地质灾害综合防治实际的应力－应变关系，不进行预期变形计算，其变形是通过设置某一适当的稳定系数来控制的，因此，在防治工程设计中应用较为广泛。极限平衡法的应用是半经验的，除了斜坡正处于破坏的时候，其稳定系数值为1．0之外，其余情况下该值是不能准确给定的。2．有限单元法（1）基本原理根据岩体结构特性，有限单元法的力学模型归纳为线弹性力学模型和非线性力学模型。后者模拟岩体的不连续性和强度上的各向异性等，可以用于模拟软层、滑带等。目前，有限单元法在求解像弹塑性及流变、动力、非稳态渗流等时间相关问题以及温度场、渗流、应力场的耦合问题等复杂的非线性问题中的效能，已使其成为在岩石力学中应用最广泛的数值分析手段。有限元法发展甚为迅速，接触－摩擦单元、随机有限元、损伤有限元相继提出，三维有限元开始应用，均表明有限元法日趋发展和深化。（2）有限元法的应用特点有限元法的优点在于，部分地考虑了岩土体的应力－应变特征，能避免将坡体视为刚性块体过于简化计算边界条件的缺点，能够较接近实际地从应力－应变来分析崩滑体的变形破坏机制，计算其变形方向和变形量。由于岩土体应力应变情况和地质材料力学特性的各向异性均极为复杂，有限元法尚处于简单模拟阶段，如何深入全面地将各种因素在计算分析中反映和深化仍是今后研究的重大课题；有限元法分析的可靠性及精确度取决于对灾害地质体的正确认识和合理反映，取决于对岩土体物理力学性质的认识和参数取值的代表性及接近真实的程度。崩滑体破坏力学机理与力学参数的取值，从勘查角度尚具有很大的概化性和不确定性。因此，任何手段的应力－应变分析计算，只能作为定性分析的一种数学表达方法。认清此点，对稳定性分析、防治方案论证和工程设计尤为重要。三、模拟试验模拟试验是以实验室的有限空间和时间对规模巨大的、历时长久的自然现象和作用进行规律性探索，通过试验直接求解，遵守量纲原则和相似原则。在崩滑灾害稳定性研究中，常用的试验有地质力学模拟试验（自重力场边坡结构模拟试验、离心力模拟试验、底面摩擦模拟试验），光弹性和光塑性模拟试验和数值模拟。1．地质力学模拟试验（1）基本原理采用相似材料按一定比例尺制作二维或三维的崩滑体的物理模型，配以施加作用力系统、量测系统（变形量测、压力量测等）和录像摄影系统，建立起地质力学模型，通过对该模型施加各种作用和作用力，观测其变形破坏，即可进行崩滑灾害的动力因素、—792— 第三篇崩塌地质灾害综合防治形成机制、变形破坏方式、方位、规模、运动距离和防治工程的系统观测研究。由于施加作用力的方式不同，可分为自重力模型（除重力外不施加外力），底面摩擦模型（利用材料底面和承托板之间的摩擦力模拟重力和其它作用力），离心机模型（利用机械的离心力给模型以荷载，使模型受体积力的作用来满足力学的相似要求）和设置多种加力系统的地质力学模型。（2）模型的设计、制作和试验①确定试验范围和模型比例尺模型比例尺一般控制在1／100～1／500；确定试验的概化地质模型。由于受到技术水平和比例尺等因素的限制，目前还不能作到试验模型和实际地质体在几何学的、物理的、力学的各种参数及其变化上高精度的相似。因此，在进行模型试验时，要对崩滑体各种要素作必要的归纳和简化，确定其概化地质模型。这种归纳与简化必须是基本符合地质体实际的，包括岩组的归纳与概化、地层产状的概化、岩体结构及主要结构面的概化、物理力学参数的概化与取值，地质体几何参数的概化与取值。②地质条件的模拟A．自重力的模拟，可采用配制与岩石容重相同或接近的模型材料来实现；B．断层模拟，采用铺设与其c、Φ值相似的纸或其它材料来模拟；C．节理模拟，可采用组合缝；D．软夹层的模拟，采用摩擦系数不同的聚乙稀等；E．地震力、地应力的模拟，平面模型采用拉、压传感器加载，三维模型采用加力系统。③设置测量系统和录像系统测量系统可设置电阻片与电阻应变片、电感式微型位移计、百分表、引伸仪、白光散斑、微型压力盒等。（3）按地质分析设置试验程序并进行试验，应重视变形破坏和防治效果的观测研究。（4）试验成果包括量测资料和宏观变形资料，应提交变形场有关图件、曲线、单项量测成果分析和综合分析报告，应提交有关照片和录相资料。2．光弹性和光塑性模拟试验（1）光弹性模拟试验有些透明物质在光学上是各向同性的透明材料，如玻璃、赛璐璐、特种塑料、有机玻璃、环氧树脂等，在应力作用下则产生光学的各向异性，能使通过它的偏振光产生暂时的双折射。双折射的偏振平面与主应力σ1和σ2方向重合。由于这两组偏振光（s1和s2）在该材料中的速度不相同，在通过模型后有一组超过另一组，超前的距离为光程差⑽。由试验可知，该点的光程差与该点的主应力的关系为：⑽＝c·δ（σ1－σ2）（3－1）—793— 第三篇崩塌地质灾害综合防治式中，⑽———光程差，常以波长λ来度量，即⑽＝nλ；n———条纹基数（即波长的倍数）。根据弹性力学，当已知某单元主应力σ1和σ2后，该单元受的最大剪应力为σ1－σ2τmax＝（3－2）2代入上式，则⑽τmax＝（3－3）2cδ因此，在应力光学系数c和模型厚度δ为已知时，只要测得模型上的光程差⑽或条纹基数n，即可求得模型上各点的最大剪应力值。当主应力方向与偏振方向一致时，光强度为零，所以也会产生黑色条纹，此条纹上的各点主应力方向与模型上任一特定的座标轴具有相等的倾斜角，称为等倾线。由模型受力后在检振镜上所得到的具有明暗条纹的应力光图，得到等差线和等倾线，就可以根据模型材料的应力光学常数c和模型厚度δ，计算各点的最大剪应力值和主应力方向，即可以用弹性理论来确定每一点的应力张量。光弹性模拟已很有成就，现已形成光弹性力学这一门专门学科。目前，激光全息光弹在崩滑研究中的应用已逐渐展开，较之普通的光弹有更大的便利性，并在应力的分离和计算上提高了精度。（2）光塑性模拟试验对于崩滑体来说，岩土体一定要由弹性变形进入塑性变形阶段之后才产生破坏，所以，塑性阶段应力分布的模拟试验更具有实践意义。塑性变形的特点是当荷载去除后，变形仍保持着，这就提供了研究三维问题的可能性。在光塑性试验中采用了“透明金属”这种结晶材料，不仅可以模拟塑性变形体中应力分布，而且还能模拟塑性变形中的结构改变，这就提供了研究流变和其破坏机理、残余应力、疲劳、松驰、蠕滑、弹性后效和接触摩擦等的可能性，光塑性研究的发展，为灾害地质研究开拓了一个重要领域。第三节稳定性评价的一般要求1．详细查明可能失稳的地质体的边界条件和荷载条件是稳定性评价的重要前提。荷载条件一般包括自重力、静水压力、动水压力、扬压力、库水压力、浮托力、地震力、人工动力、地应力和工程荷载等。稳定性现状评价主要考虑已经产生并持续作用的荷载（基本荷载），预测评价则考虑到可能发生的特殊荷载，如地震、暴雨、人工动力等。2．重视监测资料的分析—794— 第三篇崩塌地质灾害综合防治变形监测资料直观地表征着崩滑体的稳定性，在评价上具有决策意义。相关因素的监测资料则加深对变形因素和变形机理的认识，进而加深对稳定性评价的分析。3．结合崩滑体的实际条件，合理地选取计算参数（1）一个崩滑地质体唯一确定的地质模型是其自身，人们对它的主观认识带有一定的不确定性。稳定性计算所需的参数，一般都先通过试验求取。但试验本身很难完全模拟真实自然情况和条件，试样的数量和试验地点，均以点代面，高度概化。由此而产生两大问题，即试验条件、试验方法的合理性和参数取值的合理性。因此，应与在极限平衡状态下的反演分析和地质类比分析一起综合考虑，分析选取参数。反演法用于求滑面的平均抗剪强度，此法包含了很多未知因素的影响，如使用恰当，可能比较接近实际情况，且可用于检验取值的正确性，是选取计算参数的重要手段。（2）试验获得的抗剪强度参数选取，可参考下列几点：①已有滑动或有过层间构造错动的滑动面，其滑面上土的结构粘聚力完全消失，原始粘聚力也遭破坏，土粒沿剪切方向呈定向排列，抗剪强度大为降低，应选取残余抗剪强度。②结构面间未受过预剪，可采用峰值强度折减后使用，折减系数可采用0．8～0．85。（3）对于反演分析中稳定系数Fs的确定标准，可参考如下几点：①蠕动压密与初滑阶段，发生张裂缝时，Fs＝1；②蠕滑阶段，速度小于1cm／d时，1＞Fs≥0．96（4）反演分析求滑面的平均抗剪强度时，其反分析方法的选择可参考如下几点：①滑动面为粘土或少量颗粒被饱水粘土所包裹时，可采用综合c值法。②当滑面主要为岩屑或粗碎屑多时，可采用综合摩擦角法。③当崩滑体多滑面时，可采用传递系数法。4．应力－应变分析中计算单元的划分必须以地质单元为基础，并保持与地质单元的一致性。5．应采用多种方法进行崩滑体的稳定性评价①崩滑体进行稳定性评价时，采用两种或两种以上的方法，以便相互补充、验证和综合评价。②在目前阶段，数理计算分析的结果一般只能提供参考，不能作为评价崩滑体稳定性的唯一判据，应以地质分析和动态监测资料作为评价基础。③稳定性评价方法的选取与勘查阶段有关。初勘只要求地质分析定性评价；详勘则要求地质分析评价和极限平衡分析相结合；可行性勘查及初步设计勘查则应采用多种方法进行，包括应力－应变分析。如问题比较简单，也可仅用一种方法。6．应提交的成果（1）各单项评价成果报告及附图，如有限元、极限平衡法、物理模型试验等单项试验成果；—795— 第三篇崩塌地质灾害综合防治（2）综合分析报告应包括如下内容：①崩塌（危岩）体稳定现状评价。②崩塌（危岩）体发展趋势及稳定性预测。崩塌（危岩）体发展趋势及破坏产生时间上的预测。时间上的预测可以时段限制来表示，如小于5a，5～10a，大于10a；主要致灾外动力作用强度的预测及概率分析；崩塌方式、规模及运动特征的预测，包括崩塌方式、体积、崩塌方向、运动速度、覆盖的范围、运移距离，堆积场所等；崩塌运动应建立具体的地质动力学模型，一般采用计算分析评价，重大崩塌灾害则应建立物理模型。力学模型分析时应充分考虑崩落岩块的形状、地面的坚硬度与粗糙度和地形等。③派生灾害的预测由于崩塌冲击、加载等作用产生的派生灾害主要有：下方老崩塌堆积体的失稳（滑动或崩塌）、暴雨条件下崩滑体转化为泥石流、崩塌堵江、断航、涌浪、回水、形成堰塞湖、冲毁水利设施和破坏高压输电线路等。根据自然地理及工程设施等具体情况结合崩塌的运动范围、规模能量等实际情况予以分析。（3）报告附图①崩塌稳定性（分区）评价图；②崩塌运移堆积体分布预测图；③其它图件。—796— 第三篇崩塌地质灾害综合防治第四章崩塌危险性分析及灾情评估第一节崩塌危险性分析一、分析内容包括崩塌体稳定性安全系数（K）、致灾因素发生的概率、受灾对象、灾害体与致灾因素遭遇的机率和崩塌灾害目前发育阶段及监测预报分析等。二、崩塌体稳定性安全系数（K）的取值安全系数（K）不等同于稳定系数（F）。安全系数是人为对地质灾害成灾可能性设定的评价标准和系数。从理论上讲，K＝F＝1即无危险，可达到理论上的安全。但由于自然界的复杂性和人类认识的局限性，即存在着由地质模型、力学模型和参数取值的不确定性导致的评价误差，因此，安全系数的界限值应将这些可能存在的评价误差考虑进去。设误差值为u，则：K＞1＋u无危险1＜K＜1＋u略危险1＞K＞1－u较危险K＜1－u危险u的取值应视计算评价方法的成熟、准确程度、灾害的危险性、重要性而有所差异。一般对崩塌（岩崩）宜取0．15～0．20。三、主要致灾因素发生的概率致灾因素发生的概率，可用主要致灾动力达到致灾强度的概率来表示。如暴雨型崩塌或在暴雨条件下激发的崩塌，当其阀值与某种降雨强度（或降雨时间）相当时，可将该降雨发生的概率作为该崩塌发生的概率。当崩塌在某级地震条件下稳定性系数小于—797— 第三篇崩塌地质灾害综合防治1，则可将该级地震的发生概率作为崩塌发生的概率。当崩塌体在强降雨和强地震叠加的条件下K值才小于1，则其发生概率应为该强度的降雨概率与地震概率之积。四、受灾对象与致灾作用遭遇的概率（1）受灾对象与致灾作用遭遇的概率，可用受灾对象的存在或使用年限与致灾作用的年发生概率之积求得。P＝R·T（1－4）式中，R———致灾作用的年发生概率；T———受灾对象的存在年限。（2）凡可迁移的，如居民、公路、铁路、输电线路、通讯线路等，其遭灾概率取决于不搬迁年限，其每年的遭灾概率即是致灾作用的年发生概率。（3）永久性存在的，如土地、水路等，只要致灾作用在其上发生，其遭灾概率是100％。应对长期监测资料进行分析，判断目前所处的变形阶段，根据预报模型初步预测成灾可能发生的时段。第二节灾情预评估一、力求准确划定灾害范围1．灾害范围（1）崩塌体自身的范围。（2）崩塌体运动所达到的范围。（3）崩塌派生灾害的危害范围。2．灾害范围确定时，应考虑下列条件：（1）稳定性评价中对崩塌方式、规模及运动特征的预测评价。（2）崩塌体的运动速度和加速度，在峡谷区产生气垫浮托效应、折射回弹和多冲程的可能性。（3）应具体分析派生灾害波及的范围。对于堵江、涌浪和水利设施被破坏等，应对不同水位、流量等条件下，崩塌入江（入库）的规模、速度所产生的灾害进行分析。（4）应充分考虑在恶劣条件（地震、暴雨等）下的放大效应所波及的范围。—798— 第三篇崩塌地质灾害综合防治二、灾情预评估的内容1．灾害范围内可能造成的直接经济损失，包括由崩塌及其派生灾害造成的直接遭受破坏的土地、水域范围内所有设施、财物和资源的经济价值，如建筑设施、工矿企业、工程设施、公路、铁路、桥梁等交通设施、输电、通讯线路、各种管道、河道、水源、水库等水利设施、文物古迹和人文景观等。2．由崩塌灾害造成的间接经济损失主要包括工矿停产、减产、产品积压、农业减产、商业旅游业下降、交通中断、通讯中断和能源中断等。3．威胁人员及造成人员伤亡人数。4．社会损失及环境破坏。环境破坏包括对自然环境、生态环境、地质环境的损失。社会损失包括对社会产生的影响，如人心慌乱、治安状况下降、投资信誉降低、社会保障心理下滑以及政治上的影响。5．灾度分级。一般按五级划分灾度（表3－4－1），必要时，可根据具体情况提出地区性灾度分级标准。表3－4－1灾度分级经济损失名称代号威胁人数危害设施（含直接、间接两种）大城市、大型厂矿企业，大型工程水利设巨灾＞1亿元＞1万人施，国家重点交通通（A级）讯、能源干线、国家级开发项目等特大灾1000万元～1亿元1000人～1万人同上（B级）中等城市、中等厂矿企业、中等工程水利大灾500万元～1000万元100人～1000人设施、交通、通讯、（C级）能源干线、省市级开发项目等小城镇居民点、小型中灾100万元～500万元＜100人厂矿，小型工程水利（D级）设施、县级交通等小灾＜100万元＜1000人同上（E）级—799— 第三篇崩塌地质灾害综合防治第五章崩塌防治第一节崩塌防治工程论证一、崩塌灾害防治的基本原则和措施（一）“防”灾与“治”灾的基本划分1．“防”灾是指防御灾害的产生，包含有防止受灾对象与致灾作用遭遇和增强受灾对象抗灾能力这两重含义。对崩塌灾害来说，防灾基本上有两大途径，即主动撤离躲避灾害或在条件许可的情况下，采用拦挡等工程措施，限制崩塌体的运动方向或范围，防止崩塌成灾。2．“治”灾，一般是指利用工程措施或其它手段，对孕灾地质体进行治理，稳定孕灾地质体或减缓其成生速度，制止灾情发生与扩大。一般认为，基于受灾对象不撤离（无法躲避、躲避代价高于治理代价，除经济原因外不能躲避等）情况下，对崩塌体动用工程措施和其它措施，均属“治”的范畴。（二）崩塌－危岩体灾害防治的基本原则1．优先考虑防灾躲避的原则人类认识自然、改造自然的能力（包括认识能力、技术能力和经济能力等），一般情况下尚不足于与大规模的强烈的山崩等重大地质灾害抗衡或大量耗资。应以防灾为主，以主动撤离、躲避为主，应优先考虑躲避。2．工程防治原则（1）地质灾害防治是地质工程，不是一般的土木工程和水利工程。它是以地质体作建筑对象，以地质结构作为工程结构，以地质环境作为实施环境的一种特殊工程。（2）地质灾害防治的基本理论尚未完全形成，但它包括了地质学和工程学两大方面，强调地质观和工程观的融合运用，体现为以下几大原则。—800— 第三篇崩塌地质灾害综合防治①及时把握防治时机地质灾害的成生发展具有阶段性，经历着从成生、发展到暴发的过程。因此，防治工作一定要把握时机。防治过晚或过早都是不利的。崩塌的根治性防治，应在其慢速蠕动变形阶段进行。②系统分析原则和针对性原则地质灾害防治的系统分析原则，即地质灾害系统内部的相互有机联系的原则，整体性原则、有序性原则和动态原则。应具体地系统分析崩塌灾害的形成机制和成灾因素，确定地质模型和力学模型，并分析其与环境地质体之间的相互作用，分析环境地质体及持力地质体的工程能力。针对变形破坏的主要力学机制、致灾因素、环境岩土体和持力岩土体的具体情况，进行工程方案选择。将要施加的防治工程和其它措施放置于孕灾地质体及环境地质体组成的稳定系统中进行系统分析，分析其设置过程中对稳定性的影响及设置后可能形成的后果，力求在不产生负面效应的前提下达到最佳防治效果。③综合防治原则和整体最优的原则孕灾地质体是十分复杂的多因素的集合体，地质灾害防治应是综合性的，应立足整体考虑，综合治理。不局限于对孕灾地质体采取支护、抗滑等工程措施，应投入一定的辅助手段和措施，如生物措施、环境措施和对致灾因素（降雨、地下水等）的措施，进行综合性治理。整体最优原则是要求地质灾害防治诸措施组合作用的整体防治效益最优，而不追求每项局部措施水平都达到最优状态。多种措施巧妙组合，综合应用，力争以最低投入获得最佳防治效果。④技术上可行性原则防治工程的方案能否成立，很大程度上取决于防治工程技术上的可行性。技术可行性，包括施工技术方法、施工技术水平、施工机械的能力、施工设备、材料、施工条件、施工安全等诸多因素的可行性，应针对防治工程的具体方案和具体施工条件进行详细调研论证。⑤经济上合理性原则经济上合理性，包括投资水平的承受能力和减灾效益两个方面，我国地质灾害防治的投入与取得的效益比值一般为1∶10～1∶20。基于政治上的原因和以社会效益、环境效益为主时，则另行考虑。⑥力求根治的原则对于地质灾害的治理，一般应一次性根治，不留后患。待工程竣工后发现问题后进行补强和再治理，往往造成很大困难且产生不良的社会影响。但对某些巨大的、地质条件复杂的崩滑体，在地质认识尚不清楚时，需通过一些监测才能做出正确评价时，应全面规划、分期整治，力求根治。—801— 第三篇崩塌地质灾害综合防治（三）崩塌灾害防治的一般措施1．主动撤离，躲避2．防护措施采用遮拦建筑物，对崩塌运动的岩土体进行消能拦挡，限制崩塌体的运动速度，同时对建筑物进行遮拦，隔离崩塌体与受灾体，使之不能成灾。主要防护措施有：（1）山坡拦石沟、落石沟、落石槽、落石平台；（2）拦石桩、障桩；（3）拦石墙（混凝土拦石墙、笼式拦石墙、钢轨拦石墙、钢丝拦石墙）、拦石网；（4）遮挡明洞、棚洞。3．地质体改造措施地质体改造内容是多方面的，包括地质体材料、结构面、结构体和环境条件的改造。（1）地质体材料的强化改造一般采用注浆加固，常用水泥、水玻璃、环氧树脂和化学灌浆。（2）结构面的强化改造岩体表面一般采用喷混凝土或挂网喷锚，进行岩土体表面处理，用以提高岩土体表面结构完整性和表层强度，多用以崩塌危岩体临空面处理和地下洞室或采空区处理。岩体内部结构面的强化改造可采用灌浆增加结构面之间的联结力；采用锚固（预应力、柔性结构）增加结构面之间的法向应力，用以增加其摩阻力；采用抗滑桩、抗滑键楔（刚性结构）以及桩锚、键锚结合等工程，增加结构面之间的摩阻力和支撑力。（3）结构体改造主要指对崩滑体的形态、体积、重量、结构进行较大规模的改造和重新配置，以减少其重力形成的变形破坏力，增加支撑和平衡力，改善其力学平衡条件，提高崩塌体的稳定性。主要措施有：①头部刷方减重；②削坡降低坡度；③坡脚堆载、支挡、锚固或反压，常采用堆筑土石扶壁反压、加筋土石扶壁墙、浆砌石挡墙、混凝土框架墙、锚索墙等；④采空回填支撑，常采用混凝土键、柱、浆砌石、毛石等回填支撑空区；⑤倾倒、悬空危岩支撑，常采用浆砌石、混凝土墙、柱、梁等进行支顶、支撑、嵌补，为其增加支撑结构体。（4）地质环境条件的改造①水域边岸崩滑体坡脚防护a．抛石护坡；—802— 第三篇崩塌地质灾害综合防治b．防坡堤、护坡墙；c．导水墙，丁坝；用以疏导高速水流或改变主流线，避免直接冲刷坡脚或降低流速；d．拦沙坝，在紧邻崩滑体下游筑坝，减缓水流冲蚀并造成淤沙反压坡脚②地表排水工程a．防渗工程疏干并改造崩滑体范围内的地表水塘和积水洼地，封闭地表裂缝，对易入渗地段进行坡面防渗（喷浆、抹面、铺填粘性土等）、增加植被。b．排水工程修筑集水沟和排水沟，拦截并排出地表水。③地下排水工程a．地下防渗工程：用防水帷幕截断地下水。b．地下排水工程：水平排水孔、水平排水隧洞、竖直集水井、泄水洞、洞孔联合、井洞联合等。④抗风化工程填缝、灌浆、抹面、喷浆、嵌补等。二、崩塌灾害防治方案的选择（一）防治方案选择的一般原则1．地质灾害防治工程是以地质体为核心内容和根本基础的，因此，在防治方案比选阶段应充分发挥地质工程师的主要作用，突出地质灾害防治工程设计中的地质观与工程观的最佳耦合。地质工程师应在勘查研究的基础上，提出适宜于该崩滑体的有效防治方案，同时应明确指出对于该项防治不允许使用的防治措施和施工方法。2．防治方案的选择应充分突出和重视系统分析原则、针对性原则、地质体改造的整体最优原则、施工技术上可行性与安全性原则、经济合理性原则和力求根治的原则。3．方案选择应首先论证主动撤离，进行躲避的可能性。论证搬迁撤离涉及的政治、社会或环境方面的问题，以及搬迁移民经济上的可能性和合理性。4．防护方案在技术上的可能性和经济上的合理性。5．防治工程方案的论证（1）根据地质灾害防治原则，针对地质体变形破坏的不同机制（如倾倒、滑移、陷落、错断等）选择工程方案；针对不同的主要致灾因素（如降雨、地下水、冲蚀、采空等）选择工程方案；针对环境岩土体的稳定性、可利用状况、持力岩土体的具体状况（如下伏持力岩体、周边持力岩体的分布、埋深、距离、完整性、稳定性、可利用性等）以及施工条件和环境保护条件等，综合考虑选择工程方案；（2）重视防治措施与施工手段对该崩滑体的适宜性和不宜性分析。如对于园弧型滑—803— 第三篇崩塌地质灾害综合防治面的中小型滑出式崩塌，进行头部刷方是卓有成效的，而对于滑移—弯曲型滑出式崩塌，在弯曲隆起带刷方则有可能造成大规模滑崩灾害。6．地质灾害往往是多因素综合作用的结果，由此决定了地质灾害防治应是综合性的，应立足整体，采用多种措施的最佳组合方案，进行综合治理。（二）防治方案选择的参考1．防治工程类型的选择（1）地表排水工程①降雨与崩滑体变形有密切关系时，应立即进行地表排水工程。一般情况下，土体崩塌、暴雨型滑坡式岩崩、降雨型滑坡式岩崩、倾倒式岩崩、臌胀式岩崩应设置地表排水工程；②对于地表形成的裂缝，均应封闭或回填，不使地表水注入其中形成静水压力。对于近临空面的高倾角张裂缝，不宜注浆，尤其是高压注浆，稍有不慎将造成严重变形甚至崩塌；③地表排水首先设置外围截水沟拦截崩滑体以外的地表水，使之不能流入崩滑体。截水沟应修建在崩滑体可能发展的边界以外5m处，其断面大小，应根据其拦截地坡面的汇水面积和洪峰流量进行设计。在覆盖层内的截水沟，其迎水面沟壁应设置泄水孔；④崩滑体内集水沟、排水沟的设置可参考下列原则：A．斜坡上陡下缓处；B．上部斜坡入渗系数大，下部斜坡入渗系数小的交界处；C．泉水等地下水出露点的下方，使出露的地下水迅速排走而不能再次入渗；D．排水沟应充分利用天然沟谷加以改造，以利于地表水的尽快排泄。（2）地下排水工程①根据勘查查明的地下水情况以及形成机制分析和稳定性检算，当地下水作用对崩滑体的稳定性有一定影响时，根据定性一定量分析决定地下排水工程的设置。一般来说，对滑坡式崩塌均应采取一定的地下排水措施。对于倾倒式崩塌、臌胀式崩塌、洞掘式崩塌，当勘查表明其有地下水在崩滑带赋存时，宜进行一定的地下排水工程。当勘查表明由于给水度很小而地下排水效果不佳时，亦可以不设置地下排水工程；②地下排水工程的目的应是迅速降低崩滑体内地下水水位，尽量疏干崩滑带，提高抗剪强度和有效应力，从而提高其稳定性。排水工程设计应充分依据勘查资料，分析崩滑带内含水层的性质、分布、地下水的补、径、排及运移富集情况以及工程服务年限内最大地下水水量进行设计；③地下排水工程要考虑自身的安全性和可靠性。在排水功能上要求应满足服务年限内功能可靠，因为一旦排水孔被堵塞等失效则修复往往很困难。在自身安全上应有足够保证，若地下排水平（斜）硐破裂而造成地下水集中泄露，很可能造成负效应并产生严—804— 第三篇崩塌地质灾害综合防治重后果。因此，地下排水平（斜）洞一般应使洞底低于崩滑面，洞口应尽可能在稳定基岩内。（3）刷方工程①刷方工程应在正确掌握变形破坏规模、破坏面分布及其强度之后，按照稳定性分析所要求的安全系数来进行。②刷方的位置应具体分析。一般以清刷顶部、后部岩土体为主。中部及前缘处一般禁止刷方。当前缘部分极为松散破碎时，亦可适当清除，但应在顶部后部刷方之后进行。③刷方的论证应从下列几方面进行：a．刷方的效果及经济上的合理性；b．被刷方岩土体上方斜坡的稳定性及诱发或复活老滑坡的可能性；c．弃土场地及弃土的用途；d．环境保护；e．施工安全、施工爆破的可能性。④刷方时宜配合采用填土反压固脚，可以增大抗滑力，同时又可以作为刷方土体的弃土场地和弃土堆。⑤刷方适用于中小型土质滑坡（滑出型崩塌）。当滑面为园弧形时，当滑体后部厚度大于前缘甚多时，当滑体在滑动方向上整体性较好时，刷方效果尤为显著。⑥在控制爆破或静态爆破技术条件、场地条件许可时，对于倾倒式岩崩、错断式岩崩、拉裂式岩崩，可以刷方；当其规模较小，且后方岩体稳定，不会产生连续松脱时，可一次性清除。⑦对于滑移—弯曲型滑出式岩崩，严禁在其弯曲隆起带及前缘刷方。⑧对于塑流式、暴雨式滑出型崩塌，由于其变形机制所决定，刷方效果不佳，不宜采用。⑨当滑动块体较为破碎或分割成多个块体，或滑面近于平面时，刷方效果不大，不宜采用。⑩对于厚度大于60m，规模巨大的崩滑体，在锚固、抗滑桩等方案施工技术达不到的情况下，应考虑后方刷方方案或刷锚、刷挡结合方案。0瑏瑡对于处于正在移动的崩滑体（变形速率大于3mm／d），开挖大型挖孔桩是十分危险的，应首先采用刷方、排水等工程使之减缓变形。（4）扶壁反压工程①反压工程是通过工程措施在不稳定岩土体的坡脚附近提供足够的工程自重或人为地增强约束以防止移动。其效能体现在对倾倒、滑动和内部剪切作用的抗衡。其手段为以自重反压的大型堆积土石、重力扶壁墙、加筋土石墙、混凝土重力墙、空心抗滑挡墙、沉井式抗滑挡墙，以支挡约束为主的桩系墙（插别式桩墙组合等）和预应力反压为主的锚系墙。—805— 第三篇崩塌地质灾害综合防治②反压工程一般适用于下列情况：a．中小型滑移式崩塌；b．桩系墙、锚系墙适用于臌胀式、错断式、陷落式岩崩。c．对于厚度大于60m的巨厚层滑坡式崩塌，在抗滑桩、锚固工程施工能力达不到的情况下，重力反压工程为唯一选择时；d．重力反压适用于有较大变形滑动的滑移式崩塌；e．重力反压需修筑在坚实的基础之上；（5）抗滑桩（键）、支撑桩工程在崩滑岩土体主要破坏结构面与稳定岩土体之间设置刚性（柔性的较少）结构工程以增加结构面之间的摩阻力和对崩滑体施加阻抗力和支撑力。①桩的概况a．材质构成分为：木桩、石灰砂桩、钢轨桩、钢管桩、混凝土桩等；b．桩体结构分为：排架桩、悬臂桩、悬壁式钢架桩、锚系桩、墙系桩；c．施工工艺分为：打入桩、埋入桩、灌注桩（钻孔灌注桩、人工挖孔灌注桩、沉管灌注桩）；d．支撑形式分为：端承桩、摩擦桩、端承加摩擦桩；e．目前钻孔灌注桩直径可达1．5m，深度可达50m；人工挖孔桩，截面可达7×23．5m，桩长达50m。②用桩来稳定滑移式崩塌，其破坏形式有：a．桩被剪断；b．桩因承受荷载过大而被拉断；c．因桩距过大使岩土体从桩间滑出；d．因桩高不够，使岩土体从桩顶滑出；e．因桩埋深不足，从桩底形成新滑面或桩被推动。③抗滑桩的应用a．抗滑桩广泛用于滑移式崩塌的防治，对于滑体较厚、推力较大，滑体整体性差，滑床为基岩的滑坡，用抗滑桩具有良好的防治效果；b．用钻孔施工抗滑桩，对崩滑体扰动破坏小，施工安全，快捷，同时具有可以逐步检险其防治效果，易于调整设计等优点。但由于桩径所限，往往设置桩群；c．采用大断面挖孔桩，对崩滑体扰动较大，对于变形速率大于3mm／d的滑坡，不宜采用。对于桩群的施工开挖，不能多桩同时开挖，应采用代偿的原则，边挖边浇筑；d．当滑坡土为软塑土时，应在桩间设置辅助工程，如挡墙、支撑渗沟等，以阻止滑体从桩间挤出；e．当滑体较厚，弯矩过大时，可采用锚拉桩、墙拉桩以增加其抗弯能力。④支撑桩（梁）支撑桩和托梁，常用于危岩的支顶、支撑加固。多用于拉裂式岩崩和孤立悬岩、探—806— 第三篇崩塌地质灾害综合防治头岩。支撑桩基可用锚杆、锚索固定。（6）锚固工程①锚固工程一般分为锚杆和预应力锚索。前者为刚性材料，不能施加大预应力；后者为柔性材料，可以施加大预应力，充分利用钢材抗拉强度大的优势对孕灾地质体施加预应力，增加其抗滑力和连结力，从而提高其稳定性。目前预应力锚索单根锚固力达3000kN以上，锚索长度达80m。②锚固工程应用十分广泛，适用面广，施工简便快捷，对崩滑体扰动小，补偿快，而且能主动施加不同方位、不同程度的抗力，在地质灾害防治中具有很大优势。③锚固工程几乎适用于任何一种崩滑体的防治，对于岩崩岩滑更具有优势。缺点是其服务年限、防腐技术和应力松驰等问题需进一步解决。此外囿于目前的施工能力，对于厚度大于60m的崩滑体，其应用受到一定限制。（7）混凝土键体承重抗滑工程承重阻滑混凝土键设置于软弱结构面附近或大面积煤层采空区。承重阻滑键施工需在岩土体内部拓开施工作业面，一般仅用于洞掘型崩塌对采空区的回填和对上覆危岩体的支撑抗滑。亦可用于对臌胀式崩塌软岩的加固和对倾倒式岩崩溃屈带的加固。2．各类崩塌防治的一般措施（1）倾倒式崩塌①封闭填充裂缝，使地表水不能注入，但严禁高压注浆回填裂缝；②在上方岩土体较为完整、稳定、无连续松脱的条件下，可考虑刷方方案，或全部清除、阶梯状清除或头部刷方减重。刷方施工之前应先固脚，若有溃屈带，应对其加固。可采用注浆、嵌补、支撑键、预应力框架锚索反压等；③需要时应排除地下水；④锚固抗倾；⑤冲蚀型应进行坡脚抗冲蚀防护；⑥顶部加载型倾倒（如上方岩土体下滑、挤压等），应消除或抵抗其加荷体对倾倒岩土体的作用；⑦剥蚀卸荷型倾倒，对其坡脚被风化剥蚀的凹槽，应嵌补、喷射混凝土或抹面抗风化，反压固脚；⑧明挖型倾倒，应立即停止开挖，并采取工程措施对被开挖的坡脚进行反压支撑固脚；⑨洞掘型倾倒，应回填支撑崖脚下的采空区。（2）滑移式崩塌滑移型崩塌即是滑坡滑出型崩塌，其防治方案应以滑坡防治为准。①对于一般型滑坡，一般常采用封填地表裂缝、地表排水、地下排水、刷方反压、抗滑桩、锚固等手段予以综合治理；—807— 第三篇崩塌地质灾害综合防治②弯曲—拉裂型滑坡，在其初期阶段，其防治应以抗倾倒为主；③塑流—拉裂型滑坡，应以基座软岩加固为主，可采用平斜洞施工承重阻滑键，或注浆旋喷加固，在临空面处用锚索墙或重型扶壁进行反压；④滑移—弯曲型滑坡，应以阻抗其后部滑移为主，抗弯抗隆起相结合。可采用抗滑桩，预应力锚索。后缘刷方，前缘反压固脚效果不佳，严禁在隆起部位刷方；⑤应针对其动力成因，选择有效的工程措施：a．暴雨型，降雨型滑坡，应以排水为主；b．冲蚀型、明挖型滑坡，应以坡脚加固为主，抗冲蚀，禁止切坡；c．洞掘型滑坡，应重点治理采空区，应回填采空区，支撑抗滑；d．加载型滑坡，应进行刷方、固脚；e．渗漏型滑坡，应加强防渗处理。（3）臌胀式崩塌①对形成溃屈带，塑性变形带的软岩应加固，对其内部可用承重阻滑键体加固或进行注浆加固。临空面处可用锚系墙或扶壁反压；②在其后缘岩土体无连续松脱式变形情况下，可考虑在先固脚的情况下进行顶部刷方（规模小时可论证全部清除）；③对于地表开裂缝，应予以封闭或填充，不允许地表水灌入。但不允许采用高压注浆进行填充；④在溃屈带、塑性变形带附近有地下水存在（包括上层滞水或季节性地下水），应考虑地下排水工程的可行性；⑤变形以倾倒为主时，应考虑抗倾工程，若以滑移或错落为主时，应考虑抗滑工程。（4）拉裂式崩塌单纯拉裂式岩崩一般规模都不大。因此，对于这类悬岩、探头岩，若允许清除，应予以清除，一劳永逸。若条件不允许清除，则原地加固。加固方法用支顶、支挡、托梁、嵌补，或用锚索穿固、捆固。（5）错断式崩塌①封填地表裂缝；②反压固脚、扶壁固脚；③刷方；④锚固。（6）陷落式崩塌①封盖地表裂缝；②地表、地下排水；③承重阻滑键体支撑回填空区；④前缘固脚；—808— 第三篇崩塌地质灾害综合防治⑤可能滑移部分用桩、锚抗滑。三、崩塌灾害防治论证1．在稳定性分析、危险性分析的基础上，论证成灾的概率、成灾时段的概率、成灾的可能性和必然性。2．论述灾情预评估及灾害可能造成的损失，包括经济损失，政治、社会效益损失和环境损失。3．论证防治工作的可行性（1）防治工作时效性论证。（2）防治条件及防治方案论证。（3）防治技术可行性论证。（4）防治经济上合理性论证。4．防治效益论证5．防治工作必要性决策的综合论证第二节崩塌防治措施一、浆砌片石护坡浆砌片石护坡适用于边坡缓于1∶1，但边坡易受风化而破碎的，边坡的岩层本身是稳定的岩质边坡、土夹石边坡、土质边坡、或因受地表水冲刷而发生坡面零星落石、冲沟、流泥流碴、风化剥落、坡面有局部小型溜坍等路基病害的防护加固建筑物。护坡的作用是隔水、隔热，防止边坡表层继续风化和避免地表水流的冲刷，以确保防护坡面之稳固。在富含地下水和严重潮湿的边坡上，以及冻害严重的土质或土夹石坡面上，在未采取措施使坡面干燥之前，不宜采用浆砌片石护坡防护。护坡结构及材料要求如下：（1）护坡不能承受山体传来的侧压力，所以，设计护坡时只考虑本身的稳定性和地基的承载能力。浆砌片石护坡一般采用等截面，其厚度视边坡高度及陡度而定，一般设计为0．3～0．4m。从防护效能和工程造价的观点来看，护坡的厚度设计为0．3m就足够了，甚至0．2～0．25m厚亦可以，但是，从施工的观点来看，用片石砌筑小于0．3m厚的浆砌片石护坡，既费工又费事，难以保证质量，且可能增大施工费用（四合土砌块和四合土捶面等轻型护坡，一般设计为0．2～0．25m厚）。对于高边坡采用浆砌片石护坡应分—809— 第三篇崩塌地质灾害综合防治级设平台，每级高度不宜大于20m。平台宽度视上级护坡基础的稳定要求而定，为了养护方便，一般不小于1m。为了增加护坡本身的稳定性，有时在浆砌片石护坡高地面1m高的范围内得以加强，改为护墙或小挡墙，以确保护坡稳定。为了达到节约圬工、降低造价的目的，可以在浆砌片石护坡内，每隔一定距离设置一个方形、拱形或Y形的窗孔（窗孔内可以砌以干砌片石、抹面、甩浆、利草、铺草皮或不加任何防护。即所谓带孔浆砌片石护坡。这种护坡的特点是：可以节约圬工，减轻护坡自重，窗孔又能起到疏干坡面、支撑边坡的双重作用。采用这种类型的护坡时，应充分考虑地质、水文、气候条件，否则可能导致失败。（2）当护坡面积大，边坡较陡，且坡面变形较严重时，为了增加护坡本身的稳定性，可采用肋式护坡（图3－5－1）。其加肋的形式有三种：①外肋式外肋式护坡（图3－5－1b）用于岩层破碎，节理发育，边坡凿槽困难的各种易风化的岩质边坡；②里肋式里肋式护坡（图3－5－1c）用于土质和各种易于风化的软质岩层边坡；③柱肋式柱肋式护坡（图3－5－1d）用于表层发生过溜坍，经刷方整修坡面后的土质边坡。（3）为了排除护坡背后的积水，浆砌片石护坡应设置泄水孔，其数量视具体情况而定。如果地下水较多时，亦可以比照护墙的规定设置泄水孔，孔径大小一般采用直径6cm的圆孔或8×8cm方孔均可。当所防护的坡面有地下水露头时，泄水孔宜正对出水处布置，并考虑在泄水孔处的护坡背面0．5×0．5m的范围内，加设碎石或砂子反滤层，以防堵塞泄水孔，以利疏干坡面。图3－5－1浆砌片石护坡（单位cm）（4）结合护坡分段施工的情况，一般要求每隔10～20m设置一道伸缩缝（当防护坡面基底土壤有变化时，在不同土壤的分界处应设置沉降缝），缝宽2cm，其内填塞沥青、麻筋或涂沥青的木板。（5）对于大面积的护坡，为了日常检查和养护、维修方便，在坡面的适当位置，应—810— 第三篇崩塌地质灾害综合防治设置一道宽0．6m的台阶形踏步或检查梯，其结构见图3－5－6、图3－5－7。（6）浆砌片石护坡一般采用50号水泥砂浆砌筑，其片石的强度不得低于10MPa。（7）由于护坡不考虑承受土壤侧压力，且厚度较薄，施工时应认真清除坡面上松散的浮土、石块、杂草等，并注意施工质量，片石间的衔接、错缝、灰缝砂浆的饱满程度等，都直接影响护坡质量、使用年限及其防护效果。二、浆砌片石护墙护墙适合于易受风化而破碎，节理发育，斜坡为1∶0．5～1∶1～1∶0．3的各种土质边坡及破碎岩质边坡，用以防护和加固路堑边坡或山坡坡面。浆砌片石护墙能防治比较严重的边坡表面变形。通常单级护墙的高度一般不宜超过20m，多级护墙的总高度一般不宜超过30m。但也有例外的情况，如宝成线有的护墙高度超过50m，也获得了成功。但高护墙给日常养护、维修带来的困难是很大的。护墙设计时，一般不考虑承受墙后岩层的侧压力，因此用护墙防护的边坡，必须是无滑动、无内在变形，且边坡本身是处于平衡或极限平衡状态。护墙是挡土墙与护坡之间的一种过渡形式的结构（在岩层局部风化破碎部分，有时采用填补、镶嵌，实质上亦属于护墙的形式），由于护墙厚度较大，其自重所导致的摩擦力及砂浆粘着力，使护墙具有一定的抵抗外荷的能力（即具有一定的支撑作用，能承受一定的侧压力），故又不必苛求边坡绝对稳定，毫无侧压力的情况下才设计护墙。其实过去设计的护墙，已经出现了上述情况，经过长期的使用和考验证明是可行的。当边坡缓于1∶0．75时，为了达到节约圬工的目的，可以采用孔窗式护墙；边坡岩层较完整，其局部岩层严重破碎处得以加强，且边坡坡度较陡时，可采用加肋护墙；边坡下部岩层较完整而需要防护上部破碎岩层时，可采用拱式护墙。护墙的结构及材料要求为：目前护墙的设计尚无理论的计算方法，一般凭设计者的经验，或参照有关的结构物采用比拟的方法设计。护墙的截面尺寸，一般只考虑护墙本身的稳定性及地基承载力的要求。如果所防护、加固的边坡岩层较破碎，有可能对护墙产生一定的侧压力时，护墙的结构尺寸应予以加大。护墙按结构形式的不同，分为实体护墙（实体护墙又分为等截面和变截面两种）、孔窗式护墙、拱式护墙和肋式护墙；按级数的不同，分为单级、双级和多级护墙。—811— 第三篇崩塌地质灾害综合防治图3－5－21．实体护墙（1）护墙高度。等截面单级护墙（图3－5－2）的高度与坡面的陡度有关，当边坡为1∶0．3～1∶0．5时，一般不宜超过6m；当边坡缓于1∶0．5～1∶1时，一般不宜超过10m。变截面单级护墙（图3－5－3）的最大高度与坡面的坡率有关，表3－5－1列出了变截面单级护墙的最大高度参考值。当需要防护的坡面高度超过表列数值时，应考虑设计双级或多级护墙。双级或多级护墙的上墙高度不应大于下墙的高度，下墙的截面应比上墙大。双级或多级护墙的总高度，应视路基病害范围而定，但一般不宜超过30m。设计时不仅要考虑当时的边坡病害情况，而且还要考虑可能在短期内的发展情况，在技术经济合理的前提下，力争一次整治彻底，否则很可能达不到预期的效果。例如宝成线就有这样的教训，由于护墙的高度不够，病害仍在发展，不得不再次接高护墙，这样，不但给施工带来了困难，加大了施工费用，甚至可能在厉次施工的过程中损坏原先砌好的护墙。图3－5－3变截面单级护墙最大高度—812— 第三篇崩塌地质灾害综合防治参考值表表3－5－1墙面坡率单级最大高度（米）1∶0．510～121∶0．7512～151∶115～20双级或多级护墙，上、下级护墙之间应设错台，如图3－5－4所示。错台宽度应使上墙的基础修筑在坚固的地基上，勿使其压力传给下墙为原则，一般不宜小于1m，其结构要求如图3－5－5所示。图3－5－4图3－5－5（2）护墙厚度。等截面护墙的厚度一般设计为0．4～0．5m。变截而护墙顶宽b与护墙的高度H有关：当H≤10m时，b设计为0．4m；当H＞10m时，b设计为0．5m。护墙底宽B与被加固的边坡陡度及护墙的高度有关：当边坡陡于1∶0．5时，一般底宽B设计为b＋（H／10）；当边坡的坡率为1∶0．5～1∶0．75时，底宽B设计为b＋（H／20）。当边坡为1∶0．75～1∶1时，可采用等截面护墙。除外，底宽还应考虑地基承载力的要求。（3）护墙墙身坡率。护墙的墙面坡度与被防护加固边坡岩层的破碎程度及陡度有关。墙背坡度往往与被加固坡面的坡度一致，因而常常成折线型或凹凸不平，使护墙与岩层结成一个整体，就某种意义上来说，它能起到耳墙的作用，增加了护墙的稳定性。显然，等截面护墙墙背坡n与墙面坡m相同。变截面护墙墙背坡n＝〔m－（1／20）〕或〔m－（1／10）〕。（4）护墙基础。护墙的基础埋置深度与冻结深度及地基承载力有关。一般要求置于—813— 第三篇崩塌地质灾害综合防治冻结线以下，和承载力不小于0．3MPa的地基上，倘若基础岩层的承载力不够时，应采用适当的措施，保证护墙基础的稳固性，长期的工程实践和山区铁路大量护墙的调查资料表明，大面积的护墙损坏，往往因为基础不稳固，或边坡本身有较大的变形所致。为了增加护墙的稳固性，墙底通常设计成倾斜的反坡，其倾斜度x依地基情况而定：土质地基采用x＝0．2或x＝0．1；岩石地基采用x＝0．2或x＝m（m为护墙墙面坡度）。（5）耳墙。为了增加护墙的稳定性，当护墙的高度H＞8m时，在墙背中部应设置一道耳墙；护墙高度H＞13m时，在墙背每隔4～6m设置一道耳墙。耳墙呈三角形，当墙背坡陡于1∶0．5时，耳墙宽采用0．5m；当墙背坡缓于1∶0．5时，耳墙宽采用1．0m，耳墙竖边垂直向上与墙身联结成一个整体。孔窗式护墙的耳墙，应设在浆砌片石部位。（6）墙帽。为了防止涌水从墙顶灌入墙背，影响护墙的稳定，护墙顶应设置25cm厚的墙帽，并使其嵌入边坡20cm。（7）伸缩缝和沉降缝。结合护墙分段施工的情况，护墙每隔10～20m设一道伸缩缝，在地基土壤变化处应设沉降缝（其实伸缩缝和沉降缝往往一并考虑，因为从结构上来说，二者无多大区别），缝宽2cm，缝内在靠里、靠外及其顶边边缘外用沥青麻筋填塞10～20cm厚，其中部可以空着（以节约材料），或用涂沥青的木板填塞。（8）泄水孔。为了排除墙后积水，应设泄水孔，其布置视护墙的高度及岩层含水情况而定。一般上下左右每隔2～3m设一个，交错布置，孔径为6×6或10×10cm的方孔或圆孔（有时代用相当大小的竹管或铁管），泄水孔纵坡4％或5％。如果边坡上有地下水露头时，泄水孔宜正对地下水出口处布置，并考虑在墙背设置15cm厚的碎石、卵石或粗砂反滤层。孔窗式护墙，如果孔窗内未采取封闭措施的话，不必另设泄水孔。图3－5－6图3－5－7（9）检查梯。考虑日常检查、维修和保养工作的需要（拔草、清理泄水孔、修补伸缩缝和沉降缝、开裂和失效灰缝的修补等等），护墙的高度等于或大于6m时，每座护墙最少应设置一道石砌检查梯（如图3－5－6所示）或U形圆钢检查梯（检查梯宽0．35m，U形踏步间的距离，一般为0．2～0．3m，其余结构尺寸要求如图3－5－7所示）。—814— 第三篇崩塌地质灾害综合防治大型护墙，应在护墙顶及每隔15～20m高的错台上，横向距离每隔5～8m设置一个系绳环或安全桩；必要时还应在多级护墙上下检查梯之间的错台上设置安全栏杆，以利养护维修。2．孔窗式护墙和拱式护墙孔窗式护墙的孔窗通常设计为半圆拱形，高2．5～3．5m，宽2～3m，圆拱半径1．0～1．5m，孔窗之间的净距等于大于1．0m。一般要求孔窗相对设置，孔窗内砌筑干砌片石（图3－5－8）。近年来，孔窗内的填料由于干砌片石发展到采用四合土捶面、四合土砖、漫抹沥青浆膏等轻型材料，均已收到了良好的技术经济效果。图3－5－8孔窗式护墙拱式护墙分为小拱跨和大拱跨两种。小拱跨的跨度一般为2．0～3．0m，相邻两拱跨之间的净距不应小于1．0～2．0m，拱圈可采用100号浆砌片石砌筑，拱的高度视边坡下部完整岩层的高度而定。当拱跨等于或大于5m时，一般采用混凝土拱圈，拱圈厚度依据拱上护墙的高度及该处护墙的厚度而定；当护墙为变截面时，拱圈以下的肋柱采用等厚截面。大拱跨护墙的拱圈及肋柱的结构尺寸，应根据地基承载力及拱上护墙自重施于拱部的荷载，通过计算来确定，或依据经验设计之。孔窗式护墙和拱式护墙结构的其他要求，与实体护墙相同。3．肋式护墙当被防护加固的边坡岩层局部较破碎，可能对护墙某些部位，产生局部侧压力时，为了增加护墙的稳定性，除按实体护墙的要求进行整体结构设计外，对局部破碎岩层处所，可采用加肋柱的方法，予以增加护墙的结构强度，肋柱的宽度、高度、厚度，肋柱与肋柱之间的距离，视破碎岩层的局部分布情况而定。为了便于施工，一般采用外肋式。如果设计得当，肋式护墙具有良好的技术经济效果，但成败的关键在于正确地分析—815— 第三篇崩塌地质灾害综合防治和估计破碎岩层的变化情况及其可能产生的局部侧压力。＃按照铁路工程技术规范的要求，一般地区的浆砌片石护墙，采用50水泥砂浆砌筑标号不低于20MPa的片石（或75号水泥砂浆砌筑150级混凝土预制块）；严寒地区的浆＃砌片石护墙，采用75水泥砂浆砌筑标号不低于30MPa的片石。长期的工程实践证明，＃一般地区的护墙，当岩层富含裂隙水时，采用50水泥砂浆砌筑片石，标号太低，使用＃寿命不长。如宝成线有许多地下水丰富处所的护墙，凡用50水泥砂浆砌筑者，其使用年限不到15年，有的灰缝失效严重，有的开始大面积灰缝失效。对于类似上述处所的＃护墙，建议采用不低于75的水泥砂浆砌筑。三、支挡墙和支护墙路堑边坡或山坡坡面上有两种以上的岩层组成，且破碎的软岩层置于底层，其上为被多组节理切割的硬岩层的情况下，由于下层软岩层易于风化，形成探头，使上部破碎岩层往往处于极限平衡状态，一旦遭到破坏，极易导致上层破碎岩层的崩塌。为了确保这类边坡或山坡的稳定性，必须修建加固建筑物。实践证明，支挡墙和支护墙乃是整治这类路基病害的有效加固建筑物。因为它既能承受下部破碎岩层的山体侧压力，又能支撑上部可能形成的崩塌荷载。采用这种联合结构，在施工过程中，无需更多地破坏原有边坡和地表覆盖层，显示了这类加固建筑物的优点。支挡（支护）墙实际上是挡土墙（护墙）与支墙的联合运用，结合两者的优点所构成的一种混合支撑结构物。其结构形式与支墙相似，主要区别在于：支挡墙的墙背岩层不是完全稳定的，因而它除了应承受上部可能形成的崩、坠体的重力外，还要承受墙背岩层的侧压力，并具支墙与挡土墙的双重作用，因此对于支挡墙的结构设计来说，不但要检算它的承压能力，而且还要检算整个墙的滑动稳定、倾覆稳定，以及墙身截面的剪切应力。支挡墙（或支护墙）的结构形式，一般是下部为挡墙（或护墙），上部为支墙。检算这类结构的强度和稳定性时，应选择最不利的外荷组合作为设计荷载。因此计算墙的滑动和倾覆稳定性时，可能形成的崩、坠体的重力，不能计入稳定力系，实际上这一重量不一定形成；而检算基底应力时，又必须同时全部考虑崩、坠体的重量及水平推力所形成的偏心影响。图3－5－9、3－5－10为京广线南段和宝成线北段已采用的支护墙的结构形式，至今已使用二十余年，一直保持完好状态，收到了良好的效果。—816— 第三篇崩塌地质灾害综合防治图3－5－9图3－5－10图3－5－11是西北某线已修建的支挡墙。该处线路以路堑方式通过，堑顶为数米厚的砂粘土、碎石及大块石的堆积层；中部为12～30m厚的石灰岩风化破碎层；下部为12～15m厚的严重风化的云母片岩夹灰质板岩，有季节性的裂隙水，岩质松软，基础承载力约为0．35MPa。设计该支挡墙时，分别对上墙和下墙进行了强度和稳定性的检算。检算上墙时考虑了下列诸力：（1）山体传来的侧压力Ea；图3－5－11（2）支撑部分的推力E；（3）回填部分的下滑力T及墙的自重W1。设计下墙时考虑了下列诸力：（1）作用在上墙基底面上的力，除了一部分传给岩层外，（与下墙无关），尚有一部分力N′和T′传给下墙；（2）山体传来的侧压力Eb和墙的自重W2。此外还要对上、下墙的结合处———FG断面，进行剪应力的检算；同时还要检算墙顶回填土是否有沿墙顶滑走的危险。—817— 第三篇崩塌地质灾害综合防治四、支垛路堑边坡或山坡坡面上，厚度较大的坚硬岩层被多组节理切割成大块状，具有倾向线路的大型节理缝或其他结构面时，为了防止节理缝或结构面的上覆岩层顺软弱面下滑，往往不在裂缝的全长范围内修建连续性的挡墙，而只是采用若干个互不连贯，相互分离，宽度窄，厚度大的浆砌片石、混凝土或钢筋混凝土挡墙予以加固边坡。这种互相分离的，窄而宽、短而粗（其宽度与厚度尺寸相接近）的挡墙称之谓支垛。因为它的主要作用是抗滑，所以又称抗滑支垛。支垛实际上是一种不连续的重力式低挡墙（但它的厚度比一般重力式挡墙厚得多）。支垛亦可用于防治小型路堑滑坡，用于防治大型滑坡的辅助工程，用于路提边坡不稳定之补救措施。当用于上述三种情况时，一般采用于砌片石支垛，此时支垛的长度视病害情况而定。图3－5－12为西北某山区铁路采用的浆砌片石支垛。该处线路以半路堑方式通过，基本岩层系坚硬的辉长岩，被几组斜交节理切割成巨大块状，距轨面5～10m高的边坡上有一条顺线路走向且倾向线路的大节理缝，有季节性的裂隙水，根据现场检查，节理缝的上覆岩层，有顺节理面滑向线路的危险。为了加固边坡，确保行车安全，设计了三个浆砌片石支垛，其净距5m。图3－5－12支垛的作用，主要是用于承受较大的推移力。其结构特点是：厚度大，宽度小，高度低。支垛设计时，除了计算支垛宽度范围内的上侧滑动体的下滑力外，还要考虑分担两支垛之间滑动体的下滑力传给支垛的推移力。支垛上侧的下滑力，应按实际的滑动面或最危险的破裂面计算确定。当支垛用于支撑不稳定的岩质边坡时，目前还没有专门的计算理论（这不是结构本身的计算有问题，而是岩层下滑力的计算有困难），一般只是根据经验，或比拟条件相似的现有建筑物进行设计。有时也进行一些非常概略的计算，未验证设计的结构尺寸。不过应当指出，这种概略的、从理论上来说是不完善的计算，不能作为设计的依据，只能作为设计的参考。支垛之间的净距视力的大小及路基病害的实际情况而定，一般以5～10m为宜；支垛的宽度与厚度有关，且等于或大于厚度；支—818— 第三篇崩塌地质灾害综合防治垛的胸坡可比照重力式挡土墙拟设。施工时宜逐个进行，最好不要同时开挖数处支垛的基础，防止破坏山体平衡，造成人为崩塌事故，这种事故一经发生，将会带来严重的后果。根据工程规范的规定，用于浆砌片石支挡墙（支护墙）与支垛工程的片石，其强度＃不得低于30MPa，一般地区可采用不低于75水泥砂浆砌筑，浸水及严寒地区可采用不低于100＃水泥砂浆砌筑，用于支挡墙（支护墙）与支垛工程的混凝土、片石混凝土或钢筋混凝土，一般地区不低于150级，严寒地区不低于200级。五、支顶与嵌补支顶、嵌补主要用于支撑和加固不稳定的岩质路堑边坡及基岩露头坡面上的危岩、探头和孤石等崩坠体位置极为明显的地段，以防止其崩塌、落石威胁行车和设备安全。京广线坪石至乐昌间、宝成线、鹰厦线等老的山区铁路，修建了大量的支顶、嵌补建筑物，通过长期的实践证明，收到了良好的技术经济的效果；近几年来新修建的贵昆线、湘黔线、襄渝线等山区铁路，也广泛地运用了支顶、嵌补建筑物。这类建筑物的主要作用是，承受顶部崩坠体可能形成的竖向压力，一般不承受墙背岩层的水平推力，故通常厚度不甚大，但设计时应特别注意基底应力，使其不超出地基容许承载力。如果有可能发生下沉，应使下沉量达到最小程度，因为基础微量的下沉，将导致支顶建设物的顶面与崩坠体不密贴，从而失去了有效的支撑作用。从这一观点出发，要求支顶、嵌补建筑物的基础最好放在未风化或风化轻微的坚固稳定的岩层上，或坚固可靠的地基上。设计时力求使支撑结构的顶面和基底面垂直于受力方向，使其主要承受压力，避免承受剪力。为了使支顶结构的背面与山体密贴，必要时可增设钢筋或钢轨锚固，使其与稳固的岩层结成一个整体，以臻稳定。因坡面常为凹凸不平，故支顶结构往往和嵌补工程联合运用，以达到技术经济效果之统一。图3－5－13图3－5－14支顶建筑物按其结构形式的不同，分为支顶墙和支柱两种。图3－5－13是京广线—819— 第三篇崩塌地质灾害综合防治南段某处采用的支顶墙断面，垂直高达23m；图3－5－14是宝成线宝略段某处采用的支顶墙断面，该处危岩距轨面高约34m，上大下小，体积极大，由于三组节理切割，危岩与母岩失去联结力，估计危岩下坠力每米400T，鉴于当时线路已通车，清除有困难，经比选采用了支顶方案。支柱实际上是不连续的支顶墙，它的特点是宽度与厚度相接近，其外形象一根柱子，主要承受轴向压力。支柱适用于支撑个别大岩块突出的路堑边坡或山坡坡面可能形成的崩坠体，其位置极为明显而集中的情况下，如图3－5－15所示。当边坡中部有坚固可靠的岩层作为支柱的基础时，支柱可在崩坠体就近的地方下基，以达到节约圬工，降低造价之目的；当边坡中部可提供的基础面积较小时，为了达到缩小结构尺寸，增加抗滑能力之目的，可采用钢筋混凝土锚固的办法，将支柱锚固于完整的稳定岩层内以臻稳定，如图3－5－16所示。在崩塌、落石集中的区段常常修建支柱群，当支柱之间相距很近时，为了增加稳定性，有时在支柱之间增设横向连接杆件，如京广线坪石至乐昌区间崩塌、落石集中的地段就修建了这种支柱群。图3－5－15图3－5－16支顶、嵌补建筑物一般采用浆砌片石，必要时采用混凝土或钢筋混凝土。这类建筑物的厚度及墙而坡度的变化幅度很大，主要根据地形和病害情况而定。其结构尺寸一般都是根据现有类似建筑物，用比拟的方法来确定，然后将可能崩坠的危岩体的重量，作为施加对支顶建筑物的主要荷载加以检算。其实这种检算乃是非常粗糙的，如前所述，这种计算不能作为设计的依据，只能作为设计的参考。下面列举几种常用的支顶嵌补建筑物的结构形式及其适用条件：（1）当危岩的下方有可靠的基岩，且能满足支顶建筑物的要求时，可采用图3－5－17所示的支顶结构形式。为了防止地表水沿裂缝下渗，对支顶建筑物周围的岩层裂缝，采用50＃或75＃水泥砂浆灌浆或勾缝；对大型裂缝和洞穴，常采用150级混凝土堵塞。无论是灌浆或勾缝，都必须等支顶建筑物完工后方能进行。为了保证勾缝或灌浆的质量，应注意清除岩层裂缝内的风化碎屑、尘土、杂草等，且用水冲洗干净后，遵照规定的工艺进行灌浆或勾缝。—820— 第三篇崩塌地质灾害综合防治（2）当堑坡危岩下方受到地形的限制，支顶墙的基础必须落在侧沟内时，应考虑侧沟排水问题，在这种情况下，可采用图3－5－18所示的支顶结构形式。如果支墙侵占侧沟很长的话，还必须考虑侧沟淤塞后的清理问题，因此顺线路方向每隔一定距离应预留清淤孔。图3－5－17图3－5－18（3）当危岩位于悬崖峭壁之处，其下方设有基础位置，或基础距危岩很高而清除又有困难时，为了节约圬工，可采用图3－5－19所示的悬臂式支顶结构形式。悬臂式支顶结构只能承受较小的设计荷载，用于支撑体积不大的崩坠体。采用这类支顶结构物时，应对钢筋混凝土悬臂进行检算，使其全部满足设计要求，否则支顶建筑物的安全得不到保证。（4）支顶探头时，常遇到如图3－5－20所示的情况。在这种情况下，为了节约圬工，可在支顶墙内侧深坑处，采用干砌片石回填，但必须注意干砌片石的砌筑质量，确保干砌片石挤压紧密牢靠。图3－5－19图3－5－20（5）当探头下方的凹陷较大，所需设置的支顶墙又较高时；为了达到节约圬工的目的，可根据现场实际情况，将支顶墙设计成数个坡段，随地形的变化，在坡率变化处修成平台（图3－5－21）。—821— 第三篇崩塌地质灾害综合防治（6）当陡壁危岩的下方岩层较破碎，地形狭窄，危岩距轨面很高，且位于道岔区上方，清除危岩有困难时，但危岩体积较小，下滑力不甚大的话，可采用如图3－5－22所示的综合支顶结构形式。①为了防止地表水沿裂缝下渗，可采用灌浆或勾缝的办法封闭裂缝。这样既达到了封闭岩层裂缝的目的，又增加了危岩与母岩之间的联结力；②由于危岩距轨面很高，支顶墙的基础置于路基面受到地形的限制，且很不经济时，可以在危岩下方适当位置，选择稳固可靠的基岩作为基础，凿岩设基修建支顶墙，并在墙背设置联结钢筋，以臻稳定。由图3－5－22可知，因为地形峭陡的关系，支墙不能正支危岩，危岩的下滑力以推力的形式施加于支墙顶部，因支顶墙不能承受推力，故还需在墙顶设置钢筋混凝土桩插别，以改变支墙受力条件。此时危岩的下滑力通过钢筋混凝土插别桩，以轴向力的形式施加于支顶墙。支顶墙一方面承受顶部传来的轴向力，另一方面防护和加固墙背破碎岩层。这种综合支顶的施工顺序是：先砌支顶墙，然后修建插别桩，最后对岩层裂缝进行勾缝或灌浆封闭。这种综合支顶结构形式，宝成线略广段已采用，经过长期考验证明，收到了良好的技术经济效果。图3－5－21图3－5－22（7）当被支票的危岩距轨而较高，危岩下方的岩层裂缝较少，石质坚硬不易风化，坡面又不太陡时，为了达到节约圬工的目的，可采用拱式支撑结构，（图3－5－23）。拱跨布置时，应注意拱跨处边坡岩层的破碎情况。拱式支顶的成败，往往取决于设计者的经验，依靠计算是有困难的，但应考虑拱跨结构中力的传递，以免产生偏压。当拱跨为2～3m时，支柱宽度一般不宜小于1～2m。当拱跨等于或大于5m时，支柱宽度一般不值小于2～3m。实践证明，只要设计得当，拱式支顶具有良好的支撑效果。（8）上部探头，下部悬空的大型危岩，往往处于极限平衡状态，一旦崩坠，具有极大的破坏力，非遮挡、拦截建筑物所能防护，因此必须尽早予以处理。在线路未通车之前，对于这种大型危岩的处理，如果不会引起后患的话，采用彻底清除的方案是上策；在线路已通车的情况下，对于这种大型危岩的处理，要彻底清除往往是困难的，唯有下定决心，予以支撑加固。因地形所限，当大型支顶墙或支柱可能侵入限界时，可采用跨—822— 第三篇崩塌地质灾害综合防治越线路的拱式明洞支撑（实质上是明洞拱顶加设支顶墙或支柱）。如宝成线K313＋841～K314＋060线路以半路堑方式通过石灰岩地段，右侧开挖面以上有一块大型悬岩呈倒坡，节理发育，其中有一条倾向线路的张开节理，有季节性地下水露头；距轨面25～30m高处，位于危岩下方有古老的石灰岩溶洞；左临嘉陵江，河岩峭陡，不能提供较大面积的基础地基。如果采用刷方处理，不仅妨碍行车，而且影响上部岩层的稳定。结合该处地形狭窄的情况，经过多方案的综合技术经济比较之后确定，采用拱式明洞支柱加固方案，支柱布置如图3－5－24所示。设计时按节理缝切割危岩的实际情况，把可能崩坠的危岩体的重量及支柱自重，视为作用于支撑建筑物的主要设计荷载，对建筑物进行了估算。因拱顶以上砌有庞大的浆砌片石支柱，拱圈负荷很大，故相应地在拱脚处产生了很大的水平推力。为了减少江侧处边墙的厚度，避免长腿落江，特在拱脚墙顶处增设一根钢筋混凝土拉杆，以承担拱脚的水平推力，而外边墙只承受拱脚的垂直压力。拱式明洞支柱的断面结构形式如图3－5－25所示。该处拱式明洞支柱，式样新颖，外形美观，至令已使用二十余年，仍保持完好状态，保证了线路安全地通过危岩地段，收到图3－5－23了良好的效果。图3－5－24图3－5－25图3－5－26为宝成线所采用的又一种特殊支撑建筑物的结构形式，其断面变化多端，支撑的外形随地形变化而异，这样设计的目的是在保证安全、稳定的前提下，尽可能的节约圬工。对于这种大型的特殊支撑建筑物，不仅圬工数量庞大，造价昂贵，而且施工技术复杂，非万不得已，且有技术经济比较为依据时，方可考虑采用。—823— 第三篇崩塌地质灾害综合防治图3－5－26（9）当路堑边坡因节理产状紊乱，岩层具有“X”、“V”形节理切割，易导致沿节理面的局部崩落；或由于破碎带及软硬岩层互层，严重风化不均，导致坡面呈现空洞，凹槽影响边坡稳定时，可采用浆砌片石或混凝土嵌补的办法予以加固。为了节约圬工，嵌补支撑结构的基础，往往设在边坡中部坡度较缓的稳定岩层上。当岩层坚硬，不易开挖基础平台时，可采用如图3－5－27所示的圆钢锚固混凝土基础的嵌补型式；如果开挖基础平台不甚困难的话，宜采用如图3－5－28所示的嵌补结构形式。图3－5－27图3－5－28六、危岩插别与串联（一）危岩插别加固1．圆钢或钢轨插别危岩的适用条件使用圆钢或钢轨插别危岩，是工务部门的路基养护工作者，通过长期的生产实践，—824— 第三篇崩塌地质灾害综合防治总结出来的一种处理中、小型危岩的简便而又有效的加固方法。与其他圬工支撑加固建筑物相比，它具有造价低、工程量小、操作简单、与行车无干扰的特点，其适用条件如下：（1）被插别的危岩必须是体积不甚大的中、小型危岩，且石质坚硬、不易风化的岩石，如未风化或风化轻微的花岗岩、正长岩、闪长岩、辉长岩、辉绿岩、石灰岩、大理岩、坚硬的砂岩等。（2）岩质边坡本身是稳定的，只是因为：①由于一组或几组节理，把岩层局部切割成块状，形成不稳定的危岩，而危岩本身是完整的，成节理缝少的整体。②软硬岩层互层，不厚的软岩层置于底层，因风化剥落的关系形成探头，其危岩本身是完整的，或节理缝少的整体。（3）危岩有错动缝，或有层理面倾向线路的断脚节理。（4）陡壁上的危岩，往往距轨面甚高，其下方又常常是无支顶基础，为了避免清刷危岩干扰行车、或影响上部岩层的稳定，采用圆钢、钢轨或钢筋混凝土桩插别危岩具有更好的技术经济效果。有时虽然有条件采用其他支撑加固方案，但不如插别方案经济。2．圆钢或钢轨插别危岩的力学计算（1）危岩稳定性的检算要检算危岩的稳定性，首先要确定作用于危岩体上的力系，它包括：危岩自重、列车震动荷载、爆破地震力及空气冲击波的影响、风压力、雨及雪对危岩的影响、不适当的人为破坏、蓄牧及兽类活动的影响，如果危岩位于地震区时，还要考虑地震破坏力的影响等。①列车震动荷载。列车震动荷载的大小，与列车牵引吨数、行车速度、机车类型、线路上部建筑的类型及线路养护质量等因素有关。如果把列车的震动波看成是以线路中心为震源的“地震”，它相当于地震烈度为3～4的地震破坏力。显然距线路中心越近列车震动力越大；反之，距线路中心较远时，列车震动力的影响就较小。但是，由于列车的震动力毕竟是不大的，因此它波及的范围是有限的。列车震动力对危岩稳定性的影响，只考虑水平惯力的作用，其值按下式计算：S1＝n·μ1·Q（5－1）式中S1———列车震动水平惯力（kN）；μ1———列车震动系数，可采用μ1＝0．0005～0．0025；Q———危岩体的重量（kN）；n———与线路中心至危岩之间的距离有关的系数，n≤1。如前所述，采用插别加固的方法，只能处理体积不甚大的危岩。由公式（5－1）可知当Q不大时，列车震动荷载所导致的水平惯力S1是很小的，因此对危岩插别来说，—825— 第三篇崩塌地质灾害综合防治列车震动荷载可以不予考虑。工程实践证明，列车震动荷载对路堑边坡危岩稳定性的影响不大，据宝成线自上段崩塌、落石统计资料，无列车通过时发生崩塌、落石的实例及列车通过后很短的时间内产生危岩坠落的实例。①风力。风是由空气的垂直运动和水平运动所形成。作用于被插别危岩上的风力，可假设它为水平力，其值与风力的等级有关。各地区的最大风力等级，应根据当地气象部门提供的历史统计资料来决定。我国目前采用蒲氏风力等级分类法（表3－5－2）。由表3－5－2可知，风力等级越大，风力也越大。当风力等级等于或小于5级时，风力对危岩稳定性的影响是不大的，因此可以不予考虑，当风力等级在6级以上时，风力对危岩稳定性的影响，应根据具体情况予以考虑；当风力等级大于8级时，风力对危岩稳定性有严重的影响。对沿海铁路来说，风力对危岩稳定性的影响是极其严重的。对于内陆地区来说，风力对危岩稳定性的影响一般不大，特别是内陆山区铁路更是如此。另外，危岩受风力的影响，与危岩所处的位置及其形状有一定的关系。当危岩位于避风的凹谷地形时，受风力的影响就小；反之，危岩位于凸出的风口地形时，受风力的影响就大。风力等级一旦确定，可从表3－5－2查得危岩单位面积所承受的风力。表3－5－2蒲氏风力等级表海面善浪相当风速风高（m）力风力海岸渔船征象陆地地面征象等（0．1v2）KPa级一最m／skm／h海里／时般高0——静静、烟直上0～0．2小于1小于10～0．004寻常渔船略觉烟能表示风向，但0．009～10．10．10．3～1．51～51～3摇动风标不能转动0．225渔船张帆时，人面感觉有风，树0．256～20．20．3每小时可随风叶有微响，风向标1．6～3．36～114～61．089移行2～3000m能转动渔船渐觉簸动，树叶及小树枝摇动1．156～30．61．0每小时可随风3．4～5．412～197～10不息，旗帜展开2．916移行5～6000m渔船满帆时，能吹起地面灰尘和3．025～4．1．01．5可使船身倾于纸张，树的小枝摇5．5～7．920～2811～166．241一方动—826— 第三篇崩塌地质灾害综合防治续表海面善浪相当风速风高（m）力风力（0．1v2）海岸渔船征象陆地地面征象等KPa级一最m／skm／h海里／时般高渔船收缩帆之有叶的树枝摇动，6．400～52．02．58．0～10．729～3817～21一部分内陆的水面有小波11．449渔船加倍缩帆，大树枝摇动，电线11．664～63．04．0捕鱼时须注意呼呼有声，举伞困10．8～13．839～4922～2719．044风险难全树摇动，大树枝渔船停息港口19．3211～74．05．5弯下来，迎风步行13．9～17．150～6128～33在海者下锚29．241感觉不便近港的渔船皆可折毁树枝，人向29．580～85．57．517．2～20．762～7434～40停留不出前行感觉阻力甚大42．850烟囱及平房受到损43．26～97．010．0汽船航行困难20．8～24．475～8841～47坏，小屋遭受破坏59．54陆上少见，见时可汽船航行颇困63．03～109．012．5使树木拔起，或将24．5～28．489～10248～55难80．66建筑特吹毁汽船遇之极危陆上很少，有则必80．23～1111．516．028．5～32．6103～11756～63险有重大损毁106．28陆上极少，其摧毁大于1214．0—海浪滔天大于32．6大于117大于63力极大106．28③地震力。地震具有极大的破坏力，位于地震烈度大于或等于7度地震区时，必须考虑地震力对危岩稳定性的影响。地震对危岩破坏最大的力来自水平力，按照习惯的计算方法，只考虑地震水平惯力的影响，此力的作用点在危岩重心处，其值按下式计算：S2＝μQ（5－2）式中S2———地震水平惯力（kN）；μ———地震系数；Q———危岩体的重量（kg）。④其他外力对危岩稳定性的影响。如前所述，由于降雨所形成的地表泾流，一部分—827— 第三篇崩塌地质灾害综合防治水顺地表面汇成泾流，对危岩产生冲刷破坏作用；另一部分水被岩层（土壤）所吸收，或沿岩层裂缝下渗。水在岩层裂缝流动的过程中，能带走危岩裂缝内的胶结物质、溶解或侵蚀危岩本身、增加危岩自重、并降低岩层的c、Φ值；且水在下渗的过程中，还可能形成静水压力或动水压力。雪降于地表堆积在危岩体上，一方面增加了危岩的压力；当雪从固态变为液态沿危岩裂缝下渗，当夜间温度下降时，水在危岩裂缝中重新结晶，其体积增大9．1％，这种张力对不稳定的危岩来说，乃是一个不可忽视的破坏力。如果在危岩附近进行爆破工作的话，爆破时所形成的震度，视一次爆破用药量的大小而定。计算爆破地震力及空气冲击波对危岩稳定性的影响时，可假定它为水平力，按爆破学有关公式计算即可。不过，对营业铁路来说，一般不允许在线路附近进行大爆破；对于小爆破来说，由此所引起的地震力及空气冲击波的影响不大，一般可以不予考虑。还有不适当的人为破坏、畜牧及兽类活动等，都可能给危岩造成不利影响，且这些因素无法事先给以恰当的计算或估量。综上所述，作用于危岩体上的力系如图3－5－29所示。危岩是否处于稳定状态，可求算稳定系数K：图3－5－29（Qcosα＋∑N′）tgΦ＋∑c1l1＋∑c2l2稳定系数K＝Qsinα＋∑T′（5－3）式中Q———危岩体自重（kg）；α———滑动而与水平面的夹角；∑N′———作用于危岩体上的外力对滑动面的垂直分力之和（kN）；Φ———岩层的内摩擦角；c1———岩层裂缝面间的单位粘着力（kPa）；l1———裂缝长度（cm）；c2———岩层本身的单位内聚力（kPa）；—828— 第三篇崩塌地质灾害综合防治∑T′———作用于危岩体上的外力对滑动面的下滑分力之和（kN）；K———稳定系数（取K＝1．5～2．0）。由公式（5－3）可知，危岩稳定系数K，除了与危岩自重及上述外界作用力有关外，还与ō、c1、c2三个参数有关，其值可采用如下方法确定：对于构造节理切割严重的破碎岩石，因危岩体与母岩已失去联结力，可假定岩层裂缝面间的粘着力c1为零。对于因爆破开挖岩质边坡而被震松的破碎岩层中，因危岩体与母岩尚未完全分离，还有部分联结力，它与岩层裂面间的摩擦力和内聚力，同时起着抗剪作用，故c1、c2应结合考虑。摩擦角Φ的计算，可以通过已坠落危岩，在现场绘制未坠落前及坠落后的实际断面，对滑动面求正压力∑N及下滑力∑T，用反求法计算：∑TtgΦ＝∑NtgΦ1∑T即Φ＝∑N根据公式（5－3）求得的危岩稳定系数K＝1．5～2．0时，则危岩处于稳定或较稳定状态，无需进行任何加固；当1．1≤K＜1．5时，危岩处于较不稳定状态，此时应对危岩进行加固处理；当K＜1．1时，危岩处于不稳定状态，在外界因素的作用下，随时有脱离母体的危险。续，以便得到相近的结论，建议检算危岩稳定性时，仅考虑下列诸因素：a．危岩自重；b．风力；c．当危岩位于地震区时，还应考虑地震力的影响。至于列车震动荷载、小型爆破震动力及空气冲击波的影响、雨（雪）、畜牧和兽类活动的影响，以及岩层裂缝面间的粘着力和岩层内聚力等因素不予考虑。根据现场大量的圆钢和钢轨插别加固危岩的实际工点调查表明，这样简化的结果可能偏于安全。（2）插别圆钢（或钢轨）的强度检算图3－5－30—829— 第三篇崩塌地质灾害综合防治根据危岩的重心和插别圆钢（或钢轨）的位置，分配每根圆钢（或钢轨）所承受的危岩下滑力。为了计算方便，假设危岩下滑力均匀地分布在插别圆钢（或钢轨）的外露悬臂部分。因插别圆钢（或钢轨）的受力状态，与受荷载的悬臂梁相同，因此可按下式求出“插别”圆钢（或钢轨）的最大剪力Qmax和最大弯矩Mmax，如图3－30：R最大剪力Qmax＝ql＝＝Rll121最大弯矩Mmax＝ql＝Rl22插别圆钢或钢轨断面上的最大拉应力：Mmaxσmax＝≤〔σg〕（3－4）Wx插别圆钢的最大剪应力：4Qmaxτmax＝≤〔τg〕（3－5）3A插别钢轨的最大剪应力：Qmaxτmax＝≤〔τg〕（3－6）Z0bc式中Qmax———最大剪力（N）；R———插别圆钢或钢轨的支承反力（kN）；l———插别圆钢或钢轨的承压长度（cm）；Mmax———最大弯矩（kN—cm）；σmax———插别杆件断而上的最大拉应力（kPa）；3Wx———插别杆件的断面系数（cm）：数系面3Wx＝1／8AD＝1／32πDA———圆钢的截面积。D———圆钢的直径（cm）。τmax———插别杆件断面上的最大剪应力（kPa）；2A———圆钢的切面积（cm）；z———内力偶臂，即横断面上垂直拉应力之合力与垂直压应力之合力之间的距离。z0＝Jx／Sx0（cm）；Jx———插别杆件全截面对中心轴x的惯性矩。钢轨的Jx值见表3－5－2Sx———半断面对中性轴之静面矩，即半断面面积乘以该面积的重心至中性轴的距离。钢轨的Sx值见表3－5－2bc———计算剪应力处的宽度，此处指中性轴x处的截面宽度，即轨腰的—830— 第三篇崩塌地质灾害综合防治厚度（cm）；〔σg〕———钢材的容许拉应力（kPa）；〔τg〕———钢材的容许剪应力，可按0．6〔σg〕取用（kPa）。（3）圆钢或钢轨插别加固危岩的简易计算①危岩下滑力及抗滑力的计算。如前所述，为了简化计算工作，以求得近似值，在现场实际使用圆钢或钢轨插别加固危岩时，可采用如下简易计算方法，即假设滑动面为平面，令c1、c2等于零；同时忽略列车震动荷载，小爆破的震动力及空气冲击波的影响，雨、雪、畜牧及兽类活动等因素的影响。经过简化后的危岩下滑力T及抗滑力F按如下公式计算：危岩下滑力T：T＝Qsinα＋μQcosα＋P2cosα（5－7）危岩摩阻抗滑力F：F＝（Qcosα＋μQsinα＋P2sinα）ō（5－8）需要由插别桩承受的危岩下滑力T1：T1＝KT－F（5－9）式中Q———危岩体的重量（kg）；α———滑动面与水平面的夹角；μ———地震系数；P2———施于危岩体上的风力（kPa）；ō———岩层裂缝而间的摩擦系数ō＝tgΦ；Φ———岩层的内摩擦角；K———安全系数K＝1．1～1．2。②插别圆钢（或钢轨）截面积及所需根数的计算。弯矩要求插别圆钢截面积A1为：MmaxWx≥（5－10）〔σg〕3πDWx＝32代入上式化简后得：332MmaxD≥π〔σg〕22A1≥π（D／2））＝π（31．273Mmax／〔σg〕））（5－11）剪力要求插别圆钢截面积A2为：A2≥4Qmax／3〔σg〕（5－12）2式中A12———插别圆钢的截面积（cm）；Mmax———插别圆钢承受的最大弯矩（kN—cm）；—831— 第三篇崩塌地质灾害综合防治Qmax———插别圆钢承受的最大剪力（kN）；D———插别圆钢的直径（cm）。其余符号意义及计算单位同前。选用A1或A2的大者，作为设计插别圆钢的需要截面积。如果插别圆钢的直径D已定，则需要插别圆钢的根数n为：4Ai1．273Ain≥＝（5－13）22πDD式中n———插别圆钢根数；2Ai———设计需要的圆钢截面积（cm）；D———圆钢直径（cm）。采用钢轨或工字钢插别危岩时，其设计截面积的计算方法和步骤，与上述基本相同，唯一不同的是，检算剪应力时所采用的公式不同。（二）危岩串联加固当整个岩质边坡是稳定的，只是因为层理、节理把边坡岩层切割成厚度不大的板状，且节理、层理或构造面倾向线路，其上覆岩层有顺层而下滑的可能，而下方受到地形限制，没有设置支撑建筑物的基础，或虽有设置圬工支撑建筑物的条件，但工程艰巨，造价高昂，在这样的情况下，采用圆钢或钢轨串联加固危岩是经济合理的。采用圆钢或钢轨串联加固薄层危岩，如果使用得当，其技术经济效果是显著的。如京广线K1938＋700路堑处，系石灰岩与薄层页岩互层，岩层走向与线路以30°角斜交，1950年发现裂缝扩大，上部石灰岩有顺页岩层理面滑向线路的危险。经过综合技术经济比较后，确定采用钢轨锚杆串联支撑加固，其具体做法是：先在路肩上凿岩设基，设置一排钢轨桩支撑，然后在整个岩层面上每隔一定距离凿成深2m以上的洞（洞的深度必须超过滑动面以下一定距离，使串联锚杆置于较完整和稳固的岩层中），插入旧钢轨并灌注混凝土，将上、下岩层通过串联锚杆构成一整体，收到了良好的技术经济效果。图5－31锚杆串联危岩的施工顺序，先在岩层的适当位置，凿出一些深度、形状、大小符合要求的孔眼（平面上孔眼宜交错布置），然后穿入圆钢或钢轨，并灌注100＃水泥砂浆—832— 第三篇崩塌地质灾害综合防治或150级混凝土，使其与稳定的岩层固结成一整体。对被串联的危岩来说，一般情况下，往往是上覆岩层沿结构面滑动，其滑动面是密贴的，或具有不大的裂隙，因此串联桩主要是承受剪力。设计圆钢或钢轨串联加固危岩时，应注意确认最下层滑动面，并将锚杆（圆钢或钢轨）置于最下层滑动面以下一定深度内（图3－5－31），才能起到有效的作用。锚杆的长度、根数，间距及锚杆的截面尺寸，应根据实际情况布置并通过计算确定，其抗剪强度按下式计算：Qmaxτ＝（5－14）A≤〔τg〕式中Qmax———作用在锚杆上的最大剪力（kN）；2A———锚杆的截面积（cm）；〔τg〕———圆钢或钢轨的容许剪应力（kPa）。七、破碎岩层的灌浆与勾缝（一）灌注水泥浆灌浆适用于石质坚硬，不易风化，岩层内部节理发育，但裂缝宽度较小的岩质路堑边坡。通过灌浆，借胶凝材料的粘结力，把裂缝粘结起来，使裂开的岩层重新粘结成一整体，以达到增加岩层内部联结力，提高破碎岩层的强度；防止地表水及有害杂质等侵入裂缝，减弱岩石风化，制约裂缝扩大之目的。灌浆法只适用于无地下水，或虽有地下水，但对水泥不发生侵蚀作用，且地下水的实际流速不大于100米／昼夜的破碎岩层中。不然的话，水泥浆灌入裂缝内，未达到凝固程度以前，会被地下水冲走，从而失去灌浆的意义。2＋当地下水含有侵蚀性的碳酸时，它能侵蚀已硬化的水泥石，即硅铝酸钙中的Ca＋1与CO2＋H2O作用生成易溶的Ca（HCO3）2被带走，Ca＋CO2＋H2O→Ca（HCO3）2。当每升水中含侵蚀性的碳酸大于15～20mg时，对混凝土和水泥砂浆具有显著的侵蚀作用。这种水对矿渣水泥和火山灰质水泥也有破坏作用。因此当破碎岩层中的地下水含有侵蚀性的碳酸时，不宜采用水泥灌浆法来加固。目前用于灌浆的胶凝材料有：化学胶凝剂，水泥、沥青等。在我国对于破碎岩层的灌浆，一般采用1∶4或1∶5的纯水泥砂浆。实践表明，只有当水泥颗粒的尺寸小于裂缝宽度的1／4～1／5时，水泥浆才有可能在一般工作压力下，在岩层裂缝中流动。目前水泥颗粒的直径一般为0．03～0．05mm，因此只有当岩层内的裂缝宽度大于0．15～0．2mm时，方可采用纯水泥浆灌浆法来加固。灌浆所采用的最大压力与被加固的岩层强度及顶层土壤抵抗被抬起的阻力有关。当灌浆的深度不超过75m时，灌浆所采用的工作压力P按下式计算1P≤（5－15）10γH—833— 第三篇崩塌地质灾害综合防治式中P———灌浆时所采用的工作压力（kPa）；3γ———岩层的单位体积重量（T／m）；H———灌浆的深度（m）。水泥浆通过压力注入钻孔中向四周的扩散半径随工作压力的大小，岩层裂缝的宽度及畅通程度，水泥砂浆的粒度等因素有关。灌浆的材料消耗很难事先予以正确的估计，往往需要消耗大量的水泥，且不一定能使需要灌浆的裂缝都充满浆液。因为当岩层中有较大的、贯通很长的大裂缝时，浆液会通过这些大裂缝流到很远的地方，甚至与地面沟通，从其他地方冒出地面，而使一些较小的裂缝得不到充浆，因此灌浆法并不能经常保证得到一个均质的整体。当裂缝宽度很大时，为了节约水泥，也可采用混凝土灌注。用于灌浆的水泥，应根据破碎岩层中有无地下水及地下水所含有害杂质的情况加以选择：（1）当破碎岩层中无地下水，或虽有地下水，但不含有害杂质时，宜选用硅酸盐水泥。因为这种水泥早期强度高，硬化过程的收缩性较小，耐冻性较好。（2）当破碎岩层中含有地下水，且水中含有溶解的钙盐和镁盐小于4mg／1时，这种a＋水称软水，而软水能溶出水泥石中的C，导致水泥石的破坏漫析作用。在这种情况下，宜选择火山灰质水泥或矿渣水泥。2－（3）当破碎岩层中的地下水含有硫酸盐时，硫酸根（SO4）能与水泥石中的硅铝酸钙作用生成含有10个结晶水的硫铝酸钙（CaO·Al2O3·3CaSO4·10H2O）。结晶析出的硫铝酸钙体积增大2．5倍。产生很大的内应力，导致水泥石结构的破坏。在这种情况下，宜选用抗硫酸盐水泥（即铝酸三钙含量低于5％的硅酸盐水泥）。用于灌浆的砂子必须具有抗风化能力强，不含有害杂质（如蛋白石），级配良好的河砂或山砂，必要时应淘洗过筛，其粒径视被灌浆的岩层裂缝宽度而定。一般采用级配良好的，粒径为0．2～0．3mm的砂子。T．M．沙湖年慈认为“颗粒尺寸1mm的砂子，仅在裂缝宽度不小于30mm的时候，方可采用。”（二）灌注沥青当岩层裂缝的宽度大于0．3mm，且岩层的渗透系数不小于100m／昼夜时，采用沥青灌注法能收到良好的效果。它的具体做法是：将溶化的沥青，用压力灌浆机从钻孔中灌入，使其沿钻孔四周的裂缝扩散。借沥青冷却后的凝结力，将破碎岩层胶结成整体，以达到增加强度；封闭裂缝，防止地表水下渗之目的。但是沥青冷却时体积收缩12％，因此要达到完全不透水的程度是有困难的。沥青具有大的热容量和较小的导热性，因此，灌入岩层的加热沥青（加热温度应低于发火点10°～15℃），可以在压力的作用下，沿岩层裂缝流动相当距离。其流动半径，随裂缝的大小及性质、沥青的稠度、压力的大小及灌注的延续时间有关。钻孔的间距一般可定为0．75～1．5m，有时为3m或更大些。沥青灌注时的工作压力按公式（5－15）计算。填充破碎岩层孔隙所必须的沥青数量按下式计算：—834— 第三篇崩塌地质灾害综合防治V＝KAn（5－16）式中V———沥青数量（T）；3A———被加固岩层的体积（m）；n———岩层的孔隙度；K———系数，采用1．3～1．5。＃为了使沥青胶能渗入较小的岩层裂缝，可采取这样的措施：即先用粘滞度较小的Ⅱ甲（＃Ⅱ乙）或＃Ⅲ甲（＃Ⅲ乙）道路石油沥青灌注，然后再灌注粘滞度较大的＃Ⅳ甲（＃Ⅳ乙）或＃Ⅱ建筑石油沥青，来填充较大的孔隙并作为稠厚剂。如果灌注沥青的工作不能连贯进行，当工作停顿时，沥青可能在钻孔中凝固，因此为了便于加热，应在钻孔中设置直径为6～8mm的普通铁丝，以便必要时通电加热。（三）山体勾缝勾缝适合于石质较坚硬，不易风化，张开节理不甚发育，且节理缝较大较深的岩质路堑边坡上。勾缝的作用处：（1）防止地表水沿大的张开节理灌入岩层内部，对岩层产生侵蚀破坏作用；（2）封闭裂缝表面，防止有害杂质和有害气体进入岩层内部，以达到防止或减缓岩层裂缝壁的风化作用；（3）借胶凝材料的粘结力，把张开的裂缝重新粘结起来，以增加抵抗外营力的能力。如前所述，山体勾缝，不能把所有的张开裂缝全部满勾，不然水从其他地方渗入被勾缝的路堑边坡处，因无通道可走而停留在岩层裂缝内。当裂缝宽度较大，贯通较长，停积在裂缝内的地下水较多时，将形成静水压力或动水压力，这种压力对破碎岩层来说，是一个不可忽视的破坏力。因此山体勾缝时，必须在边坡下部适当的位置预留泄水孔。如果发现有地下水或季节性的裂隙水露头时，泄水孔应正对流水处设置。为了保证勾缝的质量，勾缝前应把裂缝内的充填物、杂草等清除干净，把裂缝壁松动的破碎风化层凿去，然后用水冲洗干净，涂上一层1∶3～1∶4的纯水泥浆，在水泥浆未干之前，即引用100＃水泥砂浆勾缝。也可以用1∶0．5∶3或1∶2∶9的水泥石灰砂浆（体积比）勾缝。对于较大的岩层裂缝，为了节约水泥，可采用1∶2∶4（水泥∶砂子∶石屑）混凝土灌注。根据大量的山体勾缝材料消耗统计资料来看，每平方米勾缝一般需消耗8～10kg水泥。八、切割爆破（一）切割爆破的适用范围采用切割爆破处理孤石、危岩是一种先进的施工方法。因为它能通过各药包的联合—835— 第三篇崩塌地质灾害综合防治爆切作用，把单个的、体积较大的孤石、危岩，或孤石（危岩）群予以全部或局部地粉碎，且向外飞散的岩块较小，不易砸坏设备，因此适合于营业铁路上，利用列车间隔时间或短时间内清点封锁线路施工。切割爆破处理孤石、危岩的优点是：（1）如果使用恰当，效果好，成本低，所耗工时、材料少；（2）施工时间短，施工速度快，不需要钻孔的机具和设备；（3）切割爆破的适应性广。不仅能处理单个的孤石、危岩，也能处理成群的孤石、危岩；不仅能在平缓的山坡上使用，也能在陡峻的坡面上或悬崖峭壁之处使用。对一些需要切割危岩某一部分的应急小量爆破，具有突出的优点。其缺点是：（1）要封锁线路施工，对行车有干扰；（2）炮位选择和用药量的控制必须适量，因此实施人员必须具有这方面的专业知识；（3）爆破飞散物有可能砸坏设备。切割爆破处理孤石、危岩的技术经济效果，与地形、地质、被炸岩块的岩性、几何尺寸、形状、风化节理的发育程度、起爆方法及工点周围的环境条件等因素有关，其原则是：（1）不能因切割爆破导致路基病害扩大，或引起新的病害；（2）与其他整治方案比较，有明显的技术经济效果；（3）不能因爆破，使工点附近的重要建筑物或设备遭到破坏。也不能因此使线路上部建筑、动力电网、通信、信号等设备遭到较大的损坏，以致影响线路较长时间内不能开通。凡孤石、危岩、探头符合下列情况的，可以采用切割爆破处理，并能收到良好的技术经济效果：（1）岩层的层理、片理呈水平状或接近水平状，被节理缝切割的局部不稳定之危岩；（2）岩层的层理、片理倾向山里，或岩层的走向垂直（斜交）线路，倾角近于垂直的局部不稳定之危岩；（3）岩层的走向平行或斜交线路，倾向线路的倾角大于山坡倾斜角或路堑边坡角的局部不稳定之危岩；（4）风化轻微或未风化的岩层，由于多组节理切割，所导致的局部不稳定之危岩；（5）当岩层倾向线路，其倾角小于山坡坡度角或路堑边坡角时，切割爆破只适用于处理局部不稳定的小型危岩或探头。此时炮位的选择宜多些，每炮位的装药量宜小些，以减少对周围稳定岩层的影响，否则可能事与愿违；（6）当爆破冲击波，对周围不会产生有害的破坏作用时，一般的孤石、孤石群都可以采用切割爆破处理；—836— 第三篇崩塌地质灾害综合防治（7）从地形上来说，当不稳定的孤石、危岩或探头之上部地形较平缓时，对切割爆破较为有利。位于下列地段的孤石、危岩或探头，不宜采用切割爆破处理：（1）大、中型岩堆地段的大（中）型孤石、危岩或探头；（2）松散破碎、节理发育、风化层较厚处所，或断层破碎带附近的大（中）型孤石、危岩或探头；（3）松散和风化不均匀的残积层、坡积层附近的大（中）型孤石、危岩或探头。（二）切割爆破的原理1．裸露药包对岩、土体的爆破作用把药包置于介质表面进行裸露爆破时，在岩、土体内的爆破压力是以药包为中心，呈球状分布。裸露药包的爆破作用，对岩、土体的影响，按其性质的不同分为：（1）爆切圈与裸露药包直接接触的四周岩、土，因受到极强大的瞬间爆破作用力的破坏而被粉碎，具有足够的力量将其抛掷到一定距离以外（无外力妨碍时）的那一部分叫裸露切圈，其半径称爆切半径，如图3－5－32中R所示。（2）破坏圈爆切圈以外一定厚度的岩、土因受到较强大的爆破作用的影响，使岩、土体的结构遭到破坏，产生裂缝、松散的那部分，称破坏圈。该圈的半径称破坏半径，如图3－5－32中R1所示。试验和研究表明，爆切圈的外限到破坏圈的外限（R1－R）的距离很小，这正是切割爆破处理危岩、探头所需要的。图3－5－32（3）震动圈破坏圈以外相当厚的岩、土体，因离药包较远，受到较弱的爆破作用力的影响，使介质发生震动而又不遭到破坏的那部分，称震动圈。该圈的半径称震动半径，如图3－5－32中R2所示。震动圈以外爆破作用的能量就完全消失了。—837— 第三篇崩塌地质灾害综合防治裸露爆破与其他爆破相比较，裸露爆破所产生的地震危险性最小。爆破安全规则规定：“在地面爆破（裸露爆炸）时，地震作用可以不予考虑”。切割爆破震动半径与一次用药量的大小有关。当一次用药量较大时，切割爆破地震对四周的影响，应按以下几种情况考虑：对于周围稳定的建筑来说，不会构成威胁，可以不予考虑；对于爆破工点近处，如果在陡峻的坡面上，有处于极限平衡状态的孤石、危岩时，应予以适当的考虑。从理论上来说，由于裸露爆破仅在药包表面密封一层粘土，药包爆破所形成的应力波，在空间方向几乎没有受到阻碍；而在岩石方向，则以冲击力的方式，将爆破所产生的瞬间巨大作用力施加于岩石表面。药包四周一定厚度的岩层，因受瞬间巨大冲击力的作用，其变形远远超过了岩石的弹性极限，被冲击得粉碎，形成爆切圈。爆切圈以外一定厚度的岩层，因受到瞬间强大冲击力的作用，使岩石的结构遭到破坏，变得松散破碎，形成破坏圈。力学试验证明，冲击力对脆性介质破坏作用的特点是：当冲击应力超过介质本身的强度时，介质被粉碎，其周围的介质来不及变形，瞬间冲击力便予以消失，因此影响范围很小。这就是爆切圈以外，裂缝延伸范围很小的原因所在。2．药包的种类与效能切割爆破，按其药包布置的位置和作用的不同分为：（1）压包把药包布置在被炸岩块的顶面，以巨大的爆破冲击力把岩块粉碎。这种药包当布置在较大岩块顶面的中间部位时，用药量宜偏大，它在切割爆破中是主药包。它的优点是：岩块粉碎后向外抛掷的数量较少，因此对工点附近的设备砸坏的可能性相对较小。布置药包时，应注意发挥“压包”的作用。（2）侧包布置在被炸岩块四周侧面的药包称侧包。当被炸岩块高度较大，单用“压包”不足以使岩块全部粉碎时，就需要根据岩块的大小、形状、岩性、风化节理及其破碎程度，恰当的布置“侧包”，以达到一次爆破将孤石、危岩体全部粉碎之目的。如果有可能的话，应尽量使相对两侧面形成大致相同的爆破作用力，切勿悬殊过大。有利飞散面的“侧包”应视情况，按主药包处理。当线路走向与山谷轴线垂直或斜交时，此种药包宜布置在顺山谷凹槽的两侧，促使被“侧包”粉碎的岩块飞向山谷的两侧，以减少对铁路设备的威胁；当线路走向与山体走向一致时，“侧包”宜布置在垂直线路方向的两侧。这样处理的结果，促使靠近线路一侧的药包所粉碎的岩块，能以最短的距离飞越线路；背离线路一侧的药包所粉碎的岩块，大部分向背离线路的方向飞散。对于大（中）型孤石、危岩，往往四周侧面均需布置药包。一般来说，四周地形总有一个或几个有利飞散面。在这种情况下，“侧包”的布置应特别注意寻找有利飞散面，并加强有利飞散面的用药量。（3）缝子包—838— 第三篇崩塌地质灾害综合防治缝子包布置在岩块裂缝或洞穴内的药包称缝子包。这种药包的优点是，爆破效率较高，可以用较少的炸药摧毁较大的岩块；其缺点是，有时不能达到粉碎岩块之目的，往往把大块的岩体推向线路，易于砸坏设备，且对药包临近面的完好岩层破坏性较大。在切割爆破中，要恰当的使用“缝子包”，不然的话，可能造成不良后果。但是，如果被炸岩块本身有较大的裂缝或洞穴时，要充分利用“缝子包”高效率的优点，并按主药包处理，此时的用药量宜偏大。（4）吊包吊包位于悬崖峭壁之处的危岩，有时要完全按照上述各种炮位布置药包有困难，只好将药包悬吊于危岩的正面或侧面。这种药包的表面一般不密封粘土。这是一种辅助药包，其效率较低，它的作用主要是协助主药包粉碎岩体。（三）炮位选择与用药量切割爆破炮位的选择，具体应考虑以下诸点：（1）岩块的形状发生显著变化或厚度或宽度显著变小的地方，应视为破坏单元的分界线，在其两侧适当位置选择一个或几个炮位。（2）把岩层较大的节理缝、层理面等软弱结构面视为破坏单元的分界线，分别布置药包。（3）把风化夹层或软岩层的夹层视为破坏单元的分界线，风化夹层将危岩分割成两块，应视为两个破坏单元分别布置药包。如有两种或两种以上的岩层互层时，应将岩层的分界面或软岩层视为软弱面，按照上述同样的原则处理。（4）药包最好布置在破坏单元的凹处，较为完好的岩体上，这样爆破效率较高。根据爆破作用力是以药包为中心，对介质四周产生相同的破坏效能的原理，假如某一破坏单元，仅布置一个药包的话，药包宜布置在破坏单元的中部凹陷处所。（5）药包一般不宜正对桥梁、电杆等建筑物布置。（6）采用缝子炮时，要特加小心。因为它有两个缺点：其一，容易把整个危岩推离母体，呈大块状的向线路方向坠落，这样易于砸坏设备；其二，对药包邻近处稳定岩层的破坏性较大。但是，当危岩体本身有较大的裂缝或洞穴可以利用时，又必须在这些裂缝或洞穴的适当位置布置药包，以充分发挥缝子炮爆破效率高的优点。必要时，这种药包，应视为主药包处理。（7）采用切割爆破处理探头时，靠近稳定岩层的药包中心至计划爆切边坡处的距离，应等于或大于破坏半径R1。这些药包的装药量不宜过大，以免影响稳定岩层。（8）每炮位的装药量，一般不宜超过40kg。如果被炸岩块体积较大时，宜多布置药包，力求一次爆破处理完毕。如果被炸岩块体积很大，炮位的选择又受到限制，不可能一次爆破将孤石、危岩体全部粉碎时，此种情况下的孤石、危岩一般不宜采用切割爆破处理。因为岩块的剩余部分，很可能随同爆破飞散物一起呈大块状的崩塌，这样不仅易于砸坏设备，而且可能导致较长时间不能开通线路，对营业铁路来说，这是绝对不容许—839— 第三篇崩塌地质灾害综合防治的。（9）采用切割爆破处理大（中）型孤石、危岩，当被炸岩块本身是一个坚硬的完整体时，应视岩块的大小、形状，划分为若干个破坏单元，在每个破坏单元上布置一个或几个药包。此时，诸炮位的选择除注意寻找凹陷处外，各药包应相错布置，药包间的距离应等于或小于两相邻药包爆切半径之和。实践证明，这样布置药包，可以使相邻药包之间的岩石充分破碎。切割爆破的爆切半径R，按如下经验公式计算：3R＝KQ（5－17）式中R———爆切半径（m）；＃Q———换算为岩石2硝铵炸药的装药包（kg）；K———与岩石强度有关的系数。软石K＝0．537～0．558；次坚石K＝0．499～0．537；坚石K＝0．459～0．499；特坚石K＝0．418～0．459。破坏半径R1，约为爆切半径R的1．15～1．25倍。药包间的距离s按下式计算：33s≤K1Q1＋K2Q2（5－18）式中s———药包间的距离（m）；Q，———相邻两药包换算为岩石2＃硝铵炸药的装药量（kg）；12K1，2———符号意义同前。切割爆破用药量Q按下式计算：1Q＝lqΦV＝1．136lqΦV（5－19）0．88式中Q———切割爆破用药量（kg）；3q———2＃岩石硝铵炸药的单位耗药量（见表3－5－3）（kg／m）；l———使用炸药的换算系数（见表3－5－4）；3V———被炸岩块的体积（m）；Φ———与岩石节理发育程度，药包布置条件等因素有关的工作条件系数（见表3－5－5）。—840— 第三篇崩塌地质灾害综合防治＃表3－5－3采用切割爆破时，2岩石硝铵炸药单位耗药量q值参考表岩石强q岩石等级岩石名称度系数（f）（kg／m3）软泥灰岩、软的白垩岩、胶结力弱的砾岩、各种51．5～2软不坚实的页岩1．5～1．7石软而多孔节理多的石灰岩及贝壳石灰岩、中等级62～4度的面岩及千枚岩、中等强度的泥灰岩水成岩卵石轻石灰质胶结面成的砾岩、风化的节7理多的粘土质砂岩、坚硬的泥质面岩、坚实的泥4～6灰岩次角砾状花岗岩、泥灰质石灰岩、粘土质砂岩，云坚86～81．9～2．1石母页岩，砂质页岩软的极度风化的花岗岩、片麻岩、正长岩、滑石9质的蛇纹岩、密实的石灰岩、水成岩卵石轻硅质8～10胶结的磔岩、砂岩、砂质石灰质板岩白云岩、坚实的石灰岩，石灰质胶结的密实的砂坚石1010～121．1～2．3岩、坚硬的砂质页岩粗粒花岗岩，特别坚硬的白云岩、蛇纹岩、火成11岩卵石经石灰质胶结的磔岩、石英质胶结的坚实12～142．3～2．5砂岩、粗粒正长岩坚石有风化痕迹的安山岩及玄武岩、地麻岩、特别坚12实的石灰岩、火成岩卵石径硅质胶结的砾岩、粗14～162．5～2．7面岩中粒花岗岩，坚实的片麻岩，辉绿岩、斑岩、坚1316～182．7～2．9实的粗面岩、中粒正长岩特别坚硬的细粒花岗岩，花岗片麻岩、闪长岩，1418～202．9—3．1特最坚实的石灰岩，坚实的斑岩坚石安山岩，玄武岩，坚实的角闪岩、最坚实的辉绿1520～253，1～3．5岩及闪长岩，坚实的辉长岩及石英岩钙钠长石质的及橄榄石质的玄武岩，特别坚实的16大于253．5～4．0辉长岩、辉绿岩，石英岩及斑岩—841— 第三篇崩塌地质灾害综合防治＃表3－5－41露露天铵梯炸药与其他炸药换算系数l值表炸药名称型号换算系数炸药名称型号换算系数＃煤矿铵梯10．97铵萘炸药0．86＃煤矿铵梯21．12铵萘炸药粒状0．90＃煤矿铵梯31．1662％胶质炸药普通0．78＃岩石铵梯10．8062％胶质炸药耐冻0．78＃岩石铵梯20．8835％胶质炸药普通0．93＃露天铵梯21．00混合胶质炸药普通0．88～0．82＃胶质硝铵1昔味酸0．900．78＃胶质硝铵2黑火药1．00～1．25即三硝硝酸铵1．35梯恩梯0．92～1．00基甲苯表3－5－5切割爆破工作条件系数Φ值表工作条件的内容Φ孤石、危岩的体积较小，裂缝不甚发育，岩块外形对药包布置有利1．00孤石、危岩的体积较小，裂缝不甚发育，岩块外形对药包布置不利1．10裂缝把孤石、危岩切割成大块状，岩块外形对药包布置有利1．15裂缝把孤石、危岩切割成大块状，岩块外形对药包布置不利1．20孤石、危岩本身完整，无裂缝，体积较大，岩块外形对药包布置有利1．30孤石、危岩本身完整，无裂缝，体积较大，岩块外形对药包布置不利1．40—842— 第三篇崩塌地质灾害综合防治（四）起爆方法的选择如前所述，营业铁路上采用切割爆破处理孤石、危岩和探头，有两点必须遵守：（1）必须在封锁线路的较短时间内，完成爆破工作，即提出快的要求；（2）爆破时尽可能将被炸岩块粉碎，使其向外飞散的岩块较小，这样不易砸坏设备。对于较大的岩块来说，这就要求多个药包同时起爆，才有可能满足这一要求。显然，要同时满足上述两点要求，只有电力起爆和传爆线起爆才有可能。1．电力起爆营业铁路上采用切割爆破处理孤石、危岩，一般都是工点分散，相对来说爆破工作量较小，且孤石、危岩往往位于距轨面很高的坡面上，或悬崖峭壁之处，工作条件差。因此，如果采用电力起爆的话，就需要能供起爆使用的、易于移动的轻便电源。常用的有以下几种：（1）起爆器目前所采用的放炮器，或属直流电机式，或属容电器式。前者的作用原理是，当电枢在电磁铁的两极间旋转时，电枢绕组中发生电流。起初产生微弱的电流，经电刷引入电磁铁，以激强磁场，直至电流达到最大强度时，它就自动连接外电路。因此不需要动力装置，只需人力将转柄扭动，即能产生足够供起爆使用的电流。所有放炮器都存在一个共同的缺点，就是只能供给电路很小的电流，仅适合于串联电爆网路。国产放炮器有10发、30发、50发和100发等数种，即每次能起爆串联的电雷管分别为10发、30发、50发和100发。苏联生产的放炮器及其性能如表3－5－6所载。其中在工业上用得最广泛的是ПМM—1和КПМ—2型两种放炮器。ПМ—1型放炮器，当外线电阻不超过表3－5－6的限额时，可以同时起爆100个串联电雷管，并联时仅能同时起爆2～3个电雷管。КПМ—2型放炮器，是电容器式放炮器，当线路的总电阻不超过100Ω时，可以起爆带康铜桥线的串联电雷管80个；如果电雷管以两条支线并联，且线路的总电阻不超过30Ω时，可以起爆每个分组中串联的20个电雷管；如果电雷管系并串联，且线路的总电阻不超过30Ω时，可以起爆20对以下的串联电雷管。因为放炮器的体积小，重量轻，具有一定的起爆能力，所以对于营业铁路上切割爆破处理孤石、危岩来说，是一种极为轻便的起爆机械。（2）干电池—843— 第三篇崩塌地质灾害综合防治—844— 第三篇崩塌地质灾害综合防治在没有放炮器的情况下，采用干电池组作为起爆电源也是方便可行的。常用的干电池为45V的方形乙种电池。每节乙种电池一般用30节普通手电池串联而成，其外端设有三个端钮，一个负极，两个正极（其中一个为45V，另一个为225V）。每节乙种电池只能放出2A左右的电流。当起爆规模较小，所需同时起爆的电雷管个数不多时，采用乙种干电池组作为起爆电源也是合适的。如果需要较大的电流，可以将几个乙种干电池并联使用，这样既可以增大电流，又可以减小内电阻。但应注意，采用干电池作为起爆电源时，只适宜于串联和混合联爆破网路，且必须保证通过电爆网路每个电雷管的直流电不得小于1．8A。干电池应注意保管，每次用毕后要将各端钮用绝缘胶布裹紧，并置于干燥通风阴凉处所，否则易于漏电。为了确保准确地起爆，每次使用前需用安培计和伏特计测量一下电池的电流和电压。（3）畜电池蓄电池不但输出直流电且强、容量大，且可随时充电。因此蓄电池也可以作为起爆电源。每个蓄电池的电压一般为2V左右，容量按其用途不同而异。按规定：“电解液以平均温度30℃，以1／10容量的数值为电流安培而作10小时放电时，蓄电池制造厂必须保证单个电池从开始放电到电压降为1．7V时供给的容量”。例如，一个容量为150安培—小时的蓄电池，当它以150／10＝15A放电时，能连续工作10小时。另外，汽车和一些机械上的电瓶也可以作为临时起爆电源。采用蓄电池或电瓶作为起爆电源时，必须保证通过电爆网路每个电雷管的直流电不小于1．8A。（4）移动式发电站、照明电力线路或电力动力线路在任何情况下，使用这类电力起爆是最可靠的电源。对于切割爆破来说，如果需要处理的是孤石、危岩群，或体积较大的岩块，由于布置多个药包，需要同时起爆，且工点附近又有上述三种电源可以利用时，应首先考虑采用此类电源起爆。采用交流电起爆时，必须保证通过电爆网路每个电雷管的电流不小于2．5A。电力起爆的优点：①能在安全的地点，远距离操纵起爆药包或药包群；②可以同时起爆或分段起爆大组药包、多个药包或间隔药包；③能准确地控制起爆时间和迟发间隔时间；④起爆前可以用仪表检查电雷管的质量及电力起爆线路的连接状况，从而保证了起爆线路的质量与正确性。电力起爆的缺点：①操作比较复杂，网路的敷设和检查要经过专门训练的技术人员才能承担；②需要较多的设备和仪表，必须有电源；③用于连接网路的电线较多，每经过一次爆破都有一部分电线损失，因此成本较高；④当操作技术或检查工作不正确，以及电雷管的质量不好时，可能发生早爆或拒爆—845— 第三篇崩塌地质灾害综合防治现象，因而影响施工安全。电力起爆的注意事项：①计算电爆网路要求正确，必须保证通过每个电雷管要有足够的电流强度。按规定，标准工业电雷管的标准电流，对于直流电为1．8A、交流电为2．5A；②对于大爆破来说，为了确保安全，要求敷设双重电力线。在任何情况下，禁止利用水或大地代替其中的一根导线；③导线敷设后，未接电雷管前，最好进行一次导电检查。对导线的接头应注意用砂纸擦去表面绝缘漆和金属锈以及其他脏物，以保证接头导电良好。为防止接头漏电和发生短路现象，接头要用绝缘胶布包裹；④检查电雷管时，尽可能精确地测定两次以上；⑤测定爆破网路的电阻、导电性及爆破时，必须使所有的人员，以及与爆破无关的设备退出危险区，方可进行；⑥在暴风雨时或暴风雨降临时，禁止进行电力起爆。2．传爆线起爆所谓传爆线起爆，就是用其他方法起爆雷管（一般采用电力起爆与之配合），由雷管爆炸引起传爆线爆炸，导致药包爆炸。此法起爆的优点是：爆炸速度高，爆炸完全，提高了炸药的爆破效率；能同时起爆大组药包和间隔药包；由于药包中不需要放置雷管，减少了装药加工操作的危险；消除了瞎炮发生的可能性。对于切割爆破处理孤石、危岩来说，虽然传爆线起爆具有上述种种优点，但是由于成本高，一般情况下没有采用传爆线起爆的必要。国产传爆线多以黑索金作药芯，其爆速为6800～7200m／s，抗水性能好，在50～－28℃的温度范围内不失去起爆性能，因此适用性广。传爆线扭曲不折断时，仍能保持起爆性能；用火焰点燃时不爆燃、不起爆，故易于保存。传爆线起爆适合于上述温度范围内的水下爆破、深孔爆破及大爆破工程。传爆线起爆的缺点是：在同一起爆线的各药包中，不能进行顺序起爆；爆破前无法检查爆破网路的性能，要有其他起爆方法配合，方能导致传爆线起爆。传爆线的联接方式，可以分为串联、分段并联和并簇联三种。（1）串联各药包间用传爆线彼此串联沟通，然后将第一个药包的传爆线与主线联接。当第一个药包发生爆炸时，传爆线与第二个药包连接遂使其爆炸，如此传递导致其后诸药包起爆。此联接方式的缺点是，当一个药包拒爆时，影响其后所有药包拒爆，因此实际爆破工程中很少采用这种联接方式。（2）分段并联首先沿全部药包的正面敷设一条主传爆线，然后从各药包内引出一段传爆线与主传爆线联接，由于这种联接方式具有起爆可靠的优点，故在大爆破工程中均采用分段并联—846— 第三篇崩塌地质灾害综合防治法。（3）并簇联把所有药包的传爆支线联成一捆成数捆，然后与主传爆线联接。这种联接法需要消耗较多的传爆线，所以在大爆破工程中一般不采用，只有在隧洞炮眼爆破中方得应用。实践证明，传爆线彼此间的接头，对于确保准确起爆具有决定性的意义，因此在传爆线起爆的爆破网路中，应特别注意接头质量。而搭接具有操作简单、准确传爆的优点，为通常所采用。接头形式如图3－5－33所示，设计时应注意如下诸点：①接头搭接长度不得短于10cm，一般采用20～30cm，用麻或绳索将传爆线彼此搭接部分缠绕捆紧，如图3－5－33（a）所示。②为了确保传爆，有时在搭接处另加一根长度相当于接头长度（或稍长）的短传爆线，如图3－5－33（b）所示。③支线与主线联接时，支线的端头必须朝着主线爆炸的方向，其夹角不得小于90°，如图3－5－33（c）所示。④有时为了避免错误，支线与主线联接时，另加一根短传爆线，联成三角网的形式，如图3－5－33（d）所示。⑤在药包内（或起爆体内）传爆线的一端，应卷绕成一末端起爆束，以增加起爆能力，如图3－5－33（e）所示。⑥不容许传爆线网路中绕成环状或线扣，以防止破损或折断情况的发生。实践证明，搭接法是传爆线联接接头中的最好形式。图3－5－33传爆线接头及末端正确的联接方式—847— 第三篇崩塌地质灾害综合防治使用传爆线的注意事项：①在同一爆破网路上，应使用同厂同牌的传爆线；②传爆线要在使用时，才能从整盘的传爆线上切下。切传爆线要放在木板上，用刀向下切断，不要拿在手中用刀拉断；③传爆线网敷设后，应避免太阳久晒，外界温度高于30℃时，要用纸或土遮盖；④传爆线要在装入药包以前切断，装入药包以后的传爆线禁止切断。3．火花起爆所谓火花起爆，就是用导火线传递火焰导致普通雷管爆炸而使药包爆炸的方法。导火线的防潮性能好，一般在水中浸泡5小时以内点火仍不发生熄火现象，其燃速一般为100～125m／s。由于火花起爆具有准备作业简单、点火方便、不需要仪表和设备、能控制药包按一定顺序起爆等优点，所以在营业铁路上，爆破处理零星分散的小型孤石、危岩，当被炸岩块体积很小，仅需布置一个药包，且各药包的爆炸彼此间无影响时，可以采用火花起爆。多药包的切割爆破无论在任何情况下，不得使用火花起爆。九、风化剥落的防治风化剥落是一种变形较为缓慢的路基病害，在路基病害分类中，归属于崩塌、落石这一类型。风化剥落多发生在强度较低、易于风化的软岩层（如绿泥片岩、页岩、千枚岩、云母片岩、滑石片岩、泥岩等）及第四纪松散岩层的路堑边坡或山坡坡面上。这种地质作用可在整个边坡或坡面上均匀发生，也可在局部的边坡或坡面上发生。从路基设计和养护的观点，研究风化作用在于了解引起风化作用的原因及其相互关系，找出防治边坡风化剥落、确保路基及其边坡完整、稳定的措施。无论是火成岩、沉积岩还是变质岩，亦不管某种岩石如何坚固和稳定，在各种风化营力的作用下，岩石总是有不同程度的由表及里的进行风化破坏作用。然而，不同岩石因抵抗风化作用的能力不同，其风化速度也不同。从危及行车安全的观点来看，风化剥落虽然不算一种严重的路基病害，但是长此以往，它不但增加路基日常养护维修工作量，而且可能造成流泥流碴漫道，可能引起大量的堆塌和崩塌，因此对这类路基病害，必须采取防微杜渐，防患于未然的有效措施；从技术经济效果的观点来看，采取事前防护比事后补救更为经济合理。所以铁路工程技术规范规定：“易受自然作用破坏的土质和岩石边坡的坡面，应根据边坡的土质岩性、水文地质条件、坡度和当地材料选用坡面防护措施。路基坡面防护是路基防护工程两大类型———坡面防护和冲刷防护之一。它的作用是防止自然营力和其他因素对路基边坡及山坡坡面之破坏作用，确保其完整与稳定性。胶结封闭或植被封闭岩层和土层坡面，乃是防治路堑边坡及山坡坡面风化剥落的根本措施。长期工程实践经验证明，根据不同的地质情况、水文地质条件、气候、地形等因素，采用浆砌片石护坡、浆砌四合土砖护坡、勾缝、喷浆、喷射混凝土（锚杆铁丝网喷—848— 第三篇崩塌地质灾害综合防治浆或喷射混凝土）、抹面、四合土捶面、营造灌木林、铺种草皮等办法，是防治风化剥落，经济适用，行之有效的措施。（一）喷浆或喷射混凝土防护在路基病害整治中，采用喷浆（或喷射混凝土）的方法来防治岩质路堑边坡的风化剥落，已积累了丰富的经验。浆体（水泥砂浆和混合砂浆）能在坡面上形成一层固结力很强的良好封闭层，因此它是一种防治岩质边坡风化剥落行之有效的措施，并具有施工简便、造价低廉、养护维修工作量小等特点。1．适用条件（1）喷浆（或喷射混凝土）适用于岩性较差、强度较低、易于风化（如页岩、千枚岩、片岩、砂岩等）或坚硬岩层，风化破碎，节理发育，其表层受自然营力影响，而导致风化剥落的岩质边坡的坡面防护。（2）当岩质边坡因风化剥落和节理切割而导致大面积碎落，以及局部小型崩塌、落石时，可采用局部支撑加固处理后，进行大而积喷浆（或喷射混凝土）的办法来解决风化剥落的问题。（3）对于上部岩层风化破碎，下部岩层坚硬完整的高大路堑边坡，采用喷浆（或喷射混凝土）的办法来解决上部破碎岩层的风化剥落，具有良好的技术经济效果。（4）因浆体固结层厚度较薄，不能承受山体压力，故所防护的边坡本身必须是稳定的，成经过加固后达到稳定状态的。（5）长年有发育或较发育的地下水露头的岩质边坡，不宜采用喷浆（或喷射混凝土）防护。有少量季节性地下水露头的岩质边坡上的喷浆（或喷射混凝土）防护层，其使用年限将减少20～40％。（6）实践经验证明，成岩作用很差的粘土岩及土质边坡，喷浆（或喷射混凝土）防护的效果不好，寿命不长。（7）重力喷浆宜用于陡度为35°～75°的坡面防护；机械喷浆不受坡度的限制。2．结构及材料要求（1）结构要求①喷浆厚度不宜小于1．5～2cm；喷射混凝土的厚图6—5喷浆（或喷混凝土）护坡度以3～5cm为宜。②为了防止坡面水的冲刷，沿喷浆（或喷射混凝土）坡面顶缘外侧设置一条小型截水沟（结构尺寸如图6—5所示），以拦截流向防护坡面的地表水；或将防护层顶缘嵌入岩层内部不小于10cm，并与未防护的坡面衔接平顺。③浆体护坡两侧是易于遭到损坏的薄弱处所，为了加强此处，宜将两侧凿槽嵌入岩层内（其深度一般不小于10cm），以便加强封闭，并与相邻未防护的坡面衔接平顺（图—849— 第三篇崩塌地质灾害综合防治6—5）。④因为轻型护坡的脚部易于遭到人为活动的破坏，为了加强坡脚，可在坡脚1～2m高的范围内设置一道厚度为0．3～0．4m的浆砌片石护裙。（2）材料的选择与处理①水泥。采用300或400＃普通硅酸盐水泥或火山灰质水泥，失效和变质的水泥不宜使用。②白灰。选用刚出窑的块灰，以烧透者为宜。欠烧和过烧者均不得使用。因为欠烧者达不到应有的效果；过烧者不易水化，使用于喷浆后，它会徐徐吸收空气中的水分进行水化，从而导致已结硬的喷浆层开裂。为了避免这一缺点，一般要求白灰在使用前1～2星期淋成灰膏。③砂。砂子要求清洁，必要时应淘洗过筛。重力喷浆的砂子粒径为0．25～0．5mm；机械喷浆或喷射混凝土的砂子粒径为0．5～1．0mm，含土量不得超过5％，含水率以4～6％为宜。④混凝土粗骨料。采用纯净的卵石或碎石，最大粒径不得大于25mm，大于15mm的颗粒应控制在20％以下，片状或针状颗粒的含量（按重量计）不得超过15％。⑤水。不含有害杂质，清洁可饮，无侵蚀性的水，均可用于喷浆或喷射混凝土。禁止使用含酸、碱、油脂的水或污泥水、沼泽水等。水中如果含有SO″4，它能与水泥中的石灰质发生化学反应，产生石膏，在这一反应过程中，由于石膏体积增大所形成的张力能破坏已硬化的、具有一定强度的浆体保护层；另外，还会产生所谓杰瓦尔盐（3CaO·Al2O3·3CaSO4·nH2O），它在潮湿条件变化不定的情况下，其侵蚀的危害性是剧烈的。当水中SO″4离子的含量超过250mg／l时，在混凝土的孔洞中就会发生石膏结品。所以当水中SO″4离子的含量等于或大于该数值时，就认为是侵蚀性的水。水中游离CO2对含有石灰质的建筑材料也会产生破坏作用。当水中游离碳酸的含量超过了水中HCO′3相适应的数值时，超过部分的游离碳酸（称侵蚀性碳酸），能使不溶解的碳酸钙和碳酸镁变为可溶性的重碳酸盐，其化学反应如下：CaCO3＋CO2＋H2OCa（HCO3）2MgCO3＋CO2＋H2OMg（HCO3）23．配合比浆体配合比的选择直接影响到工程质量及其使用寿命。目前常用的浆体有两种：即纯水泥砂浆和水泥白灰砂浆。前者具有较高的强度；后者具有相当的强度和较好的和易性。究竟选用何种浆体，什么样的配合比为好，至今还没有理论的计算方法。自1955年以来，各山区铁路的路基养护工作者，对喷浆浆体的配合比，进行了大量的试验与实践，并取得宝贵的经验。如西安铁路分局二十多年来，曾对花岗岩，片麻岩、辉长岩、辉绿岩、石灰岩、砾岩、片岩、千枚岩、页岩、砂岩等300余处，各种不同岩石的风化2破碎岩质路堑边坡进行了喷浆防护，喷浆面积多达二十余万m。表3－5－7所列各种—850— 第三篇崩塌地质灾害综合防治浆体配合比是成功的。实践和室内试验证明，采用表中配合比的喷浆护坡，具有相当的强度，很强的固结力，良好的封闭性能。当喷浆厚度为15～20mm时，平均使用年限在10年以上，如果局部损坏后能进行及时修补的话，使用寿命还可以再延长数年。例如宝成线军师庙一朝天区间K320＋320～456，线路以挖方通过，右侧堑坡呈五级台阶式，每级台阶高5～7m，堑坡全高30～35m，坡度为1∶0．4～1∶0．5，基本岩层为志留纪灰绿色和褐黄色页岩，岩层产状要素NW35°L45°，覆盖层为砂粘土夹碎石（厚度为0．5～6m不等），边坡风化剥落严重，经常因风化剥落碎屑滚落于坡脚平台及侧沟内，影响排水，雨季导致流碴漫道；同时，由于风化不均形成探头，导致零星落石，危及行车安全。1964年四季度对该堑坡局部不稳定之处，采用浆砌片石支顶加固后，对整个坡面2666m2采用唢浆防护（其中1∶1∶6喷浆1496m2、1∶3喷浆850m2、1∶0．5∶5喷浆320m2），经过十个寒冬的考验，1∶1∶6和1∶3浆体护坡仍保持完好状态；1∶0．5∶5浆体护坡有局部损坏现象。表3－5－7喷浆（喷射混凝土）配合比及用料率2用料率（kg／m）配合比喷浆厚度浆体种类施工方法（重量比）（mm）水泥生石灰砂石子水速凝剂1∶313396．520机械纯水1∶49．53850．2420机械泥砂浆1∶38249．515～20重力水泥1∶1∶64．54．5271115～20重力白灰1∶0．5∶563301115～20重力砂浆1∶2∶93627815～20重力1∶2∶248．4混凝土～24．248．448．50．8830～50机械～72．61∶2∶3注①水泥砂浆和水泥白灰砂浆用料率为计算用量，不包括材料消耗。②混凝土材料用量根据《井巷喷射混凝土支护》规定。③速凝剂采用“红星一型”。④用水量不包括冲洗边坡及淋制白灰膏的用水。⑤生石灰淋制白灰膏后，其重量增加1．64倍。即每公斤纯净的生石灰，能淋制2．64kg熟石灰膏。—851— 第三篇崩塌地质灾害综合防治表3－5－8喷浆试件强度数位表平均强度配合比2砂浆种类试件数量（kg／cm）龄期（重量比）抗压抗压水泥砂浆1∶36108．228水泥白灰砂浆1∶1∶6655．828水泥白灰砂浆1∶0．5∶5645．028水泥砂浆1∶339．828水泥白灰砂浆1∶1∶6311．528水泥白灰砂浆1∶0．5∶534．528＃＃注采用400或500普通硅酸盐水泥。为了考证上述浆体配合比的性能，西安铁路分局曾对三种浆体进行了强度试验（表3－5－8）。实践和试验资料均表明，1∶3和1∶1∶6这两种浆休具有较好的性能，因为它不仅具有相当的抗压强度，而且具有一定的抗拉强度，这一点是很可贵的。如前所述，喷浆护坡的主要作用是隔水、隔湿，防止岩层表面风化剥落，因此它无需承受侧压力，故抗压强度对喷浆护坡来说并非关键因素；抗拉强度越大，抗裂性能越好，喷浆护坡的裂纹越少，使用寿命越长。1∶1∶6浆体与1∶3浆体相比较，除上述特点外，还可以节约水泥，降低成本，并具有较好的和易性，利于喷射等优点。综上所述，在白灰来源方便的情况下，推荐采用1∶1∶6浆体；在白灰来源困难的情况下，推荐采用1∶3浆体；喷浆面积较小，坡度较缓时，可采用表列其他几种比例的浆体。4．施工方法的选择机械喷浆是一种先进的施工方法，是今后的发展方向。它的优点是：喷出的浆体压力大，射程远，厚度大（可达30～40mm）而均匀，故所形成的封闭层密实度较大、强度较高。根据试验资料，采用1∶3的水泥砂浆，机械喷浆的抗压强度和抗拉强度分别比重力喷浆提高62％和2．6倍。因此采用同样的配合比，在相同厚度的情况下，机械喷浆所形成的防护层较重力喷浆所形成的防护层，其使用寿命长得多。同时采用机械喷浆还可以提高生产效率，减轻工人劳动强度。它的缺点是：需要成套的机具设备，操作较复杂，水灰比不易掌握，喷浆时砂浆回弹多，材料损耗大，成本较高。权衡利弊，机械喷浆特别适合于陡峻边坡（边坡坡度角大于75°）之大面积喷浆。—852— 第三篇崩塌地质灾害综合防治所谓重力喷浆，就是依靠喷浆桶与喷浆嘴之间的高差，借助于位能和浆体自重所形成的压力，把砂浆喷射出去。重力喷浆是目前路基养护单位广泛运用的一种施工方法，其优点是：工具设备简单，操作简便，造价较低，符合多快好省的原则。缺点是：掌握喷管者要有熟练的技术，否则喷浆护坡不易均匀，且易于堵塞皮管，影响工作。人工泼浆压力太小，工率太低，不易泼得均匀，不能保证质量，一般很少采用，只有边坡较缓，防护面积很小或大面积喷浆个别空白点之找补工作采用。5．施工注意事项（1）准备作业的工作量，约占全部喷浆工作量的40～50％以上，并且直接关系到生产效率的高低和工程质量的优劣，各种材料的数量及规格，应按规定要求事先准备就绪。如果采用水泥白灰砂浆时，应在使用前1～2星期淋制白灰膏。（2）清除喷浆坡面上的浮土、松石、杂草及树根等；对边坡局部不稳定之处进行清刷或支补加固；对较大的山体裂缝进行灌浆或构缝处理（一般用1∶3或1∶4的水泥砂浆构缝，为了提高构缝质量，应将裂缝壁的松散岩块凿除，用水冲洗后，涂上一层纯水泥浆再行构缝）；如果有地下水露头，应在露头处预留排水孔，并将水引走。使整个边坡达到稳定状态后，方能喷浆（或喷射混凝土）。（3）喷浆或喷射混凝土之前，用清水将坡面冲刷干净，湿润岩层表面，以确保喷浆体与岩层之间的良好粘结。（4）机械喷浆和喷射混凝土作业前应进行试喷，以调节适当的水灰比。水灰比过小时，浆体颜色变暗，出现干斑，且粉尘飞扬，回弹量大；水灰比过大时，所喷射的浆体护坡表面会出现起皱、拉毛、滑动或流淌现象；适中的水灰比，浆体呈粘糊状、表面光泽平整、骨料颁均匀、回弹量小。（5）喷浆或喷射混凝土的顺序为：自上而下进行，按地形条件和风向从左至右，或从右至左依次喷射。当第一遍喷射的浆体初凝后，再进行第二遍喷浆，依此喷射2～3遍便能达到15～20mm的厚度（指重力喷浆），喷射第三遍时应特别注意找补空白点和不均匀之处。如果采用机械喷射时，喷嘴最好垂直坡面喷射（最大偏斜角不宜超过15度），并与坡面保持一定的距离。（彩BSM—631和BSM—603喷射机时，其喷嘴距坡面的距离应分别保持在0．5～0．6m和1m左右为宜）。当喷射混凝土的厚度大于7cm时，宜分两次喷射。（6）喷浆层的厚度应力求均匀，最薄处不宜小于10mm，否则会影响喷浆护坡的使用使用年限。根据大量的调查和统计资料表明：当浆体护坡的厚度小于4～6mm时，使用年限将缩短一半以上（且局部损坏往往从这些薄弱点开始），一般喷浆后四年左右的时间便开始局部脱落。（7）为了防止堵塞，输料管的长度以不大于20～30m为宜。采用机械喷浆时，其工作压力为1．5～1．7kg／cm2；喷嘴供水压力为2．5kg／cm2，要比工作压力大5～10kPa，以保证水与干拌合料均匀混合。如果采用重力喷浆，拌浆桶与喷浆嘴之间的高差应大于—853— 第三篇崩塌地质灾害综合防治15m，用内径为25～32mm的胶皮管接通拌浆桶底部，借助于位能和浆体自重的压力，使浆体喷射到工作面上去。（8）当最后一次喷射的浆体达到初凝后（一般在喷射后2～3小时），即开始洒水养生，养生时间一般为7～10天。在初凝后的第一次喷水养生时，压力不宜过大，以防冲坏喷浆防护层表面。在养生过程中如果发现剥落、外鼓、裂纹、局部潮湿、色泽不均等不良现象，应分析原因，采取措施，进行修补，以防后患。（9）喷浆系高空作业，工作面一般都在线路两侧，与行车互相干扰，因此应注意行车与人身安全。特别是电气化区段，稍有不慎可能造成触电伤亡事故。喷浆工作的劳动保护应予以加强，防止浆体、水泥、白灰、尘土随呼吸道进入体内，影响人体健康。（10）喷浆（或喷射混凝土）工作以气候温暖，不冷不热的春、秋季为好（气温在10°～30℃之间的晴朗天气为喷浆的最佳气候）。0℃以下，35℃以上、雨天及刮大风的的天气都不宜进行喷浆或喷射混凝土工作。（11）浆体护坡应注意经常检查、养护、维修，特别是雨季、春融前后应注意检查护坡是否完好。发现局部损坏、长草、长树应及时清除，并进行修补；发现地下水，应在适当位置凿孔引流，防止病害扩大。这是确保浆体护坡的防护效能及延长其使用寿命不可缺少的工作。（二）锚杆铁丝网喷浆或锚杆铁丝网喷射混凝土防护1．适用条件凡适宜于喷浆（或喷射混凝土）防护的岩质边坡，当岩层风化破碎严重，节理发育，在破碎岩层较厚的情况下，如果继续风化，将导致坠石或小型崩塌，从而影响到整个边坡的稳定性。对于这种病害的整治，必须兼顾防护与加固的双重作用，而锚杆铁丝网喷浆（或锚杆铁丝网喷射混凝土），乃是达到上述目的的一种有效措施。与《喷浆或喷射混凝土防护》相比较，它具有较高的强度，较好的抗裂性能，能使坡面一定深度内的破碎岩层得以加强，并能承受少量的松散破碎体所产生的侧压力；与浆砌片石护坡或护墙相比较，由于它的厚度较薄，可以节约圬工量。因此它抵抗外荷的能力、封闭坡面的有效程度及其使用寿命，介于《喷浆或喷射混凝土防护》与《浆砌片石护坡或护墙防护》之间。锚杆铁丝网喷浆（或锚杆铁丝网喷射混凝土）防护的缺点是：需要钢材，施工麻烦，如果保证不了工程质量，往往达不到预期的效果；一旦遭到损坏维修困难。因此采用该种防护要慎重研究，只有在与其他防护类型相比较，有充分的技术经济依据时，方可采用。2．结构及材料要求（1）锚杆铁丝网喷浆（或锚杆铁丝网喷射混凝土）护坡的周边加固处理、顶部小型截水沟的设置、材料选择等等，均与《喷浆或喷射混凝土防护》同。—854— 第三篇崩塌地质灾害综合防治（2）锚杆锚固深度视边坡岩层的破碎程度及破碎层的厚度而定，一般锚固深度为0．5～1．0m（为了防止锚杆滑出，造成铁丝网浆体封闭层脱壳，锚杆必须置于较好的岩层面以下一定深度）。锚杆孔的深度应大于锚固深度20cm，并用1∶3的水泥砂浆固结，如图3－5－35所示。铁丝网的孔眼尺寸，一般采用20×20或25×25cm的方孔。锚杆的布置及预制铁丝网的拼接，如图3－5－36（a）、（b）所示。图3－5－34锚杆铁丝网喷浆图3－5－35锚杆、框条、（喷混凝土）护坡横断面砂浆、岩层结点大样图（3）喷浆厚度不少于3cm；喷射混凝土厚度不少于5cm。沿框条延伸方向每隔10～12．5m设一道伸缩缝，缝宽2cm，用沥青麻刀填塞，如图3－5－36（a）所示。图3－5－36（a）锚杆、框条、伸缩缝布置图图3－5－36（b）E点大样图—855— 第三篇崩塌地质灾害综合防治（4）水泥砂浆和混凝土的配合比，各种材料的规格及用料率见表3－5－9所载。表3－5－9每平方米锚杆铁丝网喷浆（或喷射混凝土）材料用量材料项目单位数量柜条架尺寸200×200cmm0．125锚杆Φ16～20T3圆钢筋框条架尺寸250×250cmm0．08框条架尺寸200×200cmm1．59框条架用Φ6T3圆钢筋框条架尺寸250×250cmm1．40网眼孔径20×20cmm9．9钢丝网用Φ2普通镀锌铁丝网眼孔径25×25mm7．7绑孔用Φ0．5～1．0普通铁丝m1．85＃400水泥kg13．6砂浆配合比1∶3砂m30．034砂（体积比）速凝剂kg0．4浆用＃400水泥kg10．2料砂浆配合比1∶4砂m30．034（体积比）速凝剂kg0．30＃410水泥kg24．5混3砂m0．03凝土用石子m30．03料速凝剂kg0．88注①速凝剂：采用“红星一型”（鸡西速凝剂厂生产），其掺入量按水泥重量的2．5～4．0％，加入速凝剂后，初凝时间一般为1～5分钟，终凝时间一般为7～10分钟。因此加入速凝剂的干拌料必须迅速使用。②水灰比：喷浆一般为0．45～0．60，喷射混凝土为0．35～0．42。—856— 第三篇崩塌地质灾害综合防治3．施工注意事项（1）锚杆的稳定与否，直接关系到铁丝网喷浆（或喷射混凝土）防护的效果及其使用寿命，因此要特别注意锚杆施工质量，确保锚固孔砂浆的固结力；力求喷浆（或喷射混凝土）封闭层厚度均匀，防止铁丝网及锚杆头外露。（2）其余施工注意事项与“喷浆或喷射混凝土防护”同。（三）抹面防护1．适用条件（1）对各种易于风化的软岩层（如泥质砂岩、页岩、千枚岩、泥质板岩等等）边坡，当岩层风化不甚严重时，可采用抹面防护的办法来防止这类岩质路堑边坡的风化剥落。（2）所防护的边坡，本身必须是稳定的，其坡面形状、陡度及平顺性不受限制。（3）所防护的边坡，必须是干燥、无地下水的岩质边坡。（4）土质和土夹石边坡，不宜采用抹面防护。2．结构要求（1）抹面防护层的厚度一般设计为3～7cm。（2）当防护坡而顶部以上有一定数量的汇水面积时，为为防止坡面水的冲刷，可在防护坡面顶缘外侧，设置一条小型截水沟，以拦截冲向坡面的地表水，如图6—9所示。图3－5－37抹面护坡（3）当防护坡面顶部以上的汇水面积很小时，抹面护坡顶部无需设置小型截水沟。但此时，抹面护坡的顶缘应与两侧的抹面层一样，从结构上予以加强，将其嵌入岩层内部的深度不得小于10cm，并与未防护的坡面衔接平顺，如图3－5－37（a）所示。（4）在软硬岩层相间的边坡上，如果对软岩层抹面防护时，在软硬岩层分界处，抹面防护层应嵌入岩层内至少10cm，并与未防护的硬岩层衔接平顺，如图3－5－37（b）—857— 第三篇崩塌地质灾害综合防治所示。（5）大面积抹面时，每隔10m左右设置一道伸缩缝，缝宽1～2cm，缝内用沥青麻刀填塞。3．配合比与材料选择（1）配合比常用抹面类型的浆体配合比及用料率见表3－5－10与表3－5－11。表3－5－10白灰炉渣浆抹面的配合比及用料率广州铁路局成都、西安兰使用单位州铁路局柳州工务段类底工务段底层厚底层厚1．5～2．0底层厚1．5～2．5cmcm1∶33．0～4．0cm1∶3～1∶41∶2．5～1∶3中层厚配合比（体积比）1．0～1．5石灰膏∶炉渣cm1∶2．5面层厚面层厚1．5～2．0cm面层厚2．0～3．0cm1∶2～1∶2．50．5～1．01∶2～1∶2．5cm1∶1．5抹面总厚度（cm）3～4．53～4．55～7生石灰（kg）11．312．420每3炉渣（m）0．050．050．10平方米纸筋（kg）0．720．701．0抹面材速凝剂（kg）卤水0．3青矾0．2青矾0．2料用量食盐（kg）1．0沥青（kg）0．3～0．5注①卤水浓度（30～50波美度）。②青矾：水＝1∶10。—858— 第三篇崩塌地质灾害综合防治表3－5－11水泥（白灰）砂浆抹面的配合比及用料率每平方米抹面材料用量抹面厚度材料名称单位（cm）1∶4（重量比）1∶2∶9（重量比）水泥砂浆水泥白灰砂浆39．004．00水泥4kg12．005．33515．006．6738．00生石灰4kg10．66513．34336．0036．00砂子4kg48．0047．97560．0060．03（2）材料选择①水泥、白灰、砂子及水的规格及技术要求与《喷浆或喷射混凝土防护》同。②炉渣。炉渣系高温处理品，有较高的活性，具有多孔性和表面粗糙性及易于和Ca（OH）2结合等特性。采用原煤燃烧的，纯净不含有害杂质的炉渣（如机车炉碴）为好，含炭量不宜超过5％（因为煤粒会影响碳化还原作用，同时有吸收水分后体积膨胀的特性而体积膨胀所产生的张力，足以导致抹面防护层发生龟裂）；粒径以3～4mm级配良好者为宜；含灰量不宜超过30％。③速凝剂。卤水、青矾均为抹面工程常用的速凝剂。卤水为提炼食盐后的副产品，主要成分为MgCl2和少量的CaCl2及其NaCl、KCl、H2BO3等，涂于浆体表面，能促进表层浆体硬化速度，增加早期强度，使其坚硬不易开裂。青矾（即Na2SO4等），具有上述相同的作用。没有卤水、青矾时，也可用食盐代替。④拉筋。常用的拉筋为纸筋（也可用麻筋或竹筋代替）。加入拉筋的作用在于增加抹面护坡的抗拉强度，防止或减少防护层开裂。如果采用竹筋或麻筋，其长度以3～10cm为宜（因为拉筋过短，拉力不足；拉筋过长，影响施工操作）。—859— 第三篇崩塌地质灾害综合防治⑤沥青。因为石油沥青的韧性较大，对气候的稳定性及耐火性较好，宜用于抹面工程。选用什么标号的石油沥青为宜？应视当地气温及工作条件而定。如果选用软化点过低的沥青，易于因受热而流淌；如果选用软化点过高的沥青，脆性较大，易于因冷却而开裂。在烈日照射下，岩石表面的温度高于大气温度。综上所述，用于抹面工程的石油沥青的软化点必须满足：T＝t＋⑽t＋t1（5－19）式中T———用于抹面工程的石油沥青的软化点（℃）；t———当地最高气温（℃）；⑽t———在t的照射下，岩石表面的温度与大气温度之差（℃）；t1———安全度，一般取t1＝1～2（℃）。＃＃＃＃实践经验及有关资料表明，道路石油沥青Ⅱ，Ⅲ及建筑石油沥青Ⅳ、V均可用于抹面工程。（四）捶面防护1．适用条件（1）捶面护坡适用于防治陡度为1∶0．3～1∶1（一般以不陡于1∶0．5为宜）的土质、土夹石及岩质路堑边坡，因地表水流的冲刷下渗而导致拉沟、局部小型溜坍、坡面零星落石以及风化剥落等路基病害。（2）软硬岩层互层的路堑边坡，可采用捶面护坡来防止软岩层的风化剥落。（3）所防护的边坡本身必须是稳定的（或经过整治达到稳定状态的）。有地下水的边坡不宜采用捶面防护（因目前采用的四合土或三合土捶面护坡的抗冻性差），否则将严重地影响使用寿命，还可能导致失败。2．结构要求（1）捶面护坡通常设计成等截面，其厚度为10～15cm（边坡较低时，可设计为8cm）；当边坡高度较大时，可将其刷成台阶形，仍采用等截面或设计为上薄下厚的不等截面。（2）当堑顶以上有一定数量的汇水面积时，为了防止坡面水冲刷捶面防护层，可在堑顶外缘设置一条20×20cm的小型截水沟，以拦截冲向防护坡面的地表水）。当堑顶以上的汇水面积较小时，一般不设顶部小型截水沟，但应将捶面护坡的顶部置于坡面顶缘以外30～50cm，凿槽嵌入坡面内不少于10cm，并与未防护的坡面衔接平顺，如图3－5－38所示。—860— 第三篇崩塌地质灾害综合防治图3－5－38捶面护坡（3）为了从结构上加强捶面护坡的边缘，一般将护坡两侧凿槽嵌入边坡内不小于10cm；并在坡脚1m高的范围内，设计一道厚度为0．3～0．4m的浆砌片石护裙带。（4）大面积的捶面护坡，每隔5～10m设置一道伸缩缝，缝宽1～2cm，缝内用沥青麻筋填塞。（5）为了加强大面积捶面护坡的稳定性，可采用骨架捶面，即净距每隔4～5m，设置一条宽0．6m，厚0．3～0．4m的浆砌片石骨架带，然后在骨架带之间采用捶面防护。3．配合比及材料选择（1）配合比目前用于捶面防护的浆体类型，一般采用四合土或三合土混合浆体。各地选用的材料及配合比多种多样，其中西安、南昌、广州铁路局，在长期的工程实践中，创造了质量较好的配合比。因为实践和试验资料证明，按表中配合比施工的捶面护坡，具有相当的抗压强度（如1∶1∶3∶9和1∶3∶6∶9四合土捶面护坡的抗压强度分别为309kPa和194kPa；1∶3∶7三合土捶面护坡的抗压强度为181kPa、良好的防护效果、较好的抗干湿循环及抗冲性能，唯抗冻性能较差。因此提高捶面质量，防止地表水渗入捶面护坡内部，对于延长捶面护坡使用寿命具有极为重要的意义。（2）材料选择与处理①水泥、白灰、砂子（粒径以0．25～0．5mm为宜）的规格及技术要求与《喷浆或喷射混凝土防护》同。②炉渣以原煤燃烧后，纯净不含有害杂质的炉渣较好，含碳量不宜超过5％（因为煤粒多了有碍浆体碳化还原作用，同时有吸收水分后体积膨胀的特性，而体积膨胀所产生的张力，足以导致捶面防护层发生龟裂），粒径以0．5～2mm级配良好者为宜，含灰量不宜超过30％。③粘土以不含腐植质的红粘土最好，无粘土时可用砂粘土代替。④水不含有害杂质，无侵蚀性的水均可使用。从水泥与水、白灰与水的化学反应可知，拌制四合土（或三合土）混合浆体之合理用水量，乃是保证浆体中的水泥和白灰，能得到足够的水分来进行水化作用。根据大量—861— 第三篇崩塌地质灾害综合防治的实践与试验资料研究表明，拌制四合土浆体（水泥∶白灰∶砂子∶炉渣）之实际净用水量，可采用下列公式计算：QB＝K′Q＋（K1·Q1＋K2Q2）K0－W（5－20）式中QB———拌制四合土混合浆体之净用水量（kg）；K′———与水泥标号有关的系数：＃500水泥K′＝0．3；＃400水泥K′＝0．1；300＃水泥K′＝0．57。Q———水泥重量（kg）；K1———每公斤生石灰淋制成灰膏后的含水量（kg），K1＝1．64kg；Q1———生石灰的重量（kg）；K2———取炉渣最大分子水容度的40％K2＝0．629×0．4＝0．25Q2———炉渣重量（kg）；K0———与气候有关的系数：炎热天气K0＝1～0．94；晴天K0＝0．94～0．90；阴天K0＝0．90～0．88。W———拌制四合土浆体时，各种材料本身含水量之和（kg）。采用三合土捶面时（水泥∶砂子∶炉渣），拌制三合土浆体之实际净用水量，按下列公式计算：Q′B＝K′Q＋（K2·Q2＋K3·Q3）K0－W′（5－21）式中Q′B———拌制三合土混合浆体之净用水量（kg）；K3———砂子最大分子水容度：粗砂（粒径为1．5m切）K3＝0．0157中砂（粒径为0．25～0．5mm）K3＝0．016细砂（粒径为0．1～0．25mm）K3＝0．0273Q3———干砂的重量（kg）；W′———拌制三合土浆体时，各种材料本身含水量之和（kg）。其余符号意义及计算单位见公式5－20有关说明。采用生石灰∶粘土∶砂子∶炉渣四合土浆体及石灰膏∶粘土∶炉渣三合土浆体捶面时，拌制上述混合浆体的适宜稠度，可用“捏团不散法”来检查，即将拌好的混合浆体，可用手捏成团，捏不出水，放手而不松散的程度为宜。各种配合比及用料率系指干材料的重量，实际上各种材料含有一定的水分，因此考—862— 第三篇崩塌地质灾害综合防治虑含水率时，每平方米捶面所需各种材料，较表列数量大。例如：选用表中1∶3∶6∶9捶面配合比，已测得炉渣含水率为10％、砂子含水率＃5％，采用400水泥，施工气候晴天，捶面厚度0．1m，白灰在使用前两星期已淋制成白灰膏，试求每平方米捶面所需各种材料的数量及净用水量？解从表6—13查得，每平方米捶面所需各种干材料数量为：400＃水泥12kg、生石灰36kg、砂子72kg、炉渣108kg。考虑含水率时，每平方米捶面实需各种材料：白灰膏Q′1＝2．64×36＝95kg水泥Q＝12kg砂子Q′3＝（1＋0．05）×72＝76kg炉渣Q′2＝（1＋0．1）×108＝119kg根据公式（6—2），拌制四合土浆体之净用水量QB为：QB＝K′Q＋（K1Q1＋K2Q2）K0－W＝0．71×12＋（1．64×36＋0．25×108）×0．92－（0．5×95＋0．05×76＋0．1×119）＝87．6－63．2＝24．4kg（五）浆砌四合土砖护坡1．适用条件四合土捶面护坡，由于材料配制、施工方法和结构上的缺点，往往出现毛裂、龟裂现象。这些裂纹的产生，影响了四合土护坡的使用寿命。针对以上缺点，经过反复实践，以预制四合土砖浆砌护坡代替四合土捶面，使这一问题得到了解决。这一施工方法的改革，提高了四合土护坡的工程质量（基本上克服了裂纹，特别是接头裂纹的缺陷）、缩小了养生面积、加快了工程进度、改善了劳动条件、延长了施工季节，从而发挥了捶面护坡的优点，克服了捶面护坡的缺点，延长了设备使用年限，取得了良好的技术经济效果。浆砌四合土砖护坡的适用条件、四合土砖的浆体配合比及材料选择与《四合土捶面防护》同。2．结构要求（1）四合土砖的结构尺寸，一般采用0．4×0．2×0．1m。（2）为了加强护坡下部，通常设计1m高、0．3m厚的50号浆砌片石坡脚护裙加强带，并将护坡两侧嵌入边坡内不小于10cm，且与未防护的坡面衔接平顺。（3）当土质边坡陡于1∶1，且护坡高度较大时，每隔3～5m将四合土砖立砌两层，以增加其稳定性（图3－5－39）。对于岩质边坡的大面积防护，以采用浆砌砖片石骨架四合土砖护坡为宜。—863— 第三篇崩塌地质灾害综合防治图3－5－39浆砌四合土砖护坡（4）沿线路方向每隔10～15m，设置一道伸缩缝，缝宽1～2cm，缝内用沥青麻筋塞紧。为了防止雨季护坡背面积水，上下左右每隔2～3m设置一个10cm见方的排水孔。—864—