该区边坡高度h=200 m,斜坡坡度α=35°,根据专家经验评判和实际情况确定f=0. 4,重力加速度g=9. 8(m/s2)。经计算,崩塌体沿斜坡运动的速度为51. 3 m/s,崩塌体的弹跳抛射角β=57. 9°,坡面破碎岩体崩落后的平均弹跳距离为94. 2 m。为增大安全系数,将其影响范围扩大为100m。 4.1. 1. 3 崩塌危险性预测结果
危岩体下部地段,坡面相对较陡,危岩体稳定性较差,持续强降雨、地震过程中易产生崩塌地质灾害,距危岩体下面100m范围内为崩塌的影响范围,黄山前村最近的居民距危岩体仅为70m,正好处于崩塌影响范围内,地质灾害危险性为中等,危害性相对较大,应该采取工程治理措施,以消除或避免其危害。
4.1.2 地质灾害治理方案
对该危岩体的治理宜从2方面着手:一方面是防止其向坡下方倾倒,另一方面是防止1, 2号危岩体下部的接触面(即节理面)继续遭受风化剥蚀。因此应将1号危岩体采用静态爆破,削去其上面部分作为下部的填充原料,东北空隙处封堵加固, 2号危岩体前部支挡的治理措施。
（1）首先对1号危岩体上部约1/2部分按由上至下的顺序进行静态爆破削尖处理,用作1, 2号危岩体下部支护的原材料,静态爆破石方量为250m3。
静态爆破施工方法如下:
在对1号危岩体进行静态爆破时,应通过自上而下、台阶式逐层爆破清除。每层爆破层厚度应控制在100 cm以内,每层爆破后,将碎石消除干净,再进行下一层爆破,直到全部消除。
静态爆破的工艺流程为:钻孔—配置静态爆破剂—拌制破碎剂—灌注—开裂—小风镐破碎—清理。
(2)在1号危岩体前部悬空部位构筑浆砌石阻挡墙,此墙高设计2m,平均宽2. 3m,长13m(三角碶形体),每约70cm留有宽度为10～20 cm、深度不小于0. 3m的覆土沟槽,将来覆土种土著草、攀爬植物,以与周围环境协调一致,墙内嵌入3排垂直锚筋,采用Φ20罗纹钢,锚筋行距及间距50 cm,凿岩机钻孔,锚入基岩0. 5m,平均筋长1. 0m,采用Ⅰ级钢筋(即Q235光圆钢筋)做箍筋,以绑扎法分别将各排垂直锚筋连接起来,注浆后与上部的空间一起浇铸,浇铸体积30m。
在2号危岩体下部悬空部位构筑浆砌石阻挡墙,设计墙高2m,平均宽1. 5m,
3
长5. 5m,每约70cm留有宽度为10～20 cm、深度不小于0. 3 m的覆土沟槽,将来覆土种土著草、攀爬植物,以与周围环境协调一致,墙内嵌入2排垂直锚筋,采用Φ20罗纹钢,锚筋行距及间距50 cm,凿岩机钻孔,锚入基岩0.5m,平均筋长1.0 m,采用Ⅰ级钢筋(即Q235光圆钢筋)做箍筋,采用绑扎法分别将各排垂直锚 筋连接起来,注浆后与上部的空间一起浇铸,浇铸体积8.5m3。
(3)为防止1号危岩体下部接触的节理面继续冲刷剥蚀,在清除其风化残积层并出现新鲜岩石后,采用水泥将未接触的空隙均予以浇铸封堵。尤其是在危岩体接触面的上部及其四周构筑不低于20 cm的水泥防护墙,以防止流水进入接触带的节理中,引起新的风化和剥蚀。
此处灾害点因处于陡坡之上,坡下至崩塌危石处并无任何道路,施工难度很大,治理施工前应采取必要的提前处理措施。
4.2 滑坡灾害点危险性分析与治理方案
西九水滑坡灾害点位于青岛市崂山区沙子口街道办事处西九水社区南九水河东岸。滑坡体坡度75°,平均坡向280°,平均坡高13. 5m,宽度70m,体积约14 000 m3,规模等级为小型。滑体为残坡积物,结构零乱,碎石含量50%, 2007年8月发生滑坡,挤压堵塞南九水河,威胁西九水社区村民安全。
4.2.1 地质灾害危险性分析
滑坡体大部分为第四系松散坡积物,由大小不一的砾石和砂土组成,结构松散,极易滑塌。尤其是在坡积物与基岩的接触面上,有地下水润滑更易整体滑动,形成滑坡。坡体表层有被洪水冲刷以及土体滑塌的痕迹,致使原本生长的灌木丛变形、歪斜。由于灾害点下部为一条河,造成坡脚浸润,破坏了滑坡体的坡脚稳定性,加之雨季河中洪水的冲刷,导致了地质灾害的发生。如不尽早采取治理措施,滑塌的范围会进一步加大,严重破坏当地的自然环境和人居环境。 4.2.1.1 滑坡稳定性分析
此处滑坡主要是雨水冲刷、底部河水淘蚀作用所致,坡面冲刷、底部淘蚀作用越强,滑坡越易发生。
4.2.1.2 坡面地表排水流量的确定
该区最大暴雨强度为11. 16mm/h,汇水面积为0.12km,则地表水最大汇流量为0. 38m/s。
4.2.1.3 滑坡危险性预测结果
3
2
滑坡体上部为雨水冲刷,下部地段为河水淘蚀,稳定性较差,持续强降雨过程中易产生滑坡地质灾害,阻塞河道后,河水改道对西九水河村民造成生命财产安全威胁,地质灾害危险性为中等,危害性相对较大,应该采取工程治理措施,以消除或避免其危害。
4.2.2 地质灾害治理方案
该地质灾害隐患点处于河边地段,上部北边地段已采取护坡措施,下部部分地段基岩出露,为持力层,按照环境协调、安全性、永久性、经济性的原则,宜采取挡土护坡、工程排水等工程治理措施。
治理方案设计从两方面入手:一是首先清理滑坡体堆积物,自顶部修筑一条导水渠,将水引致坡下的河中疏通导水通道,恢复植被,从根本上防止雨水冲刷堆积体而引起滑动;二是在坡脚处清理堆积物至基岩面,修筑一条挡土墙。
根据设计原则,在山体的两侧和顶部基岩出露处修建导水渠,顶部截水沟导流上面的流水,通过导水渠,将水引入坡底的河流中。该工程预计建设导水渠长20m,浆砌石量约为50m3,清理开挖土石量约80m3。
导水渠由毛石整砌而成,厚度30 cm,断面不小于4m2,呈倒梯形,砂浆抹面,以能彻底阻止雨水下渗的问题。
挡土墙由毛石整砌,用42.5MPa普通硅酸岩水泥缝接。地上5m,下至基岩,地下部分为1m,墙厚1m,长70m,砌筑石方量450m。要求建筑在新鲜的花岗岩基岩上,由于上部滑坡规模不大,且土体为松散堆积物;下部即是河床,对人的生命和财产安全威胁相对较小,故不需要锚固钢筋。清理开挖土石方70m3,在挡土墙上预留Φ=10cm、间隔为1m的排水孔,以及时排出坡体中渗入的雨水。
导水渠应先清理原有的松散物,采用相对坚硬的底层做基础,坡面采用水泥砂浆抹面,以使排水尽量顺畅。挡土墙采取基坑开挖、地下地上砌筑(留排水孔)、水泥砂浆抹面。
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4.3 泥石流灾害点危险性分析与治理方案
荆条涧泥石流灾害隐患位于沙子口办事处大河东北的荆条涧内。整个荆条涧呈“V”形谷,即为泥石流的流通区,乱石杂陈,坡降达10°。在其上游即为近崂山主峰的悬崖。并因向源侵蚀而形成了漏斗状地形。构成了泥石流的形成区。在荆条涧沟口处,泥石流已形成了扇状的堆积区,堆积物大小不一,毫无分选,大的可达数十立方米,小的也有数米及小于1m的砂石,
谷口扇地切割深度较大,堆积的结构松散,在强降水条件下,极易再次发生泥石流灾害(以水石流为主),威胁建于堆积扇形地上的奶牛场和沟口外的民房的安全,亟待治理。
4.3.1 地质灾害危险性分析
4.3.1.1 泥石流易发性分析
此处泥石流主要是雨水冲刷、山洪暴发冲刷河道所致,坡面冲刷、底部掏蚀作用越强,泥石流越易发生。 4.3.1.2 坡面地表排水流量的确定
由于无流域实测资料,该设计中地表水汇流量按中国公路科学研究所提出的经验公式计算。
Qp=SpF
式中:Qp—地表水汇流量(m3/s); Sp—降雨强度(mm/h);
F—汇水面积(km2)。
该区最大暴雨强度为11. 16mm/h,汇水面积为1.25km,则地表水最大汇流量为3. 875m3/s。
5.3.1.3 泥石流危险性预测结果
泥石流形成区为山体风化产物,物源丰富,持续强降雨过程中易产生泥石流地质灾害,对沟两侧村民造成生命财产安全威胁,地质灾害危险性为中等,危害性相对较大,应该采取工程治理措施,以消除或避免其危害。
2
4.3.2 地质灾害治理方案
4.3.2.1 水力计算公式的选择
该区山洪水为急流。水流进入陡坡导水渠后由于水流加速而产生水面落差,水面降落段的长度与坡度有关。如果陡坡长度足够大,降水曲线将在陡坡上结束。降水曲线长度可按明沟渐变流公式计算:
2
P
l= P2+
tang式中:P—陡坡段总落差(m);
tgα—陡坡的坡度(比降)。
设计中暂不考虑紊流情况,水力要素的计算选取明沟均匀流的基本公式进行
计算:
Q=WC Ri
式中:Q—过流量(m3/s);
R—水力半径(m); i—水力坡度; W—过水断面面积(m);
C—流速系数(m/s),采用满宁公式计算:
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C=R6 n式中:n为糙率。该规划导水渠排水工程采用浆砌石沟道,取n=0.025。 对于梯形过水断面:
W = (b+mh)h
式中:m=ctgα为边坡系数,对于矩形沟道m=0。
该规划暂不考虑沟道的冲淤问题,不设计人工方法增加陡坡糙率。导水渠过水断面采用梯形断面,沟底不设计加糙处理。根据以上公式计算,该沟应做三级建坝设计,其长度,由上游至下游分别为: 25m, 35m, 38m。 4.3.2.2 设计方案
由于荆条涧是一典型“V”型沟谷,拟采用泥石流的通常治理方法,即先清淤再分段
修建阻挡坝的方法。根据沟涧内的具体地形情况,作三级建坝设计,其长度,由上游至下游分别为: 25m, 35m, 38m。阻挡坝应建于基岩之上,因而坝址应清除洪积物至花岗基岩面,
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并钻进锚孔,孔距5 m。锚孔深0.1～1m,锚筋用Φ20罗纹钢,与阻挡坝的坝体整体现浇砼,以增加抗泥石流冲击强度。阻挡坝坝体宽2m,至上部露出地面后逐渐缩至坝顶成1m。整个坝体应在纵向每隔2m,在竖向每隔1m建一渗水孔,坝体现浇用42.5MPa普通硅酸岩水泥。
5对崂山区主要地质灾害类型综合防治的建议
地质灾害防治工作，应当坚持“预防为主、避让与治理相结合”和“全面规划、突出重点”的原则。严格实施《地质灾害防治条例》、《山东省地质环境保护条例》、省、市地质灾害防治规划和《青岛市突发地质灾害应急预案》，不断提高防灾水