1、 嶗山大平嵐危巖體崩塌災害應急治理 巖土工程勘察報告 目 錄 1 前言.1 1.1 區域背景.1 1.2 地質災害概況及危害情況.1 1.3 勘查目的任務.2 1.4 勘查依據.2 1.5 勘查工作方法及完成工作量.2 2 勘查區地質環境條件.4 2.1 地形地貌.4 2.2 地層巖性.4 2.3 地質構造.5 2.4 水文地質條件.7 3 嶗山大平嵐危巖特征.8 3.1 大平嵐危巖概述.8 3.2 危巖特征及穩定性監測現狀分析.8 4 危巖體穩定性評價.13 4.1 1 號危巖體穩定性分析評價（WY1）.13 4.2 2 號危巖體穩定性分析評價（WY2）.14 4.3 3 號危巖體穩定性分析

2、評價（WY3）.16 4.4 4 號危巖體穩定性分析評價（WY4）.17 5 危巖體治理措施.19 6 結論與建議.20 1 1 前言前言 1.1 區域背景 青島市嶗山區大平嵐位于伏鰲以東，青蛙石西側，北為龍潭瀑，南側為黃海，地處嶗山風景區內。嶗山屬中低山丘陵區,山勢陡峻,地形復雜,最高點嶗山主峰海拔1132.7 m。嶗山區域構造以NNE-NE向斷裂為主,附近主要有劈石口斷裂和王哥莊斷裂,均為壓扭性,以規模大、多期活動為特點,控制了區域近代地貌。嶗山區屬暖溫帶大陸型季風氣候區,因瀕臨黃海,受海洋氣候調節作用明顯。多年平均氣溫12.1 C,1 月份平均氣溫最低為-6.4 C,8 月份平均氣溫最高

3、為25.3 C,極端最低氣溫-20.5 C,極端最高氣溫36.9 C,最大凍土深度43 cm,凍融作用明顯。平均日照時數大于2500 h,平均霧日大于30d。多年平均降水量849.9 mm,最大日降雨量267.9mm,最大時降雨量64.1 mm,降水多集中在6-9 月份,約占全年降水量的70%。降水多以面狀地表徑流流失,極少滲入地下。附近無大的河流及水庫。1.2 地質災害概況及危害情況 根據青島市地質災害防治規劃（20052020 年），該區位于崩塌地質災害易發區。根據本次勘查資料，該區存在的主要地質災害類型為崩塌掉塊，其高約 32m，坡度很陡，坡角近于 90。局部地段坡角已成負角，頂部分布巨

4、石，穩定性極差。該區上部有全風化層的出現，下部以弱風化和中風化為主，上部塊體周圍已出現裂縫，切割巖體，隱患比較突出，危險隨時可能發生。根據崩塌及影響區實物指標調查結果，該區崩塌一旦發生，將嚴重危及 S212 省道以及嶗山風景區旅游沿線人員車輛（圖 1-1、圖 1-2），其中影響 212 省道路長 50m，直接經濟損失約 10 萬元，間接經濟損失 25 萬/日；威脅人員最多可達 100 多人，車輛 15輛。崩落的巨石可造成交通和通訊中斷,導致嶗山風景區道路的封閉。因此，通過防治措施比選，認為必須對大平嵐崩塌進行有效地治理，才能真正保護國家和人民生命財產的安全，盡可能減少經濟損失。2 圖 1-1

5、危巖體全貌 圖 1-2 崩塌危及省道及人員車輛 1.3 勘查目的任務 在充分搜集分析利用該崩塌區已有的地質及監測資料的基礎上，查明和研究以下問題：（1）查明危巖體所處的地質環境，包括地形地貌、地層巖性、坡體結構、地質構造、水文地質條件、工程地質條件等。（2）查明危巖體空間分布范圍及形態特征，研究危巖體的形成機制。（3）詳細調查危巖體分布、數量和變形破壞等情況，結合其所處地質環境中節理裂隙分布發育情況，預測危巖體的穩定性及其危害程度。（4）對設計的治理工程重點部位進行針對性的工程地質勘查，進一步繪出治理區大比例尺(1:200)的地形圖和工程地質測繪圖，為治理工程初步設計提供所需的工程地質資料。1

6、.4 勘查依據 巖土工程勘察規范（GB50021-2001）；國土資源部滑坡防治工程勘查規范(DZ/T0218-2006)；巖土工程技術規范（DB29-20-2000）；建筑邊坡工程技術規范（GB 50330-2002）；巖土工程勘察報告編制標準（CECS 99:98）。1.5 勘查工作方法及完成工作量 2012 年 7 月 16 日至 23 日，技術人員對大平嵐治理位置進行了詳細地踏勘，經過現場踏勘，在充分收集、分析現有資料的基礎上，綜合巖體破壞的特點，本次勘察手段以 3 工程地質測繪為主。地質點的平面定位及高程測量均采用全站儀進行，地質點的坐標及高程均為相對坐標及相對高差，配合計算機專業軟

7、件數字成圖。本次勘察完成工作量為：1：200 地形圖工程地質測繪圖及立面圖，調查點 140 個；橫向 1:100，縱向 1:500 工程地質剖面圖；編制巖土工程勘察報告一份。4 2 勘查勘查區地質環境條件區地質環境條件 2.1 地形地貌 勘查區所處地貌單元屬中低丘陵，地形起伏較大,溝谷切割強烈,因早期人工修路形成的巖質陡崖較多。山頂高程62m，坡底高程30m左右，相對高差3040m，上部坡度達80以上的陡崖，高程為50m左右，坡度極其陡峭；中部坡度較陡，高程在4050m之間，坡度在70 80；下部相對較緩，坡度在60 70。勘查區沿公路自西向東長約70m（見附圖1附圖3附圖4附圖5附圖6）。勘

8、查區山體頂部為北東向展布的馬鞍狀地形，高點有2個，測繪圖上呈下凹曲線排列。山頂植被較發育，南側陡崖為裸露的巖質邊坡，坡腳處為S212省道。西側高點高程54m，相對高差約10m。東側山頂高程最大為74m，相對高差一般1020m，坡腳處有擋土墻。北側山頂高程最大為80m左右，相對高差一般2030m（見附圖1）。危巖巖質邊坡位于 S212 省道上方，呈北東 90方向展布，長約 50m，坡度 6085（見附圖 1附圖 3附圖 4附圖 5附圖 6）。2.2 地層巖性 勘查區有巖漿巖大面積裸露，局部有第四紀殘坡積的礫石及砂土。巖漿巖形成于中生代燕山晚期,巖性為嶗山超單元太清宮單元中粗粒堿長花崗巖,呈青灰和

9、黃褐色，中粗粒結構，塊狀構造,質地較堅硬，出露巖體為中風化微風化花崗巖（圖 2-1，圖 2-2）。下部新鮮微風化基巖致密堅硬，主要礦物為長石石英和黑云母。勘查區巖性較單一，主坡體皆為中粗粒堿長花崗巖，只有局部坡腳處有第四紀殘坡積的礫石及砂土（圖 2-3）。圖 2-1 微風化花崗巖 圖 2-2 中風化花崗巖 圖 2-3 第四紀殘坡積礫石及砂土 5 2.3 地質構造 節理構造在勘察區內較為發育，是區內主要結構面之一。根據對區內主體巖質邊坡的節理進行統計，可分出東南、北東和北西三組優勢傾向，見表 2-1 和節理傾向傾角玫瑰花圖（圖 2-6）。其中北東向與北西向兩組裂隙在平面上組成“X”共軛節理，該兩

10、組節理對崩塌的發生發展具有控制作用（見附圖 2）。勘察區內主要發育有 42 條節理（表 2-1），貫穿整個邊坡的有 2 條大的橫向節理，產狀為 2124（圖 2-4）。節理主要為剪性節理，裂隙面平直光滑，延伸較遠，穩定性較差，裂隙一般呈閉合狀或充填有薄層泥狀物。除上述大的貫穿邊坡的節理組外，勘查區節理產狀具體分布特征為：0-17m：10 條節理，分別是 141 70，240 67，36 39，50 70，287 90，141 79，305 77，305 77，243 80，240 81，如圖 2-5(a)所示。17-43m：10 條節理，分別是 282 85，128 62，330 30，51

11、52，47 59，47 59，41 72，298 87，298 87，305 71，如圖 2-5(b)所示。43-50m：20 條節理，分別是 220 72，220 72，220 72，318 81，132 86，132 86，132 86，132 86，132 86，132 86，132 86，141 79，227 24，227 24，227 24，150 29，291 81，340 38，40 73，0 73，如圖 2-5(c)所示。圖 2-4 貫穿整個邊坡的橫向節理 21 24 6 (a)0-17m 主要節理 (b)17-43m 主要節理 (c)43-50m 主要節理 圖 2-5 大平嵐

12、勘查區局部節理發育情況 表 2-1 大平嵐治理點花崗巖中裂隙傾向統計表 方位間隔 裂隙條數 平均傾向 方位間隔 裂隙條數 平均傾向 0-9 10-19 20-29 30-39 40-49 50-59 60-69 70-79 80-89 90-99 100-109 110-119 120-129 130-139 140-149 150-159 160-169 170-179 0 0 2 1 5 2 0 0 0 0 0 0 1 7 3 1 0 0 0 0 21 36 43 50.5 0 0 0 0 0 0 128 132 141 159 0 0 180-189 190-199 200-209 21

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

14、玫瑰花圖 傾角玫瑰花圖 圖 2-6 勘查區域裂隙傾向傾角玫瑰花圖(3)(2)(1)7 2.4 水文地質條件 區內地下水按賦存介質的差異可分為第四系松散巖類孔隙水和塊狀巖類裂隙水兩類。松散巖類孔隙的含水層為坡殘積土，屬潛水型孔隙水，富水性貧乏，其補給來源主要為大氣降水，由于地形起伏較大且地勢較高，故其排泄條件良好，主要向坡腳滲透，補給區接近排泄區，循環途徑短，屬淺循環地下水。塊狀巖類裂隙水的含水地層為燕山晚期花崗巖帶，總體坡體部分屬潛水，因地勢較高，排泄條件良好，故其富水性屬貧乏。該類地下水的透水性和富水性取決于裂隙、孔隙發育程度，富水性不均勻，具有明顯的區段性，總體上富水性貧乏。補給來源主要為

15、大氣降水補給，并向附近低洼地段排泄，徑流途徑和循環途徑均較短。勘查區內地下水出露點見附圖 2。本區地下水位的變化與地下水的賦存形式及排泄、補給方式關系密切，由于大氣降水是地下水的主要補給來源，而每年的 49 月為本區的雨季，大氣降水豐沛，故該時段水位將明顯抬升，會有泉水大量流出，而在冬季因降水減少地下水位隨之下降，泉水流量變小。8 3 嶗山大平嵐嶗山大平嵐危巖特征危巖特征 3.1 大平嵐危巖概述 青島市嶗山區大平嵐位于伏鰲以東，青蛙石西側，北為龍潭瀑，南臨黃海，地處嶗山風景區內，地理坐標是東經1203905.28，北緯360738.27，212省道位于該區巖質邊坡下部。根據青島市地質災害防治規

16、劃（20052020年），該區位于崩塌地質災害易發區。據本次工程地質測繪，大平嵐共有危巖體4處（WY1-WY4）。根據地質環境條件和現場實地調查情況，分析后認為工作區內存在的主要地質災害類型為崩塌掉塊。根據現場勘測結果可知，其高約34m，坡度很陡，坡角近于90，局部地段坡角已成負角，頂部分布巨石，穩定性極差。危巖體主體位于212省道的北側，危巖體為微風化花崗巖，其下部為弱風化和中風化花崗巖。目前危巖體周圍已出現裂縫，寬度約1-5cm不等，切割巖體，隱患比較突出，危險隨時可能發生。3.2 危巖特征及穩定性監測現狀分析 3.2.1 危巖特征 根據踏勘和本次工程地質調查，大平嵐危巖帶共由 4 個危巖

17、體組成（圖 3-1），從西向東依次為（WY1）危巖 1、（WY2）危巖 2、（WY3）危巖 3、（WY4）危巖 4、（WY4），各危巖段特征見表 3-1。圖3-1 大平嵐危巖分布 9 表 3-1 倒掛牌危巖體統計表 編號 形態 規模(m3)受控裂隙產狀及特征 危害性 WY1 扇形體 46.7 危巖發育三組裂隙，產狀分別為141 70、227 24、40 73，裂縫寬約 2cm 左右。主要危害公路及路人安全 WY2 長方體 2.64 危巖發育三組裂隙，產狀分別為132 86、227 24、40 73。主要危害公路及路人安全 WY3 長方體 63.84 危巖發育三組裂隙，產狀分別為132 86、2

18、27 24、40 73。主要危害公路及路人安全 WY4 長方體 3.65 危巖發育三組裂隙，產狀分別為40 73、227 24、132 86，裂縫寬約 4cm 左右。主要危害公路及路人安全 3.2.2 危巖體穩定性監測現狀分析 根據勘查區內危巖體監測數據可知，目前 4 塊危巖體都有變形緩慢發生，均處于不穩定狀態。其中 2 號監測危巖體后壁開裂變形已達 10cm，完全與母巖體脫離，形成臨空向外傾斜的孤立塊體，如圖 3-2 所示。a 后壁開裂 b 孤立塊體 圖3-2 2 號監測危巖體后壁開裂形成孤立塊體 具體監測數據如圖 3-3圖 3-4 及表 3-2 所示，從所監測危巖體的變形數據來看并沒有出現

19、明顯的速率加快，但從累積變形量判斷，2 號監測危巖體現已處于臨界失穩狀態。10 2 號監測危巖體的墜落，直接威脅道路交通安全，見圖 3-5。圖3-3 2011-2012 年大平嵐監測危巖體變形速率 圖3-4 2011-2012 年大平嵐監測危巖體階段性累計發生變形量 圖3-5 2 號監測危巖體的墜落威脅道路交通安全 11 表 3-2.2011-2012 年大平嵐監測危巖體變形情況 變 形 2011年 2012年 1 月 2 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 變 形 速 率(mm/月)1#0.34 0.15

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

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

22、4 2.50 2.90 3.00 3.12 3.17 3.26 3.41 3.44 3.52 3.71 3.86 時 間 危 巖 12 相關研究表明，崩塌墜石具有突發性特征。當危巖體變形量累積到一定程度，可能突然發生墜落，此前可能未必出現變形速率明顯加快階段。2 號監測危巖體的墜落隨時有發生的可能。2 號監測危巖體的重量約 5 噸，其突發墜落會造成嚴重災害。建議對其采取清除或加固措施，避免突發墜落出現。13 4 危巖體穩定性評價危巖體穩定性評價 4.1 1 號危巖體穩定性分析評價（WY1）危巖體特征 位于大平嵐勘查區陡崖頂部左上方，分布高程 65.259.1m，相對高差約 6.1m，大小約為

23、6.1 6.1 0.6m3，規模 46.7m3。危巖體為中生代燕山晚期微風化花崗巖，順向坡。花崗巖體兩面臨空，形成危巖體，相對于道路高差約 40.1m。巖體中主要發育有 3 組裂隙，產狀分別為組 141 79、組 227 24、組 40 73，危巖受上述 3 組裂隙的切割，危巖體平面間形態呈扇形，危巖體位于其后部存在裂縫，寬度約 2cm 左右，與穩定巖體脫離，前部朝路方向突出，處于半懸空狀態；圖4-1 危巖體1（WY1）發育節理及立體圖 危巖體穩定性分析 危巖傾向與坡向相同，且其傾向小于坡面傾向，危巖體頂部向前傾，主要由3 組節理控制，據現場調查可知，目前危巖體 1（WY1）處于可能滑動狀態。

24、穩定性評價 通過室內赤平投影分析計算，危巖體 1（WY1）處于可能滑動狀態。節理節理 141792272440736.1m6.1m1.6mN1:2001#14 圖4-2 危巖體1（WY1）赤平投影穩定性分析圖 4.2 2 號危巖體穩定性分析評價（WY2）危巖體特征 位于大平嵐勘查區陡崖上的一傾斜臺階上方，分布高程 55.1455.94m，相對高差約5.5m，大小約為 5.5 0.8 0.6m3，規模 2.64m3。危巖體為中生代燕山晚期微風化花崗巖，巖體兩面臨空，形成危巖體，相對于道路高差約 36.1m。巖體中主要發育有 3 組裂隙，產狀分別為組 227 24、組 132 86、組 40 73

25、，危巖受上述 3 組裂隙的切割，危巖體空間形態呈長方體。由于巖體四周受結構面切割，危巖體本身已經脫離母體，受下部巖塊支撐，一旦下部巖塊受外部作用發生滑移，上部巖體將發生傾倒滾落，失穩方式為滑移-傾倒式。15 圖4-3 危巖體2（WY2）發育節理及立體圖 危巖體穩定性分析 危巖傾向與坡向相同，主要由3 組節理控制，據現場調查可知，目前危巖體 2（WY2）處于可能滑動狀態。穩定性評價 通過室內赤平投影分析計算，危巖體 2（WY2）處于可能滑動狀態。圖4-4 危巖體2（WY2）赤平投影穩定性分析圖 5.5m0.6m0.8mN407313286227241:2002#16 4.3 3 號危巖體穩定性分

26、析評價（WY3）危巖體特征 位于大平嵐勘查區陡崖中部，分布高程 47.254.2m，相對高差約 7.0m，大小約為7.0 5.7 1.6m3，規模 63.84m3。危巖體為中生代燕山晚期微風化花崗巖。花崗巖體三面臨空，形成危巖體，相對于道路高差約 28.2m。巖體中主要發育有 3 組裂隙，產狀分別為組 227 24、組 132 86、組 40 73，危巖受上述 3 組裂隙的切割，危巖體空間形態呈長方體，鑲在穩定巖體表面，距離地面高約 28.2m，裂縫寬度約為 4cm 左右，陡崖已形成負傾角，僅局部與穩定巖體相連，隨時有可能掉落。圖4-5 危巖體3（WY3）發育節理及立體圖 危巖體穩定性分析 危

27、巖傾向與坡向相同，且其傾向小于坡面傾向，主要由3 組節理控制，據現場調查可知，目前危巖體 3（WY3）處于可能滑動狀態。穩定性評價 通過室內赤平投影分析計算，危巖體 3（WY3）處于可能滑動狀態。1:2003#5.7mN1.6m7.0m40731328622724 17 圖4-6 危巖體3（WY3）赤平投影穩定性分析圖 4.4 4 號危巖體穩定性分析評價（WY4）危巖體特征 位于大平嵐勘查區陡崖上一傾斜臺階的右上方，分布高程 54.0255.96m，相對高差約 1.9m，大小約 1.9 1.2 1.6m3，規模 2.64m3。危巖體為中生代燕山晚期微風化花崗巖。花崗巖體兩面臨空，形成危巖體，相

28、對于道路高差約 35.02m。巖體中還主要發育有 3組裂隙，產狀分別為組 40 73、組 227 24、組 132 86，危危巖受上述 3組裂隙的切割，危巖體空間形態呈長方體。由于巖體四周受結構面切割，危巖體本身已經脫離母體，受下部巖塊支撐，一旦下部巖塊受外部作用發生滑移，上部巖體將發生傾倒滾落，失穩方式為滑移-傾倒式。18 圖4-7 危巖體4（WY4）發育節理及立體圖 危巖體穩定性分析 危巖傾向與坡向相同，主要由3 組節理控制，據現場調查可知，目前危巖體 4（WY4）處于穩定狀態。穩定性評價 通過室內赤平投影分析計算，危巖體 4（WY4）處于穩定狀態。圖4-8 危巖體4（WY4）赤平投影穩定

29、性分析圖 1.9m1.6m1.2m4#N407313286227241:200 19 5 危巖體危巖體治理治理措施措施 大平嵐危巖體治理采用主動網防護的治理方案，柔性主動網防護為主要的工程治理措施。大平嵐危巖體所在邊坡，坡面相對完整，分布有 4 塊較大的危巖體，其中 3#危巖體呈倒懸體存在，主動柔性網防護中，采用 SPIDER 網（GSR2A 型）防護系統對整體坡面加固，同時對 3#危巖體做特殊加強處理。SPIDER 柔性防護系統，是瑞士布魯克集團通過多年的研究和實踐活動，所開發研制出的一種新型防護系統。該系統主要包括 SPIDER 絞索網、系統錨固系統（錨桿與錨墊板）、支撐繩（邊界繩）、鋼絞

30、線錨桿及輔助錨固系統組成。對于巖質邊坡、孤石和松動的危巖來講，SPIDER 系統是一種高效能的防護手段，通過采用錨固和其它輔助加固構件這些有效的措施來保證邊坡的安全。SPIDER 系統采用帶錨墊板的預應力鋼筋錨桿，將專用 SPIDERG 鋼絞線網張緊固定覆蓋于邊坡上，適用于具有溜坍、崩塌、淺層滑動、風化剝落、危巖落石等潛在地質災害的巖石邊坡加固和防護，其具體防護效果。20 6 結論與建議結論與建議（1）青島市嶗山區大平嵐危巖所處地貌單元屬中低丘陵，地形起伏較大,溝谷切割強烈,巖質陡崖較多，坡度在 6080之間，其所在山體頂部為北東向展布的馬鞍狀地形。在此區域出露的嶗山超單元太清宮單元中粗粒堿長

31、花崗巖，局部坡腳處有第四紀殘坡積的礫石及砂土。裂隙構造在勘查區內較發育，東南、北東和北西三組為優勢傾向。基巖面處有地下水出露。（2）勘查區發育有 4 處危巖體。1 號危巖體的大小約為 6.1 6.1 0.6m3，規模 46.7m3，2 號危巖體的大小約為 5.5 0.8 0.6m3，規模 2.64m3，3 號危巖體的大小約為7.0 5.7 1.6m3，規模 63.84m3，4 號危巖體的大小約 1.9 1.2 1.6m3，規模 2.64m3。危巖體由多組節理切割而成，監測數據表明 2 號危巖體已處于臨界失穩狀態。由赤平投影分析計算表明，1 號危巖體處于可能滑動狀態，2 號危巖體可能滑動狀態，3 號危巖體處于可能滑動狀態，4 號危巖體處于穩定狀態。由此可知 1 號2 號和 3 號都存在失穩的可能行，由于崩塌墜石的突發性特征，應采取一定的治理措施。（3）建議對大平嵐危巖體采用柔性主動防護網進行治理，通過采用錨固和其它輔助加固構件這些有效的措施來保證邊坡的安全。21 附圖 1：中節能建設工程設計院有限公司青島分公司 22 附圖 2：23 附圖 3：24 附圖 4：25 附圖 5：26 附圖 6：