前言
环境边坡指位于工程边坡开挖开口线之外的,在自然营力作用或人为作用下,一旦失稳可能会对工程或人员构成威胁的、具有一定倾斜度地形的地质体。即,它是自然边坡的一部分,在自然条件下及人类工程振动等作用下,在工程边坡范围之外、可能发生落石、崩塌、滑坡等地质灾害,进而造成其下人员伤亡和财产损失的边坡。从自然边坡中划分出环境边坡,是为了区别一般意义上的自然边坡,突出工程边坡周边边坡的重要性和潜在危险性,扩展边坡概念,修正边坡的勘察、设计和管理理念,达到减灾防灾的目的。
我国西南地区深山峡谷遍布,地形地质条件复杂,内、外地质营力活跃,边坡变形破坏模式、机制复杂多样。随着我国水电建设事业的发展,在地质条件复杂的深切峡谷地区修建水电站,涉及的环境边坡问题越来越多。环境边坡在长期风化、卸荷的作用下,形成广泛分布的危岩体。尤其是部分危岩体,高悬于枢纽建筑物上空,哪怕是很小范围的自然因素(如降雨、渐进性的风化等)和工程因素都会导致失稳,对施工和运行期的枢纽区建筑物带来极大的威胁,甚至造成灾难性的后果。为此,对环境边坡危岩体的稳定性进行勘察和分析评价是十分必要的。
自2010年以来,中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司联合成都理工大学、中国地质大学(武汉)和四川大学等高校,开展了 以“水电水利工程环境边坡危岩体勘察关键技术研究”为课题的科技项目研究,取得了丰硕的成果。本书是对该科技项目研究成果的一次系统总结。
本书由张世殊等多位长期从事水电工程地质勘察的同志合作撰写。全书共7章:第1章论述了环境边坡的概念、范围、分类,环境边坡的危险源及失稳模式。第2章论述了危岩体发育的主要影响因素,危岩体的分类,危岩体控制性结构面的形成以及危岩体失稳破坏地质力学模式和诱发作用机制。第3章介绍了危岩体勘察技术和方法,具体对工程地质测绘、三维激光扫描、近景摄影测量、航测与遥感、工程地质勘探以及岩土试验与测试等多种技术方法的使用和适用条件作了阐述。第4章论述了危岩体稳定性与危害程度,分别从危岩体的边界条件、组合模式与失稳破坏模式、参数选择及荷载组合选取进行了论述,介绍了危岩体稳定性分析方法,进而阐释了危岩体稳定性评价级别。在论述危岩体稳定性的基础上,对危岩体危害程度及危害程度分级进行了系统论述。第5章论述了危岩体防治措施。在滚石运动学和动力学研究基础上,提出了危岩体防治基本原则,介绍了危岩体被动防护新措施,论述了危岩体主、被动及综合防治措施。第6章介绍了环境边坡危岩体勘察实例,分别以双江口、猴子岩、长河坝、两河口、锦屏一级和溪洛渡水电工程为例,详细介绍了各工程环境边坡危岩体勘察治理情况。第7章对全书进行了总结。其中,第1章、第2章由张世殊撰写,第3章由裴向军、董秀军、张世殊撰写,第4章由冉从彦撰写,第5章由裴向军、冉从彦、董秀军撰写,第6章由胡金山、袁国庆、王金生、雷生强、吴章雷、邹国庆、田雄等撰写,第7章由张世殊撰写。
在本书撰写过程中,中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司的领导以及院地质处、科技质量部、技术管理委员会等相关部门给予了大力帮助,在此表示诚挚感谢!本书在撰写过程中还得到了双江口、猴子岩、长河坝、两河口、锦屏一级和溪洛渡水电工程建设单位的关心和帮助,在此一并致谢!
衷心感谢黄润秋教授在百忙中为本书作序。
由于水平有限,书中不妥或错误之处在所难免,恳请读者批评指正!
作 者
2014年7月