链子崖危岩体防治工程效果评价
(中国地质调查局水文地质工程地质技术与方法研究所，河北保定，071051)
长江三峡链子崖危岩体防治工程于1995开工，于1999年8月竣工。经过施工阶段和竣工后的应力调整，危岩体逐渐趋于新的稳定，危岩体的安全性有了很大提高，防治工程的效果越来越明显。摘要:通过对链子崖危岩体防治前后监测数据的分析对比，评价了危岩体的稳定性，预测了危岩体的变形趋势，并对工程治理效果进行了初步评价。
关键词:链子崖危岩体防治工程效果评价
1概述
地质调查1.1
长江三峡链子崖危岩体位于湖北省秭归县屈原镇(原新滩镇)，与黄崖老崩体、新滩滑坡区等隐患区共同构成长江西陵峡隐患区。莲子崖危岩体北端危岩高100多米，俯瞰长江。一般呈南北向分布，与长江呈60 ~ 700°斜交，南高北低，北宽南窄。崖顶向西北倾斜，坡角20° ~ 30°，分布高程由南向500m降低至北河180m。危岩体由下二叠统栖霞组灰岩夹几层薄灰岩和页岩，以及其下厚1.6 ~ 4.2m的马鞍山组煤层组成。危岩中有30多条宽而大的裂隙。山体被切割成大小不一的三个危岩区，第一个区为t0-t6煤层段；ⅱ区为T7煤层；ⅲ区为煤层段T8-T12。
1.2项目概况
链子崖危岩体防治工程始于1994+10月，整个系统主要由T0-T12结合段地表排水工程、T8-T12结合段煤巷承重抗滑枢纽工程、“50000方”、“7000方”锚索工程、猴子岭防冲拦石坝工程组成。防治的重点是T8-T12结合段(250万m2)的危岩。承重抗滑重点工程和锚索工程两大主体工程于1995年5月开工，分别于1997年8月和1999年8月竣工，标志着1999年8月危岩体防治工程施工部分结束，随后全面转入防治工程效果监测阶段。
1.3监控系统概述
链子崖危岩体监测系统是在20世纪70年代逐步建立起来的。到防治工程结束时，形成了监测手段多样、数据自动采集和处理的立体监测体系，包括:
岩石表面(1) 30个绝对位移监测点(地球形变)；
(2)裂缝相对位移自动监测26点和39点；
(3)水平孔多点位移计三点自动监测11点；
(4)预应力锚索测力计9个监测点；
(5)承载抗滑关键岩体应力监测点41；
(6)5处岩体深部位移监测(钻孔测斜仪)；
(7)中央处理室位于1，可24小时采集处理监控数据。目前，上述监控设备运行正常。
图1链子崖危岩体裂隙分布及承重抗滑工程布置图
1.承重防滑键；2.表面裂纹；3.平硐入口；4.深层位移监测钻井
2施工前危岩变形
2.1t8-T9煤层段
根据1978 ~ 1994监测资料，危岩体处理前，崖顶岩体向NW方向蠕动，即一般沿地层移动。其中，东部向N17 W水平移动1.2mm/a，下沉0.9mm/a；地表中西部向NW方向水平位移0.7 ~ 2.5毫米/年，沉降0.4 ~ 0.9毫米/年；T9崖节理南侧岩体向北北东向位移，水平位移2.3mm/a(见表1)。
表1链子崖T8-T9节理岩体处理上年平均位移表。
2.2 T9-T11煤层段
长期以来，T9-T11节理中的岩块一直呈北北西向—北北东向运动，蠕动不均匀。根据1978 ~ 1994绝对位移监测资料，东部崖顶以1.4 ~ 1.7 mm的速率向北北西向位移，中西部崖顶岩体以1.6 ~ 1.9mm/a的速率向北纬22 ~ 29°移动，下沉0.6 ~ 0.7东部崖下岩体以1.8 ~ 2.0 mm/a的速率近N向位移(见表2)。
表2链子崖T9-T11节理岩体处理上年平均位移规模
2.3英寸7000平方英寸的滑动机身
长期以来，“7000方”面滑体一直以R402为滑面向NW方向滑动。根据S7点监测资料，1995之前，R402沿线软层逐渐向N30°~ 45° W偏移，速率34.36mm/a，滑移角30°，与岩层产状基本一致(岩层倾角27° ~ 35°)。
2.4“50，000平方”岩体
从1978到1995，崖顶G上的点向N20 W方向移动，速度为1.5mm/a，下沉量为0.7mm/a，F/H=1/0.47。说明处理前“五万方”的变形特征是沿岩层蠕动，并伴有下沉。
2.5雷击石滑动体
1978 ~ 1995结束时，雷击滑动体以1.6 ~ 2.0 mm/a (T801和T802点)的速率向NW方向偏移。
可以看出，工程建设前，绝壁以上岩体和T8-T12结合段“七千方”、“霹雳”滑体主要为NW向的顺层滑移变形，而绝壁以下岩体向长江方向位移。
3.工程施工后危岩体的变形
3.1t8-T9煤层段
根据1997 ~ 2003年监测资料(见表3)，危岩体治理后，T8-T9节理段岩体崖顶东部水平位移由治理前的2.5mm/a下降到2003年的2.0mm/a(t 81点)，沉降由治理前的0.9mm/a下降到2003年的0.4 mm。西部地区水平位移由治理前的0.7 ~ 1.8 mm/a下降到2003年的0.6 ~ 1.1 mm/a，沉降由治理前的0 ~ 0.4 mm/a下降到2003年的0 ~ 0.2mm/a(T82、T83点)。变形方向由处理前的NW向变为NE向；崖下T9节理南侧岩体由NNE向SW方向移动，水平位移由治理前的2.3mm/a降至2003年的0.8 ~ 1.7mm/a(t9x 1，较低点)。
岩体变形趋于稳定(见图2、图3、图4)，说明防治工程已见成效。
图2 T8-T9煤层段T81的年变化-时间曲线。
相对位移监测数据(见表4)也表明，危岩体处理后，经过应力调整后，岩体变形趋于相对稳定。
图3 T8-T9煤层段T83点年变化-时间曲线
图4 T8-T9煤层段T82点年变化-时间曲线
表3 T8-T9节理段岩体处理前后绝对位移监测点年变化表
表4 T8-T9节理段岩体相对位移年变化表
3.2 T9-T11煤层段
根据多年绝对位移监测资料，T9-T11断裂段岩块在处理前一直呈NNW—NNE向运动，蠕动不均匀。治理后绝对位移监测数据(见表5)显示，该断裂段崖顶岩块水平位移由治理前的1.4 ~ 1.9 mm/a减小到2000mm/a。沉降由治理前的0.5 ~ 0.8 mm/a下降到2003年的0.1 ~ 0.5 mm/a，变形方向基本为NNE-NE-NS。崖下岩体由近N向北北东向和北东向位移，位移由治理前的1.8 ~ 2.0 mm/a下降到2003年的1.3 ~ 1.7mm/a(B点，T9x2)。
图5 T9-t 11煤层B点年变化-时间曲线。
表5 T9-t 11裂隙岩体处理前后绝对位移监测点年变化表
该断裂区岩体处理后，位移、变形、沉降逐渐减小，且低于多年平均位移速率，均小于逐点误差，变形趋势已基本稳定(见图5、图6)，说明岩体位移变形不明显，防治工程已见成效。
图6t9-t11煤层断面f点年变化-时间曲线。
3.3英寸7000平方英寸的滑动机身
长期以来，“7000方”面滑体一直以R402为滑面向NW方向滑动。根据绝对位移监测数据(见表6)，在“7000立方米”滑体锚固工程加固后，岩体沿锚索拉力方向发生位移，随后该方向位移逐渐减小，由治理前的4.9mm/a降至2003年(S7点)的65438±0.3mm/a，变形趋势(见图7)已基本接近相对稳定状态。这说明防治工程是有效的。
表6治理前后“7000方”滑体位移年变化规模
地质灾害调查与监测技术方法论文集
图7 S7点“7000立方米”滑体年变化-时间曲线。
对“7000方”滑坡体治理后相对位移监测数据(见表7)的分析表明，岩体变形趋于稳定，表明防治工程取得了成效。
表7“7000方”滑体治理后相对位移监测点年变化尺度
3.4“50，000平方”岩体
“五万方”危岩体经历了NW向(施工前)顺层滑移、SE向运动、然后SE向和SW向缓慢位移的过程，位移从大到危岩体逐渐趋于稳定(见表8)。锚索工程施工后，“五万方”岩体向有利于岩体稳定的方向位移，变形逐渐趋于稳定。以崖顶G点为例，治理前多年平均水平位移为65438±0.5mm/a，2003年为0.8mm/a，治理前沉降为0.7 mm/a，2003年该点无垂直变形(见图8)。其他监测点的变形与g点相似。
锚索测力计的监测也反映了上述变形现象(见图9，图10，表9)。1996、1997危岩体经锚索加固锁定后，锚索锁定力逐渐减小(测力仪年变量为负值，绝对值越来越小)，表明危岩体向锚固力方向发生位移，位移变化量由。在1999期间，锚索测力计的年变量多为正值，显示了锚索持力的特征，与位移监测显示的岩体变形现象一致。通过近几年的监测数据，岩体应力得到了重新调整，趋于相对稳定状态，说明锚固工程的有效性得到了发挥。
表8“50000平方”绝对位移监测点年变化规模
图8“50000平方”危岩体g点年变化-时间曲线
图9“5万平方”危岩体锚索测力计监测数据-时间曲线
图10“5万立方米”危岩体锚索测力计位移-时间曲线
表9锚索测力计监测年变化统计表
相对位移监测数据(见表10和图11)表明，由于治理后防治工程的有效性，危岩体变形已趋于相对稳定。
表10“五万方”危岩体相对位移监测点年变化表
图11“五万方”危岩体裂隙相对位移历时曲线
3.5雷击石滑动体
雷击石滑动体位移由治理前的1.6 ~ 2.0 mm/a下降到治理后2002年的0.6 ~ 1.7 mm/a(见表11) (T801和T802分)，变形逐渐减小，相对稳定。
表11雷击滑体绝对位移监测点年变化表(T801，T802)
从监测数据分析可以看出，防治前后危岩体变形趋势明显减缓，趋于相对稳定，说明防治工程是有效的，有效地遏制了危岩体向不利于岩体稳定的方向变形。
4效果评估
以上分析表明，防治工程完成后，T8-T9裂隙岩体、T9-T11裂隙岩体、“7000立方米”岩体、“50000立方米”岩体、雷击裂隙岩体位移变形不明显；块体之间无明显位移和变形。从变形趋势来看，危岩体防治工程完成后，岩体应力重新调整，变形趋势逐渐趋于稳定。这说明防治工程是有效的。
综合分析表明，自防治工程结束后，经过变形调整，危岩体变形进入相对稳定期，岩体稳定性明显提高。危岩体已达到相对稳定状态。防治工程的效果已经初步体现。
5结论
链子崖危岩体防治工程竣工后，通过对危岩体监测数据的分析，可以得出危岩体各节理岩体变形明显减小，变得相对稳定；裂隙间岩体变形趋于相对稳定。这说明防治工程已见成效，防治工程效果已初步体现，危岩体已处于相对稳定状态。
参考
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