蒙山大佛危岩体勘查

2012-06-01

山西建筑 2012年22期

关键词：厚层蒙山产状

(山西省地质工程勘察院，山西太原 030024)

1 蒙山大佛两侧危岩体自然环境

1.1 地形地貌

蒙山大佛位于蒙山矿山腹地，属低中山地貌，地形上东、北、西三面高，南面为冲沟，地势低，呈圈椅形。

1.2 地质环境

蒙山大佛位于二叠系下统山西组(P1s)地层出露地段。

地层产状约为 295°∠5°，发育有两组节理，产状分别为167°∠86°和284°∠83°，两组节理均近于直立，同组节理间隔约0.15 m ～2.30 m。

蒙山大佛是由二叠系下统山西组(P1s)中下部厚层、巨厚层砂岩磨刻而成，蒙山大佛两侧的危岩体也由二叠系下统山西组(P1s)中下部厚层、巨厚层砂岩磨刻形成。

1.3 水文地质条件

蒙山大佛所处位置地势较高，地下水埋藏深度大，大佛两侧的砂岩属于透水不含水岩层。

1.4 工程地质条件

蒙山大佛勘查区段工程地质岩组为坚硬夹软弱碎屑岩工程地质亚组，二叠系下统山西组(P1s)下部的厚层、巨厚层砂岩构成坚硬岩层，试验测得该工程地质岩组砂岩的天然极限抗压强度为33.74 MPa。二叠系下统山西组(P1s)中下部的砂泥岩、页岩构成软弱岩层，工程地质条件较差。

2 蒙山大佛东西两侧危岩体的结构特征

蒙山大佛东西两侧边坡为岩质边坡，由二叠系下统山西组(P1s)中下部的厚层、巨厚层砂岩夹砂泥及页岩组成，工程地质岩组属于坚硬夹软弱碎屑岩工程地质亚组。

2.1 蒙山大佛东侧危岩体特征

蒙山大佛东侧危岩体发育于二叠系下统山西组(P1s)下部厚层巨厚层砂岩。该地段地层产状为342°∠5°，砂岩中发育有两组节理，产状分别是167°∠86°和284°∠83°，节理面近直立，同组节理间距0.15 m～2.30 m，节理中多数无充填，无胶结物。岩层层面、两组节理面将岩层切割为楔形体，在陡崖处形成危岩体。蒙山大佛东发育有两个危岩体斜坡，编号分别为DB1和DB2。

DB1号危岩体斜坡坡向320°，坡高约5.1 m，坡长约10.5 m，坡宽约1.4 m，坡度约75°。其斜坡上危岩体块度大者为1.3 m×1.1 m ×0.72 m，见图 1。

DB2号危岩体斜坡北段坡向220°，南端坡向228°，坡高约10.3 m，坡长约131.9 m，坡宽约6.1 m，坡度约 50°。其斜坡上的危岩体体块大者为1.94 m ×1.61 m ×0.90 m，见图2。

2.2 蒙山大佛西侧危岩体特征

蒙山大佛西侧发育有两个危岩体斜坡，编号分别是DB3和DB4，母岩体为侧二叠系下统山西组(P1s)下部厚层巨厚层砂岩。

图1 蒙山大佛东侧DB1危岩体斜坡

图2 蒙山大佛东侧DB2危岩体斜坡

2.2.1 DB3号危岩体斜坡

DB3号危岩体斜坡位于蒙山大佛右肩，由蒙山大佛开凿而形成的陡崖，坡面近直立，斜坡岩性主要为砂岩。斜坡中北部坡高为16.3 m，南部坡高约7.7 m，南部坡宽约 3.4 m，坡角约 66°，坡向南偏东约106°，斜坡长度约28.4 m，见图3。该斜坡中北端已作过危岩体护坡处理，不再赘述。南部坡下有崩塌物，坡上有危岩体。

2.2.2 DB4号危岩体斜坡

DB4号危岩体斜坡位于DB3号危岩体斜坡西侧，坡顶地面高程约1081.3 m，与DB3号危岩体斜坡坡顶地面高程基本相同，坡向东偏南，大约113°，坡长 64.0 m，坡高约7.3 m，坡宽约2.99 m，坡角68°，为砂岩石质斜坡，见图4。

图3 蒙山大佛西侧DB3危岩体斜坡

图4 蒙山大佛西侧DB4危岩体斜坡

该斜坡地段地层产状约270°∠4°，地层中发育有两组节理，产状分别为 142°∠60°和 320°∠87°，同组节理间距 0.15 m ～1.8 m。产状为142°∠60°的一组节理的倾向与坡面倾向之间的平角为29°。受岩层层面、节理面和地面的作用，岩体被切割为楔形整体块状，临空面大处的凸出岩块形成危岩体。危岩体大小不等，大者块度约1.33 m ×1.16 m ×0.54 m。

3 危岩体变形特征

蒙山大佛东西两侧危岩体是在地层层面、构造节理面和地形坡面三者共同作用下形成的，地层层面与构造节理面共同作用，将厚层、巨厚层砂岩切割成楔形岩块体，陡峭的斜坡坡面构成了楔形体岩块的临空面。

受风化营力或人工开挖坡脚作用的影响，砂岩下部的砂泥岩和砂质页岩等不耐风化的软弱岩体剥落，坡面向坡体内部位移，使得坚硬砂岩层更加突出，临空面加大，在重力的作用下，砂岩楔形岩块体缓慢向临空面运移。当降水、地震、工程施工等处发育因素对楔形体岩块的作用力超过下部对该岩块的支撑力时，各危岩体将会突然向坡下坠落，堆积于坡脚处。