施工安全风险评估法在清云高速K33古滑坡治理中应用

第44卷第10期• 58 • 2 0 18 年 4 月
山西建筑
SHANXI ARCHITECTURE
Vol.44 No. 10
Apr.2018
文章编号：1009-6825 (2018) 10-0058-04
施工安全风险评估法在清云高速K33古滑坡治理中应用
张海鹏
(中铁十四局集团第三工程有限公司，山东济南250300)
摘要:对清云高速K33 + 438 ~ K33 + 615右侧路堑边坡在施工中出现的问题进行了详细的现场地质调绘,判定该路堑边坡为古 滑坡。

为给边坡后续加固工程提供设计依据,采用施工安全风险评估法对该边坡进行了施工安全总体风险评估和专项风险评估。

评估结果表明，该边坡的总体安全风险等级为I级，专项风险等级为IV级。

根据评估结果，提出了一些应对的措施,实践证明这些 措施行之有效，进一步说明施工安全风险评估法对滑坡病害具有良好的预判效果。

关键词:公路边坡，安全风险评估，边坡治理，地质调绘
中图分类号:P642.22
〇引言
在山区及丘陵地带高等级公路的建设过程中，路基地段主要 采用挖方和填方等方式通过[1]。

在山体陡、岩体性能差、挖方量 大时，极易引起山体的滑移与坍塌，尤其在历史上已存在滑坡记 录的地带，其危险性更大。

如果受勘探条件所限，勘探资料偏少、理论分析数据不充分，部分路段的古滑坡不能完全查明，当公路 通过古滑坡且对其坡脚进行开挖时，极易导致古滑坡出现局部或 整体复活，从而诱发新的地质灾害，对周边重要构筑物的人员和 财产造成巨大损失。

因此，在公路建设中需对古滑坡予以高度重 视，防患于未然。

国内学者们对于高速公路滑坡的防治开展了大量的研究[2’3]。

王瑞荣等[4]分析了边坡变形坍塌的原因，运用极限分析 法评价其稳定性，并提出边坡加固的方式。

孟续峰等[5]研究通过 工程实例验证了提出的高陡边坡工程施工安全风险评估方法，可 有效降低公路边坡施工事故率。

易巍[6]对高速公路顺层边坡最 为常见的5种破坏模式重点分析，提出相应处理方式。

本文以清云高速K33 +438 ~ K33 +615右侧路堑古滑坡为 例，基于路堑边坡施工安全总体风险评估方法[7’8]和专项风险评 估方法[9’1<1]，结合现场地质调绘，初步判定该路堑边坡为古滑坡。

所获取的古滑坡数据信息及分析判定方法为古滑坡勘察、设计及 治理提供了基础技术依据，以期对国内古滑坡病害的勘察、设计 和治理提供重要借鉴作用。

1施工安全风险评估法简介
交通运输部于2014年12月发布了《高速公路路堑高边坡工 程施工安全风险评估指南（试行）》[11](以下简称《指南》），
2015年3月1日起实施。

根据指南要求，凡列人国家和地方基本 建设计划的新建、改建、扩建的高速公路，在施工阶段应进行路堑 高边坡施工安全风险评估，其包括总体风险评估和专项风险文献标识码:A
评估。

1.1 总体风险评估法
1.1.1评估对象
1) 高于20 m的土质坡、高于30 m的岩质坡；
2) 老滑坡体、岩堆体、老错落体等不良地质体地段开挖形成 的不足20 m的边坡；
3) 膨胀土、高液限土、冻土、黄土等特殊岩土地段开挖形成的 不足20 m的边坡；
4) 城乡居民居住区、民用军用地下管线分布区、高压铁塔附 近等施工场地周边环境复杂地段开挖形成的不足20 m的边坡。

1.1.2评估目标
总体风险评估是以高速公路建设项目全线路堑高边坡工程
为评估对象，根据工程建设规模、地质条件、工程特点、诱发因素、
施工环境、资料完整性等，评估全线路堑高边坡施工安全风险，确
定风险等级并提出控制措施建议[12]。

1.1.3评估方法
主要包括专家调查评估法、指标体系法两种。

通过风险计算
得出的风险等级如表1所示。

表1路堑高边坡施工安全总体风险分级标准
风险等级
等级]V
(极高风险）等级
m
(高度风险）等级
I
(中度风险）等级
I
(低度风险）
风险值F F>6045 <F^6030<F^45F^30
1.2专项风险评估法
1.2.1评估对象
1) 总体风险评估等级为m级（高度风险）和iv级(极高风险）的路堑边坡。

2)风险等级未达到in级(高度风险），但评估中某单一指标影 响过大的路堑边坡。

Study on influence of heat exchange of energy tunnel on soil and structural properties
Li Yucheng Li Menglin
(Jiangsu East China Geological Construction Group Co. , Ltd, Nanjing 210007, China)
Abstract ：Combination of academic research at home and abroad, introduces the influence of temperature change on soil pile energy thermody- namic properties，the effect of temperature on the relationship between pile 仙d soil，仙d energy of the tunnel themal perfom仙
nificant effect of temperature interaction on the strength and deformation of soil, pile and soil properties.
Key words：geothermal energy tunnel, temperature effect, structure-soil interaction, thermal-mechanical performance
收稿日期=2018-01-23
作者简介:张海鹏（1985-),男，工程师
第44卷第10期
2 0 18年4月
张海鹏:施工安全风险评估法在清云高速K33古滑坡治理中应用• 59•
1.2.2评估目标
以风险等级较高的路堑边坡施工作业活动为评估对象，根据
其安全风险特点，进行风险辨识、分析、估测;并针对其中的重大
风险源量化评估，划分风险等级见表2,提出相应的风险控制
措施。

表2专项风险等级标准
可能性等级
严重程度等级
一般较大重大特大
234
很可能4A度丨丨丨t度H1
可能3屮度丨丨度坩A度坩
偶然2中度
11中度11高度m■■ ■■11
不太可能11'I中墙；!！■■-III
在施工过程中，风险源发生重大变化或出现新的重大风险时 须进行施工过程风险评估。

1.2.3评估方法
对于一般风险源，可采用检查表法或L E C法做简要评估。

《指南》建议，对于路堑高边坡重大风险源评估采用定性与定 量相结合方法，事故严重程度的估测推荐采用专家调查法，事故 可能性的估测推荐采用指标体系法。

2边坡工程地质条件
2.1 地形地貌
路堑所处自然斜坡具有明显的不良地质体地貌，上部较陡 (倾角约38°)，中下部较缓(倾角15 ~20°)，缓坡平台离路基面高 差30 m ~40 rn(见|4|丨）,，地形起伏大，棺被较发育,，
图1 K33右侧路堑边坡地貌
2.2地层岩性
根据施工图定测阶段勘探资料（1个断面2个勘探孔），上部 为强风化变质石英砂岩（碎块状、角砾状），揭露厚度7.7 m ~ 20.5 m，下部为全风化花岗岩（砂土状、土柱状），最大揭露厚度11.1 m。

物探显示下部为电阻率岩层(见图2)，与勘探资料相匹配。

2.3
电阻率
fl.m
I I
2 724
1 958
I 408
1 012
728
523
376
270
194
140
100II
图2 K33+500断面物探解译图（比例：1:500)地质构造
根据补充勘察和区域地质资料,该路堑地质构造上处于风帽
山背斜西翼，有较多的石英脉及细粒花岗岩脉侵人。

该边坡位于 北东向、北北向断层破碎带、变质砂岩与花岗岩不整合体交界处 附近，受断裂构造影响，岩体破碎，风化深度深且风化不均。

2.4水文地质
本场区内地下水由上部松散堆积体的孔隙潜水和深部基岩
裂隙水组成，主要补给来源靠大气降水渗透补给，水位埋深受季
节性影响较大。

2.5地震
根据《广东省地震烈度区划图》和GB 18306—2015中国地震
动参数区划图，滑坡区地震基本烈度为6度，地震动峰值加速度
系数为0.05g。

3施工安全风险评估
3.1 施工安全总体风险评估
本次评估主要采用指标体系法并结合专家意见进行。

评估
指标及分值计算见表3。

表3总体风险评估计算表
序号
重要
性排序
指标名称
基本分
值％
权重系
数％
评估分
值^/
备注
1②边坡高度63.150.1610.10类土质坡高35.5 m
2④坡形坡率工121000.1212稳定坡度20°
3③地层岩性Z21490.14 6.86全、强风化岩
4①坡体结构X22750.1712.75沿风化分界面滑动
5⑧地下水X23100.060.6无地下排水措施
6⑪施工季节J311000.011雨季和旱季施工
7⑩自然灾害影响工32250.030.75偶发地带
8⑦工程措施类型足n500.07 3.5锚杆框架
9⑨周边环境足42400.04 1.6线外85 m高压电塔
10⑤地质资料工51500.11 5.51个断面2个钻孔
11⑥设计文件500.09 4.5无滑面和推力计算
总体风险评估值F59.16
根据表3计算结果，本工点总体风险评估值F为59.16，对照
表1知，总体风险等级为HI级，属高度风险，而且评估值位于上
限，与极高风险极为接近。

其风险值较高主要有以下因素：
1) 地层岩性异常，上部为电阻率高、岩性较好的强风化变质 石英砂岩，下部为电阻率低、岩质软的全风化花岗岩，地层非正常
接触，非正常成岩，推测附近有断裂构造通过，上部地层推测为滑
坡堆积体。

2) 上硬下软，基底软弱，潜在沿强风化石英砂岩（堆积体成 因，透水层）与全风化花岗岩（隔水层）交界面发生滑动，原设计的
仅采用锚杆框架进行加固的方案（第一、二级坡采用长8.5 m~
11.5 m的锚杆框架，第三级坡采用人字型骨架植草，第四级坡采
用植被防护)偏弱。

3) 线外85 m处为高压电塔，下部90 m处为龙塘村。

3.2施工安全专项风险评估
本次专项风险评估采用了定性与定量相结合的评估方法，并
通过对照专项风险等级标准表，确定重大风险源的风险等级。

通过风险辨识、风险分析和风险估测，确定边坡开挖和锚杆
格梁为重大风险源，计算结果见表4,表5。

根据表4其风险评估值为53. 40，其边坡开挖事故可能性等
级为3级。

边坡开挖事故主要影响路堑边坡本身和堑顶高压电
塔和坡脚村庄，事故后果严重性等级为4级，故其风险等级为
IV级。

根据表5其风险评估值为49. 07，其锚杆格梁事故可能性等
级为3级。

锚杆格梁事故主要影响路堑边坡本身和堑顶高压电
塔和坡脚村庄，事故后果严重性等级为4级，故其风险等级为
IV级。

该路堑开挖和锚杆格梁重大风险源的专项风险等级均为
IV级。

根据《指南》要求，必须高度重视，采取切实可行的规避措
施并加强监测，否则要不惜代价将风险至少降低到不期望的程
度。

因此，
提出以下风险控制建议：
• 60 •
第44卷第10期
2 0 1 8年4月
山西建筑
1) 补充地质调绘,核查该路堑是否为古滑坡;2) 补充地质勘探,查明岩性异常原因；3) 根据补勘结果进行动态变更设计。

表4
开挖风险源专项评估计算表
序号重要性排序指标名称基本分 值(〜）权重系 数(7ij 、评估分
值(')备注
1③边坡高度x u 63. 150.159. 47类土质坡高35.5 m 2②
坡形坡率z 121000.1717.00稳定坡度20°3④
开挖方法490.13 6.37土方机械开挖4⑦
工序衔接X 22120.070.84开挖一级加固一级5⑩
岩性变化Z 3100.010.00开挖过程中调整6⑨
坡体结构变化x 3200.030.00开挖过程中调整7⑧
地下水变化^300.050.00开挖过程中调整8①
施工季节Z 41100
0.1919.00雨季和旱季9⑥
自然灾害影响x 42
250.09 2.25偶发地带
10
⑤施工周边环境Z51
400.11
4.40线外85 m 高压电塔
边坡开挖事故可能性评估初值59.33边坡开挖变形破坏迹象调整系数
1.00安全管理调整系数A 0.90一级企业
边坡开挖事故可能性评估值厂
53.40
表5
锚杆格梁风险源专项评估计算表
序号
重要
性排序指标名称
基本分值％
权重系 數7ij 评估分 值^/
备注
1
⑦
作业高度
Xu
370.077 2.85
10 m 高
2④
作业坡度z 1262.80.1127. 03a=53°3⑩
钻孔深度x 13150.0410. 62L = 12 m
4⑨
锚固结构类型X21240.053 1.27锚杆5⑥
锚固反力结构Z 22370.089 3.29格梁6③
锚固段地层Z 31670.1248.31全、强风化岩7⑫
地下水z 32100. 0180.18钻孔无地下水8⑤
工序衔接Z 41370.101 3. 74开挖一级锚固一级9⑪
钻孔方法X42120.030.36风动干钻10⑧
脚手架z 43310.065 2.0210 m 高11⑬
周边环境；i 00. 0060.00钻孔范围内无工程12①
气候条件X521000.14814.80雨季施工不可避免13
②
风力条件x53740.13610.06风力四级考虑
锚杆格梁事故可能性评估初值1：;,+
54.53变形破坏迹象调整系数A ) 1.00
安全管理调整系数A 0.90
一级企业
锚杆格梁事故可能性评估值F
49.07
4现场地质调绘
在该路堑边坡清表后，对其进行了现场地质调绘，发现该边
坡具有以下特点：
1)地貌上具有上陡下缓的古滑坡地貌(见图3)。

图3古滑坡地貌
2) 缓坡平台坡面分布有马刀树，坡脚前缘地下水极为丰富， 水渠附近前缘长满喜水植物。

3) 地表揭露碎块石土(母岩为变质石英砂岩，夹块径1.5 cm ~ 50 c m 的强~中风化岩块，非原岩结构，推测为古滑坡堆积而成， 下部见全风化花岗岩和泥化夹层，与原地勘资料有较大出人。

4) 据调研,1940年6月该工点附近曾发生过一次大型山体滑 坡，山体向村庄方向滑移约100 m ，造成坡脚村民受伤，整个村庄 大部分房屋倒塌。

随后，村民又在目前村庄位置（滑坡前缘约
30 m 外）自建了房屋。

2006年8月份，该山体再次出现山体裂 缝，裂缝最大宽度约20 cm ，长度约50 m,未出现大的滑坡,未造成 人员伤亡和房屋损失。

5)2016年9月土石方队伍开挖坡脚便道时，受当时连续强降
雨影响，该路堑出现滑动迹象，滑坡后缘裂缝已完全形成，裂缝长 约160 m ,最大宽度约20 cm ,下错约50 cm ,呈弧形圈椅状,并存在 整体滑动的可能，老滑坡复活迹象明显。

以上地质调绘和现场变形迹象进一步验证了该路堑边坡为 古滑坡。

5采取的对策
地质调绘结果引起了各相关参建单位的高度重视。

在建设
单位主持下开展了以下工作：
1) 引进专业勘察队伍进行了补充地质勘察(7个断面33个钻 孔）、1: 500地形图和1: 200断面图测量、1:500地质调绘和工程物 探（10条测线2.079 km )工作，基本查明了古滑坡的工程地质条 件、滑动规模、变形破坏机理和危害程度，提供了岩土体的力学参 数指标，计算并综合评价其稳定性并提出防治建议。

2)
对滑坡及时进行地表位移、深孔位移监测和地表裂缝观 测,随时掌握边坡的安全状态。

3)
对该滑坡进行了专项咨询，通过稳定性分析和计算（加固
前、加固后），提出多种方案进行方案比选，通过专家评审选择最 优加固设计方案。

4)
对该滑坡工程的旋挖桩、预应力锚索、斜向钢锚管等工程
措施进行试验，保证了工程措施的可实施性和可靠性。

在以上工作实施后，该古滑坡的勘察、设计和施工得以有序进 行，争取了宝贵时间开展抢险性施工措施，降低了边坡变形速率，确 保了边坡不发生整体滑移，在目前边坡的施工过程中均未出现开裂 变形，边坡监测结果基本稳定，避免了次生灾害事故的发生。

6结语
1)
从高边坡的施工安全总体风险评估、专项风险评估、现场
地质调绘等方面人手，初步判定该路堑边坡为古滑坡。

2) 当公路通过古滑坡且施工极易导致其局部或整体复活时， 前期勘探时需引起高度重视，尽量对古滑坡路段进行绕避。

3) 施工安全风险评估法对古滑坡的初步判定具有良好的预 判效果。

本工点总体风险评估等级为m 级,属高度风险;该路堑 开挖和锚杆格梁为重大风险源，专项风险等级评定为IV 级。

4) 当施工安全风险评估等级较高（HI 级、IV 级)且地貌、地层、 地质结构出现异常时，需引起各参建单位的高度重视，应积极采 取有效措施，选择最优加固设计方案，以避免施工过程中发生较 大的地质灾害和次生灾害事故。

参考文献：
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徐邦栋
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第44卷第10期 山西建筑Vol.44No.10
2 0 18 年 4 月SHANXI ARCHITECTURE Apr.2018 • 61 •文章编号：1009-6825 (2018) 10-0061-02
金矿床围岩蚀变特征及地质意义分析
杜盛华
(山西省第一水文地质工程地质队，山西太原030024)
摘要:介绍了金矿床围岩蚀变的概念，重点探讨了金矿床围岩蚀变特征，并对其地质意义进行分析，不仅可以更好的推断金属成 矿物质的迁移、沉淀和富集机理，还可以阐明金矿床的矿床成因，为地质找矿工作的开展提供参考和借鉴，以期创造出更大的经济 与社会效益。

关键词:金矿床,围岩蚀变特征，地质意义
中图分类号:P642
〇引言
围岩蚀变属于热液成矿作用的关键部分，其记录了成矿物理 化学条件、成矿热液的成分、热液的性质及演化过程等信息，对 阐明金矿床成因具有非常重要的意义。

同时，围岩蚀变与金属 矿床的成因和空间关系密切，其分布规模通常超过矿体范围，是 地质找矿的直接标志。

通过对围岩蚀变类型和特征进行研究，可以为预测金矿床赋存位置及矿化富集程度提供一定的指导和 借鉴。

1金矿床围岩蚀变概述
围岩蚀变通常是指在热液成矿阶段，热液与近矿围岩发生一 系列化学反应后所产生的构造、结构和物质成分的变化。

由于围 岩蚀变通常与矿体相伴生，因此可以作为重要的找矿标志。

通常 情况下，在沉淀之前、之中和之后均可能发生围岩蚀变，其会导致 围岩的化学成分、结构、构造等出现不同程度的改变，甚至完全改 变。

围岩蚀变范围相对比较大，有的围绕矿体可以达到数10 m 宽的晕圈，而有的在矿脉两侧仅有几厘米宽。

大多数的蚀变晕圈 都可以反映出矿物集合体的分带特点，主要是因为在通过围岩时 热液出现改变而引起的。

影响围岩蚀变的因素比较多，如温度、压力、渗透率、岩石类型、流体组分和活度等。

流体的逸度，活度，
[7] 赵建雄.高路堑边坡的风险评价研究[J]. 土工基础,2017,
31(3) ：356-358.
[8]吴忠广，王海燕，陶连金，等.高速公路高边坡施工安全总体
风险评估方法[J].中国安全科学技术学报,2014,24(12):
124-129.
[9] 俞素平，徐行军.公路高边坡施工安全风险动态评估研究文献标识码:A
温度，压力，pH，Eh等物理化学性质，将会直接决定围岩交代蚀变 的强度。

围岩与流体所存在的化学性质差异越大，所引发的围岩 交代蚀变越明显。

围岩蚀变既可以呈体型、面型分布，也可呈线型分布。

在空 间上，不同温度压力条件下所产生的蚀变岩可以形成不同的晕 圈;在时间的推移下，围岩蚀变会随流体性质的变化而产生共生 叠加现象，如低温、中温、高温交代蚀变岩融合在一起，可以为金 矿床提供良好的成矿条件。

2金矿床围岩蚀变的类型及特征
2.1 矽卡岩化
其一般是由透辉石一钙铁辉石、铁铝石榴子石一钙铝石榴子 石及其他铁、镁、钙等铝硅酸盐矿物构成的岩石，其发育于碳酸盐 类岩石与中酸性侵人体的接触带。

在中等深度下，通过气水热液 高温交代作用生成。

矽卡岩中常见萤石、斧石、方柱石、电气石等 含挥发分的矿物，有的也含有热液矿物，如绿帘石、绿泥石、滑石、蛇纹石以及各类石英、云母等，金属矿物包括白钨矿、磁铁矿、锡 石及铅、锌、铜等组成的硫化物等。

与矽卡岩有关的矿产有:铁、铜、铅一梓、鹤、锡、钼等。

2.2钠长石化
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及治理措施[J].铁道建筑,2014(4):86-89.
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工安全风险评估指南（试行）[Z] •
[12] JTG D30—2004,公路路基设计规范[S].
Application of risk assessment method in
construction safety in ancient slope at K33 of Qingyun expressway
Zhang Haipeng
(China Railway 14th Bureau Group Third Engineering Co., Ltdy Jinan 250300, China)
Abstract: Aiming at the problems in the construction of the slope at K33 +438 〜K33 +615 right side of Qingyun expressway, detailed locale ge- ological investigation and mapping is put in practice and indicates that the slope is a ancient slope. In order to provide design warranty for later re- inforcement work the risk assessment method in construction safety is used to the general risk assessment and of the slope. The assessment result indicates that the general risk assessment grade is IH class and specific risk assessment is IVclass. The practice proves that the measers are effec­tive, and more, the risk assessment method in construction safety has better effect for the prejudge of the slope disease.
Key words：highway slope, safety risk assessment, slope treatment, geologic investigation and mapping
收稿日期=2018-01-23
作者简介:杜盛华（1991-),男，助理工程师。