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链子崖危岩体防治工程效果评价链子崖危岩体防治工程效果评价 王洪德 金枭豪 中国地质调查局水文地质工程地质技术方法研究所 河北保定 071051 [摘 要][摘 要]长江三峡链子崖危岩体防治工程1995年开工，1999年8月竣工。危岩体经过施工 阶段和竣工后的应力重新调整， 岩体逐渐趋于新的稳定， 且危岩体安全度有了很 大提高， 防治工程效果日渐显著。 本文通过对链子崖危岩体防治前后监测资料分 析、对比，评价危岩体的稳定性，预测危岩体变形趋势，并对工程治理效果做出 初步评价。 [关键词] [关键词] 链子崖危岩体 防治工程 效果 评价 1 概概 述述 1.1 地质概况地质概况 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）境内，与黄崖老崩塌体， 新滩滑坡区及其它隐患区共同组成长江西陵峡崩滑隐患区。 链子崖危岩体北端危岩高耸百米 以上，俯视长江。总体呈近南北向分布，与长江呈 60～70角斜交， 南高北低， 北宽南窄， 崖顶向北西倾斜，坡角 20～30，分布高程由南 500 米降至北临江 180 米。危岩体由下二 迭统栖霞组灰岩夹数层薄层灰岩页岩组成，其下为厚 1.6～4.2m 的马鞍山组煤层。危岩体内 发育有 30 多条宽、大裂缝。山体被切割成三个大小不等的危岩区，Ⅰ区为 T0～T6 缝段； Ⅱ区为 T7 缝段；Ⅲ区为 T8～T12 缝段。 1.2 工程概况工程概况 链子崖危岩体防治工程于 1994 年 10 月开始， 整个体系主要由 T0～T12 缝段地表排水 工程，T8～T12 缝段煤硐承重阻滑键工程， “五万方”及“七千方”锚索工程，猴子岭防冲 拦石坝工程等组成。防治的重点为 T8～T12 缝段250 万方危岩。两大主体工程承重阻 滑键工程和锚索工程于 1995 年 5 月开始，分别于 1997 年 8 月、1999 年 8 月竣工，标志着 危岩体防治工程施工部分于 1999 年 8 月结束，而后全面转入防治工程效果监测阶段。 1.3 监测系统概况监测系统概况 链子崖危岩体监测系统从 20 世纪 70 年代起逐步建立，到防治工程结束时，形成了监测 手段多样、数据采集及处理自动化的立体监测系统，包括 （1）岩体表面绝对位移监测点（大地形变）30 个； （2）裂缝相对位移自动监测点 26 处 39 点； （3）水平孔多点位移计自动监测点 3 处 11 点； （4）预应力锚索测力计监测点 9 个； （5）承重阻滑键岩体应力监测点 41 点； （6）岩体深部位移监测（钻孔倾斜仪）5 处； （7）中心处理机房 1 处，可 24 小时随时采集、处理监测数据； 目前，上述监测设施均正常运行。 图图 1 链子崖危岩体裂缝分布及承重阻滑工程布置图链子崖危岩体裂缝分布及承重阻滑工程布置图 1-承重阻滑键；2-地表裂缝；3-平硐入口；4-深部位移监测钻孔 2 工程施工前危岩体变形状况工程施工前危岩体变形状况 2.1 T8～～T9 缝段缝段 据 1978～1994 年监测资料，危岩体治理前，崖顶岩体朝 NW 向蠕动，即大体上顺岩层 倾向运动。其中东部朝 N17W 水平位移 1.2mm/a，下沉 0.9mm/a；地表中、西部则向 NW 向水平位移 0.7～2.5mm/a，下沉 0.4～0.9mm/a；崖下 T9 缝南侧岩体向 NNE 位移，水平位 移为 2.3mm/a（见表 1） 。 表 1 链子崖 T8～T9 缝段岩体治理前年平均位移量表 点 名 水平位移△F/（mm/a-1）及方向（） 下沉量（mm/a-1） △F/△H A 下 2.3 9 NE9 T8 1.2 343 NW17 -0.9 1/0.75 T81 2.5 338 NW22 -0.9 1/0.36 T82 1.8 313 NW47 T83 0.7 278 NW82 -0.4 1/0.57 2.2 T9～～T11 缝段缝段 长期以来， T9～T11 缝段岩块以不均一的蠕动朝 NNWNNE 方向运动， 据 1978～1994 年绝对位移监测资料 东部崖顶向 NNW 向位移， 速率为 1.4～1.7mm/a， 下沉 0.5～0.8mm/a； 中西部崖顶岩体向 N22～29W 位移，速率为 1.6～1.9mm/a,下沉 0.6～0.7mm/a；东部崖下 岩体向近 N 方向位移，速率为 1.8～2.0mm/a（见表 2） 。 2.3 “七千方七千方”滑体滑体 “七千方”表层滑移体长期以来一直顺倾向以 R402 为滑面向 NW 向滑移。据 S7 点监测 资料， 该滑体 1995 年以前， 顺 R402 软层朝 N30--45W 累进位移 34.36 mm， 速率为 4.9mm/a， 滑移角 30,与岩层产状基本一致（岩层倾角 27～35） 。 表 2 链子崖 T9T11 缝段岩体治理前年平均位移量表 点 名 水平位移（mm/a-1）及方向（度） 下沉量（mm/a-1） △F/△H B 上 1.7 NW16 -0.5 1/0.29 T9 1.9 NW29 -0.6 1/0.32 T10 1.6 NW30 -0.7 1/0.44 F 上 1.4 NW2 -0.8 1/0.57 S 长 1.7 NW22 B 下 2.0 NE6 F 下 1.8 NW2 2.4 “五万方五万方”岩体岩体 崖顶 G 上点自 1978～1995 年朝 N20W 位移，速率为 1.5mm/a，下沉 0.7mm/a，△F/ △H1/0.47。表明“五万方”在治理以前的变形特征为顺岩层倾向蠕滑并伴随下沉。 2.5 雷劈石滑体雷劈石滑体 1978～1995 年底，雷劈石滑体朝 NW 方向位移，速率为 1.6～2.0mm/a（T801 和 T802 点） 。 可以看出工程施工前，T8～T12 缝段崖上岩体及“七千方”滑体、“雷劈石”滑体主要 以 NW 向顺层滑移变形为主，崖下岩体则朝近 N 向长江方向位移。 3 工程施工后危岩体变形状况工程施工后危岩体变形状况 3.1 T8～～T9 缝段缝段 根据 1997-2003 年监测资料（见表 3） ，危岩体治理后，T8～～T9 缝段岩体崖顶东部水 平位移量由治理前 2.5mm/a 减小为 2003 年 2.0mm/a（T81 点） ，下沉量由治理前 0.9mm/a 减 小为 2003 年 0.4mm/a （T81 点） ； 西部水平位移量由治理前 0.7～1.8mm/a 减小为 2003 年 0.6～ 1.1mm/a，下沉量由治理前 0～0.4mm/a 减小为 2003 年 0～0.2mm/a（T82、T83 点） ；变形方 向由治理前 NW 变为 NE 方向；崖下 T9 缝南侧岩体由 NNE 转向 SW 方向位移，水平位移 量由治理前 2.3mm/a 减小为 2003 年 0.8～1.7mm/a（T9x1、A 下点） 。 岩体变形趋于稳定状态（见图 2、图 3） ，说明防治工程已经发挥效力。 -60.0 -40.0 -20.0 0.0 20.0 40.0 95年前平均 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 T81△FT81△H mm date 图 2 T8-T9 缝段 T81 点年变化量－时间曲线图 -15.0 -10.0 -5.0 0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 95年前平均 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 T83△FT83△H mm date 图 3 T8-T9 缝段 T83 点年变化量－时间曲线图 -30.0 -20.0 -10.0 0.0 10.0 20.0 施工期间1999年2000年2001年2002年 T82△FT82△H多项式 T82△F多项式 T82△H mm date 图 4 T8-T9 缝段 T82 点年变化量－时间曲线图 表 3 T8～T9 缝段岩体治理前后绝对位移监测点年变化量表 相对位移监测资料（见表 4）也可以看出危岩体工程治理以后，岩体经过应力调整变 形逐渐趋于相对稳定。 表 4 T8～T9 缝段岩体相对位移年变化量表 变化量mm 点名 2003 2002 2001200019991998 1997 1996 Df8-1a -0.02 0.69 0.811.2416.9747.0339.95 17.60 Df8-3a -0.35 -0.15 -0.070.120.141.64 -0.51 -0.20 Df8-4c 0.23 -0.06 -0.06-0.23-1.37-4.35 -8.19 DF9-1a -0.14 -0.37 -0.21-0.10-3.425.81 -2.33 -1.12 Df9-3a 0.05 -0.24 -0.050.00-0.450.41 -0.43 1.02 Df9-1b -0.24 -0.70 -0.52-0.99-3.91 -4.77 -9.58 Df9-3b -0.13 -0.17 0.01-0.16-1.63-1.82 -3.42 -12.57 Df9-3c 0.08 0.12 1.05-0.361.524.02 3.70 3.2 T9～～T11 缝段缝段 根据多年的绝对位移监测资料，T9～T11 缝段岩块在治理前一直以不均一的蠕动朝 NNWNNE 方向运动，治理后绝对位移监测资料显示（见表 5） ，该缝段崖顶岩块水平位移 量由治理前 1.41.9 mm/a 减小为 2003 年 0.61.9 mm/a，下沉量由治理前 0.50.8 mm/a 减小 为2003年0.10.5 mm/a， 变形方向基本上为NNE－NE－NS； 崖下岩体由近N方向转向NNE、 NE 方向位移，位移量由治理前 1.8～2.0mm/a 减小为 2003 年 1.31.7mm/a（B 下、T9x2 点） 年度 95 年 前平均 19971998199920002001 2002 2003 △F 1.2 14.824.329.24.2 1.4 1.3 2.6 T8 △H -0.9-9.1-34.1-24.2-3.9-1.0 -0.6 -0.7 △F 2.5 26.633.815.12.8 1.4 2.0 2.0 东 部 T81 △H -0.9-10.7-43.2-10.8-1.8-1.0 -0.8 -0.4 △F 1.8 21.817.814.93.1 1.5 2.6 1.1 T82 △H -24.5-29.2-9.2-1.6-1.3 -0.9 0 △F 0.7 18.38.6 4.3 1.0 0.6 0.9 0.6 崖 上 岩 体 西 部 T83 △H -0.4-12.5-7.8-2.2-1.3-0.8 -0.4 -0.2 T9x1 △F 4.9 35.327.22.8 2.1 1.4 0.8 崖下 岩体 A 下 △F 2.3 10.925.123.76.6 2.9 2.0 1.7 -20.0 -15.0 -10.0 -5.0 0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 95年前平均 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 B上△FB上△H mm date 图 5 T9-T11 缝段 B 上点年变化量－时间曲线图 表 5 T9～T11 缝段岩体治理前后绝对位移监测点年变化量表 年度 95 年 前平均 19971998199920002001 2002 2003 △F 1.7 12.3 13.5 17.8 3.6 1.0 1.1 1.5 B上 △H -0.5 -13.0 -13.6 -17.2 -2.7 -0.6 -0.4 -0.1 △F 1.9 11.1 15.7 19.5 4.2 1.7 1.0 1.9 T9 △H -0.6 -16.0 -16.6 -9.9 -1.6 -0.5 0.4 -0.2 △F 1.6 6.5 11.9 6.7 2.9 1.5 0.6 0.9 T10 △H -0.7 -23.9 -10.6 -5.0 -1.6 -0.8 -0.5 -0.5 △F 1.4 10.6 9.4 13.6 2.2 1.5 1.3 1.0 F上 △H -0.8 -9.1 -4.7 -8.6 -1.7 -0.7 -0.3 -0.5 △F 1.7 9.9 8.5 5.7 2.0 1.9 0.7 0.6 崖 上 岩 体 S长 △H -21.7 -3.7 -1.1 -0.8 -0.7 0 -0.4 B下 △F 2.0 13.0 24.5 9.2 1.9 0.9 0.9 1.7 崖下 岩体 T9x2 △F 18.1 32.8 15.3 3.3 2.4 0.9 1.3 该缝区岩体治理后位移变形量及下沉量逐步减小并且低于多年平均位移速率， 其值均小 于点位中误差，并且变形趋势已经基本相对稳定（见图 4、图 5） ，这表明岩体位移变形不明 显，防治工程已经发挥效力。 -15.0 -10.0 -5.0 0.0 5.0 10.0 15.0 95年前平均 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 F上△FF上△H mm date 图 6 T9-T11 缝段 F 上点年变化量－时间曲线图 3.3 “七千方七千方”滑体滑体 “七千方”表层滑移体长期以来一直顺倾向以 R402 为滑面向 NW 向滑移。 根据绝对位移 监测资料（见表 6） ， “七千方”滑体锚固工程加固以后，岩体朝锚索拉张力方向位移，此后 沿该方向的位移量逐步减小，位移量由治理前 4.9mm/a 减小为 2003 年 1.3mm/a（S7 点） ， 并且变形趋势（见图 6）已经基本上趋于相对稳定状态。说明防治工程已经发挥效力。 表 6 “七千方”滑体治理前后位移年变化量表 水平位移量（mm） 点号 95 年前平均 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 S71 5.3 0.5 0.2 1.8 1.4 1.5 S7 4.9 6.2 5.6 1.6 1.5 1.0 1.3 1.3 S72 7.4 1.5 0.4 0.2 1.2 1.5 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 95年前平均 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 S7 mm date 图 7 “七千方”滑体 S7 点年变化量－时间曲线图 “七千方”滑体治理后相对位移监测资料 （见表 7） 分析可以知道岩体变形趋于稳定状态， 说明防治工程已经发挥效力。 表 7 “七千方”滑体治理后相对位移监测点年变化量表 变化量mm 点名 2002 2001 2000 1999 1998 1997 1996 Df14-2a 0.05 0.44 0.10 0.21 -0.05 -0.08 -1.46 Df15-1a -0.16 0.23 -0.16 -0.28 -0.28 -0.89 -3.24 Df15-1b -0.24 -0.72 -0.54 -0.51 -0.42 -0.50 -2.26 Df15-2a -0.65 -0.20 -0.03 0.02 0.61 0.06 -0.01 DF15-2c 0.02 -0.29 -0.05 -0.09 -0.12 -0.24 -0.58 3.4 “五万方五万方”岩体岩体 “五万方”危岩体经历了 NW 向顺层滑移（施工前）到朝 SE 向运动，再朝 SE、SW 向 缓慢位移，位移量由大到危岩体逐渐趋于稳定的过程（见表 8） 。锚索工程施工后， “五万 方”岩体均朝有利于岩体稳定的方向位移且变形量渐趋稳定，以崖顶 G 上点为例治理前多年 平均水平位移量 1.5mm/a，2003 年为 0.8 mm/a，治理前下沉量 0.7 mm/a，2003 年该点垂向 没有发生变形（见图 8） ，其它各监测点变形情况与 G 上点类似。 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 95年前平均 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 G上 mm date 图 8 “五万方”危岩体 G 上点年变化量－时间曲线图 表 8 “五万方”绝对位移监测点年变化量表 年水平位移量（mm）→位移方向 点名 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 PX1 10→S80E 3.9→S86E 0.8→N60E1.4→N30W0.6→ N18E1.5→E 0.8→S16W T14X 9.3→S71E 4.1→N79E 1.3→S63W2.1→N61W0.9→N18E0.8→S83E 1.7→N45E PX2 7.2→S80E 7.4→S77E 2.9→N78E2.2→N56W0.7→N45E0.7→N16E 1.5→S24W PX3 6.0→S70E 3.3→N75E 1.0→N11E0.9→N49W1.1→N68E1.4→N78E 0.6→N68E G 上 5.6→N56E （-4.8） 2.4→N56E 1.8→N34E （-0.9） 0.5→N22W0.9→N13E1.4→S82E 0.8→N56E T13X 9.8→E 2.3→S83E 1.1→N38E0.9→N21W1.1→N34E1.3→N86E 0.4→N31W G 中 6.6→S80E 1.4→N78E 0.4→S56E 0.7→N63W1.0→N 1.4→S69E 0.5→S19E 锚索测力计监测也反映了上述变形现象（见表 9，图 8，图 9） ，该危岩体 1996 年、1997 年经锚索加固锁定后，锚索锁定力逐渐变小（测力计年变量为负值，且绝对值越来越小） ， 表明危岩体朝锚固力方向位移，位移变化量由大到小。1999 年锚索测力计年变量多为正数， 显示锚索持力之特点， 与位移监测表明的岩体变形现象一致， 通过近几年的监测资料岩体应 力已经重新调整并趋于相对稳定状态，说明锚固工程效力已经发挥。 -120 -100 -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 1997199819992000200120022003 JC5JC6JC7JC8JC9 KN date 图 9 “五万方”危岩体锚索测力计年变化量－时间曲线图 400.00 500.00 600.00 700.00 800.00 900.00 1000.00 1997,1 3 5 7 9 11 1998,1 3 5 7 9 11 1999,1 3 5 7 9 12 2000,2 4 6 8 10 12 2001,2 4 6 8 10 12 2002,2 4 6 8 10 12 2003,2 4 6 8 10 12 JC4JC6JC7JC9 KN date 图 10 “五万方” 危岩体锚索测力计监测数据－时间曲线图 表 9 锚索测力计监测年变化量统计表 年变化量KN 点名 2003 2002 2001 2000 1999 1998 1997 JC1 -20.98 15.87 -20.33 -10.76 -57.44 -69.59 JC2 -16.37 21.01 -18.93 -0.38 -65.28 -136.61 JC3 -23.99 -31.99 -119.02 JC4 6.19 -23.14 4.24 -23.95 18.56 -33.02 -81.50 JC5 6.55 2.76 -11.91 0.73 44.54 -47.92 -107.27 JC6 -37.09 -17.77 -6.55 -3.67 0.85 -11.27 -39.96 JC7 -2.87 -0.10 -5.16 -3.83 -5.80 -2.40 -32.33 JC8 -3.52 -12.24 -3.05 -12.51 13.91 -5.61 -90.08 JC9 -16.78 14.55 6.51 -14.37 18.38 -5.35 -84.32 相对位移监测资料（见表 10，图 10）显示治理后由于防治工程发挥效力，危岩体变形 已经趋于相对稳定状态。 表 10 “五万方”危岩体相对位移监测点年变化量表 变化量mm 点名 2003 2002 2001 2000 1999 1998 1997 1996 Df11-1a -0.22 -0.07 0.02 -0.05 -0.050.13 0.28 0.51 Df11-1b -0.06 -0.03 0.05 0.05 0.090.24 0.40 0.62 Df11-1c -0.14 -0.01 0.07 0.02 -0.13-0.08-0.15 -0.56 Df11-2a -0.01 -0.04 0.04 0.01 -0.090.35 4.36 5.90 DF12-2a -0.01 -0.02 0.03 -0.09 -0.04-0.030.12 -0.12 Df13-1a 0.02 -0.25 0.37 0.00 -0.120.12 0.25 -0.14 Df13-1c -0.10 0.02 0.07 -0.06 -0.06-0.20-0.46 -0.67 Df14-1a -0.03 0.03 0.05 0.02 -0.070.01 0.07 -0.47 Df16-1a 0.38 0.24 -0.03 0.21 0.23 0.28 0.62 1.06 Df16-1b -0.20 -0.17 -0.08 -0.37 -0.09-0.36-0.69 -2.17 -6.00 -4.00 -2.00 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 1995,8 10 12 1996,2 4 6 8 10 12 1997,2 4 6 8 10 12 1998,2 4 6 8 10 12 1999,2 4 6 8 10 2000,1 3 5 7 9 11 2001,1 3 5 7 9 11 2002,1 3 5 7 9 11 2003,1 3 5 7 9 11 Df11-2aDf11-1aDf14-1aDf16-1aDf13-1aDf13-2a mm date 图 11 “五万方” 危岩体裂缝相对位移历时曲线 （五）雷劈石滑体（五）雷劈石滑体 雷劈石滑体位移量由治理前1.6～2.0mm/a减小为治理后 （见表11） 2002年0.61.7mm/a （T801 和 T802 点） ， 变形量逐步减小并且相对稳定， 变形方向由治理前 NW 方向改为基本 上向 NE 方向。 表 11 雷劈石滑体绝对位移监测点（T801、T802）年变化量表 年 95 年前 1996 19971998199920002001 2002 位移 1.6-2.0 4.6-4.8 10.0-10.318.8-35.18.3-8.73.0-3.32.4-2.8 0.6-1.7 方向 NW N23-31 W N32-35 E N7-52E N17-35 E N12 W-N24E N2-46 E N45 W-N3W 从监测资料分析可以看出危岩体在防治前后变形趋势明显减缓并且趋于相对稳定， 这表 明防治工程已经发挥效力，有效遏制了危岩体向不利于岩体稳定方向的变形。 四、效果评价四、效果评价 以上分析表明，防治工程结束以后，T8-T9 缝段岩体、T9-T11 缝段岩体、 “七千方”岩 体、 “五万方”岩体和雷劈石滑体位移变形已不明显；块体间无明显的位移变形。从变形趋 势来看，危岩体在防治工程结束以后，岩体应力重新调整，变形趋势逐步趋于稳定。表明防 治工程已经发挥效力。 综合分析认为防治工程结束以来，危岩体在经历了变形调整后，岩体变形进入相对稳 定期， 岩体的稳定性明显提高。 危岩体已经达到相对稳定状态。 防治工程效果已经初步体现。 五、结五、结 语语 链子崖危岩体防治工程竣工后， 通过危岩体监测资料进行分析， 对危岩区的岩体变形可 得出危岩体各缝段岩体变形明显减小，已经趋于相对稳定；各缝间岩体变形已趋于相对稳 定。这表明防治工程已经发挥效力，防治工程效果已经初步体现，危岩体已经处于相对稳定 状态。 参考文献 参考文献 [1] 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1995 and finish in august of 1999. The construction of the controlling engineering including adjusting stress has greatly raised the stability , and the lianzi cliff dangerous rock body is more stable now than ever before .in short , the effects of the controlling engineering is increasingly shown with each passing day . Through analyzing monitoring data of The controlling engineering for Lianzi Cliff before and after， this paper deals with the effects of valuation on the Lianzi Cliff dangerous rock body controlling engineering. Key words Lianzi Cliff dangerous rock body， controlling engineering， effect， valuation。 References References Yin Yaoping，Kang Hongda，Zhang Ying。1996。Constructing programme on pre-stressed cable of dangerous rockmass of Lianziya，the three gorges。The Chinese journal of geological hazard and control。7（1） 44-51in Chinese with English abstract。 Wang Jinghong。1994。Analysis of the stability of Lianzi Cliff dangerous rock body and its control。 The Chinese journal of geological hazard and control。5（3） 56-62in Chinese。 Xu Weiya，Sun Guangzhong。1994。Engineering geological suitability of Lianzi Cliff dangerous rock body control Engineering。 The Chinese journal of geological hazard and control。 5 （3） 43-55in Chinese。 Wang Shangqing。1994。Priliminary investigation on the monitoring and prediction of Lianzi Cliff dangerous rock body。The Chinese journal of geological hazard and control。5（3） 79-89in Chinese。 Wang Hongde，Gao Youlong，Xue Xingqiao et al.。2001。Function and effect of monitering-forecasting system of control works in Lianzi Cliff dangerous rock body。The Chinese journal of geological hazard and control。12（2） 59-63in Chinese。 Wang Hongde，Han Ziye et al.。2004。The effect of monitering work on the Lianzi Cliff dangerous rock body controlling。Already contribution。 Wang Hongde，Yao Xiuju，Gao Youlong et al.。2003。The disturbance of the controlling engineering construction to the Lianzi Cliff dangerous rock body。244375-378in Chinese。