Evaluación de la eficacia del proyecto de prevención y control del macizo rocoso peligroso de Lianziya
Wang Hongde y Jin Xiaohao
(Instituto de Métodos de Tecnología Geológica de Ingeniería Hidrogeológica, Servicio Geológico de China, Baoding, Hebei, 071051)
Resumen: Roca peligrosa de Lianziya Masa en las Tres Gargantas del Río Yangtze El proyecto de prevención y control se inició en 1995 y finalizó en agosto de 1999. Después de que la tensión del macizo rocoso peligroso se ha reajustado durante la etapa de construcción y después de su finalización, el macizo rocoso se ha vuelto gradualmente nuevo y estable, y la seguridad del macizo rocoso peligroso ha mejorado enormemente, y el efecto de la prevención y el control. El proyecto se ha vuelto cada vez más significativo. Este artículo analiza y compara los datos de monitoreo antes y después de la prevención y control del macizo rocoso peligroso en Lianziya, evalúa la estabilidad del macizo rocoso peligroso, predice la tendencia de deformación del macizo rocoso peligroso y realiza una evaluación preliminar del efecto. del control del proyecto.
Palabras clave Evaluación del efecto del proyecto de prevención del macizo rocoso peligroso de Lianziya
1 Descripción general
1.1 Descripción geológica
Maso rocoso peligroso de Lianziya en las Tres Gargantas del río Yangtze El cuerpo está ubicado en la ciudad de Quyuan (anteriormente ciudad de Xintan), condado de Zigui, provincia de Hubei. Junto con el antiguo cuerpo del colapso de Huangya, el área de deslizamiento de tierra de Xintan y otras áreas de peligro oculto, forma la zona potencial de deslizamiento de tierra de la garganta Xiling del río Yangtze. . Las rocas peligrosas en el extremo norte del macizo rocoso peligroso de Lianziya tienen más de 100 metros de altura y dominan el río Yangtze. Generalmente se distribuye en dirección norte-sur y cruza el río Yangtze en un ángulo de 60° a 700. Es más alto en el sur y más bajo en el norte, más ancho en el norte y más estrecho en el sur. Los acantilados se inclinan hacia el noroeste con un ángulo de pendiente de 20° a 30°, y la elevación de distribución disminuye de 500 m en el sur a 500 m en el norte. La peligrosa masa rocosa está compuesta de piedra caliza de la Formación Qixia del Pérmico Inferior intercalada con varias capas delgadas de piedra caliza y esquisto, debajo de las cuales se encuentra la veta de carbón de la Formación Ma'anshan de 1,6-4,2 m de espesor. En el peligroso cuerpo rocoso se han desarrollado más de 30 grietas anchas y grandes. La montaña está cortada en tres áreas rocosas peligrosas de diferentes tamaños: el Área I es la sección de veta T0-T6; el Área II es la sección de veta T7 y el Área III es la sección de veta T8-T12.
1.2 Descripción general del proyecto
El proyecto de prevención del macizo rocoso peligroso de Lianziya comenzó en octubre de 1994. Todo el sistema consiste principalmente en el proyecto de drenaje superficial de la sección de fractura T0-T12, la sección de fractura T8-T12 carbón Consiste en el proyecto de llave antideslizante de carga del túnel, los proyectos de cables de anclaje de "50.000 metros cuadrados" y "7.000 metros cuadrados" y el proyecto de presa de roca anticolisión Houhouling. El foco de prevención y control es la roca peligrosa en el tramo de fractura T8-T12 (2,5 millones de m2). Los dos proyectos principales, el proyecto de llave antideslizante de soporte de carga y el proyecto de cable de anclaje, comenzaron en mayo de 1995 y finalizaron en agosto de 1997 y agosto de 1999 respectivamente, marcando el final de la parte de construcción de la prevención y control del macizo rocoso peligroso. proyecto en agosto de 1999. , para luego entrar de lleno en la etapa de seguimiento de la eficacia de los proyectos de prevención y control.
1.3 Descripción general del sistema de monitoreo
El sistema de monitoreo del macizo rocoso peligroso de Lianziya se estableció gradualmente en la década de 1970. Al final del proyecto de prevención y control, se utilizaron una variedad de métodos de monitoreo. Se formó la recolección y procesamiento de datos. El sistema de monitoreo tridimensional automatizado incluye:
(1) 30 puntos de monitoreo de desplazamiento absoluto en la superficie del macizo rocoso (deformación del terreno); ) 26 puntos de monitoreo automático para el desplazamiento relativo de fracturas 39 puntos;
(3) Medidor de desplazamiento multipunto de orificio horizontal puntos de monitoreo automático en 3 puntos y 11 puntos;
(4) Puntos de monitoreo de dinamómetro de cable de anclaje pretensado en 9 puntos;
(5) 41 puntos de monitoreo de tensión de macizo rocoso clave deslizantes de carga
(6) 5 monitoreo de desplazamiento profundo del macizo rocoso (perforación); inclinómetro);
(7) Hay una sala de computación central de procesamiento, que puede recopilar y procesar datos de monitoreo en cualquier momento las 24 horas del día. Actualmente, el equipo de monitoreo mencionado anteriormente funciona con normalidad.
Figura 1: Distribución de grietas en el macizo rocoso peligroso de Lianziya y disposición de la ingeniería antideslizante de carga
1. Clave antideslizante de carga 2. Grietas superficiales; 3. Entrada al acceso; 4. Pozo de monitoreo de desplazamiento profundo
2 Estado de deformación del macizo rocoso peligroso antes de la construcción
2.1 Sección de unión T8-T9
Según el datos de monitoreo de 1978 a 1994, la peligrosa deformación del macizo rocoso Antes del tratamiento del macizo rocoso, el macizo rocoso de la cima del acantilado se arrastraba en dirección NO, es decir, generalmente se movía a lo largo de la tendencia de la capa de roca. Entre ellos, la parte oriental tiene un desplazamiento horizontal de 1,2 mm/a hacia N17°W y un hundimiento de 0,9 mm/a; las partes media y occidental de la superficie tienen un desplazamiento horizontal de 0,7~2,5 mm/a hacia el NO y hundimiento; de 0.4~0.9mm/a; la veta T9 debajo del acantilado. El macizo rocoso en el lado sur se desplazó hacia el NNE, con un desplazamiento horizontal de 2.3mm/a (ver Tabla 1).
Tabla 1 Tabla de desplazamiento promedio anual del macizo rocoso en la sección de fractura Lianziya T8-T9 antes del tratamiento
2.2 Sección de fractura T9-T11
Para un mucho tiempo, T9-T11 Los bloques de roca en la sección de fractura se mueven en dirección NNW-NNE con fluencia desigual. Según los datos de monitoreo de desplazamiento absoluto de 1978 a 1994: la cima del acantilado oriental se desplaza en dirección NNW a una velocidad tasa de 1,4~1,7 mm/a y se hunde 0,5~0,8 mm/a a; la masa rocosa en la cima del acantilado en las partes central y occidental del país se desplaza hacia N22°~29°W a una tasa de 1,6~1,9 mm/a y se hunde entre 0,6~0,7 mm/a; la masa rocosa debajo del acantilado en la parte oriental se desplaza hacia N22°~29°W a una velocidad de 1,8~1,8 mm/a 2,0 mm/a ( ver Tabla 2).
Tabla 2 Tabla de desplazamiento medio anual del macizo rocoso en el tramo de fractura Lianziya T9-T11 antes del tratamiento
2.3 Deslizamiento de "siete mil metros cuadrados"
"Siete mil metros cuadrados" "El cuerpo de superficie deslizante se ha estado deslizando durante mucho tiempo en dirección NO con R402 como superficie de deslizamiento. Según los datos de seguimiento en el punto S7, antes de 1995, el cuerpo deslizante se desplazaba progresivamente 34,36 mm a lo largo de la capa blanda R402 hacia N30°~45°W, con una velocidad de 4,9 mm/a y un ángulo de deslizamiento de 30°, que es básicamente consistente con la aparición de la formación rocosa (ángulo de inclinación de la formación rocosa 27 ° ~ 35 °).
2.4 Macizo rocoso de "Cincuenta mil metros cuadrados"
El punto superior G de la cima del acantilado ha sido desplazado hacia el N20°W desde 1978 hasta 1995, a un ritmo de 1,5mm/ a y un hundimiento de 0,7 mm/a, F/H=1/0,47. Muestra que las características de deformación de "Cincuenta Mil Cuadrados" antes del tratamiento se arrastraban a lo largo de la tendencia de la formación rocosa y estaban acompañadas de hundimiento.
2.5 Deslizamiento de Thunderstone
Desde 1978 hasta finales de 1995, el deslizamiento de Thunderstone se desplazó en dirección NO a una velocidad de 1,6~2,0 mm/a (puntos T801 y T802).
Se puede observar que antes de la construcción del proyecto, el macizo rocoso del acantilado en la sección conjunta T8-T12, el cuerpo del tobogán "Seven Thousand Squares" y el cuerpo del tobogán "Leipishai" eran deformado principalmente por el deslizamiento del lecho dirigido al NO. Principalmente, la masa rocosa debajo del acantilado se desplaza hacia la dirección N del río Yangtze.
3 Estado de deformación del macizo rocoso peligroso después de la construcción
3.1 Sección de unión T8-T9
Según los datos de seguimiento de 1997 a 2003 (ver Tabla 3) , la peligrosa deformación del macizo rocoso Después del tratamiento del macizo rocoso, el desplazamiento horizontal de la parte este de la cima del acantilado del macizo rocoso en la sección de fractura T8-T9 se redujo de 2,5 mm/a antes del tratamiento a 2,0 mm/a (punto T81) en 2003, y la cantidad de hundimiento se redujo de 0,9 mm/a antes del tratamiento. El mínimo fue de 0,4 mm/a en 2003 (el desplazamiento horizontal en la parte occidental disminuyó de 0,7 ~ 1,8 mm/a antes del tratamiento a 0,6); ~1,1 mm/a en 2003, y la cantidad de hundimiento disminuyó de 0 ~ 0,4 mm/a antes del tratamiento. Se redujo a 0 ~ 0,2 mm/a (puntos T82, T83) en 2003. La dirección de la deformación cambió de NW antes del tratamiento a NE; la dirección del macizo rocoso en el lado sur de la junta T9 debajo del acantilado cambió de dirección NNE a SW, y la cantidad de desplazamiento horizontal cambió desde antes del tratamiento, 2,3 mm/a, se redujo a 0,8 ~ 1,7 mm/a en 2003 (T9x1, punto inferior; A).
La deformación del macizo rocoso tiende a un estado estable (ver Figuras 2, 3 y 4), lo que indica que el proyecto de prevención y control ha sido efectivo.
Figura 2: Curva de tiempo de cambio anual del punto T81 en la sección de fractura T8-T9
Los datos de monitoreo de desplazamiento relativo (ver Tabla 4) también pueden observar que después de la peligrosa Tratamiento de ingeniería del macizo rocoso. La deformación del macizo rocoso tiende gradualmente a ser relativamente estable después del ajuste de tensión.
Figura 3: Cambio anual del punto T83 en la sección de costura T8-T9 - gráfico de curva de tiempo
Figura 4: Cambio anual del punto T82 en la sección de costura T8-T9 - tiempo gráfico de curvas
Tabla 3 Escala de cambio anual de los puntos de monitoreo de desplazamiento absoluto antes y después del tratamiento del macizo rocoso en la sección de fractura T8-T9
Tabla 4 Escala de cambio anual del desplazamiento relativo del macizo rocoso en la sección de fractura T8-T9
3.2 Sección de fractura T9-T11
Según años de datos de monitoreo de desplazamiento absoluto, los bloques de roca en la sección de fractura T9-T11 se han estado moviendo en la dirección NNW-NNE con fluencia desigual antes del tratamiento. Después del tratamiento, los datos de monitoreo de desplazamiento absoluto muestran (ver Tabla 5) que el desplazamiento horizontal del macizo rocoso de la cima del acantilado en esta sección de fractura disminuyó de 1,4 a 1,9 mm/. a antes del tratamiento a 0,6 a 1,9 mm/a en 2003, y la cantidad de hundimiento disminuyó de 0,5 a 0,8 mm/a antes del tratamiento a disminuyó a 0,1~0,5 mm/a en 2003, y la dirección de deformación fue básicamente NNE-NE-. NS; la masa rocosa debajo del acantilado se desplazó desde la dirección cercana al N a las direcciones NNE y NE, y la cantidad de desplazamiento fue de 1,8~2,0 mm/a antes del tratamiento. Se redujo a 1,3~1,7 mm/a en 2003 (B inferior, T9x2). puntos)
Figura 5 Curva de cambio anual cantidad-tiempo del punto superior B en la sección de costura T9-T11
Tabla 5. Tabla de cambio anual de los puntos de monitoreo de desplazamiento absoluto antes y después del tratamiento de macizo rocoso en la sección de fractura T9-T11
Después del tratamiento del macizo rocoso en esta área de fractura, el desplazamiento, la deformación y el hundimiento disminuyeron gradualmente y fueron inferiores a la tasa de desplazamiento promedio de varios años. todos menores que el error puntual, y la tendencia de deformación ha sido básicamente relativamente estable (ver Figuras 5 y 6), lo que muestra que el desplazamiento y la deformación del macizo rocoso no son obvios y los proyectos de prevención y control han sido efectivos.
Figura 6: Curva-tiempo de cambio anual del punto F en el tramo de costura T9-T11
3.3 Cuerpo deslizante "Siete Mil Cuadrados"
"Siete Mil Cuadrados" "El cuerpo deslizante de superficie se ha estado deslizando hacia el noroeste siguiendo la tendencia con R402 como superficie deslizante durante mucho tiempo. Según los datos de monitoreo de desplazamiento absoluto (ver Tabla 6), después de que se reforzó el proyecto de anclaje deslizante "Siete Mil Cuadrados", la masa rocosa se desplazó en la dirección de la tensión del cable de anclaje. Después de eso, el desplazamiento a lo largo de esta dirección disminuyó gradualmente. y el desplazamiento aumentó de 4,9 mm/a antes del tratamiento disminuyó a 1,3 mm/a en 2003 (punto S7), y la tendencia de deformación (ver Figura 7) ha tendido básicamente a un estado relativamente estable. Demuestra que el proyecto de prevención y control ha sido efectivo.
Tabla 6 Escala de cambio anual de desplazamiento antes y después del tratamiento del deslizamiento "Siete Mil Cuadrados"
Recopilación de Métodos Técnicos de Investigación y Monitoreo de Peligros Geológicos
Figura 7 "Siete Mil Cuadrados" Curva de cambio anual cantidad-tiempo del punto S7 del cuerpo del deslizamiento "Siete Mil Cuadrados"
Análisis de los datos de monitoreo de desplazamiento relativo (ver Tabla 7) después del tratamiento del "Siete Mil Cuadrados" El cuerpo del deslizamiento "Cuadrado" muestra que la deformación del macizo rocoso tiende a estar en un estado estable, lo que indica que los proyectos de prevención y control han sido efectivos.
Tabla 7 Escala de cambio anual de los puntos de monitoreo de desplazamiento relativo tras el tratamiento del deslizamiento de “siete mil metros cuadrados”
3.4 Macizo rocoso de “Cincuenta mil metros cuadrados”
"Cinco mil metros cuadrados" La peligrosa masa rocosa de "Wanfang" experimentó un deslizamiento NO a lo largo del lecho (antes de la construcción), moviéndose hacia la dirección SE y luego desplazándose lentamente en las direcciones SE y SW. La cantidad de desplazamiento aumentó de grande a grande. proceso de estabilización gradual del peligroso macizo rocoso (ver tabla 8). Después de la construcción del proyecto del cable de anclaje, el macizo rocoso de "50.000 metros cuadrados" se desplazó en una dirección propicia para la estabilidad del macizo rocoso y la deformación se fue estabilizando gradualmente. Tomando como ejemplo el punto G en la cima del acantilado, el desplazamiento horizontal promedio durante los años anteriores al tratamiento fue de 1,5 mm/a, y en 2003 fue de 0,8 mm/a. El hundimiento antes del tratamiento fue de 0,7 mm/a. no hay deformación vertical en este punto en 2003 (Ver Figura 8). Las condiciones de deformación de otros puntos de seguimiento son similares a las del punto G.
El seguimiento del dinamómetro del cable de anclaje también refleja el fenómeno de deformación mencionado anteriormente (ver Figura 9, Figura 10, Tabla 9 después de que el peligroso macizo rocoso fuera reforzado y bloqueado por el cable de anclaje en 1996). En 1997, el cable de anclaje se bloqueó. La fuerza se vuelve gradualmente menor (la variable anual del dinamómetro es negativa y el valor absoluto es cada vez menor), lo que indica que la peligrosa masa rocosa se desplaza en la dirección de la fuerza de anclaje. el desplazamiento cambia de grande a pequeño. En 1999, las variables anuales del dinamómetro del cable de anclaje fueron en su mayoría positivas, mostrando las características de la fuerza de sujeción del cable de anclaje, lo cual es consistente con el fenómeno de deformación del macizo rocoso mostrado por el monitoreo de desplazamiento A través de los datos de monitoreo de los últimos años, el macizo rocoso. La tensión se ha reajustado y tiende a ser relativa. El estado estable indica que se ha ejercido la eficacia del proyecto de anclaje.
Figura 9 Datos de seguimiento del dinamómetro de cable de anclaje del macizo rocoso peligroso "50.000 metros cuadrados" - gráfico de curva de tiempo
Figura 10 Desplazamiento del dinamómetro de cable de anclaje del macizo rocoso peligroso "50.000 metros cuadrados" "masa rocosa peligrosa de un metro" —Gráfico de curva de tiempo
Tabla 9 Tabla estadística de cambios anuales en el monitoreo del dinamómetro de cable de anclaje
Los datos de monitoreo de desplazamiento relativo (ver Tabla 10, Figura 11) muestran que después tratamiento, debido a la ejecución del proyecto de prevención y control. Efectivamente, la deformación del macizo rocoso peligroso ha tendido a un estado relativamente estable.
Tabla 10: Escala de cambio anual de los puntos de seguimiento de desplazamiento relativo de macizos rocosos peligrosos de "50.000 metros cuadrados"
Figura 11: Curva de duración del desplazamiento relativo de fisuras en "50.000 metros cuadrados" peligrosos macizo rocoso
3.5 Deslizamiento de Thunderstone
El desplazamiento del deslizamiento de Thunderstone disminuyó de 1,6 a 2,0 mm/a antes del tratamiento a 0,6 a 1,7 mm/a en 2002 después del tratamiento (ver Tabla 11) a (puntos T801 y T802), la cantidad de deformación disminuye gradualmente y es relativamente estable, y la dirección de deformación cambia de la dirección NW antes del tratamiento a básicamente la dirección NE.
Tabla 11 Escala de cambio anual de los puntos de monitoreo de desplazamiento absoluto (T801, T802) de deslizamientos de tierra tipo rayo
Del análisis de los datos de monitoreo, se puede ver que la tendencia de deformación de las rocas peligrosas masas antes y después de la prevención y control Se ha desacelerado significativamente y ha tendido a ser relativamente estable, lo que demuestra que el proyecto de prevención y control ha sido efectivo y ha restringido efectivamente la deformación del macizo rocoso peligroso en una dirección que no es propicia para la estabilidad de la masa rocosa.
4 Evaluación del efecto
El análisis anterior muestra que una vez completado el proyecto de prevención y control, el macizo rocoso de la sección de fractura T8-T9, el macizo rocoso de la sección de fractura T9-T11, "Siete Macizo rocoso de los Mil Cuadrados. El desplazamiento y la deformación del macizo rocoso de "50.000 metros cuadrados" y la masa del deslizamiento del rayo ya no son obvios; no hay desplazamiento ni deformación obvios entre los bloques. A juzgar por la tendencia de deformación, una vez completado el proyecto de prevención y control de macizos rocosos peligrosos, la tensión del macizo rocoso se reajusta y la tendencia de deformación se estabiliza gradualmente. Demuestra que el proyecto de prevención y control ha sido efectivo.
Un análisis exhaustivo muestra que desde el final del proyecto de prevención y control, el macizo rocoso peligroso ha experimentado un ajuste de deformación, y la deformación del macizo rocoso ha entrado en un período relativamente estable, y la estabilidad del macizo rocoso ha mejorado significativamente. El peligroso macizo rocoso ha alcanzado un estado relativamente estable. Inicialmente se ha reflejado el efecto del proyecto de prevención y control.
5 Conclusión
Después de la finalización del proyecto de prevención del macizo rocoso peligroso de Lianziya, mediante el análisis de los datos de monitoreo del macizo rocoso peligroso, se puede concluir a partir de la deformación del macizo rocoso en el peligroso área de roca: macizo rocoso peligroso La deformación del macizo rocoso en cada sección de fractura se ha reducido significativamente y se ha vuelto relativamente estable la deformación del macizo rocoso entre cada fractura se ha vuelto relativamente estable; Esto demuestra que el proyecto de prevención y control ha sido efectivo, el efecto del proyecto de prevención y control se ha reflejado inicialmente y el peligroso macizo rocoso ya se encuentra en un estado relativamente estable.
Referencias
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