摘要：危巖崩塌已成為桂林地區(qū)的主要地質(zhì)災(zāi)害之一，巖體類型多樣，地質(zhì)條件特殊等因素加大了該地區(qū)危巖體的防治難度。筆者以市區(qū)內(nèi)的白巖山中99塊危巖體為研究對(duì)象，對(duì)危巖體的發(fā)育機(jī)理、致災(zāi)因子、力學(xué)機(jī)理進(jìn)行研究，并運(yùn)用極限平衡理論建立危巖體穩(wěn)定性計(jì)算方法，對(duì)該地區(qū)危巖體類型多樣，在不同荷載組合下可能出現(xiàn)的一種或多種破壞失穩(wěn)的情況，采用正交組合的方法，為危巖體的防治提出了例如“錨固-鋼絲繩（網(wǎng)）捆綁及灌漿”、“錨固-鋼絲繩（網(wǎng)）捆綁、灌漿及支撐”等幾種特殊而有效的防治方法。

關(guān)鍵詞：危巖崩塌 發(fā)育機(jī)理 致災(zāi)因子 定量分析 正交組合

1前言

桂林地區(qū)獨(dú)特的巖溶地質(zhì)條件為孕育地質(zhì)災(zāi)害提供了有利的條件，市區(qū)內(nèi)大多數(shù)山體均有危巖崩塌發(fā)生，同時(shí)，危巖崩塌每年以4到6次的速度增加，嚴(yán)重威脅到市民的生命財(cái)產(chǎn)安全[1]，因此，對(duì)該地區(qū)的危巖地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行治理迫在眉睫。

2工程概況

白巖山坐落于桂林市秀峰區(qū)西山路南側(cè)，該山體左鄰桃花江，前、后及右邊為住宅小區(qū)和商鋪。其北邊山坡曾于2003年2月發(fā)生一次崩塌，導(dǎo)致附近一棟民房被毀，小區(qū)道路和人防洞口被堵，造成直接經(jīng)濟(jì)損失約120萬元。通過調(diào)查，該山體中至少發(fā)育有危巖體99處，平面分布如圖1所示。

3危巖體成因機(jī)制

該地區(qū)危巖體的形成主要受地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水文、人為因素等因素的影響。

3.1地形地貌

該山體地處孤峰平原，地形較為單一，山頂標(biāo)高為220m，相對(duì)高差70m，峰谷間相對(duì)高差100m左右，上部覆蓋有較薄的殘坡積層，大部分基巖裸露，是誘發(fā)危巖失穩(wěn)的主要因素。

3.2地層巖性

區(qū)內(nèi)地層巖性主要由上泥盆統(tǒng)融縣組灰?guī)r（D3r）和第四系土層（Q4dl+el））組成，

巖體風(fēng)化明顯，巖溶裂隙較發(fā)育，巖體完整性差。

3.3地質(zhì)構(gòu)造

區(qū)域內(nèi)巖溶發(fā)育強(qiáng)烈，層間裂隙和垂直裂隙十分發(fā)育，優(yōu)勢(shì)節(jié)理裂隙為EW/⊥、NNW/82°∠85°和NE/140°∠77°三組，將巖體切割破碎，形態(tài)獨(dú)立的塊體。該結(jié)構(gòu)面是危巖體不穩(wěn)定的主要因素之一。

3.4水文因素

區(qū)域內(nèi)年平均降雨量約為1900mm，降雨主要集中在4～7月份，占全年降雨量的62%，除此之外，每年還會(huì)出現(xiàn)幾次大、暴

雨天氣，大強(qiáng)度持續(xù)降雨是危巖地質(zhì)災(zāi)害的主要誘發(fā)因素。

3.5人為因素

前期市政道路、居民區(qū)、防空洞的修建時(shí)產(chǎn)生震動(dòng)，加上后期區(qū)域內(nèi)人類活動(dòng)大大的加劇了危巖體的失穩(wěn)。

4危巖體的穩(wěn)定性分析

4.1計(jì)算分析

根據(jù)危巖體的結(jié)構(gòu)和狀態(tài)特征，并結(jié)合該地區(qū)危巖體的分類方法，筆者將該99塊危巖體分為臨空型、貼坡型、孤石型三種[2]，計(jì)算原理及模型如下：

（1）臨空型計(jì)算公式

—危巖體重力（KN）；

—危巖體結(jié)構(gòu)面傾角（°）；

—作用在危巖體上的地震力（KN）；

—主控結(jié)構(gòu)面的等效粘聚力（Kpa）；

—主控結(jié)構(gòu)面的等效內(nèi)摩擦角（°）。

（2）貼坡型

式中參數(shù)物理意義同前。

（3）孤石型

式中：

—轉(zhuǎn)點(diǎn)A到重力延長(zhǎng)線的垂直距離（m）；

—轉(zhuǎn)點(diǎn)A到水平地震力延長(zhǎng)線垂直距離（m）

5區(qū)域內(nèi)危巖防治技術(shù)體系研究

筆者根據(jù)白巖山危巖體的類型，結(jié)合國(guó)內(nèi)外常采用的一些危巖體防治技術(shù)，通過力學(xué)機(jī)理類型分析，設(shè)計(jì)出一套適合桂林地區(qū)危巖體的防治方法。對(duì)于同一力學(xué)機(jī)理的危巖，該地區(qū)主要防治方法表1所示。

在實(shí)際工程中，即使是同一危巖單體，在不同的荷載或荷載組合下，其力學(xué)機(jī)理可能不同[3]，對(duì)于該情況，可以采用正交組合的方式確定適合該危巖體的防治措施，如表2所示。

根據(jù)每塊危巖體的力學(xué)機(jī)理情況，采用正交組合的方法計(jì)算，為每一塊危巖體確定最有效的防護(hù)措施。在此次危巖體治理過程中，采用支護(hù)措施的危巖體1塊；采用灌漿支護(hù)措施的危巖體4塊；采用清除措施的危巖體21塊；采用錨固—鋼絲繩、灌漿聯(lián)合支護(hù)措施的危巖體39塊；采用錨固—鋼絲繩、灌漿、清除聯(lián)合支護(hù)措施的危巖體18塊；采用錨固—鋼絲繩、灌漿、支撐聯(lián)合支護(hù)措施的危巖體16塊。

6.1清除工程

危巖體清除是以前廣泛使用的一類技術(shù)，簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，通常適用于單個(gè)、外懸的危巖體[4]，其采用人工清除或靜態(tài)爆破清除的方法，但一定要注意清除下部的危巖容易誘發(fā)卸荷的發(fā)生，清除危巖主要以頂部第二級(jí)陡崖危巖為主，該方法在白巖山危巖體的防治過程中使用較為普遍。

6.2錨固—鋼絲繩（網(wǎng)）捆綁及灌漿聯(lián)合

已脫離母巖的危巖體，其穩(wěn)定性差，若采用爆破清除措施容易造成四周危巖體的松動(dòng)，危險(xiǎn)性較大，通常采用鋼絲繩（網(wǎng)）錨固捆綁加上灌漿固結(jié)裂隙面來治理該類型的危巖體。本次治理工程中有39塊危巖體采取了該防治措施，占到了總數(shù)的39.4%，通過后期觀測(cè)，采用該防治措施的危巖體穩(wěn)定性較好。

6.3錨固—鋼絲繩（網(wǎng)）捆綁、灌漿、支撐聯(lián)合

對(duì)于傾倒型危巖而言，采取支撐防治措施時(shí)，若支撐體的重心位于危巖體的外側(cè)，僅需要進(jìn)行錨固、捆綁便能起到很好的防治效果，若支撐體的重心位于危巖體的重心內(nèi)側(cè)時(shí)，則需采用支撐、錨固、捆綁結(jié)合的防治方法，另外，還需加以清除、灌漿等輔助治理措施，該方法在此次的治理過程中使用較多。

7結(jié) 語

（1）工作區(qū)內(nèi)危巖體的形成主要受地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造等內(nèi)在因素及水文因素、人為因素等外在因素的影響。

（2）按照白巖山99塊危巖體的結(jié)構(gòu)特征，并結(jié)合桂林地區(qū)危巖體的分類方法，將99塊危巖體分為臨空型、貼坡型、孤石行三種類型，并采用極限平衡理論建立了三種危巖體的計(jì)算模型和計(jì)算方法。

（3）根據(jù)桂林地區(qū)危巖體類型多樣的特點(diǎn)，

其力學(xué)機(jī)理也不一樣，采用正交組合的方法，提出一套適合該地區(qū)危巖體的防治方法，即“錨固-鋼絲繩（網(wǎng)）捆綁及灌漿”、“錨固-鋼絲繩（網(wǎng)）捆綁、灌漿及支撐”等。

（4）對(duì)采用新方法治理后的危巖體，根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果可知治理后的危巖體穩(wěn)定性好，新方法行而有效。后期，該新方法可在桂林地區(qū)危巖體的防治過程中逐步推廣開來。

參考文獻(xiàn)

[1].覃蘭麗等.桂林市巖溶區(qū)典型地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)[J].中國(guó)地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào).2009，20（3）：28-33.

[2].鄭金.桂林地區(qū)危巖崩塌的防控技術(shù)體系及其特點(diǎn)研究[D].桂林理工大學(xué)碩士學(xué)位論文.2012.6.

[3].黃治云等.不同荷載組合類型的危巖力學(xué)機(jī)理判定及防治方法分析[J].中國(guó)科技信息.2007：65-68.

[4].葉四橋等.危巖落石防治技術(shù)體系及其特點(diǎn)[J].公路.2010：80-84

作者簡(jiǎn)介：鄭金（1985-），男，助理工程師，碩士研究生，主要從事巖土工程與地質(zhì)災(zāi)害防治工作。