摘 要: 自2002年以來(lái),鵝山共發(fā)生4次巖崩,這些巖崩多發(fā)生在夜晚或大雨后,鵝山公園的游覽設(shè)施、建筑物遭受?chē)?yán)重破壞。本文在充分收集和分析已有資料的基礎(chǔ)上,通過(guò)合理的勘查手段,查明柳州市鵝山危巖的數(shù)量、分布范圍、規(guī)模、形成破壞機(jī)制及其發(fā)展演化趨勢(shì),評(píng)價(jià)其穩(wěn)定性和危害性,提出對(duì)危巖的安全可靠、技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的防治措施與建議,為設(shè)計(jì)工程治理施工圖提供必要的地質(zhì)依據(jù)。
關(guān)鍵詞: 危巖; 地質(zhì)災(zāi)害; 防治工程; 設(shè)計(jì)流程
柳州市鵝山危巖位于柳州市西部鬧市區(qū)鵝山公園內(nèi),四周為商業(yè)中心、住宅區(qū)、重要的電力設(shè)施、學(xué)校和交通要道等,鵝山山腳四周分布大大小小的居民點(diǎn),常住人口近萬(wàn)人,總資產(chǎn)超過(guò)5億元。鵝山頻發(fā)的危巖崩塌地質(zhì)災(zāi)害,引起了柳州市政府、市國(guó)土資源局、市園林局、市建設(shè)委員會(huì)等多部門(mén)的重視,多次對(duì)鵝山開(kāi)展大量的地質(zhì)災(zāi)害基礎(chǔ)調(diào)查和地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急治理工作。近年來(lái),柳州市各級(jí)人民政府為解決這項(xiàng)隱患做了很多的努力和嘗試,組織專人定期對(duì)山體巡視,發(fā)現(xiàn)危巖及時(shí)清理,但由于鵝山山體山高坡陡,危巖點(diǎn)多面廣,每年實(shí)施的應(yīng)急搶險(xiǎn)工程只是對(duì)已經(jīng)發(fā)生災(zāi)害的地段采取局部減災(zāi)避險(xiǎn)措施,無(wú)法從根本上徹底解決鵝山公園的危巖地質(zhì)災(zāi)害隱患問(wèn)題,因此,對(duì)鵝山危巖地質(zhì)災(zāi)害盡快采取有效防治措施,十分緊迫而必要。
1. 柳州市鵝山危巖崩塌危害程度
歷史上鵝山曾發(fā)生過(guò)大規(guī)模巖崩,數(shù)萬(wàn)立方的危巖從山頂崩塌而下,目前在鵝山山麓堆積的數(shù)萬(wàn)立方米亂石即為古巖崩證據(jù)。自2002年以來(lái),鵝山共發(fā)生4次巖崩,這些巖崩多發(fā)生在夜晚或大雨后,山上游人較少,故未造成人員傷亡,但鵝山公園的游覽設(shè)施、建筑物多次遭受?chē)?yán)重破壞。
2004年6月16日23時(shí)許,鵝山北坡發(fā)生巖崩地質(zhì)災(zāi)害,一塊體積約0.45m3的巖塊從近40m高的陡坡上崩塌而下,砸中柳州鐵路局(現(xiàn)南寧鐵路局)8區(qū)22棟5單元的一居民雜房(平頂),所幸無(wú)人員傷亡,但造成了該雜房平頂樓面被砸穿及圍墻局部受損,直接經(jīng)濟(jì)損失約0.1萬(wàn)元(圖1)。
2008年3月30日山體北西坡陡崖標(biāo)高240m處,寬約12m,高約6m,厚1.5m~2m,總體積約110m3的危巖向下崩落并解體,其中一塊體積約1.8m3的巖塊砸中柳州鐵路局機(jī)電廠美食城的圍墻,并砸穿直徑約1.3m的洞。本次巖崩未造成人員傷亡,但造成直接經(jīng)濟(jì)損失約0.2萬(wàn)元。
圖1 2004年巖崩剖面圖
2. 柳州市鵝山危巖防治工程項(xiàng)目的必要性與緊迫性
2.1 地質(zhì)災(zāi)害分布位置、規(guī)模、范圍
柳州市鵝山危巖位于柳州火車(chē)南站西側(cè)鵝山公園內(nèi)大鵝山、小鵝山山體上,大鵝山最高峰頂高程約為302.0m,坡腳高程約為97.0m,相對(duì)高差約為205.0m;小鵝山最高峰頂高程約為155m,坡腳高程約為94.0m,相對(duì)高差約為61.0m。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地調(diào)查及訪問(wèn),共有危巖個(gè)體88處,總體積20371.0m3。
2.2 主要危及對(duì)象及破壞后造成損失估算
據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及訪問(wèn)統(tǒng)計(jì),鵝山山腳四周分布大大小小的居民點(diǎn),常住人口近萬(wàn)人,且四周為商業(yè)中心、住宅區(qū)、重要的電力設(shè)施、學(xué)校和交通要道等,總資產(chǎn)超過(guò)5億元。柳州火車(chē)南站距鵝山直線距離約200m。枝柳、湘桂、黔桂線在此交匯,而湘桂復(fù)線的高鐵線路也將從此處通過(guò)。此外鵝山公園是柳州市的著名游覽休閑勝地,如今已建設(shè)為開(kāi)放式公園,每天都有附近居民到鵝山公園進(jìn)行體育鍛煉,加上山勢(shì)高陡,一旦發(fā)生危巖崩塌,將會(huì)造成巨大經(jīng)濟(jì)損失和嚴(yán)重的社會(huì)影響,后果不堪設(shè)想。
3. 柳州市鵝山危巖形成機(jī)制
3.1 巖體特征演異階段
危巖體地貌屬陡崖或坡度較大的陡坡,巖體內(nèi)的自重應(yīng)力迫使臨空面周?chē)鷰r體發(fā)生卸荷作用,臨空周?chē)鲬?yīng)力跡線發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn),在其附近產(chǎn)生應(yīng)力集中帶,臨空面趾部附近形成最大剪力增高帶,而產(chǎn)生與坡面平行的拉裂面;坡緣附近形成張力帶,巖體被拉裂,形成與坡面近于平行的拉裂面。由于卸荷作用,坡體向臨空方向回彈,使巖體原有構(gòu)造陡傾裂隙進(jìn)一步加深加大,形成卸荷裂隙帶。
3.2 巖體的時(shí)效變形破壞階段
卸荷裂隙的形成為其進(jìn)入時(shí)效變形破壞創(chuàng)造了條件,受風(fēng)化、震動(dòng)、降水等作用,巖體在雨水的作用下風(fēng)化,巖體被切割成分離的塊體。巖體在自重作用下向臨空方向產(chǎn)生進(jìn)一步變形,陡傾裂隙進(jìn)一步拉裂擴(kuò)張,形成危巖體。
3.3 巖體破壞階段
危巖形成后,在降雨、震動(dòng)、根劈等外動(dòng)力因素作用下,可出現(xiàn)滑塌、傾倒、墜落等失穩(wěn)破壞。
4. 柳州市鵝山危巖防治工程具體措施
4.1 靜態(tài)爆破
對(duì)危巖采用自上而下臺(tái)階法靜態(tài)爆破,在實(shí)施爆破前,先搭架子平臺(tái),對(duì)危巖采取鋼繩捆綁、掛網(wǎng)及加密竹跳板等安全防護(hù)措施,以防止危巖崩裂掉下,對(duì)一些堆積于斜坡面上較小的巖塊,由于周邊沒(méi)有捆綁拉結(jié)點(diǎn),可因地制宜采用其他方法,如利用施工平臺(tái)墊托及防護(hù),以防浮石滾動(dòng)崩塌,確保施工及周?chē)ㄖ锏陌踩?。每次爆破后要將碎裂巖塊清除干凈,再對(duì)下一臺(tái)階進(jìn)行爆破。施工前對(duì)危巖采取的安全防護(hù)方案,必須經(jīng)過(guò)監(jiān)理和業(yè)主審核批準(zhǔn)后方可實(shí)施。安全防護(hù)→設(shè)置防護(hù)措施→搭設(shè)施工平臺(tái)→鋪設(shè)(安裝)臨時(shí)安全防護(hù)措施→危巖體鉆孔→安裝爆破藥物(靜態(tài)爆破劑)→爆破→清理小塊危巖體→爆破工序→爆破完成→場(chǎng)地破碎巖塊集中運(yùn)出→M30水泥砂漿充填固結(jié)裂隙面→驗(yàn)收→拆施工平臺(tái)、清理場(chǎng)地、退場(chǎng)。
4.2 錨桿加固
錨索工程施工前,應(yīng)根據(jù)錨固工程的設(shè)計(jì)條件、現(xiàn)場(chǎng)地層條件和環(huán)境條件編制施工組織設(shè)計(jì)。施工前,應(yīng)檢查原材料和施工設(shè)備的主要技術(shù)性能是否符合設(shè)計(jì)要求。錨索施工前采用M30水泥砂漿充填固結(jié)危巖體裂隙面,防止錨索注漿時(shí)漏漿及裂隙內(nèi)錨索外露腐蝕、生銹。