黃義佳 馮亮勇

摘要：危巖崩塌地質(zhì)災害指在巖石裸露的陡峭坡體上較大的巖塊突然脫離母體，發(fā)生崩落、滾動、傾倒的地質(zhì)現(xiàn)象[1]。通過對危巖崩塌地質(zhì)災害成因機制的研究，并進行危巖體的穩(wěn)定性分析，采用相應的防治措施對危巖體進行治理，對類似的危巖崩塌地質(zhì)災害具有一定的指導和借鑒意義。本文以韶關市曲江區(qū)馬鞍山山頂西北側(cè)危巖崩塌地質(zhì)災害勘查設計項目為例[2]，著重研究地質(zhì)災害成因機制及防治對策。

關鍵詞：危巖崩塌；地質(zhì)災害；成因機制；穩(wěn)定性分析；防治對策

1.引言

馬鞍山山頂西北側(cè)危巖崩塌地質(zhì)災害點位于韶關市曲江區(qū)馬壩鎮(zhèn)馬鞍山人民公園山頂處，位于韶關市曲江區(qū)滑坡、崩塌、地面塌陷地質(zhì)災害中易發(fā)區(qū)[3]，地理坐標為：東經(jīng)113°36′15″，北緯24°41′12″。危巖崩塌體分布高程約為198m～214m，相對高差16m，危石聳立，頂部巖石較破碎，危巖體崩落后形成一個大型反傾凹陷巖腔，崩落巖塊順北側(cè)山坡滾落至標高約為106m的公園綠道上及殘留在山坡坡面，崩落巖塊約為3m3～5m3，最大可達25m3，對坡面植被及坡腳公園綠道造成了嚴重破壞，威脅約110人，直接經(jīng)濟損失約600萬，社會影響較大（見圖1和圖2）。

2.危巖崩塌體特征

馬鞍山山頂巖層主要由二疊系下統(tǒng)石灰?guī)r組成，巖層產(chǎn)狀較平緩，巖石垂向發(fā)育，巖體被切割形成陡壁危崖，整體坡向330°～360°，坡角達70°～85°（局部內(nèi)傾），危巖體分布范圍坡高約20m～25m，寬約80m。危巖體主要為強～中風化石灰?guī)r，一般塊體塊徑為0.5m～5m。山頂巖體節(jié)理裂隙軟弱面多被風化剝蝕，同時有發(fā)育兩組主控結(jié)構面，裂面一般張開2cm～10cm，這些節(jié)理裂隙及結(jié)構面將巖體分割成塊狀，形成一系列的孤石、危巖體，局部巖體反傾向外側(cè)突出，在降雨和風化作用下，當結(jié)構面強度降低至不足以牽制巖塊時，崩塌體就會脫離母體，順山坡滾落形成崩塌地質(zhì)災害，影響山頂涼亭、氣象塔、通訊塔及山腳環(huán)山綠道、運動場及相關人員生命財產(chǎn)安全。

3.危巖崩塌成因機制

3.1危巖形成的影響因素分析

據(jù)所處的地質(zhì)環(huán)境分析，危巖體的形成包括內(nèi)部條件和外部條件兩類，內(nèi)部條件包括地形地貌、地層巖性、坡體結(jié)構、高陡臨空面；外部條件包括：降雨、風化、植被、人類工程活動等。在各種外界影響因素中，適宜的地形條件、節(jié)理裂隙發(fā)育、裂隙水壓力等都可能成為促進崩塌發(fā)生的主要原因。

3.2危巖成因機制分析

馬鞍山山頂西北側(cè)危巖崩塌部位山頂巖體高陡、直立，山體經(jīng)過長期的風化等地質(zhì)營力作用，巖體節(jié)理、裂隙發(fā)育、結(jié)構破碎，并存在外傾薄弱結(jié)構面；加之巖體內(nèi)發(fā)育的兩組裂縫及層面的切割，將巖體切割成大小不等的塊體；崩塌激發(fā)因素為崩塌災害發(fā)生前半個多月來的連續(xù)降雨，雨水入滲巖體裂隙、節(jié)理，使得結(jié)構面充填物濕潤、膨脹、軟化，巖體附著力降低，巖體在重力作用下脫離母巖崩落向低處山腳滾動，形成此次危巖崩塌地質(zhì)災害。

4.危巖崩塌穩(wěn)定性分析

4.1定性分析

本次危巖穩(wěn)定性評價采用赤平極射投影法進行定性分析。赤平極射投影法是巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析中的一個重要的方法，既可以確定邊坡上的結(jié)構面和邊坡臨空面的空間組合關系，確定邊坡上可能不穩(wěn)定楔形結(jié)構體的幾何形態(tài)、規(guī)模大小，以及它們的空間位置和分布，也可以確定不穩(wěn)定結(jié)構體的可能變形位移方向，直觀、初步做出邊坡穩(wěn)定性狀態(tài)評價[4]。

危巖體的赤平投影圖見下圖所示，根據(jù)野外實地調(diào)查和赤平投影圖中坡面、巖層層面以及主控結(jié)構面三維空間組合來分析，危巖體處于穩(wěn)定狀態(tài)（見圖3）。

4.2定量計算

根據(jù)本區(qū)危巖體主要受兩組外傾結(jié)構面控制，其失穩(wěn)破壞方式為拉剪—傾倒式[5]，對本區(qū)危巖崩塌體選用極限平衡法的模式進行計算（圖4）。

（1）計算模型

（3）計算參數(shù)

結(jié)構面物理力學參數(shù)取值詳見表1所示。

（4）計算結(jié)果

通過對巖體崩塌斷面在天然工況及暴雨工況狀態(tài)下的計算，判斷危巖體在天然工況狀態(tài)下整體穩(wěn)定性為穩(wěn)定，在暴雨工況狀態(tài)下整體穩(wěn)定性為不穩(wěn)定，穩(wěn)定系數(shù)及穩(wěn)定性評價見下表2。

5.危巖崩塌防治對策

根據(jù)危巖崩塌的防治原則[6]，結(jié)合本次危巖崩塌地質(zhì)災害的特點對本次危巖崩塌地質(zhì)災害影響范圍采取“錨桿鋼筋砼支撐墻（柱）+掛網(wǎng)噴砼+裂縫注漿+監(jiān)測方案”的綜合治理措施，具體防治措施如下：

（1）清除坡腳、殘留半山坡面及山頂崩塌區(qū)的危巖巖塊，以消除二次崩塌滾落造成繼發(fā)性地質(zhì)災害的隱患，確保治理加固施工及山腳公園道路及運動場人員安全；

（2）對巖體大型裂縫進行灌漿充填加固，有效地防止地表雨水滲入加劇裂隙風化，提高上下盤巖體的結(jié)合力及整體穩(wěn)定性；

（3）對破碎風化巖體表面進行掛網(wǎng)噴砼護面，可阻止雨水沿節(jié)理入滲加劇巖體風化，進一步提高巖體的整體穩(wěn)定性；

（4）對山頂西北側(cè)危巖崩塌部位凸出巖體設置鋼筋砼墻柱進行支撐加固，有效地阻止下部破碎巖層的風化剝落，同時又對陡峭巖體崩落形成的凹進巖腔進行嵌補以及對上部凸出巖體進行支撐，增強了山頂巖體的整體穩(wěn)定性；

（5）在危巖頂部設置水平位移長期監(jiān)測點和安裝伸縮儀對裂縫變形情況進行測量，并安裝報警器，在崩塌體頂部修建截水溝，對崩塌上方匯水區(qū)的地表水進行截排，防止其對危巖的進一步?jīng)_刷[7]；

（6）建立群策群防管理體系，自然資源主管部門對危巖崩塌體派專人定期對危巖頂部進行巡查，另外，降雨期間封閉馬鞍山環(huán)形綠道禁止行人在危巖崩塌體下方游玩散步（圖5）。

6.結(jié)語

韶關市曲江區(qū)馬鞍山山頂西北側(cè)危巖崩塌地質(zhì)災害隱患點經(jīng)過治理加固后，崩塌部位山頂巖體整體穩(wěn)定性大大提高，有效避免和該部位危巖崩塌地質(zhì)災害的發(fā)生。既對山頂氣象通訊建構筑物和公園設施進行有效的保護，又為曲江馬鞍山人民公園優(yōu)美的市民休閑活動空間提供了安全保障，對類似的危巖崩塌地質(zhì)災害防治具有一定的指導和借鑒意義。

參考文獻：

[1]駱銀輝，胡斌，朱榮華，等.崩塌的形成機理與防治方法[J].西部探礦工程， 2008， 12： 1-3.

[2]黃義佳，馮亮勇，等，韶關市曲江區(qū)馬鞍山山頂西北側(cè)危巖崩塌地質(zhì)災害勘查設計[R].廣東省有色金屬地質(zhì)局九三二隊， 2018.

[3]張林生，陳保林，王苗，等，韶關市曲江區(qū)地質(zhì)災害防治規(guī)劃說明書（2009～2020年）[R].韶關市礦產(chǎn)資源資源與地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測中心， 2009.

[4]化建新，鄭建國，等.工程地質(zhì)手冊（第五版）[S].中國建筑工業(yè)出版社， 2018.

[5]董好剛，張宏鑫，陳州豐.三峽庫區(qū)云陽至江津段崩塌發(fā)育及破壞特征分析[J].人民長江， 2009， 40（21）： 20-22+111.

[6]姚一江.危巖崩塌形成的條件、類型及防治原則[J].鐵道部科學研究院西南所， 1989.

[7]黎義勇，彭軻，趙信文，等.鄂西清江水布埡庫區(qū)鷹嘴巖崩塌體成因機理分析[J].華南地質(zhì)與礦產(chǎn)， 2012， 28： 9.