阮小語

（安徽省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測總站，安徽合肥230001）

1 工程概況

淮南市八公山區(qū)南塘路3#崩塌治理區(qū)位于通往八公山國家地質(zhì)公園（八公山國家森林公園）風(fēng)景區(qū)公路旁，八公山國家地質(zhì)公園（八公山國家森林公園）為國家AAAA級旅游區(qū)，該崩塌點(diǎn)為淮南市地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)庫在冊隱患點(diǎn)，嚴(yán)重威脅景區(qū)內(nèi)過往車輛和行人的安全。2017年12月份，曾采用人工與機(jī)械結(jié)合方法對崩塌點(diǎn)孤石進(jìn)行局部清理，但未從根本上消除地質(zhì)災(zāi)害隱患。時(shí)下即將進(jìn)入旅游旺季,為有效預(yù)防旅游景區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，對該崩塌地質(zhì)災(zāi)害特征及其治理方法進(jìn)行研究。

2 研究區(qū)地質(zhì)特征背景

2.1 研究區(qū)主要地層巖性特征

研究區(qū)內(nèi)主要地層及巖性特性自上而下為：

（1）第四系（Q）。研究區(qū)內(nèi)僅見中更新統(tǒng)泊崗組（Q2b）。巖性為棕黃色、灰黃色粘土、粉質(zhì)粘土，基本不含砂層，局部含有小礫石，最大厚度為0.3m。

（2）寒武系下統(tǒng)饅頭組（∈1m）。研究區(qū)出露地層為寒武系下統(tǒng)饅頭組，新鮮巖石斷面呈現(xiàn)為青灰—灰白色，主要巖性上部為中薄層的泥質(zhì)灰?guī)r，下部為中厚層的白云質(zhì)灰?guī)r；崩塌體東南側(cè)出露地層巖性上部為砂質(zhì)泥巖及砂質(zhì)頁巖鐵質(zhì)成分較高，巖面鐵質(zhì)染，巖石強(qiáng)度較弱，局部強(qiáng)—中風(fēng)化、裂隙發(fā)育，巖石呈層狀；下部為白云質(zhì)的灰?guī)r，局部夾有泥灰?guī)r，中—弱風(fēng)化，巖石強(qiáng)度中等，裂隙發(fā)育，巖石呈碎塊狀。崩塌體西北側(cè)出露地層巖性主要為白云質(zhì)的灰?guī)r，局部夾有泥灰?guī)r，中—弱風(fēng)化，巖石強(qiáng)度中等，裂隙發(fā)育，巖石呈碎塊狀，局部溶蝕現(xiàn)象明顯。

2.2 構(gòu)造

區(qū)域大地構(gòu)造單元屬于中朝準(zhǔn)地臺(tái)南緣的淮河臺(tái)坳與江淮臺(tái)隆的復(fù)合部位，近東西向構(gòu)造與北北東向構(gòu)造的復(fù)合、疊加奠定了本區(qū)的基本構(gòu)造格局。研究區(qū)及其所在區(qū)域斷層較發(fā)育，主要斷層為北西向的F1逆斷層和近東西向的F2正斷層。

（1）F1逆斷層：該斷層從研究區(qū)東部通過，為走向北西、傾向北東的逆斷層，斷層面傾角一般60°~70°，該斷層向東、西延伸并終止于阜陽—舜耕山逆斷層，斷層兩側(cè)奧陶系地層與寒武系地層呈斷層接觸。近期該斷層無明顯活動(dòng)跡象。

（2）F2正斷層：該正斷層從研究區(qū)南部穿過，斷層走向近東西，斷層面南傾，傾角60°~70°，該斷層為1986~1989年“淮南市水工環(huán)地質(zhì)綜合勘察”野外普查時(shí)發(fā)現(xiàn)的斷層，此次評估野外工作期間曾對該斷層進(jìn)行過追蹤，在斷層北側(cè)可見一高約3~5m的自然陡坎，斷層帶附近巖石呈碎裂狀，風(fēng)化強(qiáng)烈，寬約10m左右，斷層帶外圍巖石完整性較好。近期該斷層未見活動(dòng)跡象。

3 研究區(qū)水文工程地質(zhì)特征

3.1 研究區(qū)水文地質(zhì)特征

研究區(qū)地下水可劃分為2個(gè)類型。

（1）松散巖類孔隙水：分布于研究區(qū)除基巖裸露區(qū)以外的廣大平原區(qū)，含水層為第四系中更新統(tǒng)粘性土層中，因無含水砂層，松散層較薄，平均厚度0.1m，含水層的富水性差，透水性差，單井涌水量小于100m3/d，水化學(xué)類型為HCO3-Ca型。

（2）碳酸鹽巖類裂隙巖溶水：分布于研究區(qū)第四系松散層之下，含水巖組為寒武系—奧陶系的碳酸鹽巖地層中，地下水賦存碳酸鹽巖，裂隙發(fā)育，局部有溶蝕，碳酸鹽巖類水主要為裂隙水，富水性差，透水性中等。水化學(xué)類型為HCO3-Ca或HCO3-Ca·Mg型。

3.2 研究區(qū)工程地質(zhì)條件

根據(jù)巖土體的巖性、結(jié)構(gòu)、物理力學(xué)性質(zhì)等因素，工程區(qū)巖土體可分為巖體和土體兩大類。

（1）巖體：堅(jiān)硬—較堅(jiān)硬中厚層狀碳酸鹽巖及碎屑巖綜合體。主要由寒武系的饅頭組（∈1m）的碳酸鹽巖及碎屑巖組成，巖性上部為中薄層的泥質(zhì)灰?guī)r，下部為中厚層的白云質(zhì)灰?guī)r，隱晶—細(xì)晶結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，中等—強(qiáng)風(fēng)化，地層產(chǎn)狀與坡向呈斜切關(guān)系。隱患點(diǎn)巖體中未見較大的褶皺與斷裂，風(fēng)化裂隙較發(fā)育，巖石呈碎塊狀—塊狀，塊徑一般約3~15cm，局部近2m，碎塊間由粘性土及原巖碎屑充填，其構(gòu)成的隱患點(diǎn)巖體以碎裂結(jié)構(gòu)為主。裂隙張開度2.0~3.0cm，局部張開5~6cm。

（2）土體：研究區(qū)土層較薄，土體工程條件不做詳細(xì)敘述。

4 崩塌的特征

4.1 崩塌的成因

2010~2011年，八公山國家地質(zhì)公園（八公山國家森林公園）將該路段加寬，修路切坡，致使該地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)坡度更加陡立，長度也有所增加，對過往行人及車輛造成嚴(yán)重威脅。3＃崩塌邊坡修路切坡過大，造成坡體局部內(nèi)傾，危巖體懸在結(jié)構(gòu)面上。2017年12月，曾對南塘路3＃崩塌隱患點(diǎn)進(jìn)行局部清理，消除局部安全隱患，但未從根本上消除地質(zhì)災(zāi)害隱患。

4.2 崩塌體特征

（1）東南側(cè)邊坡：邊坡坡頂標(biāo)高122~130m，坡底標(biāo)高118~122m，相對高差3~9m，切坡長度50m，坡向約40°，坡度60°~85°，局部近直立。巖層產(chǎn)狀為105°∠13°，巖石節(jié)理裂隙發(fā)育，主要有2組裂隙，產(chǎn)狀分別為23°∠79°、280°∠69°。崩塌危巖體分布于邊坡中上部，呈碎塊狀，塊徑2~30cm，最大塊體規(guī)模：長×寬×高=0.5m×0.1m×0.1m，發(fā)生崩塌的可能性極高。

（2）西北側(cè)邊坡：邊坡坡頂標(biāo)高130~133m，坡底標(biāo)高121~125m，相對高差4~9m，切坡長度59m，坡向約40°，坡度60°~85°，局部近直立。巖石節(jié)理裂隙發(fā)育，主要有2組裂隙，多呈微張型，延伸長度30m，裂隙張開度2~3cm，局部張開5~6cm。崩塌危巖體分布于邊坡中上部，呈碎塊狀，塊徑0.3~1m，最大塊體規(guī)模：長×寬×高=2m×1m×1m，發(fā)生崩塌的可能性極高。

4.3 崩塌體形成條件分析

研究區(qū)邊坡存在多處崩塌危巖體，且塊度較大，無明顯的破壞規(guī)律。崩塌形成條件受巖體強(qiáng)度和層面及結(jié)構(gòu)面2個(gè)條件密切相關(guān)。

（1）巖體強(qiáng)度：上部巖性為中薄層的泥質(zhì)灰?guī)r，下部為中厚層的白云質(zhì)灰?guī)r，抗壓強(qiáng)度60.0~150.0MPa。當(dāng)坡面暴露后，在風(fēng)化作用下極易發(fā)生崩塌地質(zhì)災(zāi)害。

（2）層面及結(jié)構(gòu)面：巖體發(fā)育多組節(jié)理裂隙且層面緩傾坡面，與坡面呈斜交關(guān)系，因而在合適的組合條件下，易形成傾向于外坡凌空面的幾何特征，發(fā)生崩塌地質(zhì)災(zāi)害。

4.4 崩塌失穩(wěn)機(jī)理分析

巖體節(jié)理裂隙較發(fā)育且受風(fēng)化作用影響，巖體完整性較差，局部巖體被切割成塊狀。受植物根劈及冰脹作用明顯，在降雨條件下，雨水直接沿裂隙或孔隙入滲，使基巖軟化，降低了力學(xué)性質(zhì)，在動(dòng)水壓力和重力共同作用，塊體沿裂隙或結(jié)構(gòu)面破壞，發(fā)生墜落式崩塌。

5 治理措施

治理總體思路：按照方案論證結(jié)果，防護(hù)的重點(diǎn)應(yīng)是坡體表層有限規(guī)模的處理，徹底消除地質(zhì)災(zāi)害隱患，保護(hù)景區(qū)游客的生命安全。

5.1 治理方案比選

坡體失穩(wěn)表現(xiàn)為自坡面向內(nèi)的漸進(jìn)破壞式的剝落、崩塌形式，規(guī)模十分有限，坡體整體上不存在深層的潛在滑動(dòng)面、崩塌破壞面，主要為一種坡面淺表層破壞形式，因而對坡體的深層加固與處理不適合現(xiàn)場實(shí)際，防護(hù)的重點(diǎn)應(yīng)是坡體表層有限規(guī)模的處理。

（1）方案一：攔截措施。邊坡底部被動(dòng)攔截是邊坡防落石的措施之一，可于底腳部位設(shè)置攔石墻、攔石網(wǎng)、柱進(jìn)行被動(dòng)防護(hù)。

（2）方案二：坡面防護(hù)措施。對于坡面塊狀落石除采用單個(gè)逐一錨固的辦法外，還可采用整體防護(hù)，如噴射混凝土網(wǎng)加短錨桿類防護(hù)。

5.2 方案比選

經(jīng)比較，由于本場地道路離邊坡較近，坡面高陡，攔截網(wǎng)設(shè)置困難，故選擇方案二。SNS柔性防護(hù)網(wǎng)技術(shù)是從瑞士引進(jìn)，主要用于坡面地質(zhì)災(zāi)害的防治，這種方法最大優(yōu)點(diǎn)為可全部采用人工和小型機(jī)械作業(yè)，對于場地狹小，機(jī)械設(shè)備無法進(jìn)入的本場地地段具有非常好的適用性，加上其本身的鋼繩錨桿長度可從3.0m靈活設(shè)置，因而同時(shí)可起到對淺部坡體加固的目的，近年來在我國多個(gè)場地使用，效果良好。

根據(jù)上述分析與論證，本設(shè)計(jì)采用的防護(hù)加固措施為：對所有坡段采取柔性防護(hù)措施：即采用“SNS柔性防護(hù)網(wǎng)”對坡面采取整體防護(hù)，利用防護(hù)網(wǎng)本身的鋼繩錨桿起到局部不穩(wěn)定塊體的加固作用。

5.3 治理方案及參數(shù)

（1）危巖清理：首先對于研究區(qū)緊臨道路的邊坡，裂隙延伸較大危巖體進(jìn)行清除，對于其它坡段風(fēng)化程度強(qiáng)、節(jié)理裂隙發(fā)育的危巖體，采取機(jī)械及人工相結(jié)合方法進(jìn)行處理。

（2）主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)：研究區(qū)內(nèi)危巖體在枯水季節(jié)工況下處于基本穩(wěn)定，在暴雨工況下處于欠穩(wěn)定狀態(tài)。為確保安全，首先對邊坡采用GPS2型主動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)防護(hù)，主要構(gòu)成為雙層DO/08/300鋼繩網(wǎng)+SO/2.2/50鐵絲格柵+4.5m間距系統(tǒng)錨固+縱橫向支撐繩。鋼繩錨桿為2?16mm，間距4.5m，平均長度3.0m，錨桿錨頭采用外露環(huán)套固定，錨孔孔徑55mm，采用進(jìn)行M20砂漿灌注。

（3）綠化：研究區(qū)周圍植被茂盛，生態(tài)恢復(fù)能力強(qiáng)，且邊坡較陡，自然復(fù)綠即可。

6 結(jié)論

經(jīng)過分析對比，對崩塌體采取如下治理措施：“人工危巖清理+掛主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)”進(jìn)行綜合治理。該崩塌地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)位于國家4A級景區(qū)，相對其他地質(zhì)災(zāi)害而言，治理任務(wù)更重。目前，對于崩塌地質(zhì)災(zāi)害治理已有許多經(jīng)驗(yàn)性的總結(jié)和對比，從而要求：①施工隊(duì)伍要具有較豐富的施工經(jīng)驗(yàn)，能夠在復(fù)雜的災(zāi)害地質(zhì)條件下保證施工質(zhì)量。②做好施工階段的監(jiān)測工作，觀測危巖是否變形，確保安全。