楊子萱

（中化地質(zhì)河南局集團(tuán)有限公司，河南鄭州 450000）

0 引言

據(jù)自然資源部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2020 年，我國(guó)共發(fā)生了7840 起地質(zhì)災(zāi)害，其中崩塌災(zāi)害共1797 起；2021 年，全國(guó)共發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量4772 起，同比下降幅度較大，但崩塌災(zāi)害卻居高不下，共發(fā)生1746 起，危害性極大。我國(guó)山區(qū)面積廣大，地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)、受災(zāi)情況嚴(yán)重，邊坡崩塌是地質(zhì)災(zāi)害中較為常見(jiàn)的一種類(lèi)型，其突發(fā)性、破壞性極強(qiáng)，往往會(huì)破壞邊坡下方的道路、設(shè)施、構(gòu)造物，造成嚴(yán)重的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。因此，開(kāi)展邊坡崩塌地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急治理研究具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 邊坡崩塌類(lèi)型

作為斜坡巖土體破壞的一種主要形式，崩塌是指陡峭邊坡產(chǎn)生的一種突發(fā)性、急劇化的動(dòng)力地質(zhì)災(zāi)害，換言之，在重力及其他外力作用下陡峭邊坡上巖土體突然產(chǎn)生的一種猛烈向下崩落現(xiàn)象。在崩塌過(guò)程中，巖土體失穩(wěn)，并急速向下降落、翻滾、撞擊，最終停止在坡腳位置。在此階段將會(huì)對(duì)邊坡下方的道路、構(gòu)造物造成嚴(yán)重?fù)p壞，具有極強(qiáng)的危害性[1]。在《崩塌與防治》（曾廉著）一書(shū)中，按照崩塌發(fā)生地點(diǎn)進(jìn)行劃分，可以將其分為兩種類(lèi)型，即山崩、岸崩；若按照崩塌物理特征進(jìn)行劃分，則崩塌又可以分為4 類(lèi)，即巖層崩塌、混合體崩塌、土體崩塌、雪崩；根據(jù)軟弱面特點(diǎn)、形狀等因素劃分，則又可以分為不同的類(lèi)型。本文以崩塌失穩(wěn)特點(diǎn)為劃分依據(jù)，將邊坡崩塌劃分兩類(lèi)，具體如下。

（1）斜坡中上部的強(qiáng)風(fēng)化層失穩(wěn)崩塌。若邊坡沿線(xiàn)雨量充沛、植被發(fā)育良好，斜坡的中上部則會(huì)存有大量的強(qiáng)風(fēng)化層，在強(qiáng)烈的外力作用下，強(qiáng)風(fēng)化物質(zhì)極易出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象，從而產(chǎn)生崩塌災(zāi)害，據(jù)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，在地震災(zāi)害后，此類(lèi)邊坡崩塌災(zāi)害最常見(jiàn)[2]。

（2）結(jié)構(gòu)面強(qiáng)烈切割失穩(wěn)崩塌。結(jié)構(gòu)面強(qiáng)烈發(fā)育的巖層中，巖體會(huì)被結(jié)構(gòu)面切割成大小不同的塊體，在外力作用下，此類(lèi)塊體極易出現(xiàn)滑移、傾倒式崩塌現(xiàn)象，同時(shí)會(huì)損毀沿線(xiàn)道路、構(gòu)造物。

2 邊坡崩塌原因及形成機(jī)理

在一定動(dòng)力誘發(fā)下極易產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害，與其他國(guó)家相比，中國(guó)山地面積較多，是世界上地質(zhì)災(zāi)害最為頻發(fā)的國(guó)家之一，且受災(zāi)較為嚴(yán)重。據(jù)自然資源部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2021 年，全國(guó)地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量已達(dá)到了4772 起，主要地質(zhì)災(zāi)害包括滑坡、崩塌、泥石流、地裂縫、地面沉降等，其中崩塌災(zāi)害達(dá)到了1746 起，占比較大。邊坡在長(zhǎng)期地質(zhì)構(gòu)造及風(fēng)化作用下，斜坡上崩塌災(zāi)害體在地貌不斷演變的過(guò)程中慢慢形成。目前來(lái)看，對(duì)邊坡崩塌造成影響的因素基本上可以歸納為4 點(diǎn)。

（1）坡體形狀。主要是指坡體的坡度、坡高以及表面形態(tài)等幾何條件。

（2）斜坡巖體結(jié)構(gòu)條件。主要是指斜坡巖體的巖性、主要結(jié)構(gòu)面發(fā)育狀況等情況。

（3）外部條件。地質(zhì)災(zāi)害誘發(fā)因素中，外部條件屬于主要因素。因此，在邊坡崩塌災(zāi)害中，外部因素可以歸結(jié)為人類(lèi)活動(dòng)帶來(lái)的影響，比如，工程施工等都會(huì)破壞坡體結(jié)構(gòu)[3]。

（4）氣象條件。地震、暴雪、大雨等屬于氣象條件，惡劣天氣影響下，同樣會(huì)誘發(fā)邊坡崩塌災(zāi)害，且具有不可控、復(fù)雜化等特點(diǎn)。

在分析邊坡崩塌災(zāi)害形成機(jī)理時(shí)，不同的學(xué)者和專(zhuān)家給出了不同的理解與詮釋。比如，認(rèn)為邊坡崩塌發(fā)育的主要原因是內(nèi)、外部條件共同作用結(jié)果的有胡厚田、陳洪凱、吳文雪等人。在重慶市區(qū)崩塌特征研究中，黃潤(rùn)秋則認(rèn)為崩塌形成的重要因素是熱應(yīng)力的交變作用。在崩塌模擬實(shí)驗(yàn)中，徐永年等人針對(duì)不同坡度與坡面形態(tài)進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)，并對(duì)坡體崩塌中巖性條件的影響程度進(jìn)行了研究。

3 案例分析

某地突發(fā)強(qiáng)降雨，導(dǎo)致一處邊坡坡體產(chǎn)生崩塌地質(zhì)災(zāi)害，對(duì)當(dāng)?shù)鼐用窦皹?gòu)建物造成了嚴(yán)重?fù)p害。邊坡發(fā)生崩塌災(zāi)害后，及時(shí)上報(bào)險(xiǎn)情，在得到上級(jí)指示后，快速開(kāi)啟應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制，主要應(yīng)急搶險(xiǎn)措施包括危險(xiǎn)區(qū)域封閉處理、布設(shè)警示牌、清理危巖等。待應(yīng)急處理后，在全面掌握邊坡崩塌處地質(zhì)情況和地層巖性的前提下，隨即進(jìn)行邊坡加固處理，以提高工程施工安全。

3.1 工程地質(zhì)條件

邊坡坍塌地區(qū)經(jīng)地質(zhì)勘查結(jié)果顯示，屬于低山丘陵地貌單元，地形具有較大起伏，場(chǎng)地高程在8m 以上、27m以下；坡度在60°～80°之間。表1 為地層巖性情況。

表1 地層巖性情況

通過(guò)地層及巖性特征分析，本區(qū)域水文地質(zhì)情況為濕潤(rùn)區(qū)，即場(chǎng)地II 類(lèi)環(huán)境類(lèi)型。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地勘察可知，周?chē)匆?jiàn)明顯污染源，對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)地下水的腐蝕性很小。除此之外，對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)地下水位以上的土體也會(huì)存在微腐蝕性[4]。由于本區(qū)域地勢(shì)相對(duì)偏高，熔巖裂隙水為地下水主要類(lèi)型，單井涌水量很小。因此，對(duì)于工程治理而言，基本上不會(huì)影響施工。

①加大科技攻關(guān)力度。充分發(fā)揮首都科技優(yōu)勢(shì)，與首都高校和科研院所合作進(jìn)行科技攻關(guān)。2000年以來(lái)共投入科研經(jīng)費(fèi)8 000余萬(wàn)元，實(shí)施了《密云水庫(kù)流域水土流失綜合防治體系及工程示范研究》《新農(nóng)村污水綜合治理示范工程》等重大項(xiàng)目30余項(xiàng)，對(duì)水源區(qū)水土流失、面源污染監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)與防治、廢棄礦山修復(fù)等問(wèn)題進(jìn)行了重點(diǎn)攻關(guān)。

3.2 邊坡穩(wěn)定性分析

3.2.1 定性評(píng)價(jià)與分析

經(jīng)地質(zhì)勘查結(jié)果可知，本邊坡崩塌區(qū)域內(nèi)基巖裸露區(qū)存在較大邊坡高差，且坡度相對(duì)較大，最高坡度可達(dá)到80°，十分陡峭，部分位置存在倒傾情況，18m 為高差最大值。邊坡和裂隙結(jié)構(gòu)面傾向斜交，裂隙將巖體切割成多塊，在內(nèi)外部條件共同作用下，很可能會(huì)出現(xiàn)局部巖體崩塌現(xiàn)象，但規(guī)模相對(duì)較小。

3.2.2 定量評(píng)價(jià)與分析

在邊坡穩(wěn)定性分析中，定量評(píng)價(jià)需采用一定技術(shù)及軟件。比如北側(cè)崩塌巖質(zhì)邊坡與南側(cè)危巖體邊坡可采用理正巖土7.0 軟件，通過(guò)赤平極射投影法進(jìn)行穩(wěn)定性分析，D2調(diào)查點(diǎn)為北側(cè)崩塌巖質(zhì)邊坡、D4 調(diào)查點(diǎn)為南側(cè)危巖體邊坡。兩個(gè)調(diào)查點(diǎn)的具體參數(shù)如表2 所示。

表2 兩個(gè)調(diào)查點(diǎn)具體參數(shù)

根據(jù)獲取的參數(shù)，利用RocFall 軟件模擬計(jì)算不同剖面崩塌路徑，并獲取崩塌落石彈跳高度最大值與水平距離最遠(yuǎn)值。假設(shè)不穩(wěn)定塊體以0.1m/s 的速度由坡頂位置開(kāi)始下落，經(jīng)墜落、彈跳、滾落等流程，可計(jì)算獲取落石的情況，兩個(gè)剖面計(jì)算結(jié)果如表3 所示，坡腳位置為道路，在崩塌落石影響范圍以?xún)?nèi)。

表3 兩個(gè)剖面計(jì)算結(jié)果

通過(guò)上述分析，當(dāng)前巖質(zhì)邊坡總體來(lái)講，屬于較穩(wěn)定狀態(tài)，同時(shí)存在節(jié)理裂隙發(fā)育、裂隙切割巖體。此外，局部坡面存在較為嚴(yán)重的風(fēng)化現(xiàn)象，在內(nèi)外條件影響下，部分位置極易再次出現(xiàn)巖體崩塌情況，但規(guī)模相對(duì)較小，20m 為影響最大范圍，但這一范圍會(huì)對(duì)坡腳位置的道路通行安全造成嚴(yán)重威脅。為此，需對(duì)邊坡進(jìn)行加固治理[5]。

邊坡崩塌加固治理中，首先，將坡面危巖體、雜樹(shù)等清理干凈；其次，隨機(jī)錨桿加固處理坡面裂縫及其危險(xiǎn)區(qū)域；最后，布設(shè)主動(dòng)柔性防護(hù)網(wǎng)，以此起到加固作用，避免碎石崩塌掉落。

在布設(shè)主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)時(shí)，應(yīng)保證布設(shè)區(qū)域和危巖清理區(qū)域相同，為了提高邊坡加固區(qū)域的美觀性，確保與周?chē)h(huán)境協(xié)調(diào)、統(tǒng)一，可采用綠色的主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)。主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)要縱橫交錯(cuò)布設(shè)，橫向支撐繩為φ16mm，縱向支撐繩為φ12mm，正方形尺寸為2.5m×2.5m。在布設(shè)時(shí)，盡可能不要影響原有植被，做到不破壞植被覆蓋，加大環(huán)境保護(hù)力度。

錨桿布設(shè)后做好聯(lián)結(jié)工作，隨后開(kāi)始預(yù)張拉，同時(shí)將一張鋼絲繩網(wǎng)鋪筑到支撐繩構(gòu)建的網(wǎng)格中，利用縫合繩連接每張鋼絲繩網(wǎng)和周?chē)卫K，并拉緊處理。通過(guò)預(yù)張拉處理，可以對(duì)坡面施加一定壓力，進(jìn)而提升表層巖土體的穩(wěn)定性，避免落石墜落、崩塌。為了有效避免小巖塊墜落，可以將網(wǎng)孔較小的格柵網(wǎng)鋪設(shè)到鋼繩網(wǎng)下方，對(duì)局部巖土體破壞起到一定限制作用。

4 邊坡崩塌地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急管理措施

4.1 加強(qiáng)預(yù)警預(yù)報(bào)

邊坡崩塌地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急處理中，必須加強(qiáng)預(yù)警預(yù)報(bào)，一旦出現(xiàn)險(xiǎn)情，需第一時(shí)間發(fā)布預(yù)警。尤其是居住人口數(shù)量較多、人口密集的地區(qū)，若出現(xiàn)邊坡崩塌災(zāi)害，應(yīng)及時(shí)做好重點(diǎn)區(qū)域規(guī)劃，加大監(jiān)測(cè)預(yù)警。

4.2 建立健全應(yīng)急機(jī)制

為進(jìn)一步提升地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急反應(yīng)能力，需加強(qiáng)應(yīng)急單位及人員能力，加強(qiáng)應(yīng)急反應(yīng)能力素質(zhì)建設(shè)。一方面，需配備完善、數(shù)量充足的專(zhuān)業(yè)應(yīng)急設(shè)備；另一方面，需加大應(yīng)急各單位、各部門(mén)之間的協(xié)作關(guān)系，保證配合默契、能力突出。同時(shí)，還要定期進(jìn)行應(yīng)急避險(xiǎn)演練活動(dòng)，最大程度上健全應(yīng)急機(jī)制[6]。

4.3 加大監(jiān)測(cè)和巡查力度

對(duì)地質(zhì)災(zāi)害中可能存在的隱患部位，相關(guān)部門(mén)需定期指派專(zhuān)業(yè)人士進(jìn)行詳細(xì)、全面的檢查。一旦發(fā)生新的災(zāi)害隱患，需及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施，制定應(yīng)急方案，加大監(jiān)測(cè)和巡查力度，最大限度降低災(zāi)害發(fā)生概率，降低災(zāi)害影響程度及損壞程度。

4.4 完善應(yīng)急救援體系

在地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急救援工作中，地方政府起到積極的主導(dǎo)作用。因此，為了進(jìn)一步提升應(yīng)急救援能力，需要建立完善的應(yīng)急救援體系，合理分配各部門(mén)的應(yīng)急救援任務(wù)，明確職責(zé)劃分，加強(qiáng)各單位、各部門(mén)之間綜合協(xié)作能力，妥善安排好應(yīng)急救援工作，尤其是在受災(zāi)群眾生活、醫(yī)療等方面，要做好后期處理工作，更好地提升應(yīng)急救援工作的價(jià)值和意義[7]。

5 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前，隨著地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急救援能力的不斷提升，邊坡崩塌災(zāi)害的應(yīng)急治理工作愈加完善。在全面了解邊坡崩塌類(lèi)型、原因及形成機(jī)理的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際案例，從定性、定量角度分析了邊坡穩(wěn)定性，得出當(dāng)前巖質(zhì)邊坡屬于較穩(wěn)定狀態(tài)，但存在節(jié)理裂隙發(fā)育、裂隙切割巖體情況，且在內(nèi)外條件影響下，部分位置極易再次出現(xiàn)巖體崩塌，20m 為最大影響范圍，但這一范圍會(huì)對(duì)坡腳位置的道路通行安全造成嚴(yán)重威脅。因此，需對(duì)邊坡加固治理，加固方案為清理危巖+錨桿加固+主動(dòng)柔性防護(hù)網(wǎng)，該方案可起到加固及避免碎石崩塌掉落的作用。此外，在日常管理工作中，應(yīng)從預(yù)警預(yù)報(bào)、應(yīng)急機(jī)制、應(yīng)急救援體系、監(jiān)測(cè)及巡查等方面提升邊坡崩塌地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急管理能力。