銅仁市碧江區山水御園危巖體地質特征現狀分析及治理方案探討

舒 黔

(貴州省地質礦產勘查開發局103地質大隊，貴州 銅仁 554300)

0 引 言

危巖體的形成主要是受地貌特征、水動力特性、地層變化等因素耦合異變的結果。山水御園建設項目是銅仁市京黔房地產開發有限公司開發建設的集商業、住宅、商務酒店為一體的綜合性小區，該區位于架梁山山腳下，東向、西向和南向均為架梁山山體，北向與銅仁城市快速干道相鄰，東向與睿力集團用地相鄰。在場地東部斜坡陡崖處發現2個危巖體，危巖體總方量約250 m3，嚴重威脅下方擬建場地的施工人員以及未來的住戶生命及財產。該文對場地東部斜坡陡崖處發現2個危巖體的地質特征進行研究，尋找其治理方案，為日后對該危巖體的治理工作提供理論依據。

1 區域地質背景

研究區位于揚子陸塊-江南復合造山帶-黔南凹陷-銅仁復式褶皺變形區，出露地層有青白口系梵凈山群、板溪群、下江群、南華系、震旦系、寒武系、奧陶系、志留系、泥盆系、石炭系、二疊系、三疊系、白堊系、新近系及第四系，分布最廣的是寒武系。構造主要為北東向、北東東、近南北向三組構造。總體而言，區內構造發育，巖石破碎，巖體節理裂隙非常發育，導致區內的地質災害發生頻繁。

2 研究區地質背景

2.1 地層特征

區內地層主要發育第四系(Q4)、寒武系中統高臺組(∈2g)地層：

第四系(Q4)：主要為殘坡積層，巖性為土黃色粘土、含少量碎石土，結構松散～稍密，可塑，含少量有機質、植物根系，主要分布在斜坡沖溝及斜坡坡腳處。

寒武系中統高臺組(∈2g)：巖性主要為灰白色中厚層狀-塊狀白云巖，產狀5°∠10°，出露巖體節理較發育，局部出露巖體較破碎，工程力學性質較差。主要在坡腳開挖處及斜坡中、后緣分布。

2.2 構造特征

研究區及附近構造發育，出露構造主要為北北東向斷裂構造(如圖1)。斷裂構造以雁列式斷裂排列，斷層長度大約10～20 km，斷距200～60 m，傾角65°，斷層附近節理裂隙發育，巖石比較破碎，方解石脈發育。

圖1 研究區位置及構造簡圖Fig.1 Location and structure of the study area

2.3 水文地質條件

研究區地處云貴高原山區冷暖氣流的交匯地帶，屬亞熱帶季風濕潤氣候。據銅仁地區氣象局降雨資料統計，全市年降雨量1 646.9～1 008.2 mm。雨季降雨量累計1 045.3 mm，枯水期降雨量累計為220.2 mm。境內24 h最大降雨量為251.0 mm(1995年7月1日)，12 h最大降雨量為172.8 mm；6 h最大降雨量為139.0 mm，1 h最大降雨量為55.2 mm。其中最大降雨量>100 mm的出現頻率約為23 %，>80 mm的出現頻率約為38 %，>50 mm的出現頻率約為42 %。現場調查時，研究區內發育一條由北東至南西向流經的小溪，區內接受大氣降水補給后，以面流形式流向區內的溪流。

2.4 地形地貌

研究區屬中低山地形，溶蝕溝谷斜坡地貌，整體地勢南高北低，擬建場大致呈東西帶狀分布于斜坡坡腳，背靠南側山體。研究區地形起伏大，區內最高位于東部場地的斜坡坡頂，海拔459.6 m，最低點位于場地東端，海拔312.0 m，相對高差約147.6 m。

2.5 巖溶發育特征

現場踏勘(調查)了解，在研究區內基巖主要為寒武系中統高臺組(∈2g)白云巖，屬于碳酸巖類，為可溶巖石。踏勘時在擬建場地地表周圍斜坡未發現有巖溶塌陷、巖溶漏斗、落水洞及溶洞等巖溶發育跡象，但擬建場地深部有存在隱伏巖溶洞穴發育的可能性。

2.6 人類工程活動對地質環境的影響

評估范圍內人類工程活動主要為修建公路、房屋建設等，建設過程中有大切填方工程活動，人類工程活動對原地質環境造成的影響較強烈。

3 研究區危巖體現狀

經現場調查，在擬建場地東部斜坡陡崖處發現2個危巖體，見圖2。

圖2 陡崖處的2個危巖體Fig.2 Two dangerous rock masses on the steep cliff

1#危巖體：巖體巖性為白云巖，節理裂隙發育，已形成孤立危巖體，卸荷裂隙深約12 m，該危巖體寬3.5、高約15 m、厚約2.5 m，方量約120 m3。崩塌災害發育程度強、危害程度大，在降雨、風化、開挖震動的情況下可能引發崩塌地質災害，對建設項目施工人員遭受崩塌地質災害的可能性大，危險性大。

2#危巖體：該處位于6#商業樓及5#商業樓交界背后斜坡陡崖處，巖體巖性為白云巖，節理裂隙發育，未見明顯卸荷裂隙，該危巖體寬5.5、高約10 m、厚約2.5 m，方量約130 m3。崩塌災害發育程度中等、危害程度大，在降雨、風化、開挖震動的情況下可能引發崩塌地質災害，對建設項目施工人員遭受崩塌地質災害的可能性中等，危險性大等。

4 危巖體成因分析

研究區危巖體主要有兩種破壞形式作用而形式：楔形體失穩破壞、單滑面失穩破壞。起初巖石受多組不同產狀的結構面相互組合切割而形成不同方向的節理裂隙，節理裂隙受后期的風化剝蝕作用逐漸發育，最后形成較大裂縫而巖體形成獨立危巖體。隨后部分危巖體因自身重力作用開始失穩，節理裂縫面繼續發育，最終切穿危巖體底部而形成滑面。

5 治理方案

危巖落石防治技術措施可分為兩大類別：主動防護技術體系和被動防護技術體系。本處采取綜合主動防護體系措施進行治理。同時考慮到危巖體體積較大，巖體垮落會對工程運行期造成較大威脅，對該危巖體建議全部挖除。

5.1 索道運輸方案

為了解決因邊坡高陡原因造成的施工難度大問題，結合地形特點后最終決定采用索道施工技術進行危巖體處理。該工程共布置了2條運輸索道，考慮設計運載量為2 t。索道在空間布置上應盡量靠近危巖體施工區域，通過索道負責材料和施工機械的運輸任務。

5.2 爆破開挖方案

在對危巖體進行爆破清除施工中，主要采取淺孔爆破和深孔爆破兩種方式。在淺孔爆破時要注意，爆破過程中容易引起飛石，應避免爆破飛石造成惡性結果。在深孔爆破中要減少由爆破沖擊產生的次生危巖。

5.3 修建檔墻

由于危巖體周邊的陡坎巖石比較破碎，其陡坎附近的破碎巖石可能在后期的地質作用再次變成危巖體，所以應在陡坎底部修建擋墻，防止較小的破碎巖體向下滾落時直接滾入擬建項目區場內。

5.4 修建截水溝

為防止山體上的雨水對陡坎后延的裂縫進行沖刷破壞，加劇破碎巖石的變形進程而再次形成危巖體，應在陡坎后延修1條截水溝。

6 結 語

根據研究區區域地質背景、區內危巖體地質特征、水文地質條件、地形地貌、巖溶發育特征，人類工程活動對地質環境的影響等方面對危巖體進行分析，尋找原因，提出索道運輸、爆破開挖、修建檔墻、修建截水溝等治理方案。