眉山市青神縣某崩塌地質(zhì)災(zāi)害形成機(jī)制和防治措施探討

向 鴻

（四川省冶金地質(zhì)勘查局六〇五大隊(duì)，四川 眉山 620860）

2019年4月眉山市青神縣某鎮(zhèn)基巖邊坡突發(fā)崩塌地質(zhì)災(zāi)害，形成凹巖腔并造成邊坡下方居民車輛受損，有關(guān)部門隨即采取監(jiān)測(cè)和避讓措施。在持續(xù)降雨和重力卸荷作用下，于5月中旬再次發(fā)生崩塌，損毀民房3間，未造成人員傷亡，實(shí)現(xiàn)成功避險(xiǎn)，對(duì)地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治工作具有指導(dǎo)意義。崩塌卸荷裂隙發(fā)育，目前處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，汛期降雨頻繁，極易在雨水作用下失穩(wěn)形成崩塌，因此對(duì)崩塌進(jìn)行防治是本項(xiàng)目的重點(diǎn)。

1 崩塌區(qū)域地質(zhì)環(huán)境背景

眉山市青神縣位于川西平原西南邊緣，地處川西平原向丘陵過(guò)渡地帶，總體地勢(shì)東南高，西南次之，中端低平；氣候主要為中亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，氣候溫和，季節(jié)分明；區(qū)內(nèi)地層主要為第四系及白堊系，兼以少量侏羅系。青神地處四川臺(tái)坳川西臺(tái)陷區(qū)龍泉山褶皺束南端，為地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)緩沖區(qū)，發(fā)育有龍泉山背斜及眉山向斜。

崩塌區(qū)位于青神縣東北部，地貌類型為低丘區(qū)，微地貌為陡崖，地層為第四系粉質(zhì)黏土，下伏白堊系巨厚層狀粉砂巖，地下水埋深較深，地質(zhì)構(gòu)造不發(fā)育。

2 崩塌地質(zhì)災(zāi)害基本特征

崩塌區(qū)位于青神縣東北部，在20世紀(jì)90年代建材缺乏時(shí)人工采石活動(dòng)形成傾向于坡內(nèi)約15°的內(nèi)凹陡崖，采石完成后居民利用采石空地在巖基上修建民房，逐步發(fā)展成鎮(zhèn)中心，居民眾多。崩塌地質(zhì)災(zāi)害位于鎮(zhèn)北陡崖范圍內(nèi)，海拔介于368～384 m，陡崖坡度70°～90°，局部?jī)?nèi)凹，內(nèi)凹坡度10°～20°。陡崖為巨厚層狀粉砂巖邊坡，粉砂巖天然抗壓強(qiáng)度0.5～1.5 MPa，為極軟巖，節(jié)理裂隙不發(fā)育，抗風(fēng)化能力弱，風(fēng)化作用強(qiáng)烈，邊坡巖體完整性好。

崩塌于2019年4月底和5月中旬先后兩次突發(fā)崩塌，崩塌長(zhǎng)25 m，高約10 m，厚2～3 m，總方量約370 m3，落石最大粒徑2 m×2 m×4 m，造成居民房屋、財(cái)產(chǎn)受損，未造成人員傷亡。典型剖面如圖1所示。

圖1 崩塌典型剖面圖

崩塌區(qū)崩塌后形成長(zhǎng)約25 m內(nèi)凹陡崖，右側(cè)受崩塌和卸荷作用影響，形成深約4 m垂直向下的卸荷裂隙，并緩慢向下進(jìn)一步發(fā)展，影響基巖邊坡整體穩(wěn)定性。汛期雨水致使基巖邊坡巖體容重增加，重力卸荷作用增強(qiáng)，陡崖右側(cè)極易沿卸荷裂隙失穩(wěn)再次形成崩塌。

3 崩塌形成機(jī)制分析

常規(guī)崩塌地質(zhì)災(zāi)害影響因素主要有地形地貌、地層巖性、節(jié)理裂隙、降雨、風(fēng)化、人類工程活動(dòng)和地震。本突發(fā)崩塌形成的影響因素主要為地形地貌、地層巖性、降雨、風(fēng)化和人類工程活動(dòng)。

（1） 地形地貌：崩塌所在陡崖地處低丘區(qū)陡崖，陡崖內(nèi)凹10°～20°，高10～15 m，重力卸荷作用強(qiáng)，為崩塌的形成提供了有利的地形條件。

（2） 地層巖性：崩塌區(qū)地層巖性為白堊系粉砂巖，為極軟巖，天然抗壓強(qiáng)度低，抗剪強(qiáng)度低，抗風(fēng)化能力弱，易在長(zhǎng)期重力卸荷作用下沿節(jié)理面形成卸荷裂隙，為崩塌形成提供了有利物質(zhì)基礎(chǔ)。

（3） 降雨：青神縣多年平均降雨來(lái)為1 092 mm，多集中在6～9月，雨水下滲到巖體，巖體容重增加，重力卸荷作用增強(qiáng)，導(dǎo)致原有卸荷裂隙進(jìn)一步向下發(fā)展和新卸荷裂隙的形成，降低崩塌穩(wěn)定性，是崩塌形成的又一重要影響因素。

（4） 風(fēng)化：該崩塌風(fēng)化作用影響主要表現(xiàn)為根劈作用，陡崖崖頂植被發(fā)育，植被主要為灌木，兼以少量喬木 （黃葛樹），植物根系沿節(jié)理面生產(chǎn)，致使節(jié)理面橫向和縱向發(fā)展形成裂隙，降低基巖邊坡穩(wěn)定性，達(dá)到一定程度后失穩(wěn)形成崩塌。

（5） 人類工程活動(dòng)：崩塌區(qū)陡崖系20世紀(jì)90年代人工開采建筑材料形成，為節(jié)約輔助工作時(shí)間，采石時(shí)將采石范圍向下逐步向坡內(nèi)擴(kuò)張，形成傾向于坡內(nèi)約15°的內(nèi)凹陡崖。在隨后長(zhǎng)達(dá)30年的重力卸荷、降雨和風(fēng)化作用影響下，基巖邊坡節(jié)理面逐步發(fā)育成卸荷裂隙，最終失穩(wěn)形成崩塌。

4 防治措施探討

崩塌常規(guī)防治措施主要分為主動(dòng)防護(hù)和被動(dòng)防護(hù)兩大類，該崩塌所在陡崖前緣為民房，民房距離崖底直線距離3～10 m，無(wú)被動(dòng)防治條件，且施工空間狹窄，防治措施宜采取主動(dòng)措施。崩塌常規(guī)主動(dòng)防護(hù)以主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)、錨索增加危巖穩(wěn)定性，清危消除崩塌隱患，結(jié)合該崩塌現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，本次防治任務(wù)主要為已崩塌區(qū)內(nèi)凹陡崖基巖邊坡防護(hù)和右側(cè)卸荷裂隙發(fā)育區(qū)邊坡治理。崩塌區(qū)粉砂巖完整性好，危巖單體塊體較大，施工條件有限，優(yōu)先考慮“增加崩塌穩(wěn)定性”的防治思路，粉砂巖為極軟巖，抗壓、抗剪、抗拉強(qiáng)度低，主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)錨桿錨固力低，防治效果欠佳；錨索施工機(jī)具較大，經(jīng)濟(jì)合理性差且無(wú)施工條件，錨索防治方案不可行。在“增加崩塌穩(wěn)定性”的思路不可行的情況下，考慮以“清危消除隱患”的思路對(duì)崩塌進(jìn)行防治，故選擇對(duì)崩塌所在陡崖進(jìn)行削坡，為防止削坡后的基巖邊坡在長(zhǎng)期風(fēng)化作用下形成新的崩塌，選擇對(duì)削坡的基巖邊坡進(jìn)行掛網(wǎng)噴漿，輔以后緣的截排水溝對(duì)崩塌進(jìn)行防治。

（1） 削坡：對(duì)崩塌所在陡崖進(jìn)行削坡，坡比根據(jù)周邊自然穩(wěn)定坡角、邊坡滑塌范圍坡角和建筑邊坡坡率法允許穩(wěn)定坡角按最經(jīng)濟(jì)合理的原則進(jìn)行確定。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，周邊自然穩(wěn)定坡腳約為68°，坡率約為1∶0.4；粉砂巖內(nèi)摩擦角為32°，根據(jù)邊坡滑塌范圍公式計(jì)算得出滑塌范圍坡比約為1∶0.55；建筑邊坡坡率法允許坡率為1∶0.35～1∶0.50，綜合選取崩塌所在陡崖周邊自然穩(wěn)定坡角為最終削坡坡比。

（2） 掛網(wǎng)噴漿：為防止削坡后的基巖邊坡在長(zhǎng)期風(fēng)化、雨水作用下形成新的崩塌，對(duì)削坡后的基巖邊坡進(jìn)行掛網(wǎng)噴漿，減弱或消除雨水和風(fēng)化作用對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響。

（3） 截水溝：為防止崖頂雨水進(jìn)入坡體影響邊坡穩(wěn)定，采取在崖頂削坡范圍后緣修建截水溝，將崖頂范圍內(nèi)的地表水引入已有排水溝。

（4） 警示標(biāo)志及防災(zāi)知識(shí)宣傳、培訓(xùn)：在崖頂和崖底分別設(shè)置警示標(biāo)志，提醒居民注意地質(zhì)災(zāi)害隱患，明確疏散路線。同時(shí)為加強(qiáng)群眾對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的認(rèn)識(shí)和提高臨災(zāi)應(yīng)變能力，地方主管部門可印發(fā)防災(zāi)知識(shí)宣傳單在居民聚集區(qū)進(jìn)行集中發(fā)放，對(duì)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村、組干部加強(qiáng)防災(zāi)知識(shí)培訓(xùn)，以點(diǎn)帶面，讓防災(zāi)知識(shí)進(jìn)村入戶。

5 結(jié)語(yǔ)

本次青神縣突發(fā)崩塌地質(zhì)災(zāi)害，在地方部門積極響應(yīng)和技術(shù)單位配合下實(shí)現(xiàn)成功避險(xiǎn)，對(duì)地方地質(zhì)災(zāi)害防治工程具有較好的借鑒意義；針對(duì)前緣有民房和居民聚集區(qū)的陡崖或人工邊坡，應(yīng)加強(qiáng)隱患排查和宅基地審批，避免類似情況的發(fā)生，對(duì)存在類似情況的基巖邊坡，可采取類似防治措施進(jìn)行防治，對(duì)地區(qū)防災(zāi)工作的開展具有一定的指導(dǎo)意義。