崩塌(危巖體)地質災害的穩定性與防治措施研究

孫明付

(貴州地礦基礎工程有限公司，貴州 貴陽 550081)

0 引 言

分布于陡崖、陡坡位置的表層巖體經過風化、溶蝕等外界因素作用之后，在重力的作用下表層巖體沿后緣貫通卸荷裂隙就會脫離母體，形成崩塌地質災害，這是由于危巖體經過風化、溶蝕等外界因素作用下，使其穩定性不斷降低，最終產生失穩破壞，以墜落、傾倒、滑移的方式呈現。當出現這種現象的時候，如果附近有交通要道、基礎工程或者各種建筑設施，就會導致重大的經濟損失；如果附近有旅游區，人口密度高，就會嚴重威脅到人們的生命安全。由于這種現象導致的變形破壞往往是偶然發生的，原因非常復雜，其突發性決定了后果的嚴重性。崩塌(危巖體)多在地勢高陡之處分布，依靠人力很難達到事故現場，工作人員要獲得第一手調查資料是存在一定的難度的，就會存在資料不全、研究不夠深入的問題。本文基于崩塌(危巖體)的基本概念，研究崩塌(危巖體)地質災害的穩定性，提出相應的防治措施。

1 崩塌危巖體的概念

1.1 產生崩塌(危巖體)的條件

崩塌(危巖體)主要發育于陡崖、陡坡區域，多處于斜坡中上部地段，而且大多數斜坡坡度超過55°，相對高差高度超過30 m。從整個地貌形態來看，坡面缺乏平整度，上面陡峭，下面比較平緩，而且主要是硬質巖石，在巖體中節理裂隙較為發育，部分區域還夾雜著種軟弱結構面，這種組合構成的巖體很容易產生崩塌，因此形成地質災害。在山區地帶，白天的溫度與晚上的溫度存在較大差距，加之季節溫度不斷變化，同時在降雨作用下，沿裂隙下滲地表水將產生動水壓力，加之地震災害以及人類工程活動，諸如在建房、修路切坡作用，或者植物的根劈作用等影響，就會發生地質災害。

1.2 崩塌(危巖體)主要失穩破壞方式

1.2.1 危巖體產生傾倒式失穩破壞

巖石的節理為柱狀或者陡傾角反傾向，以碳酸鹽巖和板巖為主，層面處于直立狀態，由于巖體處于懸崖上、陡峭的山坡上，長期受到覆力矩的作用，就會導致向下傾倒，臨空墜落。

1.2.2 危巖體產生滑移式失穩破壞

巖層是結構面傾向臨空，坡度超過55°，在剪切力作用下產生滑移，臨空滾落。

1.2.3 危巖體產生鼓脹式失穩破壞

在巖層的上面發育有巖層，厚大而且堅硬，下部的軟弱巖層接近水平狀態，受到垂直擠壓產生鼓脹，并出現滑移，伴隨有下沉狀態，由此導致破壞。

1.2.4 崩塌危巖體產生拉裂式失穩破壞

巖層軟硬相間，經過長期風化，在重力作用下所產生的拉力超過了巖石自身所具備的抗拉強度，上部的巖體懸出，就會引發地質災害。

1.2.5 崩塌危巖體產生錯斷式失穩破壞

巖層發育有垂直裂隙，質地堅硬，沒有向臨空面傾向的結構，在巖體自身的重量下導致巖體的內部產生坡角為45°的剪切面。

2 崩塌(危巖體)破壞性分析

2.1 崩塌危巖體產生傾倒式破壞

崩塌危巖體的上部分和下部分都裂開都與母體分開，產生裂縫。當遇到雨雪天氣的時候，水或者雪就會從巖石滲入，此時就會產生靜水壓力，加之地震力的作用，就會導致崩塌危巖體產生傾倒，因此導致破壞。

2.2 崩塌危巖體產生滑移式破壞

崩塌危巖體的平面包括3種形態，即平面滑動形態、弧形面滑動形態、楔形雙滑面滑動形態。在滑移形成的起始階段，可以按照抗滑穩定性將巖體的穩定性計算出來。

2.3 崩塌危巖體產生鼓脹式破壞

崩塌危巖體中有軟弱巖層，而且比較厚，由于軟化性非常強，經過水的浸泡作用，使得軟弱巖層逐漸軟化。當上部巖體所施加的壓力超過軟弱巖層的抵抗壓力，擠出軟弱巖層，就會出現鼓脹現象，此時上部巖體就會逐漸下沉，產生滑移或者出現傾倒的現象，最終崩塌現象產生。

2.4 崩塌危巖體產生拉裂式破壞

當拉應力集中在巖石沒有開裂部位的時候，當拉應力已經遠遠超過巖石的抗拉強度，上部巖體懸出的部分就會崩塌，因此失穩。

2.5 崩塌危巖體產生錯斷式破壞

如果不對附加應力對巖石產生的影響予以考慮，忽略靜水壓力的作用和地震作用，巖體自身的重量發揮作用，當與鉛直方向為45度角的時候，剪應力最大，此時，巖體失去了穩定性，就會產生破壞。

3 崩塌(危巖體)主要的防治措施

防治崩塌(危巖體)，要知道危巖體是如何形成的，對此進行調查，還要研究巖石結構面和各類節理面，對崩塌(危巖體)產生破壞的原因進行分析，預測其是否存在擴展的趨勢，具有針對性地采取防治措施。崩塌(危巖體)的防治措施分為主動防護和被動防護兩種，主動防護和被動防護方式的選擇主要根據危巖體的特征、位置、被威脅對象以及投資、施工難易程度等多中因素進行綜合考慮后進行確定。

3.1 主動防護

主要防護措施主要有錨桿(錨索)錨固、人工清理危巖體、掛網噴漿、巖體體底座支撐等方式。采用錨桿(錨索)錨固措施的危巖體多呈塊狀，后緣卸荷裂隙未貫通，通過錨固的方式提高危巖體的穩定性；對于規模較小的危巖體，且通過清危作用不會產生次生危巖體的危巖單體，多采用人工清危方式實施處理；對于裂隙極為發育的坡面危巖體，多采用掛網噴漿方式，掛網能對小塊危巖體起到有效攔擋作用，噴漿能較小巖體的風化作用，對裂縫的擴展也可以起到預防作用。采用底座支撐方式的危巖體多呈塊狀，危巖體底部因差異風化、地表水淘蝕或溶蝕作用發育有凹巖腔，危巖體潛在傾倒式崩塌破壞，采用支撐的方式可有效提高危巖體的穩定性。

3.2 被動防護

被動防護主要針對被保護對象而設置的工程防治措施，常見被動防護措施有被動防護網工程、被動攔石墻及落石槽工程，對上部失穩破壞危巖體進行有效攔擋，從而減小崩塌對受威脅對象的危害程度。被動防治工程多設置于危巖體下方地勢相對較為平緩區域，設置攔擋高度以及攔石墻、被動防護網的規格則通過對潛在危巖體失穩破壞后滾落至擬設支擋位置的彈跳高度以及沖擊荷載進行計算確定。常見被動防護網型號有RXI-50、RXI-100、RXI-150、RXI-200，攔石墻必須結合落實槽以及反沖墊層配套使用。

另一種被動防護措施為搬遷避讓，當崩塌地質災害威脅對象較少，對危巖體實施工程治理投資費用巨大是，使用這種方法更為有效，防止崩塌(危巖體)危害到人民的生命，造成巨大的財產損失。如果是峽谷地帶，在地勢高陡斜坡處，下面有城鎮或者村莊，就要采用搬遷避讓的方式，避免威脅造成嚴重后果。

4 結 語

綜上所述，崩塌(危巖體)是在陡峭的山地上經過風化形成的，由于缺乏穩固性與母體脫離，導致地質災害發生。如果在下面有基礎設施或者城鎮、旅游區等等，就會造成人員傷亡，導致巨大的財產損失。為了減小因崩塌地質災害的發生產生嚴重的后果，就要采取相應防治措施提高其穩定性。