淺析崩塌地質災害特征及其治理方法#崩塌地質災害為例
——以淮南市南塘路3

阮小語

（安徽省地質環(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公園（八公山國家森林公園）風景區(qū)公路旁，八公山國家地質公園（八公山國家森林公園）為國家AAAA級旅游區(qū)，該崩塌點為淮南市地質災害數據庫在冊隱患點，嚴重威脅景區(qū)內過往車輛和行人的安全。2017年12月份，曾采用人工與機械結合方法對崩塌點孤石進行局部清理，但未從根本上消除地質災害隱患。時下即將進入旅游旺季,為有效預防旅游景區(qū)地質災害的發(fā)生，對該崩塌地質災害特征及其治理方法進行研究。

2 研究區(qū)地質特征背景

2.1 研究區(qū)主要地層巖性特征

研究區(qū)內主要地層及巖性特性自上而下為：

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

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

2.2 構造

區(qū)域大地構造單元屬于中朝準地臺南緣的淮河臺坳與江淮臺隆的復合部位，近東西向構造與北北東向構造的復合、疊加奠定了本區(qū)的基本構造格局。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)地質綜合勘察”野外普查時發(fā)現的斷層，此次評估野外工作期間曾對該斷層進行過追蹤，在斷層北側可見一高約3~5m的自然陡坎，斷層帶附近巖石呈碎裂狀，風化強烈，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跡象。

3 研究區(qū)水文工程地質特征

3.1 研究區(qū)水文地質特征

研究區(qū)地下水可劃分為2個類型。

（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。水化學類型為HCO3-Ca或HCO3-Ca·Mg型。

3.2 研究區(qū)工程地質條件

根據巖土體的巖性、結構、物理力學性質等因素，工程區(qū)巖土體可分為巖體和土體兩大類。

（1）巖體：堅硬—較堅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灰?guī)r，下部為中厚層的白云質灰?guī)r，隱晶—細晶結構，層狀構造，中等—強風化，地層產狀與坡向呈斜切關系。隱患點巖體中未見較大的褶皺與斷裂，風化裂隙較發(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，其構成的隱患點巖體以碎裂結構為主。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，致使該地質災害隱患點坡度更加陡立，長度也有所增加，對過往行人及車輛造成嚴重威脅。3＃崩塌邊坡修路切坡過大，造成坡體局部內傾，危巖體懸在結構面上。2017年12月，曾對南塘路3＃崩塌隱患點進行局部清理，消除局部安全隱患，但未從根本上消除地質災害隱患。

4.2 崩塌體特征

（1）東南側邊坡：邊坡坡頂標高122~130m，坡底標高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。巖層產狀為105°∠13°，巖石節(jié)理裂隙發(fā)育，主要有2組裂隙，產狀分別為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）西北側邊坡：邊坡坡頂標高130~133m，坡底標高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度和層面及結構面2個條件密切相關。

（1）巖體強度：上部巖性為中薄層的泥質灰?guī)r，下部為中厚層的白云質灰?guī)r，抗壓強度60.0~150.0MPa。當坡面暴露后，在風化作用下極易發(fā)生崩塌地質災害。

（2）層面及結構面：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)生崩塌地質災害。

4.4 崩塌失穩(wěn)機理分析

巖體節(jié)理裂隙較發(fā)育且受風化作用影響，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，降低了力學性質，在動水壓力和重力共同作用，塊體沿裂隙或結構面破壞，發(fā)生墜落式崩塌。

5 治理措施

治理總體思路：按照方案論證結果，防護的重點應是坡體表層有限規(guī)模的處理，徹底消除地質災害隱患，保護景區(qū)游客的生命安全。

5.1 治理方案比選

坡體失穩(wěn)表現為自坡面向內的漸進破壞式的剝落、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場實際，防護的重點應是坡體表層有限規(guī)模的處理。

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

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

5.2 方案比選

經比較，由于本場地道路離邊坡較近，坡面高陡，攔截網設置困難，故選擇方案二。SNS柔性防護網技術是從瑞士引進，主要用于坡面地質災害的防治，這種方法最大優(yōu)點為可全部采用人工和小型機械作業(yè)，對于場地狹小，機械設備無法進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靈活設置，因而同時可起到對淺部坡體加固的目的，近年來在我國多個場地使用，效果良好。

根據上述分析與論證，本設計采用的防護加固措施為：對所有坡段采取柔性防護措施：即采用“SNS柔性防護網”對坡面采取整體防護，利用防護網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

（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行清除，對于其它坡段風化程度強、節(jié)理裂隙發(fā)育的危巖體，采取機械及人工相結合方法進行處理。

（2）主動防護網：研究區(qū)內危巖體在枯水季節(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型主動防護系統防護，主要構成為雙層DO/08/300鋼繩網+SO/2.2/50鐵絲格柵+4.5m間距系統錨固+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，采用進行M20砂漿灌注。

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

6 結論

經過分析對比，對崩塌體采取如下治理措施：“人工危巖清理+掛主動防護網”進行綜合治理。該崩塌地質災害點位于國家4A級景區(qū)，相對其他地質災害而言，治理任務更重。目前，對于崩塌地質災害治理已有許多經驗性的總結和對比，從而要求：①施工隊伍要具有較豐富的施工經驗，能夠在復雜的災害地質條件下保證施工質量。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。