桂林象山公園危巖崩塌地質災害調查評價

張莉　諶雨欣　袁錦鳳　陶俊文　歐誠

摘 要：危巖是指位于懸崖或陡坡上，被巖體結構面切割，在重力、地震、裂隙水壓力等誘發因素作用下穩定性較差的巖石塊體。危巖崩塌是一種常見地質災害現象，會造成重大危害，危及人民生命財產安全。本文以桂林象山公園危巖治理工程為例，使用定性評價分析法與定量評價分析法分析危巖穩定性，重點研究危巖綜合治理技術。

關鍵詞：危巖;地質災害;危巖崩塌

中圖分類號：P642.2文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2021）11-0127-04

Evaluation on Investigation of Geological Disasters of

Perilous Rock Collapse in Xiangshan Park of Guilin

ZHANG Li CHEN Yuxin YUAN Jinfeng TAO Junwen OU Cheng

（Bowen School of Management， Guilin University of Technology，Guilin Guangxi 541004）

Abstract： Perilous rock refers to a rock block that is located on a cliff or a steep slope， is cut by the structural surface of the rock mass， and has poor stability under the action of inducing factors such as gravity， earthquake， and fissure water pressure. Perilous rock collapse is a common phenomenon of geological disasters， which can cause major harm and endanger the safety of people's lives and property. This papertook Guilin Xiangshan Park perilous rock treatment project as an example， used qualitative evaluation analysis method and quantitative evaluation analysis method to analyze the stability of perilous rock， and focused on the comprehensive treatment technology of perilous rock.

Keywords： perilous rock;geological disasters;rock collapse

桂林市象鼻山原名漓山，是國家AAAAA級旅游景區，位于廣西壯族自治區桂林市內桃花江與漓江匯流處，其因酷似一只站在江邊伸鼻豪飲漓江甘泉的巨象而得名。目前，山體之上危巖處于基本穩定狀態，但在暴雨、晝夜溫差、植被根劈、地震等不利因素綜合影響下，危巖體極可能失穩滾落[1-3]，對游客的生命財產安全構成威脅。本文通過對危巖的穩定性和防治方法兩方面進行研究，依據危巖破壞模式將危巖分為墜落式危巖、傾倒式危巖、滑移式危巖;通過對各個破壞模式的分析，闡述不同破壞模式的形成機理并給出判別條件;確定不同模式下危巖的穩定性計算公式，分析危巖的穩定性;根據計算結果，對危巖災害性、地質災害體發展變化趨勢進行預測;與已有工程經驗進行類比，結合實際環境，針對不穩定危巖體提出防治建議。

1 危巖區地形地貌

危巖勘查區地貌為孤峰平原地貌，該地貌單元組成山體的巖石為純碳酸鹽巖，巖溶強烈發育。危巖所在山體分別位于象鼻處、上山道路旁、半山腰處，山坡較陡，地形坡度一般為60°～90°，象山山頂標高為220.0 m，象鼻處高程為158.0～163.0 m，相對高差為4～7 m，半山腰處高程為195.0～196.2 m，相對高差為1.2 m。危巖點所在坡面坡度整體呈下緩上陡特征，坡頂局部為陡崖;山體植被發育良好，以灌木刺叢為主，山體通視較差。

2 危巖體基本特征

經現場實地調查，危巖勘查區共發現6處危巖體（群），總體積為408.28 m3，WY1～WY6危巖體分布于象山山體之上，分布高程介于158.0～196.2 m。其中，WY3、WY6已做防護，WY1、WY2、WY4、WY5為調查人員現場勘查出的新增危巖體。各危巖主要分布于山體陡崖、陡崖頂部邊緣、斜坡等處，其受巖性、結構面、微地貌特征控制，單體形狀不一，規模大小不等。其中，五處為傾倒式，一處為滑移式。

3 地質災害的影響評價

3.1 赤平投影分析

根據現場調查及區域地質資料，危巖區為泥盆系上統融縣組（[D3r]）灰巖，出現中～微風化，呈深灰～灰白色和中～厚層狀，巖石質堅性脆，溶蝕裂隙發育，多充填植物根支或黏性土，坡面巖體破碎。危巖所處山體受構造影響及風化、溶蝕切割作用，巖層產狀320°∠5°，主要發育6組節理裂隙：J1產狀275°∠52°，發育密度為1～2條/m，張開寬度為3～7 cm，延伸長度為0.5～1.8 m，切割深度為5～15 cm;J2產狀81°∠86°，發育密度為2～3條/m，延伸長度為0.2～1.2 m，切割深度為0.5～5 cm;J3產狀150°∠76°，發育密度為1～2條/m，延伸長度為0.5～2.3 m，切割深度為2～18 cm;J4產狀30°∠80°，發育密度為2～3條/m，延伸長度為0.3～1.1 m，切割深度為1～24 cm;J5產狀296°∠74°，發育密度為2～3條/m，延伸長度為0.3～1.3 m，切割深度為5～23 cm;J6產狀220°∠18°，發育密度為3～6條/m，延伸長度為0.3～1.9 m，切割深度為2～16 cm;上述6組節理裂隙小部分充填植物支根，局部甚至形成貫通裂隙。

根據赤平投影分析得出，WY1危巖體被優勢節理（結構面）切割，形成三維切割體，處于不穩定狀態;WY3危巖體被優勢節理（結構面）切割，形成三維切割體，處于不穩定狀態;WY4危巖體被優勢節理（結構面）切割，形成三維切割體，處于不穩定狀態;WY5危巖體被優勢節理（結構面）切割，形成三維切割體，處于不穩定狀態;WY6危巖體被優勢節理（結構面）切割，形成三維切割體，處于不穩定狀態。

WY2危巖群由上部崩塌后堆積在山體凹槽處的危巖單體組成，數量為3～5塊，各危巖單體呈長方體、塊狀及不規則狀。現危巖群零亂堆積，緊靠危巖單體之間咬合力、摩擦力、上部1棵樹支撐力維持危巖群自身平衡，而且人們可以看到上部那棵樹的部分根系，危巖單體之間可見樹葉及雜物充填，后部灌木根系發達，呈不斷膨脹之勢，對危巖群的穩定性極其不利。危巖群長期處于雨水沖刷、風化、溶蝕等不利因素影響之下，強降雨不斷沖刷，將導致危巖單體之間的黏土隨雨水流失，危巖單體之間接觸面不斷減少，危巖體之間摩擦力隨之減小，上部樹木不斷腐朽，支撐力將不斷減小，久而久之，危巖群將發生整體傾倒式失穩現象。

3.2 定量評價

3.2.1 計算參數的確定。危巖體（群）的穩定性受多種因素制約，其穩定性計算涉及較多參數和復雜的邊界條件[4-6]，而準確參數的獲得和邊界條件的完全查明非常困難。為了深刻認識區內危巖的穩定性，適應危巖整治的需要，本研究選擇部分典型危巖崩塌類型進行穩定性計算分析。由于危巖體（群）的穩定性評價目前尚無較為合理的定量方法，為評測危巖體的穩定情況，根據危巖的受力情況和可能破壞形式，筆者通過實地勘查，依據桂林市地方標準《地質災害防治工程勘察規范》（DB 50/143—2003）所提供的方法理論來確定。

結合危巖所處的環境、影響因素及變形機制，本研究將危巖穩定性計算劃分為三種工況：天然工況（工況Ⅰ）、暴雨工況（工況Ⅱ）、地震+暴雨工況（工況Ⅲ）。

計算參數如表1、表2所示。根據相關計算公式，本研究對危巖體穩定性進行計算分析。計算參數的選擇考慮裂隙的貫通程度、裂隙的填充程度及裂隙的結合情況，巖體力學性質根據母巖巖石的力學性質并按《地質災害防治工程勘察規范》（DB50/143—2003）的要求進行折減，巖石各參數乘以折減系數[ζ]，即可得巖體力學參數。對于折減系數，彈性模量取0.66，抗壓強度取0.33，抗拉強度取0.2，抗剪指標[c]值（黏聚力）取0.2，[φ]值（內摩擦角）取0.85。其中，WY1危巖體與母巖粘接，裂隙發育，局部貫通，結合性良好;WY2危巖單體之間黏土充填，巖體破碎，粘接性差，結合性差;WY3危巖體與母巖粘接，裂隙發育，局部貫通，巖體破碎，結合性差;WY4危巖體大部分與基巖面接觸，局部貫通;WY5危巖體大部分與基巖面接觸，局部破碎;WY6危巖體大部分與基巖面接觸，局部貫通。

3.2.2 計算結果。危巖穩定性計算采用三種工況，即工況Ⅰ（天然狀態）、工況Ⅱ（暴雨狀態）、工況Ⅲ（地震+暴雨狀態）。本研究采用上述計算方法，結合巖體穩定程度等級劃分標準（見表3），對6處危巖體進行穩定性評價，其計算結果表4、表5所示。

表4、表5計算結果顯示，WY1～WY6危巖體（群）在天然工況下均處于基本穩定狀態，在暴雨工況、地震+暴雨工況下處于欠穩定狀態。

4 危巖穩定性綜合評價

根據實地勘察，并結合已發生的崩塌破壞現象分析，象山危巖體（群）位于桂林市象山公園內，危巖體呈高聳突兀之勢，組成危巖的巖性為硬脆的灰巖，巖體比較破碎，當地晝夜溫差較大，植被根系發達，根劈作用強，溶蝕風化作用較強，而且巖溶較發育，易形成溶蝕裂隙和風化裂隙，裂縫切割較深，裂隙較為密集。受裂隙切割巖體比較破碎，危巖體穩定性差。計算結果表明，WY1～WY6危巖體（群）在天然狀態下均處于基本穩定狀態，在暴雨、地震狀態下處于欠穩定狀態。危巖體（群）在暴雨、地震、根劈、溫差變化等不利因素長期作用下極有可能發生崩塌，將直接威脅游客的生命財產安全。因此，必須采取積極有效的加固工程措施，防患于未然。

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