安徽瑯琊山風(fēng)景區(qū)某崩塌的特征分析及治理措施

摘 要：【目的】分析安徽瑯琊山風(fēng)景區(qū)某崩塌隱患點(diǎn)的特征并提出治理措施。【方法】采用現(xiàn)場調(diào)研、地形測繪、三維激光掃描儀、穩(wěn)定性評價(jià)等手段，獲得該崩塌點(diǎn)的特征和穩(wěn)定性。【結(jié)果】該崩塌點(diǎn)具備傾倒式崩塌的特征，4個(gè)主要危巖體都是處于不穩(wěn)定或欠穩(wěn)定狀態(tài)。【結(jié)論】采用設(shè)置錨桿、支撐墻、水泥漿充填等方法對危巖體進(jìn)行加固，并采用人工清除松動石塊、發(fā)揮截水溝的作用等方法進(jìn)行治理，能夠消除崩塌隱患，確保景點(diǎn)安全和景觀價(jià)值。

關(guān)鍵詞：瑯琊山風(fēng)景區(qū)；崩塌；特征；穩(wěn)定性評價(jià)；治理

中圖分類號：P694" " "文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " "文章編號：1003-5168（2024）02-0112-04

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2024.02.021

Characteristic Analysis and Treatment Measures of a Certain Collapse in Langya Mountain Scenic Area of Anhui Province

ZHAO Zhigen1 WANG Kangdong2" " DU Wei1

（1.School of Earth and Environment， Anhui University of Science and Technology， Huainan 232001， China;

2. Geological Exploration Technology Institute of Anhui Province， Hefei 230031 China）

Abstract：[Purposes] This paper aims to analyze the characteristics of a collapse hazard point in Langya Mountain Scenic Area of Anhui Province and put forward the control measures. [Methods] By means of on-site investigation， topographic mapping， 3D laser scanner， stability evaluation， etc.， the characteristics and stability of this collapse hazard are obtained. [Findings] This collapse hazard has the characteristic of toppling collapse， and all four main dangerous rock masses are in an unstable or understable state.[Conclusions] Treatment methods are used such as setting anchor rods， supporting walls， and cement slurry filling to reinforce the dangerous rock masses. And in addition， methods like manually removing loose stones， exerting the function of intercepting ditches are adopted so as to eliminate potential collapse hazard， and to ensure the safety and landscape value of the scenic spot.

Keywords： langya mountain scenic area; collapse; characteristic; stability evaluation; treatment

0 引言

瑯琊山風(fēng)景區(qū)位于安徽省滁州市，歷史人文資源豐富，自然生態(tài)景觀優(yōu)美，是醉翁亭所在地、國家首批AAAA級旅游景區(qū)、國家級風(fēng)景名勝區(qū)和國家森林公園［1-2］。該風(fēng)景區(qū)中存在一處崩塌的地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)，對該隱患點(diǎn)的特征進(jìn)行分析并采取治理措施，對于維護(hù)景點(diǎn)秩序、保障游客和工作人員的生命和財(cái)產(chǎn)安全，消除崩塌對景點(diǎn)和附屬設(shè)施的威脅具有重要意義。滁州市位于皖東的江淮分水嶺地區(qū)，崩塌、滑坡為主要的地質(zhì)災(zāi)害類型［3-4］，本研究也可為其他崩塌隱患點(diǎn)的治理提供參考。

1 地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)的特征

現(xiàn)場調(diào)研表明，該隱患點(diǎn)早先為開山取石廢棄的宕口，因采礦活動形成巖質(zhì)高陡邊坡并發(fā)育有多處危巖體，瑯琊山風(fēng)景區(qū)通過加強(qiáng)環(huán)境治理和對破損山體的利用，將開山采石廢棄的宕口興建為旅游景點(diǎn)，坡面上的摩崖石刻具有較高的文化和藝術(shù)價(jià)值。2003年7月坡頂兩側(cè)曾出現(xiàn)不同程度的崩塌，未造成人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失。由于山體一側(cè)被掏空，坡高約40 m，寬約75 m，在暴雨等因素影響下，容易發(fā)生崩塌等地質(zhì)災(zāi)害，崩塌點(diǎn)地形示意如圖1所示。

崩塌點(diǎn)所處的山體自然坡度約為30°；崩塌所處坡段基巖裸露嚴(yán)重，四周植被發(fā)育，坡肩生長有高大喬木，坡表發(fā)育有小型灌木，且可見植被長于巖體裂縫中。坡面陡峭，斜坡坡度在81°～89°，為巖塊的崩落和滾動提供了有利條件。

研究區(qū)內(nèi)主要揭露的地層為：第四系主要分布于坡頂，為殘積坡積成分，覆蓋層較薄，僅0.5～2m；基巖為寒武紀(jì)瑯琊山組灰?guī)r，包括泥質(zhì)條帶狀含白云質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r、含砂質(zhì)灰?guī)r。基巖節(jié)理極為發(fā)育，主要發(fā)育有三組節(jié)理：240°∠75°、0°∠44°、55°∠67°，數(shù)組延伸長張開度大的節(jié)理交互切割，形成楔形體或成碎塊狀；由于基巖長期裸露并受風(fēng)化雨水作用，有溶蝕現(xiàn)象，沿節(jié)理面形成一些較大裂隙。

根據(jù)《工程地質(zhì)手冊》［5］，崩塌按形成機(jī)理的分類包括：傾倒式崩塌、滑移式崩塌、鼓脹式崩塌、拉裂式崩塌、錯(cuò)斷式崩塌。經(jīng)現(xiàn)場觀察，該崩塌地質(zhì)隱患點(diǎn)，巖層近于直立，裂隙十分發(fā)育，既有巖層面的裂隙（如圖2所示），也有在坡頂由于靠近采石立面而處于拉張狀態(tài)形成的裂隙帶（如圖3所示），還有節(jié)理面的裂隙（如圖4所示）。充分發(fā)育的裂隙相互組合，使巖體形成多個(gè)獨(dú)立的巖塊，不穩(wěn)定巖塊和穩(wěn)定巖塊之間有裂隙分開，總體上該崩塌具備傾倒式崩塌的特征。

2 不穩(wěn)定巖體的穩(wěn)定性評價(jià)

2.1 傾倒式崩塌的力學(xué)分析

參考《工程地質(zhì)手冊》［5］，傾倒式崩塌示意如圖5所示。穩(wěn)定性計(jì)算時(shí)，應(yīng)考慮各種附加力的最不利組合。在雨季，張開的裂隙可能被雨水充滿，故應(yīng)考慮靜水壓力，如有水流則還應(yīng)考慮水流動力；如果發(fā)生地震，應(yīng)考慮水平地震力的作用；巖體的主要節(jié)理面或裂隙面如不是水平狀態(tài)，則還應(yīng)考慮沿節(jié)理面或裂隙面的下滑力。該崩塌現(xiàn)場，還有一個(gè)溶洞的存在，但該溶洞規(guī)模小，位于廢棄宕口的下部，且距離各個(gè)不穩(wěn)定巖體較遠(yuǎn)，故暫不考慮其對穩(wěn)定性的影響；在該崩塌地質(zhì)隱患點(diǎn)附近，沒有公路、鐵路等重大交通設(shè)施，也沒有大型建筑物和構(gòu)筑物，也暫不考慮其他自然和人為因素產(chǎn)生的作用力。

崩塌體的抗傾覆穩(wěn)定性系數(shù)K計(jì)算公式如下。

式中：a為崩塌體寬的1/2，m；h0為水位高，暴雨時(shí)等于巖體高，m；h為巖體高，m；alpha為主要節(jié)理面或裂隙面的傾角，°；W為崩塌體重力，kN；F為水平地震力，kN；f為靜水壓力，kN。

2.2 計(jì)算參數(shù)的獲取

在該崩塌地質(zhì)隱患點(diǎn)，有不同大小的10余個(gè)危巖體；選取最主要的4個(gè)危巖體來進(jìn)行分析（如圖6所示），其他危巖體的規(guī)模或者不穩(wěn)定程度相對來說都較小，可以參照這4個(gè)危巖體來執(zhí)行。

現(xiàn)場調(diào)研發(fā)現(xiàn)，在雨季較強(qiáng)降雨的情況下，崩塌巖體的裂隙中會噴涌出流水，形似瀑布，對此，在考慮靜水壓力的情況下需同時(shí)考慮水流動力，在這里水流動力采用最大靜水壓力值來進(jìn)行計(jì)算。同時(shí)，根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 50011—2010）》［6］，滁州市瑯琊區(qū)的抗震設(shè)防烈度為6度、設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.05 g；根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖（GB 18306—2015）》［7］，滁州市瑯琊區(qū)各街道的地震動峰值加速度為0.05 g；崩塌地質(zhì)隱患點(diǎn)位于滁州市瑯琊區(qū)，故地震造成的加速度值采用0.05 g。

在前期現(xiàn)場調(diào)研、無人機(jī)地形測繪、三維激光掃描儀對崩塌點(diǎn)精細(xì)地形態(tài)描述，以及地球物理勘探、鉆孔勘探、采樣測試的基礎(chǔ)上，獲得各個(gè)危巖體的主要參數(shù)。巖石密度取2.69 g/cm3，其他參數(shù)見表1。

2.3 穩(wěn)定性分析結(jié)果

根據(jù)式（1）和上述參數(shù)，可以計(jì)算出危巖體在自重工況下、自重+暴雨工況下、自重+地震工況下、自重+暴雨+地震工況下的穩(wěn)定性系數(shù)K0、K1、K2、K3，結(jié)果見表2。根據(jù)《工程地質(zhì)手冊》［5］，傾倒式危巖穩(wěn)定程度等級劃分，Klt;1.0為“不穩(wěn)定”，1.0≤Klt;1.3為“欠穩(wěn)定”，1.3≤Klt;1.5為“基本穩(wěn)定”，K≥1.5為“穩(wěn)定”，由此可知4個(gè)危巖體在自重工況下為“欠穩(wěn)定”，在自重+暴雨、自重+暴雨+地震工況下為“不穩(wěn)定”，在自重+地震工況下，危巖體1為“不穩(wěn)定”， 危巖體2、3、4都屬于“欠穩(wěn)定”。同時(shí)，暴雨因素比地震因素導(dǎo)致穩(wěn)定性系數(shù)的降低更為明顯。

3 不穩(wěn)定巖體的治理

3.1 治理方案的考慮

崩塌隱患點(diǎn)直接危及景點(diǎn)游客和工作人員的生命和財(cái)產(chǎn)安全，以及損害隱患點(diǎn)所在景點(diǎn)的景觀和附屬設(shè)施。作為著名景區(qū)的重要景點(diǎn)，若發(fā)生崩塌現(xiàn)象，可能會產(chǎn)生不確定的社會負(fù)面信息，因此，應(yīng)主動采取有效措施，來提高不穩(wěn)定巖體的穩(wěn)定程度，使不穩(wěn)定塊體達(dá)到“穩(wěn)定”的程度，以確保景點(diǎn)安全和景區(qū)正常運(yùn)營。并確保治理實(shí)施后不破壞景點(diǎn)的自然景觀和人文價(jià)值，隱患點(diǎn)治理現(xiàn)場施工情況如圖7所示。

從諸多的案例來看，包括當(dāng)?shù)氐模?］和外地的［9］，從治理理念［10］到具體措施［11］，已經(jīng)積累了豐富的崩塌災(zāi)害治理經(jīng)驗(yàn)。對于危巖崩塌體的治理，可選取的治理方案有避讓方案、清除方案、主動加固、被動攔截等。對于該崩塌危害點(diǎn)來說，下方為重要旅游景點(diǎn)，無法避讓；大塊危巖，因存在危險(xiǎn)不能直接撬落，且不能對摩崖石刻景觀產(chǎn)生影響，只能對小塊危巖或松動的石塊進(jìn)行清理；被動攔截方案要在陡崖底部設(shè)置攔截網(wǎng)，不僅影響景觀，而且治標(biāo)不治本。因此，治理方案應(yīng)采取以主動加固為主，并輔以其他方式的綜合治理方案。

3.2 具體采用的治理方案

主動加固。通過設(shè)置加固錨桿，對坡面危巖體進(jìn)行固定，并通過對加固的錨頭位置進(jìn)行封閉，對外表面的加色混凝土做舊處理，形成與周邊山體渾然一體的外表，從而確保不影響摩崖石刻坡面外表。對下部巖體已經(jīng)剝落的危巖體，采用支撐墻的方式對底部進(jìn)行支撐，墻體內(nèi)設(shè)置錨桿進(jìn)行加固。采取水泥漿充填危巖體后方的裂隙等有效措施，截?cái)嗟乇硭偷叵滤乃β?lián)系，切斷其流通渠道，降低巖體后方的靜水壓力和流水動力。

其他方法。對坡體上方的裂隙發(fā)育、巖石破碎的區(qū)域，則對坡面的松動石塊進(jìn)行清理；對于規(guī)模不大且易于清理的危巖體，進(jìn)行人工破碎清除；對于邊坡坡頂被水流沖毀的人工小道進(jìn)行修復(fù)，該道路下雨時(shí)作為截水溝，可將水流引至路外側(cè)的截水溝，最終引至坡下的水潭中。

4 結(jié)論

①崩塌點(diǎn)坡面陡峭，數(shù)組節(jié)理交互切割，巖石形成楔形體或成碎塊狀，巖塊具有崩落和滾動的潛在危害。

②不穩(wěn)定巖體具備傾倒式崩塌的特征，4個(gè)主要危巖體都是處于不穩(wěn)定或欠穩(wěn)定狀態(tài)。

③可采用設(shè)置錨桿、支撐墻、水泥漿充填等方法對危巖體進(jìn)行加固，并采用人工清除松動石塊、發(fā)揮截水溝作用等方法進(jìn)行治理，從而消除崩塌隱患，確保景點(diǎn)安全和實(shí)現(xiàn)景觀價(jià)值。

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