宣漢縣白巖灣高位山體崩塌的地質特征及治理措施分析

摘要：宣漢縣渡口土家族鄉立石村二組白巖灣（巴山大峽谷S201省道22 km處）高位山體發生危巖崩塌，造成在建工程損壞，掩埋既有省道，形成堰塞湖。結合區域地質背景和水文工程地質條件，查明崩滑體地質災害特征，提出相應治理措施（坡面危石清除、河道清淤、省道改線、攔石墻及被動防護網工程），從而降低甚至消除崩滑體地質災害風險，保障當地居民生命財產安全。

關鍵詞：高位山體崩塌；崩滑體；地質特征；治理措施；宣漢縣

中圖分類號：P642.21 文獻標識碼：A 文章編號：1008-9500（2024）04-00-03

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2024.04.013

Analysis of geological characteristics and control measures of Baiyanwan high-altitude mountain collapse in Xuanhan County

ZHANG Cong， ZHANG Xiaomei

（The 2nd Geological Brigade of Sichuan， Chengdu 610042， China）

Abstract： A dangerous rock collapse occurred in the high-altitude mountain of Baiyanwan， group 2， Lishi village， Dukou tujia township， xuanhan county （22 km away from S201 provincial road in the Bashan grand canyon）， causing damage to the ongoing construction project， burying the existing provincial road， and forming a barrier lake. Based on the regional geological background and hydrogeological engineering geological conditions， this paper identifies the characteristics of geological disasters caused by landslides and proposes corresponding control measures （such as slope rock removal， river dredging， provincial road rerouting， stone blocking walls， and passive protection network engineering）， in order to reduce or even eliminate the risk of geological disasters caused by landslides and ensure the safety of local residents’ lives and property.

Keywords： high-altitude mountain collapse; landslide mass; geological characteristics; control measures; Xuanhan county

2022年2月14日，四川省宣漢縣渡口土家族鄉立石村二組白巖灣（巴山大峽谷S201省道22 km處）高位山體發生危巖崩塌，總方量約2.5萬m3的崩塌體從相對高差350～400 m的危巖帶墜落。在崩塌體的沖擊下，坡面松散堆積體向前擠壓，形成滑坡，產生長約600 m、寬25～40 m和深6～11 m的溝槽，溝槽底部見基巖出露。崩滑體摧毀下方在建橋梁，沖斷原有村道（沖毀段長100余米），掩埋S201省道（掩埋段長140余米），堵塞河道，形成小型堰塞湖。堰塞湖水位在短期內上升4 m，河道右側形成一道寬25～30 m、高5～8 m的過流斷面，斷面上下游水位形成2～3 m的高差。后經幾次較大降雨作用，斜坡坡面部分崩滑體再次啟動，滑入下方河道堆積體并覆蓋。部分崩滑體沖入河道，被水流帶走，堆積體體積約為12.1萬m3。

1 區域地質背景

1.1 地形地貌

宣漢縣地處大巴山南麓與四川盆地東北部的接合地區，地勢東北高西南低，河谷切割較深，地形起伏較大，最高點為東北端的墨架山，標高為2 349 m，最低點為西南側的州河出境處，標高為277 m，相對高差為2 072 m。山脈走向基本與地質構造線走向一致，河流總體呈東北-西南走向。調查區位于宣漢縣東北部，地處構造侵蝕溶蝕中山地貌區[1]。

1.2 地層巖性

調查區內出露的地層有第四系全新統殘坡積層、崩坡積層、崩滑堆積層、人工堆積層及二疊系上統吳家坪組。第四系全新統崩滑堆積層的上部危巖帶垮塌，灰巖將溝槽里的松散堆積體向前擠壓并推移，形成長約700 m、寬25～40 m和深6～11 m的沖槽。受崩塌體擠壓作用，松散土體上翻堆積在沖槽兩側，形成崩滑堆積體，單個塊石最大體積約為2 200 m3。二疊系上統吳家坪組的巖性為深灰色燧石條帶灰巖、生物碎屑灰巖，底部為炭質頁巖夾煤線，含黃鐵礦黏土巖。

1.3 地質構造

宣漢縣巴山大峽谷位于南大巴山沖斷褶皺帶的外帶和前緣褶皺帶（前陸盆地），地質構造類型以褶皺為主，極少出現斷層。勘查區位于南大巴山外弧褶帶添子城背斜南翼，地層傾向西南，傾角一般為22°～40°[2]。勘查區位于宣漢縣渡口土家族鄉，根據《中國地震動參數區劃圖》（GB 18306—2015）和《建筑抗震設計規范》（GB 50011—2010），渡口土家族鄉屬于抗震設防烈度6度區，設計地震分組為第一組，設計基本地震加速度為0.05g（g為重力加速度），反應譜特征周期為0.35 s。

2 水文工程地質條件

2.1 水文地質條件

調查區內碳酸巖廣布，間有少許第四系松散堆積，為地下水的形成奠定基礎。根據地下水賦存介質及水動力特征，調查區地下水可分為兩類，即松散巖類孔隙水和碳酸鹽巖溶裂隙水。

2.1.1 松散巖類孔隙水

松散巖類孔隙水賦存于調查區第四系崩坡積松散堆積物中，以大氣降水為主要補給來源。由于崩坡積土體結構松散，透水性較好，加之坡腳溝河切割，縱坡降大，地下水排泄條件好，富水性差，水量動態極不穩定，季節變化大，該類地下水較貧乏。

2.1.2 碳酸鹽巖溶裂隙水

碳酸鹽巖溶裂隙水賦存于吳家坪組灰巖裂隙中，調查區內灰巖裂隙、溶孔較發育，溶洞不甚發育。調查區內基巖斜坡陡峭，不利于基巖裂隙水的補給及賦存。通常，該類地下水具有補給迅速、排泄快、季節性強的特點，埋藏深，在淺部水量貧乏。

2.2 工程地質條件

2.2.1 工程地質巖組劃分

調查區內出露的地層巖性為灰巖，抗壓強度大于80 MPa，其特征為堅硬、性脆，屬于易崩巖層。

2.2.2 工程地質巖組特征

調查區內殘坡積層、崩滑堆積層、沖洪積層屬松散巖類，工程地質性質較差。二疊系上統吳家坪組灰巖屬堅硬巖。調查區內，該巖組主要分布于宣漢縣渡口土家族鄉一帶，分布較廣。它主要由二疊系上統吳家坪組的炭質頁巖和煤線組成。巖質較硬，不易風化，強度中等，巖石單軸飽和抗壓強度平均值一般介于2.22～5.98 MPa，縱波速度一般小于2 500 m/s。局部頁巖未見含有黏性礦物，遇水不易軟化，其中，產生的碎屑塊體往往是形成崩滑體的主要因素。

3 崩滑體地質災害特征

3.1 崩塌危巖區

根據現場調查，調查區內共發現1處危巖帶，長約為750 m，巖性主要為二疊系吳家坪組深灰色燧石條帶灰巖，底部炭質頁巖夾煤線，巖性產狀為40°∠55°，反向溝道為陡傾巖層，順向溝道為切向巖層。調查區主要發育1組裂隙，裂隙產狀為320°∠68°，巖石層面間裂縫多已裂開，巖層局部受節理裂隙及層間裂縫影響，切割后形成單塊片狀危巖，破壞模式以傾倒式、墜落式為主，現狀欠穩定。

3.2 崩滑體堆積區

在崩塌體的沖擊下，坡面松散堆積體向前擠壓，形成溝槽，平面上呈條帶狀，溝槽底部已見基巖出露。溝槽平均坡度為25°～45°，主要呈上部較緩、中部陡和下部較緩的地勢。堆積體主要分布于溝槽上部及下部，中部堆積較少，部分能見基巖底面。上部堆積以碎石、大塊石為主，堆積體體積約為2.3萬m3，由于第一次崩塌塊體裹挾土體下滑，上部區域土體含量在10%以下，最大塊石尺寸為8.3 m×18.7 m×

6.9 m，體積約為1 070 m3。通過現場分析，該危石單體在坡體下滑的過程中鏟起表層土體形成土拱，由高速滑動狀態減速至停滯于斜坡，同時擋住該處巖體上方崩滑體的滑動。目前，其穩定性較好，降雨及水流作用將逐漸攜帶該塊石下方土體，逐漸降低其穩定性。該處巖石下方5 m處發現滲水點。

崩滑體中部坡度較陡，基巖層面出露，較光滑，其停留堆積體較少。溝槽下部崩滑體及河道堆積體體積約為9.8萬m3，下部最大危石單體為停留于溝槽出口處的灰巖單體危石，其尺寸約為35.3 m×12.5 m×5.0 m，體積約為2 200 m3。該處危石停留于溝槽出口處，阻擋上方部分崩滑體下滑，由于危石前緣已接觸斜坡底部，不易再發生滑動。其穩定性較好，且自重較大，可作為臨時性落石槽或臨時工程的錨固體。堰塞湖決口后，河道內堆積體被水流沖刷而帶走部分塊體，并在下方形成碎石河灘。

4 災害治理措施

災害治理措施由4部分組成，即坡面危石清理工程、河道清淤工程、臨時改線工程、被動防護網與剛性攔石墻工程。

4.1 危石清理工程

危石清理工程分為8個區域，編號為Ⅰ～Ⅷ。按區域開展靜態爆破+機械清危工作，自上而下逐區清理表層危石。為了化大為小，體積大于2 m3的危石采用靜態爆破與一般爆破，體積1～2 m3的危石采用機械破碎。Ⅰ區、Ⅵ區和Ⅶ區清危時，采用人工清除表層浮石，清理后的碎石采用機械方式運輸至項目指定棄土場堆積[3]。

4.2 河道清淤工程

河道中，凸岸裁直線外側堆積體按照下游水面高程進行清淤，清淤體部分堆積于凸岸裁彎取直線內側，部分外運至指定棄土場[4]。

4.3 臨時改線工程

省道臨時改線長度為183.3 m，寬度約為6 m。采用泥結石路面，路基以填方路堤為主。采用分層回填碾壓，單層厚度小于1 m。大塊石堆填于底部擠淤，塊石回填于中部[5]。

4.4 被動防護網與剛性攔石墻工程

危石清理過程中，設置3道被動防護網和2道剛性攔石墻。Ⅰ區、Ⅱ區和Ⅲ區清危工作完成后，設置1道RXI-150型防護網（高5 m，長120 m）。

Ⅳ區、Ⅴ區、Ⅵ區和Ⅷ區清危工作至已建受損橋隧口結構所在面時，設置1道剛性攔石墻（1號攔石墻）和1道RXI-150型防護網（高5 m，長30 m）。Ⅴ區、Ⅵ區、Ⅶ區和Ⅷ區清危工作完成后，設置1道剛性攔石墻（2號攔石墻）和1道RXI-150型防護網（高5 m，長40 m）[6-7]。

5 結論

宣漢縣白巖灣高位山體發生危巖崩塌，勘查發現，崩塌體總體積約為2.5萬m3，坡面松散堆積體向前擠壓而形成滑坡，溝槽長約為600 m，寬為25～40 m，深為6～11 m。崩滑體摧毀下方在建工程，沖斷原有村道（沖毀段長100余米），掩埋S201省道（掩埋段長140余米），堵塞河道，形成小型堰塞湖。堰塞湖水位在短期內上升4 m，河道右側形成一道寬25～30 m、高5～8 m的過流斷面，斷面上下游水位形成2～3 m的高差。后經幾次較大降雨作用，斜坡坡面部分崩滑體再次啟動，滑入下方河道堆積體并覆蓋，部分崩滑體沖入河道而被水流帶走，堆積體體積約為12.1萬m3。經工程設計，對崩滑體進行治理，實施坡面危石清理工程、河道清淤工程、臨時改線工程、被動防護網與剛性攔石墻工程，從而降低甚至消除崩滑體地質災害風險，保障當地居民生命財產安全。

參考文獻

1 宋乾麗.宣漢縣巴山大峽谷景區林木種質資源評價與開發利用研究[D].成都：四川農業大學，2021：11-12.

2 陳 帆，劉 立，陸海空，等.巖質高陡邊坡穩定性分析[J].西華大學學報（自然科學版），2010（3）：54-55.

3 郝 萌，仵晶晶.S233斗武線山區段崩塌地質災害勘查及應對策略研究[J].價值工程，2023（17）：25-27.

4 樊治佳.河道治理改造中水環境保護措施探討[J].水上安全，2023（16）：94-96.

5 李 豪.道路改線工程地質災害危險性評估分析[J].西部資源，2017（6）：84-85.

6 邵珠杰.落石沖擊作用下棚洞-攔石墻頂板及緩沖層的動力響應[J].鐵道建筑，2023（3）：149-153.

7 崔俊濤.復雜地段危巖落石處理技術探討[J].公路與汽運，2020（3）：72-76.