某地區(qū)危巖穩(wěn)定性分析及治理工程設(shè)計(jì)探討

李飛騰

（四川省交通運(yùn)輸廳交通勘察設(shè)計(jì)研究院，四川 成都 610000）

某地區(qū)危巖穩(wěn)定性分析及治理工程設(shè)計(jì)探討

李飛騰

（四川省交通運(yùn)輸廳交通勘察設(shè)計(jì)研究院，四川 成都 610000）

南箐鄉(xiāng)南山村崩塌（危巖）位于越西縣南箐鄉(xiāng)南山村后山，屬地質(zhì)災(zāi)害低易發(fā)區(qū)。受長(zhǎng)期風(fēng)化、卸荷及“8.30”地震等作用的影響，多處崩塌（危巖）體發(fā)生了較大的變形，且局部有崩塌現(xiàn)象，南山村崩塌（危巖）嚴(yán)重威脅著下方居民的生命財(cái)產(chǎn)安全和生產(chǎn)、生活活動(dòng)的正常進(jìn)行。文章主要分析了南箐鄉(xiāng)南山村危巖穩(wěn)定性及治理工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)，以供參考。

危巖 穩(wěn)定性 治理性狀態(tài)為基本穩(wěn)定，危害性較小。

引言

南山村危巖區(qū)發(fā)育于越西縣南箐鄉(xiāng)南山村后山陡崖以及陡崖上部斜坡地帶，分布高程為1000～1200 m（1900m～2100m）。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘查，將南山村危巖區(qū)劃為分危巖和危石兩類共四個(gè)區(qū)，其中，危巖主要為I區(qū)、III區(qū)和IV區(qū)，主要分布于坡體陡崖處，此處基巖裸露，裂隙發(fā)育，在陡崖下部斜坡較緩，為早期及“8.30”地震時(shí)期的崩坡積物，且危巖后緣早期就發(fā)育有長(zhǎng)大拉裂縫；危石則主要分布于坡體陡崖上部斜坡地帶，坡體上主要為第四系殘坡積物。南山村危巖由于受到長(zhǎng)期的風(fēng)化、卸荷及“8.30”地震等作用的影響，多處危巖體發(fā)生了較大的變形，且時(shí)有崩塌現(xiàn)象出現(xiàn)，南山村危巖嚴(yán)重威脅著下方100余居民和895名師生的生命財(cái)產(chǎn)安全和生產(chǎn)、生活活動(dòng)的正常進(jìn)行，因此對(duì)該地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行治理設(shè)計(jì)已迫在眉睫。

1. 西縣南山村危巖基本特征及穩(wěn)定性

1.1 南山村危巖概述

南山村危巖區(qū)發(fā)育于越西縣南箐鄉(xiāng)南山村后山陡崖以及陡崖上部斜坡地帶，分布高程為1000～1200 m（1900m～2100m）。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘查，將南山村危巖區(qū)劃為分兩類：一類是風(fēng)化剝蝕形成的孤峰，在地質(zhì)營(yíng)力作用下產(chǎn)生的剝落掉塊，這類災(zāi)害體稱為危巖；一類是停積在斜坡上的危石，在水動(dòng)力條件及凍融作用下形成的滑移和滾落，這類災(zāi)害體稱為危石。

危巖主要分布于坡體陡崖處，此處基巖裸露，裂隙發(fā)育，在陡崖下部斜坡較緩，為早期及“8.30”地震時(shí)期的崩坡積物，且危巖后緣發(fā)育有長(zhǎng)大拉裂縫；危石則主要分布于坡體陡崖上部斜坡地帶，坡體上主要為第四系殘坡積物。受“8.30”地震影響，陡崖及陡崖頂部巖體搖晃松動(dòng)，裂隙進(jìn)一步發(fā)育，局部危巖在地震的作用下，直接導(dǎo)致失穩(wěn)，產(chǎn)生垮塌。盡管目前未引起人員傷亡，但由于地震后巖體松弛，危巖在進(jìn)一步風(fēng)化、卸荷及降雨、地震等作用的誘發(fā)下，有失穩(wěn)破壞的潛在可能，對(duì)山坡下居民區(qū)21戶100余人及南箐鄉(xiāng)中心小學(xué)895師生生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。

根據(jù)《滑坡防治工程勘查規(guī)范》（DZ/T0218-2006）的危害對(duì)象等級(jí)劃分表，南山村危巖的危害對(duì)象等級(jí)為二級(jí)。

1.2 南山村危巖規(guī)模、形態(tài)特征

南山村危巖坡體，為震旦系上統(tǒng)燈影組石灰?guī)r（Zbd）組成的中緩傾角順向坡。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)踏勘，及對(duì)下方居民及學(xué)校構(gòu)成威脅的危巖體分為危巖和危石兩類。

在野外調(diào)查、測(cè)量、工程地質(zhì)測(cè)繪及探槽揭露的基礎(chǔ)上，根據(jù)位置、形成原因、變形破壞程度和穩(wěn)定性現(xiàn)狀等因素，將危巖區(qū)分為四個(gè)區(qū)：I區(qū)、II區(qū)、III區(qū)、IV區(qū)。其中，I區(qū)分布有W1-1、W1-2、W1-3等3處危巖，危巖以滑移、傾倒等形式脫離母巖，分布高程為1050～1100m（1950～2000m）；II區(qū)分布有W2-1、W2-2、W2-3、W2-4等4處危石，危石以滑移的形式在斜坡上運(yùn)動(dòng)，并伴隨翻滾和跳躍，分布高程為1090～1134m（1990～2034m）；III區(qū)分布有W3-1、W3-2、W3-3 、W3-4等4處危巖，危巖以滑移、傾倒等形式脫離母巖，其分布高程為1024～1060m（1924～1960）m；IV區(qū)分布有W4-1、W4-2、W4-3等3處危巖及W4-4等1處巖石，危巖以滑移、傾倒等形式脫離母巖，危石則以滑移的形式在斜坡上運(yùn)動(dòng)，并伴隨翻滾和跳躍，分布高程序?yàn)?010～1050m（1910～1950m）。

1.3 定性評(píng)價(jià)

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，對(duì)崩塌堆積物和上部危巖體的穩(wěn)定性宏觀判斷如下：

南山村危巖崩坡積物主要分布于陡崖下部或坡角，且分布不連續(xù)，塊石多棱角狀、方塊狀，斜臥于坡表及田地間。該斜坡下部地形坡度在20°左右，崩塌堆積物的穩(wěn)定性較好，失穩(wěn)的可能性較小，但其表面散積碎石較多，在有人類活動(dòng)時(shí)會(huì)局部向下滾落，其塊度較小，危害性不大。崩塌堆積物距離下部民房較近，坡體下部地形較緩，而且坡角多為田地，因此，崩塌堆積物對(duì)坡體下部的居民威脅小。少量崩落至坡體下部的塊石，根據(jù)統(tǒng)計(jì)得知大多為棱角狀，堆臥于緩坡之上，穩(wěn)定性較好，再次失穩(wěn)滾落的可能性小，綜合判定南山村危巖堆積物的穩(wěn)定

3. 西縣南山村危巖治理工程設(shè)計(jì)

3.1 治理工程總體設(shè)計(jì)

根據(jù)崩塌體邊坡和危巖體特點(diǎn)、穩(wěn)定性評(píng)價(jià)結(jié)果，其中崩塌源主要為危巖Ⅰ區(qū)、危巖Ⅲ區(qū)和危巖Ⅳ區(qū)。因此主要的治理對(duì)象為W1-1、W1-2、W1-3、W3-1、W3-2、W3-3、W3-4、W4-1、W4-2、W4-3。實(shí)施的主要治理方案為在坡體中下部居民點(diǎn)上方設(shè)置被動(dòng)網(wǎng)，對(duì)坡體墜落的巖石等進(jìn)行攔截，及對(duì)方量較大的危巖進(jìn)行錨固，避免其對(duì)南山村居民生命財(cái)產(chǎn)安全產(chǎn)生威脅。

3.2 柔性被動(dòng)網(wǎng)防護(hù)

在坡體中下部居民點(diǎn)上方設(shè)置RXI-150柔性被動(dòng)網(wǎng)防護(hù)系統(tǒng)同時(shí)對(duì)Ⅰ區(qū)～Ⅳ區(qū)危巖帶所產(chǎn)生的塊石進(jìn)行攔截，避免其對(duì)南山村居民生命財(cái)產(chǎn)安全產(chǎn)生威脅，根據(jù)計(jì)算的塊石能量為975.80KJ和彈跳高度為3.0m，選用3.5m高被動(dòng)網(wǎng)防護(hù)，網(wǎng)型選用RXI-150型柔性被動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)，抗沖擊的能量為1500kJ，防護(hù)長(zhǎng)度為590m。統(tǒng)計(jì)共需被動(dòng)網(wǎng)2065m2。表6-2為被動(dòng)網(wǎng)控制點(diǎn)坐標(biāo)。

3.3 錨桿設(shè)計(jì)計(jì)算

W1-2、W3-1經(jīng)宏觀分析和穩(wěn)定性計(jì)算，天然狀態(tài)下處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，W1-2、W3-1潛在危害嚴(yán)重，需設(shè)計(jì)錨固。根據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB 50330-2002）中的邊坡工程安全等級(jí)劃分，此處為二級(jí)邊坡，邊坡的危巖穩(wěn)定性計(jì)算方法為平面滑動(dòng)，邊坡的危巖穩(wěn)定安全系數(shù)Ks=1.3。工程布置在W1-2、W3-1范圍內(nèi)。經(jīng)計(jì)算，錨固力設(shè)計(jì)值及長(zhǎng)度如表1和表2。

表1 ：錨固力設(shè)計(jì)值

表2 ：錨固長(zhǎng)度計(jì)算

圓柱型錨桿錨固長(zhǎng)度計(jì)算應(yīng)取錨固體與地層的錨固長(zhǎng)度和錨桿鋼筋與錨固砂漿間的錨固長(zhǎng)度計(jì)算值中的較大值，根據(jù)上述計(jì)算，al分別為3.24m和3.70m，結(jié)合規(guī)范確定錨固段的長(zhǎng)度為al=4.0m；根據(jù)規(guī)范《錨桿噴射混泥土支護(hù)技術(shù)規(guī)范》（50086-2001）規(guī)定，錨桿自由段長(zhǎng)度不易小于5m并應(yīng)超過(guò)潛在滑裂面1m。因此Lf=4+1=5m；錨桿總長(zhǎng)度為4+5=9m。

結(jié)束語(yǔ)

該治理工程具有可行性，并可以帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。一方面，且對(duì)其進(jìn)行治理，不僅能最低限度地減小損失，保證居民的安居樂(lè)業(yè)和生產(chǎn)建設(shè)的正常進(jìn)行，而且能促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的持續(xù)快速增長(zhǎng)，有利于廣大群眾脫貧致富奔小康，由此所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益也是不可估量的。另一方面可以消除居民的心理隱患，使其安居樂(lè)業(yè)具有特別重要的意義，因此，危巖崩塌防治具有很高的社會(huì)效益。

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1007-6344（2015）11-0133-01