花岗岩地区崩塌地质灾害的防治浅论

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摘要：崩塌是广东省常见的一种地质灾害类型，花岗岩地区由于球状风化发育，局部存在大量孤石，客观上为崩塌提供了落石源。以惠州某区为例，对该区产生崩塌的现象进行了分析，并针对拟建项目大规模挖方易引起工程崩塌的可能提出了防治措施，以减轻崩塌地质灾害的危害。

关键词：崩塌 地质灾害 防治

1 引言

崩塌是丘陵、山区地貌常见的一种地质灾害类型，广东省由于地形地貌形态复杂，在中、低山区斜坡、丘陵地带斜坡和河流岸坡地带形成的崩塌数量较多，而花岗岩残积土及风化岩具有遇水软化、崩解的特性，且由于球状风化发育，局部地区存在大量孤石，客观上提供了崩塌落石源，在降雨条件下，易发生崩塌。

2 广东省崩塌地质灾害的分布特征

崩塌地质灾害在广东省内数量较多、分布较广，截至2000年，广东省内具有一定规模的崩塌共计484处，造成224人死亡，68人受伤[1]。广东省崩塌活动的空间分布特征主要受斜坡、地层岩性、岩土体结构、地形地貌、降雨分布特征和人类工程活动的控制[2]。从整体分布特征看，小型岩质崩塌最多，而土质崩塌多分布在人工开挖的残坡积土斜坡和强风化岩层斜坡中。岩浆岩类斜坡崩塌主要分布在全、强风化层地带内；坡度大于50°而相对高差小于150m 的山体斜坡地带崩塌灾害分布广泛；降雨量越大，降雨时间越长，引起崩塌的可能性也越大；人类工程活动强烈区域，如新修公路边坡、开挖山体削坡建房地带等，都易形成大面积的崩塌地质灾害。总体而言，广东省沿海台地及丘陵地带主要以土质崩塌为主，粤北中、低山区以岩质崩塌为主，粤西和粤东地区以土质崩塌和土石混合型崩塌较多。

3 崩塌区地质环境条件

现以惠州某崩塌区为例探讨花岗岩地区崩塌地质灾害的防治。研究区位于惠州市惠东县巽寮湾，为丘陵地貌，区内山体自然坡度一般在25°左右，局部大于45°，最大高差约230米，山体大部被树林、杂草覆盖。

区内浅部主要为第四系残积土层，下部基岩为燕山期黑云母花岗岩。残积土、全、强风化花岗岩中混夹大量花岗岩球状风化物“孤石”，山坡坡面各段均有大量分布，孤石直径小者30～50cm，大者可达7～10m，现场可见部分孤石在坡面。

区内断裂构造条件简单，评估区为低震级地震多发区，地震基本烈度为Ⅵ度，区域地壳活动性较弱。

场地基岩裂隙水分布于花岗岩风化壳裂隙带中。区内花岗岩表层风化裂隙较发育，下部基岩裂隙较不发育，属于弱富水层。区内地下水埋藏较深，未见地下水出露点，水文地质条件简单。

某建设项目拟在研究区建设9栋30层以上住宅楼，根据设计方案，场地平整后，削坡会形成3～25m的永久性边坡，大规模的挖方工程破坏了斜坡的自然稳定性，为崩塌的形成提供良好的临空条件，容易形成工程崩塌。

4 崩塌危岩体变形破坏模式

危岩的变形破坏按崩塌的发展模式特征， 可分为： 倾倒式、滑移式、鼓胀式、拉裂式、错断五种类型[3]；以崩塌落石运动特征可划分为：坠落、弹跳、滚动；按崩塌落石危害形式可分为自由落体冲击破坏和侧面撞击破坏[4]。

根据现场调查，崩塌危岩体的破坏模式主要为：①倾倒式破坏，危岩体与母岩脱离并形成近似直立或外倾的裂缝，在施工震动或暴雨条件下，产生以危岩体基底为原点的倾倒破坏；②滑塌、坠落式破坏，工程施工时或完工后，形成高差较大的挖方边坡，岩体本身节理裂隙发育，同时随着孤石下部软弱土层被雨水冲刷，从而导致部分地区可能形成危岩临空，在重力作用下顺坡面滚动滑塌或者直接坠落，在滑塌或者坠落的过程中，崩塌体与斜面碰撞后发生弹跳，增大了崩塌体运动方向的不确定性，也提高了防治难度。

5 崩塌危岩体的治理

由于研究区面积较大，地表遍布花岗岩“孤石”，首先应根据拟建建筑物分布情况，对崩塌源进行有针对性的现场调查，可采取人工排查结合坑探、槽探、地球物理探测等手段，掌握每栋建筑物周围已有的危岩分布情况，并根据其距离建筑物的远近、危岩体的体积大小、崩塌后对建筑物可能造成的危害大小等对其分类编号，绘制危岩体平面分布图，作为崩塌地质灾害防治的基础资料。

按防灾减灾途径，崩塌落石灾害的防治可分为主动预防和被动减轻两类。[5]

主动预防是指有条件时，可采取主动加固措施预防落石灾害的发生，如：

对邻近拟建建筑物区域的陡崖和斜坡上已脱离母岩的零星孤石可采用清除的方式[6]，对于较大的孤石如裂隙发育，岩石较破碎，可先爆破再清除，在实施爆破时须对危岩用锚杆加钢绳网捆绑的方法临时加固以防止危石崩裂掉下。由于孤石开挖等造成的坑穴、凹槽，可采用挖台阶浆砌片石嵌补。

由于部分孤石目前尚处于平衡状态，暂时不会沿山体滚落，但是在施工机械震动、削坡或暴雨、地震等因素的影响下，可能发生崩塌，建议对这些孤石采取岩腔嵌补或支顶， 对大块危岩体上部使用锚索锚杆加固， 封闭危岩体顶部裂隙，对位置较高的孤石采用钢筋混凝土支顶柱支顶， 对后侧裂缝进行灌浆处理，对位置不高的孤石采用浆砌片石支顶或嵌补，避免产生倾倒式崩塌。

为防止防止危岩体在自然营力作用下，表面块体与母岩分离，形成剥落式崩塌破坏， 可对紧邻建筑物及道路上方危岩体采取浅层加固措施， 如岩面喷射混凝土、锚杆挂网喷混凝土等。

土地平整进行挖方削坡工程时应严格按规范要求进行设计和施工，尽可能分级放坡开挖，以避免形成高陡边坡而增大崩塌体的重力势能；削坡前应进行适当的工程措施处理，削坡过程中分层进行，以免坡底突然卸载，造成上部岩土体发生崩塌。在坡顶和坡面应做好排水措施，的坡面还应进行绿化或做好其他形式的防冲刷措施，避免在暴雨条件下，由于坡体排水不畅而使表层残积土和全、强风化花岗岩软化崩解，抗剪强度降低，从而引发崩塌。

被动减轻防治措施并不试图阻止岩石崩落，而是通过采取措施使崩塌灾害发生时避免崩岩到达需保护的对象上，减轻其危险性和危害程度，如：

在拟建建筑物附近及分级放坡的坡间平台设置落石消能槽或者落石平台， 鉴于拟建建筑区域危岩多层， 高位分布， 以及落石的随机性， 可考虑在落石平台外侧（靠建筑物侧） 设SNS柔性防护网，SNS 被动防护系统由钢绳网、减压环、支撑绳、钢柱和拉锚五个主要部分构成，是一种能拦截和堆存崩岩、以具有足够高的强度和柔性的钢绳网为主体的金属柔性栅栏式被动拦石网[7]， 可以有效地将落石拦截在建筑物安全距离以外；在部分危岩体分布较密、体积较大地段可在SNS柔性防护网内侧（靠山侧） 设置钢筋混凝土防撞桩， 以拦截或减轻较大块体坠落的速度，避免SNS被动防护系统受到巨块崩岩的冲击。

在孤石较小且分布较稀疏的区域，可设置浆砌片石护坡、拦石墙、金属拦石栅栏等拦挡式结构进行防护。

在采取以上防治措施的同时，尚应加强对崩塌危岩体的监测工作[8]，在工程建设过程中和建成后，应安排人员定期对山坡上尚未清除的在山坡坡面的孤石进行巡查，且雨季应提高巡查频率，对崩塌后直接危及建筑物及道路的大型危岩体，应使用机测仪表进行长期监测，以及时掌握危岩体的稳定性情况，防患于未然。

结束语

对崩塌地质灾害的防治，是一个监测与工程治理相结合，主动预防与被动减轻措施相结合的系统工程，随着山区工程建设的日益开展，必然会遇到更多更大规模的崩塌地质灾害，需要在勘察与工程防治过程中，不断总结经验，在查明崩塌危岩体分布特征和破坏形式后，结合当地地形与工程地质条件，并在满足防护要求的前提下，制定出经济合理的防治方案，以取得较好的防治效果。

参考文献：

[1]余承君，刘希林.广东省崩塌、滑坡及泥石流灾害危险性评价与分析[J].热带地理，2012，32（4）：344-351.

[2]邓雄业，易顺民.广东省崩塌地质灾害的时空分布特征[J].工程地球物理学报，2008，5（3）：356-363.

[3]胡厚田.崩塌与落石[M].北京：中国铁道出版社，1989.

[4]魏永幸.崩坍落石灾害模型及其防治工程决策[J].地质灾害与环境保护，2004，15（2）：27-31.

[5]赵允辉.危岩崩塌地质灾害调查评价与防治[J].中国地质灾害与防治学报，2004，15：33-38.

[6]刘占峰.张集铁路沿线崩塌的工程特性及防治[J].铁道勘察，2007，1：52-55.

[7]阳友奎.崩塌落石的SNS柔性拦石网系统[J].中国地质灾害与防治学报，1998，9：313-321.

[8]佘小年.崩塌、滑坡地质灾害监测现状综述[J].铁道工程学报，2007，5：6-11.