□ 錢 璞 田建文 范麗曉

崩塌多是由于斜坡上巖土介質(zhì)在內(nèi)外地質(zhì)應(yīng)力及各種誘發(fā)因素綜合作用下，坡體內(nèi)脆弱結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度降低，巖土體失穩(wěn)而作整體或部分向下或向前滑動或墜落的現(xiàn)象。根據(jù)巖土組成類型，可將崩塌劃分為巖質(zhì)邊坡崩塌、巖土組合邊坡崩塌和土質(zhì)邊坡崩塌等3種類型。而巖質(zhì)邊坡崩塌現(xiàn)象主要發(fā)生在山區(qū)，會給山區(qū)公路通行帶來極大的危害，是山區(qū)公路邊坡發(fā)生自然災(zāi)害的主要類型之一。

巖質(zhì)邊坡崩塌的主要特征有：崩塌體脫離母巖而運(yùn)動，發(fā)生突然，下落速度較快；崩塌體在下落過程中受到撞擊會使崩塌體發(fā)生整體性破壞；崩塌體的水平位移一般小于垂直位移；崩塌具有多發(fā)性，一般發(fā)生過的地方還會再次發(fā)生；崩塌的發(fā)生具有一定的時(shí)間規(guī)律，一般發(fā)生在雨季或6級以上地震的發(fā)生過程中。

2004年12月11日22時(shí)許，甬臺溫高速公路K256＋065～K256＋135左側(cè)邊坡發(fā)生山體崩塌，崩塌體規(guī)模約為1.5×104立方米，交通被迫中斷近5個(gè)月。為了減少公路巖質(zhì)邊坡崩塌給帶來的影響和損失，相關(guān)部門必須了解造成崩塌的因素，進(jìn)而從根本上預(yù)防崩塌的發(fā)生，將損失降到最低。

一、公路巖體邊坡崩塌的破壞階段

為了更好地了解公路巖質(zhì)邊坡崩塌災(zāi)害，應(yīng)首先對崩塌的破壞過程有一定的了解。筆者結(jié)合S302（榆林至佳縣段）沿線巖質(zhì)邊坡崩塌災(zāi)害點(diǎn)的調(diào)查，總結(jié)得出崩塌災(zāi)害的破壞階段可分為醞釀階段、起動階段、下滑階段和滾動碰撞等4個(gè)階段。

1.醞釀階段

公路巖體邊坡崩塌醞釀階段主要是邊坡開始出現(xiàn)一些細(xì)微裂縫，裂縫有不斷擴(kuò)張的趨勢，并且邊坡開始受到風(fēng)化作用影響，出現(xiàn)較少的風(fēng)化破壞點(diǎn)，但巖體邊坡整體穩(wěn)定性較好，邊坡還未出現(xiàn)下滑的趨勢，是崩塌發(fā)生的第一個(gè)階段。

2.起動階段

在崩塌起動階段巖體邊坡裂縫不斷擴(kuò)張，山體裂縫清晰可見，在裂縫處邊坡已經(jīng)開始出現(xiàn)少量巖體碎落。隨著山體裂縫不斷發(fā)生和發(fā)展，當(dāng)變形達(dá)到一定程度時(shí)，巖體形成有效貫通性破壞面，坡體最終因貫通性破壞面分割而開始松動。

3.下滑階段

崩塌下滑階段由于在自身應(yīng)力或外力作用下崩塌體脫離母體，此過程持續(xù)時(shí)間比較短暫，并且時(shí)間和空間環(huán)境不斷發(fā)生變化。從崩塌體下滑開始，巖土介質(zhì)受到的應(yīng)力不斷發(fā)生變化，巖體自身積累的總能量一部分轉(zhuǎn)化為崩塌體下滑的動能，另一部分轉(zhuǎn)化為其他形式的能量（如熱能、克服摩擦阻力做功等）。

4.滾動碰撞階段

崩塌體的滾動碰撞階段與下滑運(yùn)動階段，整個(gè)過程在瞬間完成。崩塌體脫離母體，隨著高度的變化，重力勢能迅速轉(zhuǎn)化為動能，滑體速度逐漸增加。最終崩塌體滾落到坡腳及道路中間，給道路的正常運(yùn)營帶來影響。

二、公路巖質(zhì)崩塌的影響因素

影響公路巖質(zhì)崩塌的因素主要分為兩個(gè)方面，即內(nèi)在因素和外在因素。內(nèi)在因素主要包括邊坡坡高、坡度、巖體結(jié)構(gòu)、巖性、結(jié)構(gòu)面狀態(tài)和崩塌體積等。外在因素主要是降雨、風(fēng)化、地震和人為因素等。

1.內(nèi)在因素

（1）坡高。邊坡越高，頂部巖石體獲得的重力勢能越大，相應(yīng)所受到的拉應(yīng)力也越大，越容易導(dǎo)致巖體失穩(wěn)而產(chǎn)生的邊坡崩塌災(zāi)害。另外，邊坡越高，暴露在外邊的面積越大，越容易受到風(fēng)化因素的影響，導(dǎo)致巖體完整性降低。

（2）坡度。邊坡坡度大小對公路巖質(zhì)邊坡崩塌有顯著影響，坡度越陡，坡頂所受拉應(yīng)力和臨空勢能也越大，邊坡坡頂?shù)膸r體越容易產(chǎn)生拉裂縫，日積月累，巖體裂縫增加，進(jìn)而導(dǎo)致邊坡崩塌災(zāi)害的發(fā)生。

（3）巖體結(jié)構(gòu)。巖體結(jié)構(gòu)對巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定有著重要的意義。其主要可分為整體塊狀結(jié)構(gòu)、厚層狀結(jié)構(gòu)、薄層結(jié)構(gòu)、互層狀結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)和散體結(jié)構(gòu)。其中，整體塊狀結(jié)構(gòu)和厚層狀結(jié)構(gòu)的巖體整體強(qiáng)度較高，最利于邊坡的穩(wěn)定性，而碎裂結(jié)構(gòu)和散體結(jié)構(gòu)由于巖體本身整體強(qiáng)度不足，故最不利于邊坡穩(wěn)定，易引起邊坡崩塌災(zāi)害的發(fā)生。

（4）巖性。邊坡巖性對巖質(zhì)邊坡崩塌的控制作用是明顯的，主要可分為硬巖、軟巖和軟硬相間3類。堅(jiān)硬或較堅(jiān)硬的脆性巖石，常構(gòu)成較陡的地形，且因其構(gòu)造節(jié)理發(fā)育，有可能導(dǎo)致崩塌發(fā)生。當(dāng)軟巖在相同高度和坡度的情況下，因強(qiáng)度低易于風(fēng)化，產(chǎn)生崩塌的可能性與硬巖相比更大。軟硬相間巖性遭受風(fēng)化的程度差異性較大，會出現(xiàn)木桶的短板效應(yīng)，邊坡在軟巖層處穩(wěn)定性下降，與單一巖性相比，更易于發(fā)生崩塌。

（5）結(jié)構(gòu)面狀態(tài)。結(jié)構(gòu)面形狀對邊坡穩(wěn)定性也有一定的影響，粗糙不規(guī)則的結(jié)構(gòu)面受外界因素的影響不明顯，抵御外界影響能力較強(qiáng)；邊坡整體較穩(wěn)定，而有粘土充填或能看到擦痕的結(jié)構(gòu)面，受到外界因素影響明顯，嚴(yán)重的易導(dǎo)致邊坡發(fā)生崩塌災(zāi)害。另外，表面光滑的結(jié)構(gòu)面介于前兩者之間。

（6）崩塌體積。崩塌體積直接關(guān)系到邊坡危險(xiǎn)的程度，是影響邊坡穩(wěn)定的關(guān)鍵因素。崩塌體越大，崩塌災(zāi)害對道路及其附屬設(shè)施的破壞程度就越大，道路搶通工程量也就越大，越應(yīng)該受到重視。

2.外在因素

（1）風(fēng)化。風(fēng)化對巖質(zhì)邊坡崩塌災(zāi)害的影響有一定的針對性。風(fēng)化作用對堅(jiān)硬巖質(zhì)邊坡的影響不是太明顯，而對軟弱巖質(zhì)或含有軟弱夾層的邊坡影響非常明顯，在風(fēng)化作用下，剝落速度快，與硬質(zhì)邊坡相比有明顯的差異。正是由于存在這種差異，才使邊坡在軟硬巖層交界處的軟巖內(nèi)縮，形成凹巖腔，硬巖外懸，形成懸挑狀危巖。隨著風(fēng)化作用的不斷進(jìn)行，危巖會越來越突出，底部的承載力逐漸降低，最終導(dǎo)致崩塌的發(fā)生。

（2）降雨。降雨對巖質(zhì)邊坡的崩塌災(zāi)害的發(fā)生有明顯的推動作用。降雨后，雨水會沿著邊坡存在的裂縫滲入，雨水內(nèi)含有的化學(xué)物質(zhì)會對巖體邊坡有一定的侵蝕作用，另外在雨水的浸泡下，軟弱巖層軟化，使巖體抗剪強(qiáng)度顯著下降。除此之外，雨水還會對堅(jiān)硬巖層有一定的影響，它會滲入到節(jié)理后，強(qiáng)大的靜水壓力將危巖體朝臨空的危險(xiǎn)面擠壓。所以，降雨是邊坡巖體崩塌災(zāi)害發(fā)生的直接觸發(fā)因素。

（3）地震。地震是誘發(fā)山區(qū)邊坡崩塌災(zāi)害發(fā)生的直接因素之一。巖體邊坡本身存在一定的裂縫和緩慢的滑移。由于地震的發(fā)生，會使邊坡裂縫瞬間增大，再加上對邊坡帶來瞬間的外力作用，催進(jìn)崩塌體的下滑。另外，地震烈度越大，地震產(chǎn)生的破壞性就越大，從而引發(fā)崩塌的規(guī)模和概率越大。

（4）凍融作用。凍融作用對巖體邊坡也有一定的影響。尤其在春季，早晚溫差較大，溫度升高時(shí)，公路邊坡頂面的積雪和內(nèi)部的冰晶就會融化，水的壓力及軟化泥化作用又進(jìn)一步降低了斜坡中弱層的抗剪強(qiáng)度，造成巖石邊坡崩塌等破壞。而到晚上溫度降低后，進(jìn)入邊坡內(nèi)部的水分又會凝結(jié)、凍脹，節(jié)理、裂縫所受張力增大，進(jìn)一步加大裂隙寬度，從而降低了巖體的強(qiáng)度，加速了崩塌的發(fā)生。

（5）人為因素。人為因素主要是人類對邊坡進(jìn)行的一系列的改變。山區(qū)公路建設(shè)中由于受線形和地形地貌的限制，局部地段開挖過大，巖體中產(chǎn)生卸荷變形，在硬質(zhì)巖體中形成陡傾坡外的卸荷裂隙，為巖體的失穩(wěn)提供了后緣邊界，易誘發(fā)崩塌地質(zhì)災(zāi)害。

三、巖質(zhì)邊坡崩塌災(zāi)害工程防治措施

為了減少崩塌災(zāi)害給公路及其附屬設(shè)施帶來的破壞和對人民生命安全的影響，應(yīng)該及時(shí)地對一些潛在的危險(xiǎn)邊坡采取一定的工程措施來減少巖質(zhì)邊坡崩塌災(zāi)害的發(fā)生，進(jìn)而從根本上減少其帶來的危害。目前，國內(nèi)外處理崩塌災(zāi)害的措施主要包括：清除、錨固、干砌片石防護(hù)、漿砌片石防護(hù)、護(hù)面墻等，對邊坡上存在的裂縫進(jìn)行處理，防治繼續(xù)發(fā)展，進(jìn)行抹面與捶面、勾縫與灌漿等。

1.清除

清除坡面松動的危巖體，開挖施工時(shí)應(yīng)盡量不使用爆破技術(shù)。當(dāng)確實(shí)需要爆破時(shí)，應(yīng)采取微差爆破、控制爆破和光面爆破技術(shù)，盡量降低爆破對邊坡穩(wěn)定性的影響。

2.錨固

錨固技術(shù)主要通過錨桿、錨索和鋼筋網(wǎng)等，將拉力傳至穩(wěn)定巖土層的技術(shù)。對于存在深層穩(wěn)定問題的高陡邊坡一般可采用抗滑樁或預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁，并且將它置于坡腳，抵抗坡體產(chǎn)生的土壓力或滑坡推力。對存在嚴(yán)重的淺層穩(wěn)定問題時(shí)，一般采用澆筑鋼筋混凝土框架，在框架的節(jié)點(diǎn)處視情況可用錨桿或預(yù)應(yīng)力錨索來固定，這樣既加固淺層巖土體，又加固了深層巖體。

3.干砌片石防護(hù)

干砌片石防護(hù)主要適用于邊坡因雨、雪水沖刷而發(fā)生流泥、拉溝與溜坍，或嚴(yán)重剝落的軟質(zhì)巖層邊坡，主要是防止外界因素對邊坡的擾動而發(fā)生的崩塌災(zāi)害。

4.漿砌片石防護(hù)

漿砌片石防護(hù)主要適用于邊坡緩于1︰1的巖石邊坡的坡面，或不再適宜采用干砌片石或防滑效果不好的各種易風(fēng)化的巖石邊坡。漿砌片石防護(hù)與浸水擋墻或護(hù)面墻等綜合使用，以防護(hù)不同位置和不同巖層的邊坡，會有較好的效果。此外，對嚴(yán)重潮濕或嚴(yán)重凍害的邊坡，一定要結(jié)合排水系統(tǒng)進(jìn)行防護(hù)，要合理設(shè)置泄水孔、沉降縫和伸縮縫。

5.護(hù)面墻

護(hù)面墻主要是為了防止破碎巖石和軟質(zhì)巖層邊坡進(jìn)一步風(fēng)化和免受外界因素影響而采取的一種坡面防護(hù)措施。它僅是起到保護(hù)巖石和外界隔離，防止進(jìn)一步風(fēng)化的作用，完全沒有支擋作用。

6.抹面與捶面

抹面與捶面主要適用于易風(fēng)化的軟巖（如頁巖、千枚巖、泥質(zhì)板巖），而且受地下水影響較小，本身較穩(wěn)定的邊坡。采用此措施時(shí)，要注意與截水溝等排水措施配合使用，還需要在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置伸縮縫且縫內(nèi)要用瀝青麻筋處理。此外，要定期進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)有鼓脹、裂縫、脫落等現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，應(yīng)盡早進(jìn)行修復(fù)。

7.勾縫與灌漿

勾縫與灌漿一般適用于路塹邊坡巖石較堅(jiān)硬且抗風(fēng)化能力較強(qiáng)的路段邊坡。勾縫一般適用于節(jié)理多而細(xì)的邊坡，而灌漿一般適用于節(jié)理大而深的巖石邊坡。