支 凱，潘金權(quán)

我國是地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)的國家，尤其在貴州喀斯特高原山區(qū)，地質(zhì)災(zāi)害不僅種類多，波及面廣，而且影響嚴(yán)重。崩塌是地質(zhì)災(zāi)害的主要類型之一，是較陡斜坡上的巖土體在多方面因素綜合作用下脫離母體崩落、滾動(dòng)和堆積在坡腳的地質(zhì)現(xiàn)象，嚴(yán)重威脅山區(qū)居民生命、財(cái)產(chǎn)安全。故研究崩塌地質(zhì)災(zāi)害成因意義重大。本文以普安縣興中鎮(zhèn)陸家?guī)r組崩塌地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)為研究對象，通過野外地質(zhì)地質(zhì)調(diào)查及室內(nèi)分析研究，總結(jié)崩塌地質(zhì)災(zāi)害成因，以期為該區(qū)及相似工程區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害防治提供參考。

1 概況

普安縣興中鎮(zhèn)陸家?guī)r組崩塌地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)位于普安縣興中鎮(zhèn)陸家?guī)r組，該地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)歷年來都有村民反映有巖石崩落至居民房屋后方，特別是在近年來受強(qiáng)降雨等極端天氣影響下時(shí)有發(fā)生。2018年通過高位隱蔽性地質(zhì)災(zāi)害排查工作，確定該區(qū)村寨后側(cè)山體存在破碎發(fā)育的危巖，同年納入地質(zhì)災(zāi)害臺(tái)賬管理，2021年納入實(shí)施群測群防項(xiàng)目開展勘察設(shè)計(jì)工作。

崩塌危巖帶位于陸家?guī)r組北側(cè)后山，總長約127m，寬約7m，總面積約889m2。與居民區(qū)相對高差79m。崩塌危巖帶為泥盆系下統(tǒng)李家灣組（D1l）灰、暗灰色含生物屑泥晶灰?guī)r，微風(fēng)化，巖溶裂隙、風(fēng)化裂隙發(fā)育，該巖石容易形成陡崖，陡壁在自重應(yīng)力和地震作用下，將陡壁底部強(qiáng)度較低的巖石壓碎，頂部形成張拉裂縫，在遭受雨水沖刷和掏蝕后，陡壁底部進(jìn)一步發(fā)展成巖腔，加大了上部巖體的臨空面。在風(fēng)化應(yīng)力、暴雨、地震及植物根劈作用下時(shí)常發(fā)生小型崩塌、掉塊。

該崩塌地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)威脅村民18戶86人和罐子窯小學(xué)350人，威脅財(cái)產(chǎn)約500萬元。近年來因受強(qiáng)降雨影響該隱患點(diǎn)每年均有局部崩塌，目前尚未造成人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失。

2 地質(zhì)環(huán)境條件

2.1 自然地理

區(qū)內(nèi)地處北回歸線附近，屬亞熱帶季風(fēng)氣候濕潤溫涼區(qū)，年平均氣溫13.9℃，極端最低氣溫-6.9℃，極端最高氣溫37.4℃。年平均降雨量1443.0mm，年最大和最小降雨量分別為1841.3mm、995.6mm，日最大降雨量146.7mm，小時(shí)最大降雨量38.7mm，降雨主要集中在6月～8月，占全年降雨量的82%，常出現(xiàn)大暴雨和特大暴雨，并伴有冰雹和大風(fēng)，空間上降雨量總的趨勢是隨高程的升高而增大。全年無霜期290天左右。

該區(qū)河流屬珠江流域北盤江水系，有溪流2條，屬季節(jié)性沖溝。地表水及地下水匯入北盤江。

該地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)片區(qū)為中低山侵蝕類型地貌，區(qū)內(nèi)碳酸鹽巖發(fā)育，為典型的喀斯特地貌。地形起伏較大，多為山間洼地巖溶地貌，崩塌分布在山體頂部及中部陡崖地帶，當(dāng)?shù)鼐用穸嗑幼≡诰o鄰坡腳緩坡地帶，最高點(diǎn)位于該區(qū)域北側(cè)無名山頭，標(biāo)高約1637m，最低點(diǎn)位于居民區(qū)洼地之中，標(biāo)高為1509m。相對高差128m。

2.2 地層巖性

該地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)危巖出露地層：

第四系（Q）：褐黃色粘土、亞粘土、砂、礫碎塊等殘坡積物，含植物根系，厚度一般小于2.0m，主要分布于各隱患點(diǎn)斜坡、緩坡處，最厚分布于坡底耕地內(nèi)。

泥盆系下統(tǒng)李家灣組（D1l）：上部暗灰至深灰色厚層粉砂質(zhì)泥晶灰?guī)r，間夾深灰色生物碎屑泥晶灰?guī)r，偶夾黑色薄層粘土巖，下部灰、暗灰色含生物屑泥晶灰?guī)r與深灰色、灰黑色泥灰?guī)r或鈣質(zhì)粘土巖。

2.3 地質(zhì)構(gòu)造

區(qū)內(nèi)所在大地構(gòu)造單元為揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)黔北臺(tái)隆六盤水?dāng)嘞萜瞻残?gòu)造變形區(qū)，由北部的普安山字型構(gòu)造、中南部的北東向華夏系構(gòu)造帶及南部的蓮花狀構(gòu)造聯(lián)合組成。巖層總體呈單斜產(chǎn)出，產(chǎn)狀237°∠17°。

2.4 水文地質(zhì)條件

根據(jù)區(qū)內(nèi)的地層巖性、含水介質(zhì)及地下水動(dòng)力條件，區(qū)內(nèi)地下水類型可分為碳酸鹽巖巖溶水和第四系松散巖類孔隙水兩類。松散巖類孔隙水主要貯存于第四系覆蓋層中，由于區(qū)內(nèi)覆蓋層厚度較薄，其富水性較弱。碳酸鹽巖類巖溶水分布于泥盆系下統(tǒng)李家灣組（D1l）灰?guī)r中，該區(qū)地層為灰?guī)r夾粘土巖，單層灰?guī)r厚度不大，富水性中等。研究區(qū)無泉點(diǎn)出露。

由于區(qū)內(nèi)地形較陡，大氣降水主要沿溪溝迅速排瀉，只有少部沿巖溶裂隙補(bǔ)給地下水。

2.5 地震

根據(jù)《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2015），該區(qū)域基本地震的峰值加速度0.1g，基本地震的反應(yīng)譜特征周期0.4s，根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010（2016版））抗震設(shè)防烈度為7度第二組，屬地殼穩(wěn)定區(qū)域。

3 危巖體特征及穩(wěn)定性分析

經(jīng)對該地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)進(jìn)行實(shí)地調(diào)查和測量，對危巖體WYT1、WYT2特征及穩(wěn)定性分析如下：

WYT1危巖體：位于陸家?guī)r北側(cè)山體山腰陡崖上，標(biāo)高1626 m，相對居民區(qū)最近高差77m。危巖體高約3m，寬約1.5m，平均厚度為1.5m，規(guī)模約6.75m3。根據(jù)《崩塌防治工程勘查規(guī)范（試行）》（T/CAGHP011-2018），該危巖體所處坡向277°∠35°，受Jl1（276°∠85°）、Jl2（298°∠81°）、Jl3（190°∠68°）三組結(jié)構(gòu)面控制。該類型崩塌在坡面上形成突出危巖單體，單體下部形成凹腔，節(jié)理裂隙發(fā)育，在長期重力作用下，節(jié)理逐漸擴(kuò)展延伸。一旦拉應(yīng)力超過連接處巖石的抗拉強(qiáng)度，巖體就會(huì)向下墜落，屬墜落式危巖體。采用赤平投影對其穩(wěn)定性進(jìn)行分析，WYT1危巖體易沿Jl3節(jié)理面沿坡向產(chǎn)生破壞處于欠穩(wěn)定狀態(tài)；采用墜落式危巖穩(wěn)定性計(jì)算，其在天然工況下穩(wěn)定性系數(shù)為1.735，在暴雨工況下穩(wěn)定性系數(shù)為1.23。根據(jù)《崩塌防治工程勘查規(guī)范（試行）》（T/CAGHP011-2018）危巖穩(wěn)定性劃分，WYT1危巖體在暴雨工況下欠穩(wěn)定。

WYT2危巖體位于WYT1南東約10m處，標(biāo)高1601m，相對居民區(qū)最近高差79m。危巖體長2.5m，寬4m，平均厚度約1.5m。規(guī)模約15m3。根據(jù)《崩塌防治工程勘查規(guī)范（試行）》（T/CAGHP011-2018），該危巖體所處坡向277°∠35°，發(fā)育有Jl4（167°∠58°）、Jl5（249°∠80°）、Jl6（165°∠45°）三組結(jié)構(gòu)面控制。該類型崩塌控制面為節(jié)理面，傾向與斜坡臨空面一致，傾角較大，斜坡表面的巖體因受到傾覆力矩的作用沿裂隙面傾倒，形成崩塌，屬傾倒式危巖體。采用赤平投影對其穩(wěn)定性進(jìn)行分析，WYT2危巖體易沿Jl5節(jié)理面沿坡向產(chǎn)生破壞處于欠穩(wěn)定狀態(tài)；采用傾倒式危巖計(jì)算公式結(jié)果，其在天然工況下穩(wěn)定性系數(shù)為1.273，在暴雨工況下穩(wěn)定性系數(shù)為1.12。根據(jù)《崩塌防治工程勘查規(guī)范（試行）》（T/CAGHP011-2018）危巖穩(wěn)定性劃分，WYT2危巖體在暴雨工況下欠穩(wěn)定。

4 崩塌地質(zhì)災(zāi)害成因分析

4.1 內(nèi)在因素

4.1.1 不利的地形條件

危巖體微地貌為陡崖、陡坡，地形坡度很陡，平均地形坡度約70°以上。危巖臨空面傾角的大小跟危巖的形成密切相關(guān)，是危巖形成的必備條件，傾角越大，危巖愈易失穩(wěn)；危巖所處高度越高，其重心越高，越容易出現(xiàn)傾倒失穩(wěn)。

4.1.2 地層巖性

巖性對巖質(zhì)邊坡崩塌落石的控制作用較明顯，巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性主要取決于巖性組合。泥盆系下統(tǒng)李家灣組（D1l）灰色、深灰色厚層細(xì)晶灰?guī)r。地層組成，其中巖性主要為灰?guī)r：淺灰色、灰色厚層狀塊狀?yuàn)A中～厚層狀灰?guī)r，質(zhì)硬、性脆，節(jié)理裂隙發(fā)育，局部呈鑲嵌碎裂狀，微風(fēng)化至強(qiáng)風(fēng)化。陡壁在自重應(yīng)力和風(fēng)化作用下，將陡壁底部強(qiáng)度較低的巖層壓碎。在遭受雨水沖刷和掏蝕后，陡壁底部進(jìn)一步發(fā)展成巖腔，加大了上部巖體的臨空面。在風(fēng)化營力、暴雨、地震及植物根劈作用下時(shí)常發(fā)生小型崩塌、掉塊。

4.1.3 地質(zhì)構(gòu)造的影響

危巖體所在區(qū)域附近有斷層穿過，受區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造的影響，區(qū)內(nèi)巖石節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體破碎，完整性差，在暴雨沖刷下容易發(fā)生滑塌變形。

4.1.4 巖體結(jié)構(gòu)

巖體結(jié)構(gòu)，特別是軟弱結(jié)構(gòu)面對巖質(zhì)邊坡的變形與破壞具有顯著的控制作用，它們在邊坡中出現(xiàn)的頻率及其相互組合是危巖形成和破壞的原因之一，危巖體的崩塌多以這些控制性裂隙為邊界進(jìn)行破壞。這些控制性裂隙包括巖層層面、節(jié)理裂隙、片理與劈理等軟弱結(jié)構(gòu)面，這些成因不同、大小不一的結(jié)構(gòu)面將巖體分割成性質(zhì)各異、力學(xué)強(qiáng)度不均的各種巖體結(jié)構(gòu)體，構(gòu)成巖質(zhì)變形、破壞的巖體結(jié)構(gòu)基本模式。危巖體與危巖失穩(wěn)最密切的巖體結(jié)構(gòu)因素為主控結(jié)構(gòu)面情況（深度、張開和傾角）和裂隙間距。

危巖主控結(jié)構(gòu)面切割越深，越容易失穩(wěn)。危巖節(jié)理縫以上的巖體穩(wěn)定情況與節(jié)理傾角的大小關(guān)系密切，直接影響危巖失穩(wěn)模式，傾角緩時(shí)可能形成滑移式危巖，傾角較大時(shí)可能形成傾倒式危巖；而節(jié)理間距則直接關(guān)系到危巖的強(qiáng)度。

4.2 外在因素

4.2.1 水的作用

雨季是危巖失穩(wěn)的多發(fā)季節(jié)，降雨強(qiáng)度越大、歷時(shí)越長越易發(fā)生。地表水的入滲量與巖石的裂隙大小、深度及密度息息相關(guān)。暴雨期間容易導(dǎo)致巖體中短時(shí)間內(nèi)形成一定的裂隙水壓力，從而加速危巖的變形和發(fā)展。此外，雨水的下滲還起到了軟化和降低巖體力學(xué)強(qiáng)度的作用， 對危巖抗滑穩(wěn)定不利。

4.2.2 風(fēng)化作用

風(fēng)化作用主要表現(xiàn)為物理風(fēng)化和生物風(fēng)化。物理風(fēng)化主要表現(xiàn)在溫度的變化而使巖體膨脹、收縮，造成巖體微裂隙進(jìn)一步貫通，加快了巖體的變形破壞，加速了危巖體裂隙的擴(kuò)展，降低了巖體強(qiáng)度，加快了巖體的變形破壞；生物風(fēng)化則主要由于植物的生長產(chǎn)生的植物根劈作用加快了裂隙的發(fā)育速度，降低巖體的穩(wěn)定性，為降雨入滲提供有利條件。

綜上所述，崩塌地質(zhì)災(zāi)害形成是地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、巖體結(jié)構(gòu)、水的作用、風(fēng)的作用等多方面因素綜合作用下形成的，內(nèi)在因子是危巖形成的物質(zhì)基礎(chǔ)，外在因子的影響進(jìn)一步加速了內(nèi)在因子的成熟，導(dǎo)致崩塌危巖體的形成和失穩(wěn)。

5 治理措施

5.1 治理方案

方案一：對受威脅的陸家?guī)r地災(zāi)點(diǎn)村民18戶86人進(jìn)行整體搬遷，選擇適宜居住地的地方作為搬遷選址點(diǎn)，使受威脅的村民及學(xué)校師生免除地質(zhì)災(zāi)害的困擾。搬遷時(shí)應(yīng)進(jìn)行妥善選擇搬遷場址，在不影響當(dāng)?shù)卮迕裾Ｉ罟ぷ鞯那疤嵯逻M(jìn)行綜合考慮，做到搬得出，留得住。該方案投資估算約360萬元（20萬一戶計(jì)算）。

方案二：對危巖體的最大彈跳高度、落石運(yùn)動(dòng)最大水平距離及單體危巖平均總能量進(jìn)行分析計(jì)算，最終確定擬在危巖體下方陡坡處設(shè)置RX-I150型被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)進(jìn)行防護(hù)，總投資概算約80.77萬元。

5.2 方案比選

上述兩個(gè)方案均能達(dá)到防治該危巖體的目的，從施工工藝、施工安全來看均可行，以下對兩種方案進(jìn)行對比論證。

5.2.1 安全比選

就安全而言，兩個(gè)方案的安全性相差不大，均能達(dá)到防災(zāi)效果，保護(hù)附近人民生命財(cái)產(chǎn)安全的要求。但方案二搬遷后危巖體依然存在，對附近的生活生產(chǎn)會(huì)產(chǎn)生一定影響。

5.2.2 經(jīng)濟(jì)比選

經(jīng)初步估算，方案一工程造價(jià)約為80.77萬元，方案二工程造價(jià)為360萬元。因此，方案一比方案二經(jīng)濟(jì)。

5.2.3 技術(shù)比選

方案一與方案二施工技術(shù)均較成熟。方案一被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)安裝簡單，作業(yè)時(shí)間短，易于操作；方案二由于村民搬遷后遠(yuǎn)離賴以生存的土地，村民的搬遷意愿較低，實(shí)施難度較大。綜述搬遷方案實(shí)施難度較大，投入資金量大，作業(yè)時(shí)間長。

綜合考慮治理措施的可行性、經(jīng)濟(jì)可行性、社會(huì)穩(wěn)定性，最終選擇方案二為該地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)的治理措施。

6 施工組織方案

6.1 施工條件

該區(qū)域位于貴州省黔西南州普安縣興中鎮(zhèn)管轄范圍內(nèi)，有通村道路直達(dá)災(zāi)害點(diǎn)，交通較為便利。危巖點(diǎn)山腳下有居民，施工人員住宿可租借該村莊民房。施工塊石備料場、施工機(jī)械停放場可選擇租用居民院落等平緩的地帶進(jìn)行堆放。施工用水可從附近抽?。挥秒娪忻裼秒娍删徒鼱坷?。然建筑材料塊石、碎石、砂礫石等可在距施工點(diǎn)附近采石場購買，水泥，鋼材等材料需要到黔西南州城購買。施工所需防護(hù)網(wǎng)可從防護(hù)網(wǎng)生產(chǎn)廠家直接購買。為確保防治工程安全可靠，工程施工所需各類建筑材料質(zhì)量必須滿足設(shè)計(jì)要求，應(yīng)附出廠合格證及質(zhì)量檢查鑒定單，并須經(jīng)過現(xiàn)場抗沖擊檢驗(yàn)。

6.2 施工進(jìn)度控制

施工進(jìn)行中，在保證質(zhì)量和安全的前提下，合理統(tǒng)籌施工工序，理順施工關(guān)系，合理調(diào)配資源，確保工程進(jìn)度。

為了貫徹國家建設(shè)的有關(guān)規(guī)定，強(qiáng)化工程質(zhì)量，施工的質(zhì)量保證就是進(jìn)行施工監(jiān)理，在整個(gè)工程施工過程中，施工的各個(gè)環(huán)節(jié)和各個(gè)步驟均應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)和規(guī)程規(guī)范施工，施工監(jiān)理就是對各個(gè)環(huán)節(jié)和各個(gè)步驟隨時(shí)進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)督，不僅從質(zhì)量上加以控制，而且從工程費(fèi)用上進(jìn)行控制。

6.3 施工安全

（1）施工現(xiàn)場位于危巖下方，安全警鐘要長鳴。施工隊(duì)進(jìn)場后，首先要在施工現(xiàn)場安全區(qū)釘好安全樁，施工人員作業(yè)佩戴安全帽。

（2）設(shè)立現(xiàn)場專職安全員，全天候監(jiān)督，檢查施工場地的安全措施，發(fā)現(xiàn)問題和隱患及時(shí)處理和報(bào)告。

（3）人員進(jìn)入施工現(xiàn)場必須穿戴好勞保用品，遵守勞動(dòng)紀(jì)律，嚴(yán)禁酒后上班，嚴(yán)禁非施工人員進(jìn)場。

（4）設(shè)備運(yùn)輸及安裝要有嚴(yán)格的安全措施，提高人員安全意識(shí)應(yīng)擺在第一位，物資也尤為重要，在施工現(xiàn)場精力要集中，善于觀察情況、分析問題。

（5）施工完成后，對坡面殘余的懸掛石進(jìn)行清理，以免造成二次危害。

（6）對斜坡爆破堆積體進(jìn)行清除時(shí)，必須設(shè)置專職監(jiān)測員及安全員，施工期間不間斷的對崩塌山體進(jìn)行監(jiān)測，以防殘余的懸掛石掉落傷人。

（7）黔西南州氣候濕潤，雨量充沛，尤其在雨季暴雨頻發(fā)，為保障施工施工人員的生命財(cái)產(chǎn)安全，在大雨及以上的強(qiáng)降雨天氣應(yīng)停止施工作業(yè)，禁止任何人員進(jìn)入施工場地范圍內(nèi)。

6.4 施工質(zhì)量與驗(yàn)收

所有材料到達(dá)工地后，均應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量檢查，合格后方可使用。所有鋼材、砂漿均應(yīng)按規(guī)范取樣送實(shí)驗(yàn)室作強(qiáng)度試驗(yàn)。工程驗(yàn)收時(shí)應(yīng)將原材料出廠合格證，工地材料試驗(yàn)報(bào)告、砂漿強(qiáng)度檢查和試驗(yàn)報(bào)告、隱蔽工程檢查驗(yàn)收記錄、設(shè)計(jì)變更報(bào)告、工程重問題處理文件、竣工圖等所需資料裝訂整齊后會(huì)同各方開展。

7 結(jié)論

（1）研究區(qū)內(nèi)崩塌地質(zhì)災(zāi)害具有墜落式和傾倒式兩種不同類型的危巖體。

（2）通過對危巖體特征及穩(wěn)定性分析，研究區(qū)內(nèi)崩塌危巖帶上的兩個(gè)危巖體為在自然工況下屬穩(wěn)定的，在暴雨工況下處于欠穩(wěn)定狀態(tài)。

（3）研究區(qū)內(nèi)崩塌地質(zhì)災(zāi)害是地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、巖體結(jié)構(gòu)四個(gè)內(nèi)在因素和水的作用、風(fēng)的作用兩個(gè)外在因素綜合作用下形成的。內(nèi)在因子是危巖形成的物質(zhì)基礎(chǔ)，外在因子的影響進(jìn)一步加速了內(nèi)在因子的成熟，導(dǎo)致崩塌危巖的形成和失穩(wěn)。

（4）崩塌地質(zhì)災(zāi)害雖然可怕，但是通過對災(zāi)害的正確評價(jià)，采取有效的防治措施，就能把地質(zhì)災(zāi)害對人民生命財(cái)產(chǎn)的損失降到最低。

8 結(jié)語

根據(jù)普安縣興中鎮(zhèn)陸家?guī)r組崩塌地質(zhì)災(zāi)害特征、穩(wěn)定性計(jì)算和成因分析結(jié)果，采用在危巖體下方陡坡處設(shè)置高5m，長174.5m的RX-I150型被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)進(jìn)行崩塌地質(zhì)災(zāi)害防治，基本達(dá)到預(yù)期效果。