后溪河大桥边坡危岩体发育特征分析

付贵权，林 植，郭 峰，徐见深

(四川省冶金地质勘查局六0六大队，四川成都610000)

1 研究背景

研究区为在建重庆巫溪至陕西镇坪高速公路通过路段，公路隧道出口在研究区的斜坡中部，且设计有一桥梁横跨后溪河，连接南北隧道，因此，斜坡上部的危岩体严重威胁着隧道出口和桥梁的安全性。

研究区属构造剥蚀为主的中高山狭谷区(图1)，两岸谷深、坡陡，基岩多裸露，后溪河由西流向东，原始河谷呈“V”型，岸坡高陡，卸荷作用强烈，崩塌现象时常发生。

图1 研究区斜坡剖面

南岸河床至坡顶部高差约700 m，整个边坡为风化破碎严重的岩壁，地形坡度为55～70°，以上存在一个植被茂盛斜坡，斜坡上方为近似于垂直的陡壁，高200 m，岩层缓倾下游。岩壁及陡崖发育裂隙，陡崖壁凹腔发育、大量危岩“悬挂”于其上。

北岸地形坡度40～55°，北岸上方为陡崖，近河床段山坡高度约500 m，整个边坡为风化破碎严重的边坡，边坡和岩壁都发育大量拉裂岩体和悬挂岩体。

2 危岩分布规律

研究区山体雄厚，边坡陡峻，拔河高度达到数百米，危岩体发育于高陡斜坡上，大部分危岩体人力难以企及，传统的实地调查方法难以实施，必须采用远距离、非接触、高精度的调查手段，才能对危岩体进行准确的定位，确定其几何参数、岩体结构特征和边界条件等。针对这种情况，在危岩体的调查中采用了现场调查与无人机低空摄影测量技术相结合的方法，实现了地形图的测量、边坡结构、危岩体的信息的采集。

无人机航拍影像解译发现，南、北岸边坡共有90个危岩体(区)。其中后溪河南岸32块危岩体，北岸共58块危岩体，见图2。

图2 研究区危岩体分布

南岸河床至坡顶部高差约700 m，整个边坡为风化破碎严重的岩壁，地形坡度为55～70°，以上存在一个植被茂盛斜坡，斜坡上方为近似于垂直的陡壁，高200 m，岩层缓倾下游。岩壁多发育坠落式、拉裂式危岩体，失稳模式为“拉裂-坠落”“偏心滚落”“错断-滑移”，规模主要为大、中型。

北岸地形坡度40～55°，北岸上方为陡崖，近河床段山坡高度约500 m，整个边坡为风化破碎严重的边坡，主要发育孤立式、滑移式、坠落式、倾倒式危岩体，失稳模式以“偏心滚落”“错断-滑移”“拉裂坠落”“倾倒-崩落”为主，规模主要为中、小型。

研究区危岩体总体上具有如下分布规律：

陡坡段(坡度一般大于50°)岩体临空条件好，风化卸荷强烈，地表水侵蚀作用强，地震力造成坡体拉裂，裂隙(尤其是顺坡向裂隙)延伸长、张开度大、连通率高。主要发育坠落式、倾倒式危岩体。

中等坡度的坡段(坡度一般30～50°)主要受卸荷裂隙、构造裂隙及层面的切割，岩体质量下降，主要发育滑移式危岩体。

缓坡段(坡度一般小于30°)主要接受上部岩体崩塌后的停积，孤石(堆)广布，主要发育孤立式危岩体。

3 危岩体类型

研究区区危岩体可分为四类，即孤立式、坠落式、滑移式、倾倒式(图3～图6)。

图3 孤立式危岩体

图4 坠落式危岩体

图5 滑移式危岩体

图6 倾倒式危岩体

研究区危岩体数量最多的为滑移式危岩体，占总量的44.44%，坠落式、倾倒式、孤立式危岩体数量相当，分别占总量的23.33%、24.44%和7.78%(表1、图7)。这显然是研究区的工程地质条件所决定的。研究区岩性主要为硬质岩，河谷下蚀速度快，卸荷强烈，因此容易形成高陡斜坡，加之差异风化、地震、人类工程开挖的作用，边坡凹腔发育，因此，坠落式危岩体在研究区发育最为广泛。

表1 研究区危岩体类型统计

图7 研究区各类型危岩体百分比

4 防治措施建议

危岩体处理原则是根据边坡卸荷程度、岩体损伤程度、危岩体的发育程度，危岩的稳定性、危害性分级等情况，采用综合处理方案，最大程度清除隐患。对后溪河中上部边坡强卸荷带、裂缝发育的不稳定边坡，可采取整体放坡开挖支护的方法来处理。对下部卸荷程度小，裂缝不发育稳定边坡，采取防治危岩体+主被动网防护的办法进行处理。对于隧道进出口附近边坡，可在上述处理措施的基础上，设置接长棚洞，保护洞口安全。

危岩体防治技术方法包括爆破(人工)清除、锚(索)杆支护、坡面防护、坡表截、排水、主(被)动防护网、钢筋笼拦渣坝等。即以危岩体为基本单元进行处理，对Ⅰ类危岩整体清除或支护；对Ⅱ类危岩局部清除或支护；对Ⅲ类危岩利用被动防护措施。

总体而言，对于北岸危岩体，上部陡壁危岩体采用放坡开挖+喷锚支护，中上部和中部陡壁危岩体主要采用清危+挂网防护，同时采用锚杆加固+灌浆加固裂缝的联合处理措施，下部陡壁危岩体主要采用清危+挂网喷混凝土或者挂主动防护网进行支护。同时北岸岩体较为破碎，可采用小扰动手段清除这部分危岩体。同时对该区域坡体表面裂缝喷射混凝土进行封闭处理，从而提高北岸边坡岩体整体质量。同时需要增设随机锚杆、锚筋桩、挂网等支护措施。

5 结论

在大量现场调查的基础上，结合无人机航测技术，获取了调查区危岩体的精确位置、几何特征、岩体结构特征、边界条件等信息。对调查区危岩体的类型、发育分布规律、影响因素、成因机理进行了研究，对危岩体进行了稳定性评价，并提出相应的防治措施建议。主要得到如下结论：

(1)共确定出危岩体90块(区)，其中调查区南岸32块，北岸共58块；

(2)调查区危岩体可以分为坠落式、滑移式、倾倒式、孤立式四种类型，其中主要类型为坠落式和滑移式危岩体；

(3)危岩体的防治措施建议是根据边坡卸荷程度、震裂损伤程度、危岩体的发育程度，危岩的稳定性分级和威胁对象等情况，采用综合处理方案，最大程度清除隐患，且治理过程不应产生新的危岩体。