浅析崩塌地质灾害特征及其治理方法#崩塌地质灾害为例——以淮南市南塘路3

阮小语

（安徽省地质环境监测总站，安徽合肥230001）

1 工程概况

淮南市八公山区南塘路3#崩塌治理区位于通往八公山国家地质公园（八公山国家森林公园）风景区公路旁，八公山国家地质公园（八公山国家森林公园）为国家AAAA级旅游区，该崩塌点为淮南市地质灾害数据库在册隐患点，严重威胁景区内过往车辆和行人的安全。2017年12月份，曾采用人工与机械结合方法对崩塌点孤石进行局部清理，但未从根本上消除地质灾害隐患。时下即将进入旅游旺季,为有效预防旅游景区地质灾害的发生，对该崩塌地质灾害特征及其治理方法进行研究。

2 研究区地质特征背景

2.1 研究区主要地层岩性特征

研究区内主要地层及岩性特性自上而下为：

（1）第四系（Q）。研究区内仅见中更新统泊岗组（Q2b）。岩性为棕黄色、灰黄色粘土、粉质粘土，基本不含砂层，局部含有小砾石，最大厚度为0.3m。

（2）寒武系下统馒头组（∈1m）。研究区出露地层为寒武系下统馒头组，新鲜岩石断面呈现为青灰—灰白色，主要岩性上部为中薄层的泥质灰岩，下部为中厚层的白云质灰岩；崩塌体东南侧出露地层岩性上部为砂质泥岩及砂质页岩铁质成分较高，岩面铁质染，岩石强度较弱，局部强—中风化、裂隙发育，岩石呈层状；下部为白云质的灰岩，局部夹有泥灰岩，中—弱风化，岩石强度中等，裂隙发育，岩石呈碎块状。崩塌体西北侧出露地层岩性主要为白云质的灰岩，局部夹有泥灰岩，中—弱风化，岩石强度中等，裂隙发育，岩石呈碎块状，局部溶蚀现象明显。

2.2 构造

区域大地构造单元属于中朝准地台南缘的淮河台坳与江淮台隆的复合部位，近东西向构造与北北东向构造的复合、叠加奠定了本区的基本构造格局。研究区及其所在区域断层较发育，主要断层为北西向的F1逆断层和近东西向的F2正断层。

（1）F1逆断层：该断层从研究区东部通过，为走向北西、倾向北东的逆断层，断层面倾角一般60°~70°，该断层向东、西延伸并终止于阜阳—舜耕山逆断层，断层两侧奥陶系地层与寒武系地层呈断层接触。近期该断层无明显活动迹象。

（2）F2正断层：该正断层从研究区南部穿过，断层走向近东西，断层面南倾，倾角60°~70°，该断层为1986~1989年“淮南市水工环地质综合勘察”野外普查时发现的断层，此次评估野外工作期间曾对该断层进行过追踪，在断层北侧可见一高约3~5m的自然陡坎，断层带附近岩石呈碎裂状，风化强烈，宽约10m左右，断层带外围岩石完整性较好。近期该断层未见活动迹象。

3 研究区水文工程地质特征

3.1 研究区水文地质特征

研究区地下水可划分为2个类型。

（1）松散岩类孔隙水：分布于研究区除基岩裸露区以外的广大平原区，含水层为第四系中更新统粘性土层中，因无含水砂层，松散层较薄，平均厚度0.1m，含水层的富水性差，透水性差，单井涌水量小于100m3/d，水化学类型为HCO3-Ca型。

（2）碳酸盐岩类裂隙岩溶水：分布于研究区第四系松散层之下，含水岩组为寒武系—奥陶系的碳酸盐岩地层中，地下水赋存碳酸盐岩，裂隙发育，局部有溶蚀，碳酸盐岩类水主要为裂隙水，富水性差，透水性中等。水化学类型为HCO3-Ca或HCO3-Ca·Mg型。

3.2 研究区工程地质条件

根据岩土体的岩性、结构、物理力学性质等因素，工程区岩土体可分为岩体和土体两大类。

（1）岩体：坚硬—较坚硬中厚层状碳酸盐岩及碎屑岩综合体。主要由寒武系的馒头组（∈1m）的碳酸盐岩及碎屑岩组成，岩性上部为中薄层的泥质灰岩，下部为中厚层的白云质灰岩，隐晶—细晶结构，层状构造，中等—强风化，地层产状与坡向呈斜切关系。隐患点岩体中未见较大的褶皱与断裂，风化裂隙较发育，岩石呈碎块状—块状，块径一般约3~15cm，局部近2m，碎块间由粘性土及原岩碎屑充填，其构成的隐患点岩体以碎裂结构为主。裂隙张开度2.0~3.0cm，局部张开5~6cm。

（2）土体：研究区土层较薄，土体工程条件不做详细叙述。

4 崩塌的特征

4.1 崩塌的成因

2010~2011年，八公山国家地质公园（八公山国家森林公园）将该路段加宽，修路切坡，致使该地质灾害隐患点坡度更加陡立，长度也有所增加，对过往行人及车辆造成严重威胁。3＃崩塌边坡修路切坡过大，造成坡体局部内倾，危岩体悬在结构面上。2017年12月，曾对南塘路3＃崩塌隐患点进行局部清理，消除局部安全隐患，但未从根本上消除地质灾害隐患。

4.2 崩塌体特征

（1）东南侧边坡：边坡坡顶标高122~130m，坡底标高118~122m，相对高差3~9m，切坡长度50m，坡向约40°，坡度60°~85°，局部近直立。岩层产状为105°∠13°，岩石节理裂隙发育，主要有2组裂隙，产状分别为23°∠79°、280°∠69°。崩塌危岩体分布于边坡中上部，呈碎块状，块径2~30cm，最大块体规模：长×宽×高=0.5m×0.1m×0.1m，发生崩塌的可能性极高。

（2）西北侧边坡：边坡坡顶标高130~133m，坡底标高121~125m，相对高差4~9m，切坡长度59m，坡向约40°，坡度60°~85°，局部近直立。岩石节理裂隙发育，主要有2组裂隙，多呈微张型，延伸长度30m，裂隙张开度2~3cm，局部张开5~6cm。崩塌危岩体分布于边坡中上部，呈碎块状，块径0.3~1m，最大块体规模：长×宽×高=2m×1m×1m，发生崩塌的可能性极高。

4.3 崩塌体形成条件分析

研究区边坡存在多处崩塌危岩体，且块度较大，无明显的破坏规律。崩塌形成条件受岩体强度和层面及结构面2个条件密切相关。

（1）岩体强度：上部岩性为中薄层的泥质灰岩，下部为中厚层的白云质灰岩，抗压强度60.0~150.0MPa。当坡面暴露后，在风化作用下极易发生崩塌地质灾害。

（2）层面及结构面：岩体发育多组节理裂隙且层面缓倾坡面，与坡面呈斜交关系，因而在合适的组合条件下，易形成倾向于外坡凌空面的几何特征，发生崩塌地质灾害。

4.4 崩塌失稳机理分析

岩体节理裂隙较发育且受风化作用影响，岩体完整性较差，局部岩体被切割成块状。受植物根劈及冰胀作用明显，在降雨条件下，雨水直接沿裂隙或孔隙入渗，使基岩软化，降低了力学性质，在动水压力和重力共同作用，块体沿裂隙或结构面破坏，发生坠落式崩塌。

5 治理措施

治理总体思路：按照方案论证结果，防护的重点应是坡体表层有限规模的处理，彻底消除地质灾害隐患，保护景区游客的生命安全。

5.1 治理方案比选

坡体失稳表现为自坡面向内的渐进破坏式的剥落、崩塌形式，规模十分有限，坡体整体上不存在深层的潜在滑动面、崩塌破坏面，主要为一种坡面浅表层破坏形式，因而对坡体的深层加固与处理不适合现场实际，防护的重点应是坡体表层有限规模的处理。

（1）方案一：拦截措施。边坡底部被动拦截是边坡防落石的措施之一，可于底脚部位设置拦石墙、拦石网、柱进行被动防护。

（2）方案二：坡面防护措施。对于坡面块状落石除采用单个逐一锚固的办法外，还可采用整体防护，如喷射混凝土网加短锚杆类防护。

5.2 方案比选

经比较，由于本场地道路离边坡较近，坡面高陡，拦截网设置困难，故选择方案二。SNS柔性防护网技术是从瑞士引进，主要用于坡面地质灾害的防治，这种方法最大优点为可全部采用人工和小型机械作业，对于场地狭小，机械设备无法进入的本场地地段具有非常好的适用性，加上其本身的钢绳锚杆长度可从3.0m灵活设置，因而同时可起到对浅部坡体加固的目的，近年来在我国多个场地使用，效果良好。

根据上述分析与论证，本设计采用的防护加固措施为：对所有坡段采取柔性防护措施：即采用“SNS柔性防护网”对坡面采取整体防护，利用防护网本身的钢绳锚杆起到局部不稳定块体的加固作用。

5.3 治理方案及参数

（1）危岩清理：首先对于研究区紧临道路的边坡，裂隙延伸较大危岩体进行清除，对于其它坡段风化程度强、节理裂隙发育的危岩体，采取机械及人工相结合方法进行处理。

（2）主动防护网：研究区内危岩体在枯水季节工况下处于基本稳定，在暴雨工况下处于欠稳定状态。为确保安全，首先对边坡采用GPS2型主动防护系统防护，主要构成为双层DO/08/300钢绳网+SO/2.2/50铁丝格栅+4.5m间距系统锚固+纵横向支撑绳。钢绳锚杆为2Ø16mm，间距4.5m，平均长度3.0m，锚杆锚头采用外露环套固定，锚孔孔径55mm，采用进行M20砂浆灌注。

（3）绿化：研究区周围植被茂盛，生态恢复能力强，且边坡较陡，自然复绿即可。

6 结论

经过分析对比，对崩塌体采取如下治理措施：“人工危岩清理+挂主动防护网”进行综合治理。该崩塌地质灾害点位于国家4A级景区，相对其他地质灾害而言，治理任务更重。目前，对于崩塌地质灾害治理已有许多经验性的总结和对比，从而要求：①施工队伍要具有较丰富的施工经验，能够在复杂的灾害地质条件下保证施工质量。②做好施工阶段的监测工作，观测危岩是否变形，确保安全。