概述崩塌地質(zhì)災(zāi)害治理措施

王麗　朱黨生　張艷

[摘要]崩塌會使建筑物或使整個居民點遭到毀壞，或掩埋公路和鐵路，造成交通中斷，或堵塞河流形成堰塞湖，導(dǎo)致上游建筑物及農(nóng)田淹沒，堰塞湖決口，還可引發(fā)洪水災(zāi)害，因此需對危害大的崩塌進(jìn)行治理。崩塌地質(zhì)災(zāi)害治理是一項復(fù)雜的工程，需根據(jù)場地地形地貌條件、地層構(gòu)造條件、工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件等等，綜合采取多種治理措施才能達(dá)到治理的目的。

[關(guān)鍵詞]崩塌地質(zhì)災(zāi)害 危害 治理措施

[中圖分類號] P694 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-8-357-2

1基本概念

崩塌是指陡峭斜坡上的巖體或者土體在重力作用下，突然脫離母體，發(fā)生崩落、滾動的現(xiàn)象或者過程。

1.1分類

按崩塌體的物質(zhì)構(gòu)成分類：可分為巖體崩塌和土體崩塌兩大類。前者崩塌體主要由巖體組成；后者崩塌體主要由土體組成。

按崩塌體的規(guī)模分類：當(dāng)崩塌體的體積≥1×104m3為大型；（0.1-1）×104m3為中型；≤0.1×104m3為小型。

按崩塌發(fā)生的形式分類：分為傾倒式崩塌、滑移式崩塌、鼓脹式崩塌、拉裂式崩塌和錯落式崩塌等。

1.2危害

崩塌會使建筑物，有時甚至使整個居民點遭到毀壞，掩埋公路和鐵路，造成交通中斷。崩塌有時還會使河流堵塞形成堰塞湖，導(dǎo)致上游建筑物及農(nóng)田淹沒，堰塞湖決口，還可引發(fā)洪水災(zāi)害。在寬河谷中，由于崩塌能使河流改道及改變河流性質(zhì)，而造成急湍地段。

2崩塌的治理措施及工程實例

崩塌主要采用坡面清危、裂縫封填、排水、被動防護(hù)、砂漿錨桿、主動防護(hù)網(wǎng)、巖腔支補(bǔ)、預(yù)應(yīng)力錨索等治理措施。

2.1坡面清危

坡面破碎松動巖體采用靜態(tài)爆破或人工撬挖方式進(jìn)行清理。清理范圍延伸到最大清理邊界，外側(cè)3m的水平間隔。坡面清理不得有較大的突出和凹陷，削坡、清理浮石采用自上而下，分區(qū)跳段的方式進(jìn)行，每段施工長度一般控制15m。

工程實例1：河北省阜平縣某崩塌治理

采用靜態(tài)爆破的方法，配合人工破碎清理方式，將坡體上高程1100-1110m段危巖體進(jìn)行清理。共計清理危巖工作面積為162m2，合計清理危巖方量為945m3。

靜態(tài)爆破施工流程為：鉆孔布置→在巖石上鉆孔→將無聲破碎劑與水?dāng)嚢璩蓾{→往孔中灌漿→巖石開裂→清理破碎碎屑。

通過巖石邊坡坡度與高度參考數(shù)值的對比，治理后巖質(zhì)邊坡最終坡角為80°。

工程實例2：四川省南江縣楊壩糧站后山崩塌地質(zhì)災(zāi)害治理工程施工圖設(shè)計

該項目屬于四川省“5.12”地震災(zāi)區(qū)第二批重大地質(zhì)災(zāi)害治理項目，危巖帶和崩積堆上的危巖塊是本次清理工作的重點，這些巖塊大多呈單個散體分布，設(shè)計清理危巖帶上的危巖共計13處，危巖體積359.7 m3。采取機(jī)械破碎巖石，人工清運的工作方法，對于危巖清除后尚存的裂縫采用M10水泥砂漿或C20砼進(jìn)行灌漿封閉處理。清危工作按自上而下的工序進(jìn)行，開工前坡腳相應(yīng)部位設(shè)臨時攔石網(wǎng)或堆置砂石袋攔截落石。

2.2裂縫封填

對于小型崩塌或者危害相對較小的崩塌，其后緣裂隙可采取裂縫封填的方法進(jìn)行處理，封填材料可以是粘性土，素混凝土等防水材料。

工程實例：河北省阜平縣某崩塌治理

對危巖體上的后緣拉張裂縫以及清危后底部尚存在的較大的貫通裂縫，采取M10水泥砂漿灌漿封閉處理，如遇較寬裂縫（寬大于20cm）還可以用C20素砼進(jìn)行封閉，防止其進(jìn)一步風(fēng)化卸荷，同時起到防水加固作用；灌漿采用自流式，使水泥砂漿能灌滿裂縫。封閉完成后再進(jìn)行適當(dāng)監(jiān)測工作。危巖體底部裂縫填縫用水泥量約為20m3。

2.3排水

崩塌后緣裂隙，與地表水的危害有密切關(guān)系。常用的地表排水方法，是在后緣裂隙5-10米，設(shè)置一條截水溝，以防地表水滲入，用以攔截普遍引自斜坡上部流向斜坡的水流。通常，溝深和溝底寬度都不小于0.6米。

工程實例：河北省滿城縣某景區(qū)白云巖礦采石場礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)與治理

為防止雨水沖刷整治后的坡面，在坡體后緣設(shè)置擋水墻，擋水墻設(shè)置于坡邊10m外，將上方來水擋于坡體外側(cè)，采用漿砌塊石砌成。排水溝位于崩塌體的外側(cè)，與擋水墻相連接，用于排泄上方來水。

2.4被動防護(hù)

（1）被動防護(hù)網(wǎng)

被動防護(hù)網(wǎng)由鋼絲繩網(wǎng)或環(huán)形網(wǎng)、固定系統(tǒng)（錨桿、攔錨繩、基座和支撐繩）、減壓環(huán)和鋼柱四個主要部分構(gòu)成。鋼柱和鋼絲繩網(wǎng)連接組合構(gòu)成一個整體，對所防護(hù)的區(qū)域形成面防護(hù)，從而阻止崩塌巖石土體的下墜，起到邊坡防護(hù)作用。

工程實例：四川省南江縣楊壩糧站后山崩塌地質(zhì)災(zāi)害治理工程施工圖設(shè)計

被動防護(hù)網(wǎng)的類型選擇是在計算落石跳高和動能的基礎(chǔ)上，以能攔截W2-2處落石塊徑為1m3的沖擊能為依據(jù)進(jìn)行設(shè)計的，選用RXI-050型柔性網(wǎng)，其主要構(gòu)成特征為ROCCO環(huán)形網(wǎng)。設(shè)計網(wǎng)高4米，鋼柱間距采用8-12m，立柱采用熱軋普通工字鋼，基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土獨立墩基礎(chǔ)，設(shè)計基礎(chǔ)有效埋深不小于1m。共設(shè)計10個墩基礎(chǔ)和14個拉錨基礎(chǔ)，基礎(chǔ)宜設(shè)計于穩(wěn)定巖土層位之上，以確保墩基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。設(shè)計柔性網(wǎng)面積為336㎡。

（2）攔截

對于僅在雨后才有墜石、剝落和小型崩塌的地段，可在坡腳或半坡上設(shè)置攔截構(gòu)筑物。如設(shè)置落石平臺和落石槽以停積崩塌物質(zhì)，修建擋石墻以攔墜石；利用廢鋼軌、鋼釬及綱絲等編制鋼軌或鋼釬棚欄來欄截這些措施。

2.5砂漿錨桿

在塊狀結(jié)構(gòu)或碎裂結(jié)構(gòu)的巖層中，錨桿能將不穩(wěn)定巖石吊掛在松動區(qū)以外的穩(wěn)定巖體上，防止巖塊掉落，在松軟巖層中，將預(yù)應(yīng)力錨桿按一定方式布置，能在圍巖中形成一個承載拱，對破碎巖體起支架作用，這就是砂漿錨桿。

按工藝分有先注漿后插錨桿，也有先插錨桿后注漿。前者錨桿孔直徑要大于錨桿直徑15mm以上，后者錨桿孔直徑要大于錨桿直徑25mm以上。

2.6主動防護(hù)網(wǎng)

主動防護(hù)系統(tǒng)是用以鋼絲繩網(wǎng)或高強(qiáng)度鋼絲格柵為主的各類柔性網(wǎng)覆蓋或包裹崩塌體墜落，并控制在一起范圍內(nèi)運動圍護(hù)作用。

特點是地下水可以自由排泄，避免了由于地下水壓力的升高而引起的邊坡失穩(wěn)問題；該系統(tǒng)除對穩(wěn)定邊坡有一定貢獻(xiàn)外，同時還能抑制邊坡遭受進(jìn)一步的風(fēng)化剝蝕，且對坡面形態(tài)特征無特殊要求，不破壞和改變坡面原有地貌形態(tài)和植被生長條件，其開放特征給隨后或今后有條件并需要時實施人工坡面綠化保留了必要的條件，綠色植物能夠在其開放的空間上自由生長，植物根系的固土作用與坡面防護(hù)系統(tǒng)結(jié)為一體，從而抑制坡面破壞和水土流失，反過來又保護(hù)了地貌和坡面植被，實現(xiàn)最佳的邊坡防護(hù)和環(huán)境保護(hù)目的。

2.7巖腔支補(bǔ)

巖腔支補(bǔ)是防止崩塌的主要措施之一，巖腔支補(bǔ)包括支頂和嵌補(bǔ)。

支頂措施有整體圬工墻、分散式立柱支頂、挑梁等。整體圬工墻由純混凝土或磚石砌體材料建筑的。巖腔高度相對較低，可采用分散式立柱支頂，材料漿砌毛石、素混凝土。鋼筋砼等。巖腔過高難以用墻、柱支頂時，可改用鋼筋砼挑梁支頂，挑梁多根成排，錨入崖面，可上疊橫梁。施工難度大。

嵌補(bǔ)相對比較簡單，就是對巖腔進(jìn)行人為充填，多采用水泥砂漿砌片石的方法。

工程實例：河北省阜平縣壽長寺崩塌治理

為增強(qiáng)下部巖體的穩(wěn)定，對危巖體西側(cè)的凹巖腔應(yīng)用漿砌塊石進(jìn)行嵌補(bǔ)封堵支護(hù)。危巖體西側(cè)凹巖腔進(jìn)深2.5m，高度1.6m，寬度1.5m，施工工藝采用漿砌片石工藝，砂漿采用M10，石料選用新鮮巖石，將凹巖腔嵌補(bǔ)封堵，基礎(chǔ)底面進(jìn)行鑿毛處理，提高嵌補(bǔ)的穩(wěn)定性，共需漿砌片石10m3，可提高整體巖體的支撐力和穩(wěn)固性。

2.8預(yù)應(yīng)力錨索

由鉆孔穿過軟弱巖層或滑動面，把一端（錨桿）錨固在堅硬的巖層中（稱內(nèi)錨頭），然后在另一個自由端（稱外錨頭）進(jìn)行張拉，從而對巖層施加壓力對不穩(wěn)定巖體進(jìn)行錨固。

一般由內(nèi)錨頭、錨索體和外錨頭三部分共同組成。是一種較復(fù)雜的錨固工程，需要專門知識與經(jīng)驗，施工監(jiān)理人員，應(yīng)具有更豐富理論和經(jīng)驗。

施工工序：錨孔測放 -鉆孔設(shè)備-鉆機(jī)就位-鉆進(jìn)方式-鉆進(jìn)過程-孔徑孔深-錨孔清理-錨孔檢驗-錨索體制作及安裝-錨固注漿-地梁制作-錨索張拉及鎖定、封錨 。

工程實例：長江三峽鏈子崖危巖體治理

長江三峽鏈子崖危巖體防治工程于1995年5月開工，1999年8月竣工，歷時51個月。至2004年底，工程效果監(jiān)測已超過5 a，且經(jīng)受了2003年6月以來三峽水庫139 m蓄水位的檢驗。

其中T11—T12縫段危巖體（即“五萬方”危巖）采用1000-3000kN級預(yù)應(yīng)力錨索加固。優(yōu)點是施工過程對危巖體擾動很小，其穩(wěn)定狀態(tài)不會被惡化。隨著錨索施工不斷完成，將逐漸提高危巖的穩(wěn)定性。經(jīng)分析計算，該段危巖總需錨固力34萬KN。每根錨索長35m，總錨固噸位為1200萬KN·m，單根錨索設(shè)計噸位為2000KN，錨索間距為4～6米。

3結(jié)語

本文通過具體事例，概述了崩塌地質(zhì)災(zāi)害的治理措施。需要說明的是，崩塌地質(zhì)災(zāi)害治理是一項復(fù)雜的工程，不可能通過單一的方式方法達(dá)到治理的目的，需根據(jù)場地地形地貌條件、地層構(gòu)造條件、工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件等等，綜合采取多種治理措施才能達(dá)到治理的目的。

參考文獻(xiàn)

[1]劉碩、朱黨生《阜平縣壽長寺村后坡某崩塌危巖體勘查報告》.（河北省保定地質(zhì)工程勘查院 2013年10月）.

[2]裴利庭、劉碩等《四川省南江縣楊壩糧站后山崩塌地質(zhì)災(zāi)害治理工程施工圖設(shè)計》.（河北省地勘局石家莊綜合地質(zhì)大隊 2009年7月）.

[3]王景宏《鏈子崖危巖體穩(wěn)定分析與治理》.（中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報，1994年9月，第5卷，第3期）.

[4]劉傳正等《長江三峽鏈子崖危巖體防治工程效果研究》.（巖石力學(xué)與工程學(xué)報，2006年11月，第25卷，第11期）.