基于路徑模擬的崩塌落石災(zāi)害防治研究
——以廈門(mén)市雙獅南里邊坡為例

吳少元

(廈門(mén)地質(zhì)工程勘察院，廈門(mén) 361008)

近年來(lái)，隨著城市逐漸擴(kuò)張，山地丘陵不斷被擠占，開(kāi)山建房以及山地公園、礦山公園的開(kāi)發(fā)利用等等，人工切削形成的高陡邊坡越來(lái)越多，山坡巖體及坡上球狀孤石體受到擾動(dòng)并造成崩塌墜落事件越來(lái)越頻繁，對(duì)坡下居民的生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)造嚴(yán)重威脅。危巖體崩塌的工程治理措施多種多樣，工程造價(jià)千差萬(wàn)別，采用數(shù)值模擬對(duì)其失穩(wěn)后的運(yùn)動(dòng)特征進(jìn)行研究，進(jìn)而采取更加合理可靠、經(jīng)濟(jì)可行的工程防護(hù)措施，避免過(guò)度治理造成不必要的浪費(fèi)，具有巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

目前對(duì)崩塌落石運(yùn)動(dòng)特征的研究，取得了不少的成果。亞南等[1]通過(guò)構(gòu)建物理模型并進(jìn)行落石模擬試驗(yàn)與數(shù)值模擬分析，對(duì)崩塌落石運(yùn)動(dòng)路徑、運(yùn)動(dòng)能量、彈跳高度等進(jìn)行了研究。黃潤(rùn)秋，劉衛(wèi)華等[2～4]基于正交試驗(yàn)，對(duì)可能影響滾石運(yùn)動(dòng)特征的6個(gè)因素進(jìn)行了研究與分析，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出樹(shù)木對(duì)落石具有較好的攔截作用。蘇勝忠[5]在邊坡工程勘察中運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)原理，將實(shí)際情況適當(dāng)簡(jiǎn)化后，對(duì)崩塌落石的運(yùn)動(dòng)特征進(jìn)行了計(jì)算分析。

RocFall軟件通過(guò)定義邊坡和落石的相關(guān)基本參數(shù)，對(duì)落石在邊坡上的運(yùn)動(dòng)軌跡、彈跳高度、沖擊能量等進(jìn)行數(shù)值模擬與計(jì)算，在實(shí)際工程中得到廣泛應(yīng)用[6～8]。利用該軟件進(jìn)行落石運(yùn)動(dòng)軌跡的模擬，對(duì)攔石擋墻的合理設(shè)置具有較好的指導(dǎo)意義。

本文通過(guò)詳細(xì)的野外調(diào)查，對(duì)崩塌落石的形成條件、穩(wěn)定性進(jìn)行研判，采用RocFall軟件進(jìn)行落石運(yùn)動(dòng)的數(shù)值模擬與反演，在此基礎(chǔ)上確定合理且經(jīng)濟(jì)可行的工程防治措施，為同類(lèi)型工程的勘察設(shè)計(jì)與防治提供借鑒。

1 地質(zhì)背景條件

1.1 地形地貌

研究區(qū)位于廈門(mén)市湖里區(qū)雙獅山山腳地帶，低丘陵地貌，地形起伏相對(duì)較大，自然坡度一般15°～25°，局部較平緩。坡頂自然坡面植被繁茂，樹(shù)木、雜草及灌木發(fā)育，多為相思樹(shù)。邊坡系人工采石開(kāi)挖形成的高陡邊坡，總寬約50 m，坡高19～23.5 m，坡面呈折線型，中上部較陡，總體約70°，下部稍緩，約15°～20°。坡面基巖裸露且未采取支護(hù)措施，坡腳修砌有石砌擋土墻，擋墻高約2.5 m，近直立砌筑。擋土墻距坡腳房屋僅為1.5～3 m，坡腳小區(qū)地面高程一般約7.3 m。邊坡曾發(fā)生過(guò)巖塊崩塌墜落現(xiàn)象，威脅到坡腳住戶安全。見(jiàn)圖1～2。

圖1 邊坡地形示意圖

圖2 坡面巖石破碎、部分滾落

1.2 氣象水文

研究區(qū)屬南亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，氣候溫暖濕潤(rùn)，降雨量充沛，多年平均降雨量1 347.6 mm，歷年最大降雨量1 998.6 mm，最小降雨量747.2 mm。

1.3 地層巖性

邊坡表部覆蓋層為坡殘積土，坡體巖性為燕山早期侵入的花崗斑巖。巖體主要結(jié)構(gòu)面為節(jié)理裂隙，節(jié)理裂隙一般發(fā)育，結(jié)構(gòu)面結(jié)合程度差，巖體被切割成裂隙塊狀或中厚層狀結(jié)構(gòu)，巖體較破碎，為較軟巖，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅳ類(lèi)。

1.4 地質(zhì)構(gòu)造與地震

影響研究區(qū)場(chǎng)地的區(qū)域性斷裂主要為NW向和近SN向斷裂。NW向斷裂屬壓性、壓剪性斷裂構(gòu)造，總體走向北西320°，傾向北東，傾角70°～85°，斷裂帶由一系列壓性、壓剪性節(jié)理裂隙密集帶組成，巖石破碎，蝕變強(qiáng)烈。近SN向斷裂走向南北，傾向東，傾角60°～85°，斷裂帶巖石破碎，擠壓強(qiáng)烈，壓剪性節(jié)理發(fā)育，為壓性逆沖性質(zhì)[9]。

廈門(mén)島屬于閩東南沿海中新生代構(gòu)造活動(dòng)帶中的相對(duì)穩(wěn)定斷塊島嶼，區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較發(fā)育，但自第三紀(jì)以來(lái)構(gòu)造無(wú)明顯活動(dòng)跡象，屬構(gòu)造穩(wěn)定區(qū)[10]。近年來(lái)，廈門(mén)及周邊地區(qū)的微地震活動(dòng)較頻繁，但強(qiáng)度都很小。研究區(qū)斷裂自第四紀(jì)以來(lái)活動(dòng)逐漸減弱，現(xiàn)處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)，可不必考慮活動(dòng)性斷裂的影響。

2 工程地質(zhì)條件分析

2.1 坡體結(jié)構(gòu)特征

2.1.1 邊坡形態(tài)

邊坡屬巖質(zhì)邊坡，崩塌區(qū)平面上呈半圓弧狀，寬約50 m，總體朝向?yàn)槟蠔|。邊坡下部坡度總體稍緩，多為邊坡崩塌堆積物，坡度約15°～20°，邊坡中上部坡度較陡，一般約70°，坡面凹凸不平。坡面基巖裸露，巖塊較破碎，曾多次發(fā)生破碎巖塊墜落、沿坡面滾落，塊徑大小不一，最大可達(dá)1.0～2.0 m。

2.1.2 節(jié)理裂隙

坡體巖體節(jié)理裂隙較發(fā)育，坡面巖體以碎塊狀鑲嵌結(jié)構(gòu)為主，局部為大塊狀砌體結(jié)構(gòu)。邊坡受區(qū)域斷裂影響而形成的次一級(jí)節(jié)理、裂隙縱橫交錯(cuò)，較為發(fā)育，邊坡表面層節(jié)理裂隙由于爆破、開(kāi)挖應(yīng)力釋放等多呈閉合-微張狀，結(jié)構(gòu)面類(lèi)型為硬性結(jié)構(gòu)面，結(jié)合一般，裂面光滑平整，且多數(shù)節(jié)理裂隙呈閉合-微張狀，充填物很少，部分裂面附近風(fēng)化跡較重，有鐵質(zhì)浸染，但裂面沒(méi)有明顯泥化現(xiàn)象。

邊坡節(jié)理裂隙統(tǒng)計(jì)玫瑰花圖及傾角分布直方圖詳見(jiàn)圖3、圖4。

圖3 南段邊坡節(jié)理走向玫瑰花圖及傾角分布直方圖

圖4 北段邊坡節(jié)理走向玫瑰花圖及傾角分布直方圖

2.2 水文地質(zhì)條件

研究區(qū)地下水為第四系松散巖類(lèi)孔隙水和塊狀巖類(lèi)裂隙水兩類(lèi)。

第四系松散巖類(lèi)孔隙水含水層為坡積粉質(zhì)黏土，富水性貧乏，地下水類(lèi)型為潛水，其補(bǔ)給來(lái)源主要為大氣降水補(bǔ)給排泄條件良好。

塊狀巖類(lèi)裂隙水的含水層巖性主要為花崗斑巖，富水性及導(dǎo)水性受裂隙控制，具有明顯的區(qū)段性與方向性，富水性不均勻，總體屬弱-微透水，弱含水層。

野外調(diào)查時(shí)研究區(qū)地下水位埋藏較深，坡腳未見(jiàn)泉點(diǎn)及常年天然流水。根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)觀測(cè)資料推測(cè)，預(yù)計(jì)研究區(qū)范圍內(nèi)全年地下水位動(dòng)態(tài)變幅約2～3 m。

2.3 巖土體工程地質(zhì)特性

坡殘積粉質(zhì)黏土層：干燥狀態(tài)下多呈硬塑狀，含有少量碎石、塊石，黏性較好，干強(qiáng)度較高，屬于中壓縮性土。分布于邊坡頂部，厚度不大，整體自穩(wěn)性較好，僅靠近坡肩臨空面處可能存在局部土體溜滑現(xiàn)象。

中風(fēng)化花崗斑巖層：力學(xué)性質(zhì)良好，為硬質(zhì)巖，但巖體較破碎，節(jié)理發(fā)育，多數(shù)節(jié)理裂隙面光滑平整，延伸長(zhǎng)度大，結(jié)構(gòu)面結(jié)合程度一般。

2.4 場(chǎng)地地震效應(yīng)

根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50011-2010)，邊坡所在場(chǎng)區(qū)的抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.15 g，設(shè)計(jì)地震分組為第二組，設(shè)計(jì)特征周期值為0.30 s。

3 邊坡穩(wěn)定性分析與評(píng)價(jià)

3.1 影響邊坡穩(wěn)定性的各因素分析

3.1.1 邊坡的形態(tài)特征

邊坡高度較大，達(dá)20 m左右，坡度陡峭，坡面呈上陡下緩的折線型，邊坡中上部坡度多大于70°，坡面裸露，隨著坡度和高度的增大，邊坡的穩(wěn)定系數(shù)將逐漸降低。

邊坡開(kāi)挖時(shí)的卸荷、應(yīng)力釋放、爆破震動(dòng)等因素，會(huì)造成表層巖體的松動(dòng)、開(kāi)裂變形，在自身重力作用下出現(xiàn)向坡外臨空面的位移變形。

由于人工爆破，南段邊坡中上部個(gè)別巖石已松動(dòng)，疊壘在坡面凸出巖石上，形成危巖體，局部對(duì)邊坡的穩(wěn)定性不利。

3.1.2 巖性特征

粉質(zhì)黏土厚度較薄，分布于邊坡頂部，自穩(wěn)性較好。

坡體中風(fēng)化花崗斑巖，塊狀構(gòu)造，巖石較堅(jiān)硬，但受構(gòu)造與人為爆破影響，節(jié)理裂隙發(fā)育，易產(chǎn)生崩塌落石災(zāi)害。

3.1.3 巖體結(jié)構(gòu)特征

南段邊坡：根據(jù)南西側(cè)邊坡26條節(jié)理的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，該側(cè)邊坡優(yōu)勢(shì)節(jié)理有5組，產(chǎn)狀分別為：L1：(傾向) 60°∠87°(傾角)，L2：115°∠36°，L3：115°∠87°，L4：70°∠79°和L5：255°∠80°。

北段邊坡：根據(jù)北側(cè)邊坡55條節(jié)理的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，該側(cè)邊坡優(yōu)勢(shì)節(jié)理有6組，產(chǎn)狀分別為：L1：110°∠34°，L2：110°∠64°，L3：170°∠79°，L4：250°∠88°，L5：115°∠60°和L6：160°∠68°。

坡體巖石節(jié)理裂隙發(fā)育，裂隙面中的充填物泥化不嚴(yán)重，膠結(jié)一般，節(jié)理面的力學(xué)性質(zhì)較一般，因此巖體中節(jié)理裂隙及其與邊坡坡面(臨空面)的相互組合關(guān)系是控制邊坡危巖體穩(wěn)定性的最關(guān)鍵因素。

3.1.4 降雨

研究區(qū)屬南亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，雨季歷時(shí)長(zhǎng)，多臺(tái)風(fēng)暴雨。雨季期間降雨充沛，加之坡面巖石裸露，大氣降水直接進(jìn)入巖體裂隙結(jié)構(gòu)面，一方面對(duì)結(jié)構(gòu)面起潤(rùn)滑作用，造成了結(jié)構(gòu)面摩阻力的降低；另一方面，增加了巖體裂隙結(jié)構(gòu)面間的孔隙水壓力，增加了巖石的下滑力，對(duì)邊坡危巖體的穩(wěn)定性造成了不利影響。

3.1.5 地震及人為震動(dòng)

地震及人為的爆破作業(yè)震動(dòng)都可能使危巖體受到橫向作用力而產(chǎn)生崩塌。邊坡在地震時(shí)可能發(fā)生坡體巖石崩塌地質(zhì)災(zāi)害，屬于地震危險(xiǎn)地段。

綜上分析，巖體結(jié)構(gòu)特征因素是影響本邊坡危巖體穩(wěn)定的最關(guān)鍵因素。

3.2 邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

本邊坡巖體的穩(wěn)定性主要取決于結(jié)構(gòu)面與坡面的組合關(guān)系，采用赤平投影法對(duì)各坡段的穩(wěn)定性進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。

3.2.1 南段邊坡

坡面(編號(hào)P)產(chǎn)狀為(傾向)65°∠70°(傾角)，從赤平投影圖(圖5)可見(jiàn)：L4與L1、L2、L3節(jié)理所構(gòu)成的三面柱體潛在傾倒式崩塌的可能；L4節(jié)理和L5節(jié)理所構(gòu)成的楔形巖體潛在滑塌失穩(wěn)的可能；L1節(jié)理與L2、L3、L4、L5節(jié)理所構(gòu)成的三面柱體潛在傾倒式崩塌的可能。

圖5 南段邊坡赤平投影圖

圖6 北段邊坡赤平投影圖

3.2.2 北段邊坡

坡面(編號(hào)P)產(chǎn)狀為210°∠70°，從赤平投影圖(圖6)，可見(jiàn)：L4節(jié)理與L3、L6節(jié)理所構(gòu)成的三面柱體潛在傾倒式崩塌的可能；L6節(jié)理與L2、L5節(jié)理所構(gòu)成的三面柱體潛在傾倒式崩塌的可能；L4節(jié)理和L1、L2、L5節(jié)理所構(gòu)成的不穩(wěn)定楔形巖體潛在失穩(wěn)的可能。

綜上分析，邊坡失穩(wěn)破壞的形式是以多條結(jié)構(gòu)面和邊坡臨空面組合切割而成的不穩(wěn)定巖塊，沿結(jié)構(gòu)面出現(xiàn)失穩(wěn)造成崩塌落石，失穩(wěn)的模式主要為沿著外傾較緩結(jié)構(gòu)面的滑塌式墜落和沿外傾高陡結(jié)構(gòu)面的傾倒式墜落。

4 落石運(yùn)動(dòng)路徑模擬

4.1 計(jì)算剖面的選取

為全面考慮邊坡防護(hù)擋墻設(shè)置的合理性，根據(jù)邊坡與坡腳建筑物的距離關(guān)系，選擇3條剖面1-1′、2-2′、3-3′進(jìn)行模擬計(jì)算，剖面分布位置見(jiàn)圖1，坡面形態(tài)見(jiàn)圖7～9。

圖7 1-1′剖面示意圖

圖8 2-2′剖面示意圖

圖9 3-3′剖面示意圖

4.2 計(jì)算參數(shù)的選取

通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)少量落石試驗(yàn)運(yùn)動(dòng)結(jié)果的反演擬合，并結(jié)合前人的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，根據(jù)坡面巖性(材質(zhì))的不同，分別對(duì)各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行賦值，見(jiàn)表1。

由于落石失穩(wěn)前的位移為長(zhǎng)期積累的過(guò)程，其初始速度一般較小，在運(yùn)用軟件進(jìn)行計(jì)算時(shí)，不考慮隨機(jī)因素的影響，將落石的初始狀態(tài)進(jìn)行適當(dāng)?shù)馁x值，見(jiàn)表2，并假定當(dāng)速度≤0.01 m/s時(shí)，認(rèn)為落石停止運(yùn)動(dòng)。

表1 落石運(yùn)動(dòng)參數(shù)表

表2 落石初始狀態(tài)參數(shù)表

4.3 落石運(yùn)動(dòng)模擬計(jì)算

根據(jù)坡面模型，將坡頂巖石裸露并且破碎的坡段設(shè)定為落石帶，擬定落石數(shù)量為50個(gè)進(jìn)行計(jì)算分析。為便于重復(fù)分析研究，落石隨機(jī)數(shù)的生成采用偽隨機(jī)的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生方式。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)巖石破碎情況，1-1′、2-2′剖面落石質(zhì)量按100 kg，3-3′剖面落石質(zhì)量按10 kg進(jìn)行模擬計(jì)算。

4.3.1 1-1′剖面分析

隨機(jī)生成的50個(gè)落石的運(yùn)動(dòng)軌跡、落石運(yùn)動(dòng)終點(diǎn)分布位置、落石彈跳包絡(luò)線見(jiàn)圖10～12。

圖10 1-1′剖面落石運(yùn)動(dòng)軌跡圖

圖11 1-1′剖面落石運(yùn)動(dòng)終點(diǎn)分布位置圖

圖12 1-1′剖面落石彈跳距坡面高度包絡(luò)線圖

落石彈跳后與坡面垂直距離最高為4.22 m，最高點(diǎn)處位于邊坡下半段(堅(jiān)硬緩坡段)的中部(X坐標(biāo)19.50～19.75 m處)。

從以上運(yùn)動(dòng)軌跡圖和彈跳高度包絡(luò)線圖可見(jiàn)，坡腳落石平臺(tái)段(F-G段，X軸坐標(biāo)值為23.74～26.50 m)，為擋石墻最佳的修筑位置，該范圍內(nèi)落石彈跳高度分布見(jiàn)表3。

表3 1-1′剖面坡腳落石平臺(tái)段(X=23.75～26.50 m)

從總動(dòng)能包絡(luò)線圖(圖13)可見(jiàn)，100 kg質(zhì)量的落石下落過(guò)程中產(chǎn)生的最大總動(dòng)能為12 023 J，位于坡腳落石平臺(tái)段(X坐標(biāo)26.00 m處)，而后總動(dòng)能值發(fā)生較大的衰減，由最高值迅速衰減至7 410 J(X坐標(biāo)26.25 m處)，見(jiàn)表4。

圖13 1-1′剖面落石總動(dòng)能包絡(luò)線圖

4.3.2 2-2′剖面分析

隨機(jī)生成的50個(gè)落石的運(yùn)動(dòng)軌跡、落石運(yùn)動(dòng)終點(diǎn)分布位置見(jiàn)圖14、圖15。

圖14 2-2′剖面落石運(yùn)動(dòng)軌跡圖

圖15 2-2′剖面落石運(yùn)動(dòng)終點(diǎn)分布位置圖

落石彈跳后與坡面垂直距離最大值為2.66 m，最高點(diǎn)處位于邊坡落石平臺(tái)段起點(diǎn)H點(diǎn)附近；從落石平臺(tái)中段(X=28.70 m)起，彈跳高度趨于平緩，為0.37～0.44 m，見(jiàn)圖16，表5。

從總動(dòng)能包絡(luò)線圖(圖17)可見(jiàn)，100 kg質(zhì)量的落石下落過(guò)程中產(chǎn)生的最大總動(dòng)能為6 597 J，位于邊坡中段第二塊石堆積區(qū)(X坐標(biāo)21.20 m處)。落石平臺(tái)段的前半段，總動(dòng)能仍然較高，后半段(X=29.00 m起)總動(dòng)能值迅速衰減至2 700 J左右，見(jiàn)表6。

圖16 2-2′剖面落石彈跳距坡面高度包絡(luò)線圖

圖17 2-2′剖面落石總動(dòng)能包絡(luò)線圖

4.3.3 3-3′剖面分析

隨機(jī)生成的50個(gè)落石的運(yùn)動(dòng)軌跡見(jiàn)圖18。

圖18 3-3′剖面落石運(yùn)動(dòng)軌跡圖

從以上模擬生成的運(yùn)動(dòng)軌跡圖可見(jiàn)，落石從BC段不同部位失穩(wěn)下落后，沿CD段滾落，至D點(diǎn)時(shí)發(fā)生輕微彈跳(彈跳最大高度為0.16 m)后滾動(dòng)，并最終全部停留于坡腳落石平臺(tái)段(D-E段)，最遠(yuǎn)停留點(diǎn)為X=12.66 m。落石運(yùn)動(dòng)終點(diǎn)分布位置及彈跳高度包絡(luò)線見(jiàn)圖19、圖20，表7。

圖19 3-3′剖面落石運(yùn)動(dòng)終點(diǎn)分布位置圖

圖20 3-3′剖面落石彈跳距坡面高度包絡(luò)線圖

X坐標(biāo)位置/m彈跳高度/mX坐標(biāo)位置/m彈跳高度/mX坐標(biāo)位置/m彈跳高度/m9.5026010.9413912.38329.7914011.2311612.67010.0813311.5211812.96010.3613111.816413.25010.6513312.104613.540

圖21 3-3′剖面落石總動(dòng)能包絡(luò)線圖

從落石總動(dòng)能包絡(luò)線圖(圖21)可見(jiàn)，10 kg質(zhì)量的落石沿該邊坡下落過(guò)程中產(chǎn)生的最大總動(dòng)能為260 J左右，位于邊坡C-D段X坐標(biāo)為7.48 m和9.50 m處。在D端點(diǎn)附近總動(dòng)能值迅速衰減至140 J，并經(jīng)小幅跳躍后再次迅速衰減，最終于12.67 m處停止，見(jiàn)表8。

5 高陡邊坡崩塌落石治理方案比選

地質(zhì)災(zāi)害治理工作應(yīng)貫徹“以防為主，防治結(jié)合”的基本原則，因地制宜，針對(duì)不同規(guī)模、破壞后果、治理難度、經(jīng)濟(jì)效益等諸多方面進(jìn)行綜合考慮。

表8 3-3′剖面坡腳落石平臺(tái)段落石總動(dòng)能分布表

5.1 防治方案比選

崩塌落石的防治方式，總體上可概括為主動(dòng)防護(hù)和被動(dòng)防護(hù)兩大類(lèi)。

考慮到坡腳即為居民小區(qū)，應(yīng)按永久性邊坡來(lái)考慮防治方案的選擇，既要技術(shù)可行、安全可靠，又要經(jīng)濟(jì)合理、環(huán)保實(shí)用。在對(duì)坡體工程地質(zhì)條件、危巖體分布特征、失穩(wěn)模式以及落石運(yùn)動(dòng)方式與軌跡綜合的分析基礎(chǔ)上，結(jié)合場(chǎng)地環(huán)境條件，對(duì)以下兩種可選方案進(jìn)行綜合比選，詳見(jiàn)表9。

鑒于邊坡崩塌落石規(guī)模較小，坡腳空間相對(duì)較大具備足夠的空間堆積落石，坡腳平臺(tái)處與住戶房屋建筑之間有一定的緩沖距離；同時(shí)，方案二防護(hù)費(fèi)用投資較少，且施工對(duì)邊坡山體植被破壞小。因此，建議采用方案二。

5.2 防護(hù)工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

依據(jù)落石運(yùn)動(dòng)模擬的分析結(jié)果，確定采用高度為2.0 m的懸臂鋼筋混凝土墻做為攔石擋墻(位置見(jiàn)圖22)，修筑于坡腳落石平臺(tái)的靠外側(cè)邊緣或近邊緣，基礎(chǔ)采用人工挖孔樁加巖石抗拔錨桿以防傾覆與滑移；同時(shí)，在落石平臺(tái)內(nèi)種植高大喬木和套種灌木起共同防護(hù)作用。

5.3 防治經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比分析

若采用方案一，初步預(yù)估費(fèi)用約需250～300萬(wàn)元，而采用方案二，最終費(fèi)用僅為90萬(wàn)元，節(jié)約了150～200萬(wàn)元。經(jīng)濟(jì)性可觀，在同樣防護(hù)效果的情況下節(jié)約了資金投入，且后續(xù)無(wú)須維護(hù)。

通過(guò)分析，所選方案技術(shù)可行、節(jié)約環(huán)保、施工周期短，是一項(xiàng)合理有效的最佳方案。

6 結(jié)論

(1) 在野外詳細(xì)調(diào)查、穩(wěn)定性綜合分析評(píng)價(jià)以及少量的現(xiàn)場(chǎng)模擬試驗(yàn)基礎(chǔ)上，采用RocFall軟件對(duì)落石的運(yùn)動(dòng)路徑(包括運(yùn)動(dòng)軌跡、彈跳高度、沖擊能量等)進(jìn)行數(shù)值模擬，對(duì)崩塌落石的防治具有較好的指導(dǎo)作用。

(2) 雙獅南里邊坡巖體的穩(wěn)定性主要受節(jié)理裂隙的產(chǎn)狀及組合所控制，受結(jié)構(gòu)面影響存在外傾楔形巖體，形成潛在崩塌落石危巖體；而危巖體失穩(wěn)的模式主要是滑塌式墜落和傾倒式墜落。

圖22 坡腳攔石擋墻設(shè)置位置示意圖

(3) 對(duì)于該邊坡落石的防治，在貫徹“以防為主，防治結(jié)合”基本原則基礎(chǔ)上，因地制宜，結(jié)合場(chǎng)地環(huán)境條件，提出了“坡腳修砌攔石墻+種植樹(shù)木+坡面危巖體嵌補(bǔ)”的防治方案，技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)環(huán)保、施工周期短，既防范了地質(zhì)災(zāi)害，又避免了過(guò)度治理，是一項(xiàng)合理有效的最佳方案。