铜仁市碧江区山水御园危岩体地质特征现状分析及治理方案探讨

舒 黔

(贵州省地质矿产勘查开发局103地质大队，贵州 铜仁 554300)

0 引 言

危岩体的形成主要是受地貌特征、水动力特性、地层变化等因素耦合异变的结果。山水御园建设项目是铜仁市京黔房地产开发有限公司开发建设的集商业、住宅、商务酒店为一体的综合性小区，该区位于架梁山山脚下，东向、西向和南向均为架梁山山体，北向与铜仁城市快速干道相邻，东向与睿力集团用地相邻。在场地东部斜坡陡崖处发现2个危岩体，危岩体总方量约250 m3，严重威胁下方拟建场地的施工人员以及未来的住户生命及财产。该文对场地东部斜坡陡崖处发现2个危岩体的地质特征进行研究，寻找其治理方案，为日后对该危岩体的治理工作提供理论依据。

1 区域地质背景

研究区位于扬子陆块-江南复合造山带-黔南凹陷-铜仁复式褶皱变形区，出露地层有青白口系梵净山群、板溪群、下江群、南华系、震旦系、寒武系、奥陶系、志留系、泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系、白垩系、新近系及第四系，分布最广的是寒武系。构造主要为北东向、北东东、近南北向三组构造。总体而言，区内构造发育，岩石破碎，岩体节理裂隙非常发育，导致区内的地质灾害发生频繁。

2 研究区地质背景

2.1 地层特征

区内地层主要发育第四系(Q4)、寒武系中统高台组(∈2g)地层：

第四系(Q4)：主要为残坡积层，岩性为土黄色粘土、含少量碎石土，结构松散～稍密，可塑，含少量有机质、植物根系，主要分布在斜坡冲沟及斜坡坡脚处。

寒武系中统高台组(∈2g)：岩性主要为灰白色中厚层状-块状白云岩，产状5°∠10°，出露岩体节理较发育，局部出露岩体较破碎，工程力学性质较差。主要在坡脚开挖处及斜坡中、后缘分布。

2.2 构造特征

研究区及附近构造发育，出露构造主要为北北东向断裂构造(如图1)。断裂构造以雁列式断裂排列，断层长度大约10～20 km，断距200～60 m，倾角65°，断层附近节理裂隙发育，岩石比较破碎，方解石脉发育。

图1 研究区位置及构造简图Fig.1 Location and structure of the study area

2.3 水文地质条件

研究区地处云贵高原山区冷暖气流的交汇地带，属亚热带季风湿润气候。据铜仁地区气象局降雨资料统计，全市年降雨量1 646.9～1 008.2 mm。雨季降雨量累计1 045.3 mm，枯水期降雨量累计为220.2 mm。境内24 h最大降雨量为251.0 mm(1995年7月1日)，12 h最大降雨量为172.8 mm；6 h最大降雨量为139.0 mm，1 h最大降雨量为55.2 mm。其中最大降雨量>100 mm的出现频率约为23 %，>80 mm的出现频率约为38 %，>50 mm的出现频率约为42 %。现场调查时，研究区内发育一条由北东至南西向流经的小溪，区内接受大气降水补给后，以面流形式流向区内的溪流。

2.4 地形地貌

研究区属中低山地形，溶蚀沟谷斜坡地貌，整体地势南高北低，拟建场大致呈东西带状分布于斜坡坡脚，背靠南侧山体。研究区地形起伏大，区内最高位于东部场地的斜坡坡顶，海拔459.6 m，最低点位于场地东端，海拔312.0 m，相对高差约147.6 m。

2.5 岩溶发育特征

现场踏勘(调查)了解，在研究区内基岩主要为寒武系中统高台组(∈2g)白云岩，属于碳酸岩类，为可溶岩石。踏勘时在拟建场地地表周围斜坡未发现有岩溶塌陷、岩溶漏斗、落水洞及溶洞等岩溶发育迹象，但拟建场地深部有存在隐伏岩溶洞穴发育的可能性。

2.6 人类工程活动对地质环境的影响

评估范围内人类工程活动主要为修建公路、房屋建设等，建设过程中有大切填方工程活动，人类工程活动对原地质环境造成的影响较强烈。

3 研究区危岩体现状

经现场调查，在拟建场地东部斜坡陡崖处发现2个危岩体，见图2。

图2 陡崖处的2个危岩体Fig.2 Two dangerous rock masses on the steep cliff

1#危岩体：岩体岩性为白云岩，节理裂隙发育，已形成孤立危岩体，卸荷裂隙深约12 m，该危岩体宽3.5、高约15 m、厚约2.5 m，方量约120 m3。崩塌灾害发育程度强、危害程度大，在降雨、风化、开挖震动的情况下可能引发崩塌地质灾害，对建设项目施工人员遭受崩塌地质灾害的可能性大，危险性大。

2#危岩体：该处位于6#商业楼及5#商业楼交界背后斜坡陡崖处，岩体岩性为白云岩，节理裂隙发育，未见明显卸荷裂隙，该危岩体宽5.5、高约10 m、厚约2.5 m，方量约130 m3。崩塌灾害发育程度中等、危害程度大，在降雨、风化、开挖震动的情况下可能引发崩塌地质灾害，对建设项目施工人员遭受崩塌地质灾害的可能性中等，危险性大等。

4 危岩体成因分析

研究区危岩体主要有两种破坏形式作用而形式：楔形体失稳破坏、单滑面失稳破坏。起初岩石受多组不同产状的结构面相互组合切割而形成不同方向的节理裂隙，节理裂隙受后期的风化剥蚀作用逐渐发育，最后形成较大裂缝而岩体形成独立危岩体。随后部分危岩体因自身重力作用开始失稳，节理裂缝面继续发育，最终切穿危岩体底部而形成滑面。

5 治理方案

危岩落石防治技术措施可分为两大类别：主动防护技术体系和被动防护技术体系。本处采取综合主动防护体系措施进行治理。同时考虑到危岩体体积较大，岩体垮落会对工程运行期造成较大威胁，对该危岩体建议全部挖除。

5.1 索道运输方案

为了解决因边坡高陡原因造成的施工难度大问题，结合地形特点后最终决定采用索道施工技术进行危岩体处理。该工程共布置了2条运输索道，考虑设计运载量为2 t。索道在空间布置上应尽量靠近危岩体施工区域，通过索道负责材料和施工机械的运输任务。

5.2 爆破开挖方案

在对危岩体进行爆破清除施工中，主要采取浅孔爆破和深孔爆破两种方式。在浅孔爆破时要注意，爆破过程中容易引起飞石，应避免爆破飞石造成恶性结果。在深孔爆破中要减少由爆破冲击产生的次生危岩。

5.3 修建档墙

由于危岩体周边的陡坎岩石比较破碎，其陡坎附近的破碎岩石可能在后期的地质作用再次变成危岩体，所以应在陡坎底部修建挡墙，防止较小的破碎岩体向下滚落时直接滚入拟建项目区场内。

5.4 修建截水沟

为防止山体上的雨水对陡坎后延的裂缝进行冲刷破坏，加剧破碎岩石的变形进程而再次形成危岩体，应在陡坎后延修1条截水沟。

6 结 语

根据研究区区域地质背景、区内危岩体地质特征、水文地质条件、地形地貌、岩溶发育特征，人类工程活动对地质环境的影响等方面对危岩体进行分析，寻找原因，提出索道运输、爆破开挖、修建档墙、修建截水沟等治理方案。