桂林象山公园危岩崩塌地质灾害调查评价

张莉　谌雨欣　袁锦凤　陶俊文　欧诚

摘 要：危岩是指位于悬崖或陡坡上，被岩体结构面切割，在重力、地震、裂隙水压力等诱发因素作用下稳定性较差的岩石块体。危岩崩塌是一种常见地质灾害现象，会造成重大危害，危及人民生命财产安全。本文以桂林象山公园危岩治理工程为例，使用定性评价分析法与定量评价分析法分析危岩稳定性，重点研究危岩综合治理技术。

关键词：危岩;地质灾害;危岩崩塌

中图分类号：P642.2文献标识码：A文章编号：1003-5168（2021）11-0127-04

Evaluation on Investigation of Geological Disasters of

Perilous Rock Collapse in Xiangshan Park of Guilin

ZHANG Li CHEN Yuxin YUAN Jinfeng TAO Junwen OU Cheng

（Bowen School of Management， Guilin University of Technology，Guilin Guangxi 541004）

Abstract： Perilous rock refers to a rock block that is located on a cliff or a steep slope， is cut by the structural surface of the rock mass， and has poor stability under the action of inducing factors such as gravity， earthquake， and fissure water pressure. Perilous rock collapse is a common phenomenon of geological disasters， which can cause major harm and endanger the safety of people's lives and property. This papertook Guilin Xiangshan Park perilous rock treatment project as an example， used qualitative evaluation analysis method and quantitative evaluation analysis method to analyze the stability of perilous rock， and focused on the comprehensive treatment technology of perilous rock.

Keywords： perilous rock;geological disasters;rock collapse

桂林市象鼻山原名漓山，是国家AAAAA级旅游景区，位于广西壮族自治区桂林市内桃花江与漓江汇流处，其因酷似一只站在江边伸鼻豪饮漓江甘泉的巨象而得名。目前，山体之上危岩处于基本稳定状态，但在暴雨、昼夜温差、植被根劈、地震等不利因素综合影响下，危岩体极可能失稳滚落[1-3]，对游客的生命财产安全构成威胁。本文通过对危岩的稳定性和防治方法两方面进行研究，依据危岩破坏模式将危岩分为坠落式危岩、倾倒式危岩、滑移式危岩;通过对各个破坏模式的分析，阐述不同破坏模式的形成机理并给出判别条件;确定不同模式下危巖的稳定性计算公式，分析危岩的稳定性;根据计算结果，对危岩灾害性、地质灾害体发展变化趋势进行预测;与已有工程经验进行类比，结合实际环境，针对不稳定危岩体提出防治建议。

1 危岩区地形地貌

危岩勘查区地貌为孤峰平原地貌，该地貌单元组成山体的岩石为纯碳酸盐岩，岩溶强烈发育。危岩所在山体分别位于象鼻处、上山道路旁、半山腰处，山坡较陡，地形坡度一般为60°～90°，象山山顶标高为220.0 m，象鼻处高程为158.0～163.0 m，相对高差为4～7 m，半山腰处高程为195.0～196.2 m，相对高差为1.2 m。危岩点所在坡面坡度整体呈下缓上陡特征，坡顶局部为陡崖;山体植被发育良好，以灌木刺丛为主，山体通视较差。

2 危岩体基本特征

经现场实地调查，危岩勘查区共发现6处危岩体（群），总体积为408.28 m3，WY1～WY6危岩体分布于象山山体之上，分布高程介于158.0～196.2 m。其中，WY3、WY6已做防护，WY1、WY2、WY4、WY5为调查人员现场勘查出的新增危岩体。各危岩主要分布于山体陡崖、陡崖顶部边缘、斜坡等处，其受岩性、结构面、微地貌特征控制，单体形状不一，规模大小不等。其中，五处为倾倒式，一处为滑移式。

3 地质灾害的影响评价

3.1 赤平投影分析

根据现场调查及区域地质资料，危岩区为泥盆系上统融县组（[D3r]）灰岩，出现中～微风化，呈深灰～灰白色和中～厚层状，岩石质坚性脆，溶蚀裂隙发育，多充填植物根支或黏性土，坡面岩体破碎。危岩所处山体受构造影响及风化、溶蚀切割作用，岩层产状320°∠5°，主要发育6组节理裂隙：J1产状275°∠52°，发育密度为1～2条/m，张开宽度为3～7 cm，延伸长度为0.5～1.8 m，切割深度为5～15 cm;J2产状81°∠86°，发育密度为2～3条/m，延伸长度为0.2～1.2 m，切割深度为0.5～5 cm;J3产状150°∠76°，发育密度为1～2条/m，延伸长度为0.5～2.3 m，切割深度为2～18 cm;J4产状30°∠80°，发育密度为2～3条/m，延伸长度为0.3～1.1 m，切割深度为1～24 cm;J5产状296°∠74°，发育密度为2～3条/m，延伸长度为0.3～1.3 m，切割深度为5～23 cm;J6产状220°∠18°，发育密度为3～6条/m，延伸长度为0.3～1.9 m，切割深度为2～16 cm;上述6组节理裂隙小部分充填植物支根，局部甚至形成贯通裂隙。

根据赤平投影分析得出，WY1危岩体被优势节理（结构面）切割，形成三维切割体，处于不稳定状态;WY3危岩体被优势节理（结构面）切割，形成三维切割体，处于不稳定状态;WY4危岩体被优势节理（结构面）切割，形成三维切割体，处于不稳定状态;WY5危岩体被优势节理（结构面）切割，形成三维切割体，处于不稳定状态;WY6危岩体被优势节理（结构面）切割，形成三维切割体，处于不稳定状态。

WY2危岩群由上部崩塌后堆积在山体凹槽处的危岩单体组成，数量为3～5块，各危岩单体呈长方体、块状及不规则状。现危岩群零乱堆积，紧靠危岩单体之间咬合力、摩擦力、上部1棵树支撑力维持危岩群自身平衡，而且人们可以看到上部那棵树的部分根系，危岩单体之间可见树叶及杂物充填，后部灌木根系发达，呈不断膨胀之势，对危岩群的稳定性极其不利。危岩群长期处于雨水冲刷、风化、溶蚀等不利因素影响之下，强降雨不断冲刷，将导致危岩单体之间的黏土随雨水流失，危岩单体之间接触面不断减少，危岩体之间摩擦力随之减小，上部树木不断腐朽，支撑力将不断减小，久而久之，危岩群将发生整体倾倒式失稳现象。

3.2 定量评价

3.2.1 计算参数的确定。危岩体（群）的稳定性受多种因素制约，其稳定性计算涉及较多参数和复杂的边界条件[4-6]，而准确参数的获得和边界条件的完全查明非常困难。为了深刻认识区内危岩的稳定性，适应危岩整治的需要，本研究选择部分典型危岩崩塌类型进行稳定性计算分析。由于危岩体（群）的稳定性评价目前尚无较为合理的定量方法，为评测危岩体的稳定情况，根据危岩的受力情况和可能破坏形式，笔者通过实地勘查，依据桂林市地方标准《地质灾害防治工程勘察规范》（DB 50/143—2003）所提供的方法理论来确定。

结合危岩所处的环境、影响因素及变形机制，本研究将危岩稳定性计算划分为三种工况：天然工况（工况Ⅰ）、暴雨工况（工况Ⅱ）、地震+暴雨工况（工况Ⅲ）。

计算参数如表1、表2所示。根据相关计算公式，本研究对危岩体稳定性进行计算分析。计算参数的选择考虑裂隙的贯通程度、裂隙的填充程度及裂隙的结合情况，岩体力学性质根据母岩岩石的力学性质并按《地质灾害防治工程勘察规范》（DB50/143—2003）的要求进行折减，岩石各参数乘以折减系数[ζ]，即可得岩体力学参数。对于折减系数，弹性模量取0.66，抗压强度取0.33，抗拉强度取0.2，抗剪指标[c]值（黏聚力）取0.2，[φ]值（内摩擦角）取0.85。其中，WY1危岩体与母岩粘接，裂隙发育，局部贯通，结合性良好;WY2危岩单体之间黏土充填，岩体破碎，粘接性差，结合性差;WY3危岩体与母岩粘接，裂隙发育，局部贯通，岩体破碎，结合性差;WY4危岩体大部分与基岩面接触，局部贯通;WY5危岩体大部分与基岩面接触，局部破碎;WY6危岩体大部分与基岩面接触，局部贯通。

3.2.2 计算结果。危岩稳定性计算采用三种工况，即工况Ⅰ（天然状态）、工况Ⅱ（暴雨状态）、工况Ⅲ（地震+暴雨状态）。本研究采用上述计算方法，结合岩体稳定程度等级划分标准（见表3），对6处危岩体进行稳定性评价，其计算结果表4、表5所示。

表4、表5计算结果显示，WY1～WY6危岩体（群）在天然工况下均处于基本稳定状态，在暴雨工况、地震+暴雨工况下处于欠稳定状态。

4 危岩稳定性综合评价

根据实地勘察，并结合已发生的崩塌破坏现象分析，象山危岩体（群）位于桂林市象山公园内，危岩体呈高耸突兀之势，组成危岩的岩性为硬脆的灰岩，岩体比较破碎，当地昼夜温差较大，植被根系发达，根劈作用强，溶蚀风化作用较强，而且岩溶较发育，易形成溶蚀裂隙和風化裂隙，裂缝切割较深，裂隙较为密集。受裂隙切割岩体比较破碎，危岩体稳定性差。计算结果表明，WY1～WY6危岩体（群）在天然状态下均处于基本稳定状态，在暴雨、地震状态下处于欠稳定状态。危岩体（群）在暴雨、地震、根劈、温差变化等不利因素长期作用下极有可能发生崩塌，将直接威胁游客的生命财产安全。因此，必须采取积极有效的加固工程措施，防患于未然。

参考文献：

[1]陈洪凯，董平，唐红梅.危岩崩塌灾害研究现状与趋势[J].重庆师范大学学报（自然科学版），2015（6）：53-60.

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