危岩地质灾害防治工程设计研究

摘 要： 自2002年以来，鹅山共发生4次岩崩，这些岩崩多发生在夜晚或大雨后，鹅山公园的游览设施、建筑物遭受严重破坏。本文在充分收集和分析已有资料的基础上，通过合理的勘查手段，查明柳州市鹅山危岩的数量、分布范围、规模、形成破坏机制及其发展演化趋势，评价其稳定性和危害性，提出对危岩的安全可靠、技术可行、经济合理的防治措施与建议，为设计工程治理施工图提供必要的地质依据。

关键词： 危岩； 地质灾害； 防治工程； 设计流程

柳州市鹅山危岩位于柳州市西部闹市区鹅山公园内，四周为商业中心、住宅区、重要的电力设施、学校和交通要道等，鹅山山脚四周分布大大小小的居民点，常住人口近万人，总资产超过5亿元。鹅山频发的危岩崩塌地质灾害，引起了柳州市政府、市国土资源局、市园林局、市建设委员会等多部门的重视，多次对鹅山开展大量的地质灾害基础调查和地质灾害应急治理工作。近年来，柳州市各级人民政府为解决这项隐患做了很多的努力和尝试，组织专人定期对山体巡视，发现危岩及时清理，但由于鹅山山体山高坡陡，危岩点多面广，每年实施的应急抢险工程只是对已经发生灾害的地段采取局部减灾避险措施，无法从根本上彻底解决鹅山公园的危岩地质灾害隐患问题，因此，对鹅山危岩地质灾害尽快采取有效防治措施，十分紧迫而必要。

1. 柳州市鹅山危岩崩塌危害程度

历史上鹅山曾发生过大规模岩崩，数万立方的危岩从山顶崩塌而下，目前在鹅山山麓堆积的数万立方米乱石即为古岩崩证据。自2002年以来，鹅山共发生4次岩崩，这些岩崩多发生在夜晚或大雨后，山上游人较少，故未造成人员伤亡，但鹅山公园的游览设施、建筑物多次遭受严重破坏。

2004年6月16日23时许，鹅山北坡发生岩崩地质灾害，一块体积约0.45m3的岩块从近40m高的陡坡上崩塌而下，砸中柳州铁路局（现南宁铁路局）8区22栋5单元的一居民杂房（平顶），所幸无人员伤亡，但造成了该杂房平顶楼面被砸穿及围墙局部受损，直接经济损失约0.1万元（图1）。

2008年3月30日山体北西坡陡崖标高240m处，宽约12m，高约6m，厚1.5m～2m，总体积约110m3的危岩向下崩落并解体，其中一块体积约1.8m3的岩块砸中柳州铁路局机电厂美食城的围墙，并砸穿直径约1.3m的洞。本次岩崩未造成人员伤亡，但造成直接经济损失约0.2万元。

图1 2004年岩崩剖面图

2. 柳州市鹅山危岩防治工程项目的必要性与紧迫性

2.1 地质灾害分布位置、规模、范围

柳州市鹅山危岩位于柳州火车南站西侧鹅山公园内大鹅山、小鹅山山体上，大鹅山最高峰顶高程约为302.0m，坡脚高程约为97.0m，相对高差约为205.0m；小鹅山最高峰顶高程约为155m，坡脚高程约为94.0m，相对高差约为61.0m。经现场实地调查及访问，共有危岩个体88处，总体积20371.0m3。

2.2 主要危及对象及破坏后造成损失估算

据现场调查及访问统计，鹅山山脚四周分布大大小小的居民点，常住人口近万人，且四周为商业中心、住宅区、重要的电力设施、学校和交通要道等，总资产超过5亿元。柳州火车南站距鹅山直线距离约200m。枝柳、湘桂、黔桂线在此交汇，而湘桂复线的高铁线路也将从此处通过。此外鹅山公园是柳州市的著名游览休闲胜地，如今已建设为开放式公园，每天都有附近居民到鹅山公园进行体育锻炼，加上山势高陡，一旦发生危岩崩塌，将会造成巨大经济损失和严重的社会影响，后果不堪设想。

3. 柳州市鹅山危岩形成机制

3.1 岩体特征演异阶段

危岩体地貌属陡崖或坡度较大的陡坡，岩体内的自重应力迫使临空面周围岩體发生卸荷作用，临空周围主应力迹线发生明显偏转，在其附近产生应力集中带，临空面趾部附近形成最大剪力增高带，而产生与坡面平行的拉裂面；坡缘附近形成张力带，岩体被拉裂，形成与坡面近于平行的拉裂面。由于卸荷作用，坡体向临空方向回弹，使岩体原有构造陡倾裂隙进一步加深加大，形成卸荷裂隙带。

3.2 岩体的时效变形破坏阶段

卸荷裂隙的形成为其进入时效变形破坏创造了条件，受风化、震动、降水等作用，岩体在雨水的作用下风化，岩体被切割成分离的块体。岩体在自重作用下向临空方向产生进一步变形，陡倾裂隙进一步拉裂扩张，形成危岩体。

3.3 岩体破坏阶段

危岩形成后，在降雨、震动、根劈等外动力因素作用下，可出现滑塌、倾倒、坠落等失稳破坏。

4. 柳州市鹅山危岩防治工程具体措施

4.1 静态爆破

对危岩采用自上而下台阶法静态爆破，在实施爆破前，先搭架子平台，对危岩采取钢绳捆绑、挂网及加密竹跳板等安全防护措施，以防止危岩崩裂掉下，对一些堆积于斜坡面上较小的岩块，由于周边没有捆绑拉结点，可因地制宜采用其他方法，如利用施工平台垫托及防护，以防浮石滚动崩塌，确保施工及周围建筑物的安全。每次爆破后要将碎裂岩块清除干净，再对下一台阶进行爆破。施工前对危岩采取的安全防护方案，必须经过监理和业主审核批准后方可实施。安全防护→设置防护措施→搭设施工平台→铺设（安装）临时安全防护措施→危岩体钻孔→安装爆破药物（静态爆破剂）→爆破→清理小块危岩体→爆破工序→爆破完成→场地破碎岩块集中运出→M30水泥砂浆充填固结裂隙面→验收→拆施工平台、清理场地、退场。

4.2 锚杆加固

锚索工程施工前，应根据锚固工程的设计条件、现场地层条件和环境条件编制施工组织设计。施工前，应检查原材料和施工设备的主要技术性能是否符合设计要求。锚索施工前采用M30水泥砂浆充填固结危岩体裂隙面，防止锚索注浆时漏浆及裂隙内锚索外露腐蚀、生锈。