危巖地質災害防治工程設計研究

摘 要： 自2002年以來，鵝山共發生4次巖崩，這些巖崩多發生在夜晚或大雨后，鵝山公園的游覽設施、建筑物遭受嚴重破壞。本文在充分收集和分析已有資料的基礎上，通過合理的勘查手段，查明柳州市鵝山危巖的數量、分布范圍、規模、形成破壞機制及其發展演化趨勢，評價其穩定性和危害性，提出對危巖的安全可靠、技術可行、經濟合理的防治措施與建議，為設計工程治理施工圖提供必要的地質依據。

關鍵詞： 危巖； 地質災害； 防治工程； 設計流程

柳州市鵝山危巖位于柳州市西部鬧市區鵝山公園內，四周為商業中心、住宅區、重要的電力設施、學校和交通要道等，鵝山山腳四周分布大大小小的居民點，常住人口近萬人，總資產超過5億元。鵝山頻發的危巖崩塌地質災害，引起了柳州市政府、市國土資源局、市園林局、市建設委員會等多部門的重視，多次對鵝山開展大量的地質災害基礎調查和地質災害應急治理工作。近年來，柳州市各級人民政府為解決這項隱患做了很多的努力和嘗試，組織專人定期對山體巡視，發現危巖及時清理，但由于鵝山山體山高坡陡，危巖點多面廣，每年實施的應急搶險工程只是對已經發生災害的地段采取局部減災避險措施，無法從根本上徹底解決鵝山公園的危巖地質災害隱患問題，因此，對鵝山危巖地質災害盡快采取有效防治措施，十分緊迫而必要。

1. 柳州市鵝山危巖崩塌危害程度

歷史上鵝山曾發生過大規模巖崩，數萬立方的危巖從山頂崩塌而下，目前在鵝山山麓堆積的數萬立方米亂石即為古巖崩證據。自2002年以來，鵝山共發生4次巖崩，這些巖崩多發生在夜晚或大雨后，山上游人較少，故未造成人員傷亡，但鵝山公園的游覽設施、建筑物多次遭受嚴重破壞。

2004年6月16日23時許，鵝山北坡發生巖崩地質災害，一塊體積約0.45m3的巖塊從近40m高的陡坡上崩塌而下，砸中柳州鐵路局（現南寧鐵路局）8區22棟5單元的一居民雜房（平頂），所幸無人員傷亡，但造成了該雜房平頂樓面被砸穿及圍墻局部受損，直接經濟損失約0.1萬元（圖1）。

2008年3月30日山體北西坡陡崖標高240m處，寬約12m，高約6m，厚1.5m～2m，總體積約110m3的危巖向下崩落并解體，其中一塊體積約1.8m3的巖塊砸中柳州鐵路局機電廠美食城的圍墻，并砸穿直徑約1.3m的洞。本次巖崩未造成人員傷亡，但造成直接經濟損失約0.2萬元。

圖1 2004年巖崩剖面圖

2. 柳州市鵝山危巖防治工程項目的必要性與緊迫性

2.1 地質災害分布位置、規模、范圍

柳州市鵝山危巖位于柳州火車南站西側鵝山公園內大鵝山、小鵝山山體上，大鵝山最高峰頂高程約為302.0m，坡腳高程約為97.0m，相對高差約為205.0m；小鵝山最高峰頂高程約為155m，坡腳高程約為94.0m，相對高差約為61.0m。經現場實地調查及訪問，共有危巖個體88處，總體積20371.0m3。

2.2 主要危及對象及破壞后造成損失估算

據現場調查及訪問統計，鵝山山腳四周分布大大小小的居民點，常住人口近萬人，且四周為商業中心、住宅區、重要的電力設施、學校和交通要道等，總資產超過5億元。柳州火車南站距鵝山直線距離約200m。枝柳、湘桂、黔桂線在此交匯，而湘桂復線的高鐵線路也將從此處通過。此外鵝山公園是柳州市的著名游覽休閑勝地，如今已建設為開放式公園，每天都有附近居民到鵝山公園進行體育鍛煉，加上山勢高陡，一旦發生危巖崩塌，將會造成巨大經濟損失和嚴重的社會影響，后果不堪設想。

3. 柳州市鵝山危巖形成機制

3.1 巖體特征演異階段

危巖體地貌屬陡崖或坡度較大的陡坡，巖體內的自重應力迫使臨空面周圍巖體發生卸荷作用，臨空周圍主應力跡線發生明顯偏轉，在其附近產生應力集中帶，臨空面趾部附近形成最大剪力增高帶，而產生與坡面平行的拉裂面；坡緣附近形成張力帶，巖體被拉裂，形成與坡面近于平行的拉裂面。由于卸荷作用，坡體向臨空方向回彈，使巖體原有構造陡傾裂隙進一步加深加大，形成卸荷裂隙帶。

3.2 巖體的時效變形破壞階段

卸荷裂隙的形成為其進入時效變形破壞創造了條件，受風化、震動、降水等作用，巖體在雨水的作用下風化，巖體被切割成分離的塊體。巖體在自重作用下向臨空方向產生進一步變形，陡傾裂隙進一步拉裂擴張，形成危巖體。

3.3 巖體破壞階段

危巖形成后，在降雨、震動、根劈等外動力因素作用下，可出現滑塌、傾倒、墜落等失穩破壞。

4. 柳州市鵝山危巖防治工程具體措施

4.1 靜態爆破

對危巖采用自上而下臺階法靜態爆破，在實施爆破前，先搭架子平臺，對危巖采取鋼繩捆綁、掛網及加密竹跳板等安全防護措施，以防止危巖崩裂掉下，對一些堆積于斜坡面上較小的巖塊，由于周邊沒有捆綁拉結點，可因地制宜采用其他方法，如利用施工平臺墊托及防護，以防浮石滾動崩塌，確保施工及周圍建筑物的安全。每次爆破后要將碎裂巖塊清除干凈，再對下一臺階進行爆破。施工前對危巖采取的安全防護方案，必須經過監理和業主審核批準后方可實施。安全防護→設置防護措施→搭設施工平臺→鋪設（安裝）臨時安全防護措施→危巖體鉆孔→安裝爆破藥物（靜態爆破劑）→爆破→清理小塊危巖體→爆破工序→爆破完成→場地破碎巖塊集中運出→M30水泥砂漿充填固結裂隙面→驗收→拆施工平臺、清理場地、退場。

4.2 錨桿加固

錨索工程施工前，應根據錨固工程的設計條件、現場地層條件和環境條件編制施工組織設計。施工前，應檢查原材料和施工設備的主要技術性能是否符合設計要求。錨索施工前采用M30水泥砂漿充填固結危巖體裂隙面，防止錨索注漿時漏漿及裂隙內錨索外露腐蝕、生銹。