廣州市山體斜坡孤石調(diào)查及治理方法分析

摘要：根據(jù)孤石堆積形態(tài)、所處微地形坡度、入土埋深、所處地層、底部懸空情況、周邊植被、坡面水土流失等情況，判定孤石穩(wěn)定狀態(tài)及安全儲備情況，結(jié)合威脅建筑物及行人情況，評定其危險(xiǎn)性大小。依據(jù)孤石具體穩(wěn)定狀態(tài)及危險(xiǎn)性情況，制訂專門的處理方案，最終消除孤石滑落的威脅。

關(guān)鍵詞：孤石穩(wěn)定狀態(tài)；安全儲備；機(jī)械破除；支墩加固；巡視監(jiān)測

廣州市凱科星貿(mào)房地產(chǎn)開發(fā)有限公司擬沿環(huán)山嶺公園四周山腳下建設(shè)凱德星貿(mào)中心項(xiàng)目，該公園為花崗巖地區(qū)的一個低丘陵山包，周邊山體斜坡上存在數(shù)量較多、體積較大的孤石，且部分孤石目測穩(wěn)定性較差，嚴(yán)重威脅著坡腳擬建建筑物及人員的安全。對此，建設(shè)單位非常重視，擬對該山體斜坡孤石進(jìn)行治理。

1.調(diào)查主要任務(wù)及要求

通過現(xiàn)場調(diào)查，基本查明邊坡上對項(xiàng)目有危害的孤石分布，孤石形狀、體積、尺寸（長、寬、高）、底部懸空情況等。根據(jù)孤石巖面產(chǎn)狀，預(yù)測孤石入土深度范圍，判定其穩(wěn)定性，結(jié)合威脅對象，預(yù)測孤石危險(xiǎn)性和危害程度，并對危險(xiǎn)較大的孤石提出防治措施。

2.調(diào)查工作方法

第一階段：收集擬建項(xiàng)目的規(guī)劃設(shè)計(jì)資料、項(xiàng)目勘查資料、地形圖、區(qū)域地質(zhì)、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)等相關(guān)資料，并在整理、研究這些資料以及進(jìn)行野外踏勘的基礎(chǔ)上，對項(xiàng)目區(qū)的地質(zhì)環(huán)境基本特征進(jìn)行全面的分析，確定本次調(diào)查范圍、工作方法及重點(diǎn)工作區(qū)，編制調(diào)查大綱。

第二階段：進(jìn)行野外地質(zhì)災(zāi)害綜合調(diào)查，包括地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查和地質(zhì)環(huán)境條件調(diào)查。采用1∶1000地形圖作為工作手圖，調(diào)查精度為1∶1000。調(diào)查路線采用“S”形，以點(diǎn)線面結(jié)合、路線穿插為主；輔以追索跟蹤。調(diào)查方法主要以測量法、拍照和素描為主。同時(shí)，根據(jù)實(shí)際地形地物變化情況對地形底圖進(jìn)行校正。觀測點(diǎn)位采用手持式GPS衛(wèi)星定位儀、羅盤交匯法并結(jié)合現(xiàn)場標(biāo)志性地形地物綜合定位，其他勘測工具有羅盤、地質(zhì)錘和測繩等。通過調(diào)查，將調(diào)查區(qū)內(nèi)對項(xiàng)目有危害的孤石進(jìn)行定量記錄并逐個編號，全面了解調(diào)查區(qū)內(nèi)孤石情況。

第三階段：進(jìn)行室內(nèi)資料整理、報(bào)告編制和內(nèi)部自審。在完成孤石綜合調(diào)查的基礎(chǔ)上，進(jìn)行孤石不同類型的確定，對調(diào)查區(qū)孤石進(jìn)行危險(xiǎn)性預(yù)測評估，提出孤石處理措施的建議，最后根據(jù)調(diào)查工作結(jié)果編制調(diào)查報(bào)告及繪制有關(guān)圖件。

3.工程地質(zhì)特征

調(diào)查區(qū)位于廣州市東部丘陵山區(qū)，地處粵中地塊的白云—蘿崗隆起地帶，根據(jù)1∶25萬廣州市幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查和廣州市城市地質(zhì)調(diào)查資料，區(qū)域地層主要有：前震旦系、石炭系、白堊系、古近系及第四系。根據(jù)調(diào)查區(qū)巖石建造以及巖土體物理力學(xué)性質(zhì)特征，將區(qū)內(nèi)巖土體劃分為松散土體工程地質(zhì)土組和塊狀巖類工程地質(zhì)巖組。松散土體工程地質(zhì)土組，包括第四系人工填土層和殘積層；塊狀巖類工程地質(zhì)巖組，場地基巖巖性為燕山期（γ）花崗巖。

場地基巖巖性為燕山期（γ）花崗巖，在鉆孔控制深度范圍內(nèi)：據(jù)《廣州科學(xué)城凱德星貿(mào)中心項(xiàng)目巖土工程勘察報(bào)告》，76個鉆孔中有25個鉆孔共揭露33個孤石，可見孤石率32.9%；據(jù)《廣州科學(xué)城凱德星貿(mào)中心項(xiàng)目基坑及邊坡補(bǔ)充勘察報(bào)告》，35個鉆孔中有9個鉆孔共揭露9個孤石，可見孤石率25.7%；《廣州科學(xué)城環(huán)山嶺KXC-11-3地塊項(xiàng)目基坑及邊坡支護(hù)工程超前鉆勘察報(bào)告》，30個鉆孔中有21個鉆孔共揭露53個孤石，可見孤石率70%；據(jù)《廣州科學(xué)城凱德星貿(mào)中心項(xiàng)目補(bǔ)充巖土工程勘察報(bào)告》，33個鉆孔中有20個鉆孔共揭露36個孤石，可見孤石率60.6%。

調(diào)查區(qū)內(nèi)的不良地質(zhì)作用主要是孤石。調(diào)查區(qū)內(nèi)為侵入花崗巖，巖體風(fēng)化作用強(qiáng)烈，全、強(qiáng)風(fēng)化巖發(fā)育。據(jù)鉆孔揭露及現(xiàn)場調(diào)查，場地地層內(nèi)存在較多孤石，其造成巖土層不均勻、地基承載力差異性大；樁基施工中若遇到孤石，可能會造成樁基施工時(shí)的孔內(nèi)事故和樁身傾斜、承載力不足等問題。另一方面，場地內(nèi)邊坡坡面存在較多孤石，主要分布在場地西北側(cè)邊坡坡面，其在連續(xù)降雨、震動及自重作用下可能發(fā)生滾落，對邊坡下方建筑物及人員有較大威脅。

4.山體斜坡孤石現(xiàn)狀及穩(wěn)定性評價(jià)

根據(jù)野外孤石及地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查，調(diào)查區(qū)位于廣州市東部黃埔區(qū)，地處丘陵山區(qū)，由《廣州市地質(zhì)災(zāi)害防治規(guī)劃（2005年～2025年）》可知：調(diào)查區(qū)位于崩塌、滑坡低易發(fā)區(qū)（C3）內(nèi)。調(diào)查區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)崩塌、滑坡及孤石滾落，亦未發(fā)現(xiàn)其他已發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。

本項(xiàng)目西北側(cè)山坡孤石發(fā)育較多，東北、西南、東南側(cè)邊坡孤石發(fā)育較少，孤石所處微地貌多為緩坡；但整體來看，西北側(cè)山坡坡度較陡，其余坡面較緩。孤石主要為中風(fēng)化—微風(fēng)化花崗巖，表面淺層為強(qiáng)—中風(fēng)化花崗巖，外形近似為橢球形、長方體、正方體等形態(tài)，入土埋深多為0～0.3m，大部分孤石底部均有少量懸空。孤石所處坡面地表為坡積土（可塑—硬塑粉質(zhì)黏土），坡面高大植被總體稀少，主要為雜草，僅少部分地段有較茂密的直接2cm～5cm的小樹。

目前孤石均沒有出現(xiàn)明顯的變形特征，但該坡面均有明顯水土流失現(xiàn)象。孤石總體入土深度淺，體積較大，底部少量有懸空，多處于基本穩(wěn)定狀態(tài)—不穩(wěn)定狀態(tài)，安全儲備不足。在暴雨、地震、山體斜坡滑坡、水土長期流失等情況下，孤石存在滾落的可能，嚴(yán)重威脅著山坡上方本項(xiàng)目工程的安全。

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，結(jié)合孤石形狀、體積、尺寸（長、寬、高）、底部懸空情況、孤石入土深度等，判定其穩(wěn)定性；并綜合受威脅對象及可能造成的經(jīng)濟(jì)損失，據(jù)此預(yù)測孤石危害程度及危險(xiǎn)性。本項(xiàng)目邊坡累計(jì)調(diào)查孤石68處，其中危險(xiǎn)性大的3處，危險(xiǎn)性中等的22處，危險(xiǎn)性小的43處。對于危險(xiǎn)性大的孤石建議進(jìn)行清除，對于危險(xiǎn)性中等的孤石建議采用工程措施加固，對于危險(xiǎn)性小的孤石建議進(jìn)行巡視監(jiān)測。

5.山體斜坡孤石滑落防治措施

孤石滑落防治處理應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)是：山體斜坡孤石發(fā)生滾落時(shí)，通過工程措施防護(hù)攔截，確保坡腳建筑物和行人的安全。

防治原則：以安全、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)可行性、工期、綠化等為設(shè)計(jì)原則，在保障坡腳建筑物及人員的生命財(cái)產(chǎn)安全的前提下，盡量考慮邊坡治理效果的美觀、協(xié)調(diào)；防治工程的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范規(guī)程的要求。

綜上所述，對于危險(xiǎn)性大的孤石，建議進(jìn)行靜態(tài)爆破清除；對于危險(xiǎn)性中等的孤石，建議進(jìn)行工程措施加固；對于危險(xiǎn)性小的孤石，建議進(jìn)行巡視監(jiān)測。具體處理建議如下：

5.1靜態(tài)爆破清除

靜態(tài)爆破是把一些硅酸鹽和氧化鈣之類的固體、加水后攪拌成固化物，再放入須填充的地方，使之發(fā)生水化反應(yīng)，固體硬化，溫度升高，體積膨脹，把巖石漲破，名為靜態(tài)爆破劑、膨脹劑、破碎劑。

靜態(tài)爆破施工，不會像炸藥爆破和其它沖擊性拆除那樣產(chǎn)生危險(xiǎn)隱患，無須采取復(fù)雜的安全措施，不會產(chǎn)生震動、沖擊、噪音、粉塵、飛屑、巖石粒等，對周圍環(huán)境不會造成影響，即使在人口稠密地區(qū)或室內(nèi)，以及精密設(shè)備旁，都可以無干擾地實(shí)施。目前靜態(tài)爆破施工有專業(yè)承包隊(duì)伍，施工技術(shù)成熟，安全可靠。

爆破清除清理過程中，需安排施工人員做好各類防護(hù)和避讓措施，確保坡腳人員及建筑的安全，保護(hù)好坡面植被，對不可避免產(chǎn)生的植被破壞，應(yīng)及時(shí)修復(fù)。

5.2工程措施加固

因坡面植被稀疏、坡度較陡、土質(zhì)遇水松軟，在連續(xù)降雨、震動及自重作用下，孤石可能發(fā)生滾落，對邊坡下方建筑物及人員有較大威脅。對于山坡上清除難度較大的、危險(xiǎn)性為中等的孤石，為保證其穩(wěn)定性，建議對其采用柔性防護(hù)加固、支墩加固基座等。相關(guān)的工程措施建議如下：

5.2.1柔性防護(hù)加固

建議采用雙層防護(hù)網(wǎng)，里層為網(wǎng)格較小的鋼絲網(wǎng)，外層為網(wǎng)格較大的鋼絞線網(wǎng)。該防護(hù)措施為主動防護(hù)，建議在周邊網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)處，設(shè)置土釘/錨桿，增加抗滑力。因該防護(hù)措施所處環(huán)境為野外露天，風(fēng)化強(qiáng)度較大，建議采用質(zhì)量較好的（進(jìn)口）產(chǎn)品。對于發(fā)生滑落可能性較大的孤石，建議設(shè)置柔性防護(hù)前，對其進(jìn)行清除。具體防護(hù)效果見圖1。

5.2.2支墩加固基座

對于下部支撐較差（孤石底部有懸空）的孤石，可采用支墩加固基座增加支撐腳的防護(hù)措施，具體可采用鋼筋混凝土墩加固或鋼釬加固等。若采用該措施，建議鋼筋進(jìn)入支墩下巖土層一定深度。考慮到年久后支撐腳四周及下部坡殘積土容易流失，易造成支撐腳被掏空，引發(fā)滑落。若采用該措施，建議加強(qiáng)巡查，發(fā)現(xiàn)支撐腳被掏空的情況，及時(shí)采取補(bǔ)救措施，以增加支撐腳穩(wěn)定性。具體防護(hù)效果見圖2。

5.3坡腳設(shè)置排水溝

坡腳臨建建筑用地邊線處，設(shè)置寬度和深度較大的排水溝，主要對坡體滾落的體積較小的滾石進(jìn)行一定的攔截防護(hù)。

5.4坡腳設(shè)置柔性被動防護(hù)網(wǎng)或鋼筋混凝土擋墻

在坡腳排水溝處建議設(shè)置一道高4m的SNS柔性被動防護(hù)網(wǎng)或鋼筋混凝土擋墻，主要對坡體滾落的滾石進(jìn)行攔截防護(hù)。

5.5坡面植樹

在坡面及坡體種植多排松樹或榕樹等根系發(fā)達(dá)的樹木，行與行之間錯位種植，形成防護(hù)林。

6.結(jié)論與建議

6.1本項(xiàng)目邊坡累計(jì)調(diào)查孤石68處，其中危險(xiǎn)性大的3處，危險(xiǎn)性中等的22處，危險(xiǎn)性小的43處。對于危險(xiǎn)性大的孤石建議進(jìn)行靜態(tài)爆破清除，危險(xiǎn)性中等的孤石建議進(jìn)行工程措施加固，危險(xiǎn)性小的孤石建議進(jìn)行巡視監(jiān)測。并在坡腳設(shè)置排水溝、柔性被動防護(hù)網(wǎng)或鋼筋混凝土擋墻，并在坡面進(jìn)行植樹。

6.2孤石處理前，建議先人工清理邊坡表面松散狀直徑較小滾石，清理過程中盡量保留坡面植被。

6.3為了保證本項(xiàng)目孤石處理施工安全，應(yīng)根據(jù)各分項(xiàng)工程間的影響關(guān)系，確定施工順序。

6.4靜態(tài)爆破清除時(shí)，作業(yè)人員按相關(guān)安全法規(guī)要求戴安全帽等。施工前在對應(yīng)坡下適當(dāng)位置鋪設(shè)松散填土及修筑攔渣坎或落石槽，減少巖塊滾動距離，并在坡下設(shè)置必要的警戒范圍，設(shè)置明顯的警示牌，禁止任何人員進(jìn)入警戒區(qū)。

6.5坡體植被對墜落的滾石沖擊力與能量具有較好的緩沖與攔截作用，因此嚴(yán)禁砍伐山體植被，保護(hù)好坡面植被，并在具備種植條件處應(yīng)多種植樹木。

6.6清除孤石時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按自上而下的順序進(jìn)行。施工開挖范圍內(nèi)的不同工點(diǎn)盡量呈水平布置作業(yè)，從高處分條帶向下逐層依次清理，避免交叉施工引發(fā)安全事故。

6.7坡下本項(xiàng)目基坑等工程靠近邊坡作業(yè)時(shí)，應(yīng)與邊坡保持必要的安全距離。

6.8本次邊坡孤石治理工程完工后，應(yīng)制訂專門的長期維護(hù)方案。維護(hù)方案主要包括以下內(nèi)容：

6.8.1落實(shí)維護(hù)責(zé)任單位與監(jiān)管部門。

6.8.2建立巡查制度，檢查孤石等危巖體變形動態(tài)，主動防護(hù)網(wǎng)風(fēng)化及變形情況、被動防護(hù)網(wǎng)攔截情況等；每次均應(yīng)有巡查記錄，并向監(jiān)管部門匯報(bào)。

6.8.3每隔1個～2個月巡查1次，雨季時(shí)應(yīng)適當(dāng)增加巡查密度，雨季來臨之前及之后均應(yīng)檢查。

6.8.4巡查中發(fā)現(xiàn)的問題應(yīng)及時(shí)解決，坡腳被動防護(hù)網(wǎng)后有堆石時(shí)應(yīng)及時(shí)清理。

6.8.5發(fā)現(xiàn)緊急情況時(shí)，應(yīng)及時(shí)報(bào)告有關(guān)部門，并立即采取措施解決。

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