封 静

（华北地质勘查局五一九大队，河北 保定 071051）

易县高庄村危岩稳定性评价及防治建议

封 静

（华北地质勘查局五一九大队，河北 保定 071051）

危岩体是潜在的崩塌体，虽然还没有发生崩塌，但具备发生崩塌的主要条件，不久可能发生崩塌。2012年7月21日暴雨期间，易县高庄村发生崩塌地质灾害，导致危岩体问题突出，严重影响当地村民的生命安全。本文从危岩区地质环境条件入手，综合分析危岩的基本特征及形成机理，进行定性分析和定量计算，对危岩体进行稳定性评价和危害评价，并针对危岩的稳定性评价提出防治措施。

地质环境条件；危岩基本特征；危岩稳定性；评价；防治

2012年7月21日暴雨期间，易县高庄村发生了崩塌地质灾害，严重影响交通，威胁居民的生命安全。为了防治崩塌地质灾害，笔者对该灾害点危岩进行了地质灾害勘查工作，查明了危岩区的地质环境条件、危岩的基本特征及形成机理。本文通过资料综合分析，做出了危岩稳定性评价，并针对其危害性提出了防治措施。

1 危岩区地质环境条件

1.1 自然地理位置

高庄村危岩体位于易县紫荆关镇高庄村乡村公路北侧。中心地理坐标为东经115°12′36″，北纬39°26′ 31″。

1.2 地形地貌

勘查区为侵蚀构造中山区，高程为483.71～585.45 m，相对高程为101.74 m。沟谷不发育，坡度较陡，坡度为75～85°。第四系残坡积层厚度为0～0.5 m，主要成分为残坡积土。山坡植被覆盖率约为20%，以杂草、荆条为主。

勘查区山体陡立的地形特征，对治理工程的施工条件起到很大限制，给危岩体治理带来较大的难度。

1.3 地层岩性

勘查区内出露的地层主要为蓟县系雾迷山组及第四系。

蓟县系雾迷山组（Jxw）：岩性为巨厚层白云岩，含角砾表层，裂隙较发育，风化强烈，岩层产状284°∠17°。

第四系：主要为残坡积土，覆盖基岩之上，厚度为0～0.5 m。

1.4 地质构造

勘查区所处的地质构造单元为中朝准地台（Ⅰ级）燕山台褶带（Ⅱ级）军都山岩浆岩带（Ⅲ级）大河南台斜断块（Ⅳ级）,区内断裂构造不发育。

根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010），本区设计基本地震加速度值为0.10 g，抗震设防烈度为7度，设计地震分组为第二组，区域地壳基本稳定。

2 危岩基本特征及形成机制

2.1 危岩分布、类型及形态特征

2.1.1 危岩体分布及形态特征

易县紫荆关镇高庄村崩塌由1个危岩带（WYD1）组成，岩性为蓟县系雾迷山组白云岩，产状：284°∠17°，坡度75°～85°，风化强烈，裂隙较发育，坡顶有0～0.4 m厚的第四系残坡积土。该危岩带主要有两组裂隙发育明显，第一组75°∠85°，裂隙间距为0.4～0.8 m，无填充；第二组105°∠87°，裂隙间距为0.5～1.1 m，无填充。在危岩带范围内基岩中发育有多组无序裂隙，并存在大量风化裂隙，裂隙深度较浅，深度为0.1～0.4 m。

地质灾害区坡脚乡村道路高程约为483 m，危岩带分布在高程507～540 m，坡度为75°～85°，主崩方向为200°。危岩带总体走向110°左右，长120 m，高20～54 m，厚0.5～3 m。

高庄村崩塌由1个危岩带（WYD1）组成，总体积约为8 400 m3，依据《滑坡防治工程勘查规范》（DZ/T0218-2006）分类标准，危岩体灾害规模为小型。危岩体分布情况及特征如表1所示。

表1 危岩带分布及形态特征表

2.1.2 危岩破坏方式

危岩体失稳方式，受多方面因素的影响。根据对勘查区内崩塌危岩带总体形态、发育规模、基底和底界层特征、空间分布特征，危岩破坏方式分析如下：

岩体基座的差异风化和裂隙的切割使危岩体局部悬空，危岩体底界临空条件好，在变形破坏时，危岩体的顶部首先脱离母体，然后沿基座支点转动，从而发生倾倒式破坏。该危岩带被拉张裂缝切割出的危岩体沿不利结构面或组合面发生倾倒式崩塌破坏。

2.2 危岩形成的影响因素及形成机制

2.2.1 危岩形成的影响因素分析

勘查区崩塌的形成除地形地貌、地层岩性、节理裂隙等因素外，还受以下外部因素影响：

风化、冻胀作用：可以加速裂隙贯通，致使岩石失稳。

暴雨：由于裂隙贯通性均较好，沿走向及垂向延伸长度大，张开性较好，暴雨期大量地表水渗入岩体裂缝后产生动力压力，危岩体后缘产生向外的水平推力，增大岩体的松动程度，使危岩体稳定性下降，甚至失稳破坏[1]。

2.2.2 危岩形成机制分析

勘查区崩塌是在特定的自然条件下形成的。地形地貌、地层岩性和地质构造是崩塌的物质基础；降雨、地震、风化作用、人类工程活动对崩塌的形成和发展起着重要作用。

危岩发生地段斜坡高陡，临空条件好，为危岩的形成提供了势能，有利于岩体的重力卸荷，是危岩形成的主要条件；岩石坚硬性脆，属于易崩岩层，是危岩发生的物质基础；节理裂隙发育，破坏了岩体的完整性，风化、冻胀作用将加速裂隙贯通，降低岩体的力学强度。除此之外，暴雨、地震等外力作用将进一步破坏斜坡结构与岩体稳定性，改变危岩体自然应力平衡，促进崩塌发生[2]。

3 危岩稳定性评价

3.1 危岩变形现状

根据调查访问，该地质灾害点曾发生过崩塌，但规模不大，无人员伤亡。最近一次是在2012年7月21日，在遭遇强降雨后，大量浮石脱落，形成长85 m、宽6 m、高2～3 m的崩积物，一般块径5～10 cm，最大块径1.5 m，造成了当地公路长时间中断。该地质灾害点目前无较大规模崩塌发生，但常有零星岩块崩落。

危岩带整体现状处于稳定状态，坡面浮石随时可发生崩塌地质灾害。

3.2 定性分析评价

根据现场勘查，危岩带总体走向110°左右，长120 m，高20～54 m，厚0.5～3 m。岩体较完整，有两组裂隙发育明显，第一组75°∠85°，裂隙间距为0.4～0.8 m，无填充；第二组105°∠87°，裂隙间距为0.5～1.1 m，无填充。在危岩带范围内基岩中发育有多组无序裂隙，并存在大量风化裂隙，裂隙深度较浅，深度为0.1～0.4 m。结构面结合良好，张开度1～3 mm，胶结良好，无填充，整体判断处于稳定状态[3]。

根据危岩带裂隙发育情况、岩体完整性及各结构面特征对其进行宏观定性分析，在此基础上做现状稳定性评价，并预测其稳定性发展趋势。危岩带宏观定性分析评价如表2所示。

3.3 定量计算及评价

3.3.1 岩土物理力学参数分析与评价

本次取得6组白云岩岩样，试验项目主要有：块体密度、吸水率、抗压强度、抗剪切强度、抗拉强度。试验单位为国土资源部保定矿产资源监督检测中心。试验结果如表3所示。

岩土室内试验严格按照《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）、《土工试验方法标准》（GB50123-1999）、《工程岩体试验方法标准》（GB50266-2013）有关条文进行，试验资料精度满足本次勘查及设计阶段要求。

3.3.2 危岩整体稳定性计算及评价

根据《建筑边坡工程设计规范》（GB50330-2002）[4]确定，该区属于Ⅱ类岩质边坡，结构面抗剪强度指标标准值如表4所示。

表2 危岩带宏观定性分析评价结果表

表3 岩石物理力学指标统计表

表4 结构面抗剪强度指标标准值

采用平面滑动法时，边坡稳定性系数计算公式为：

式中：γ——岩土体的重度（Kn/m3）；c——结构面的粘聚力（kPa）；α——结构面的内摩擦角（°）；A——结构面的面积（m2）；V——结构面的体积（m3）；θ——结构面的倾角（°）。

按《建筑边坡工程设计规范》（GB50330-2002）中的边坡稳定性验算时，其稳定性系数不小于表5规定的稳定安全系数的要求，否则应对边坡进行处理。

表5 边坡稳定安全系数

经计算，Ks=1.48，由此判断，该区山体整体处于稳定状态。

3.3.3 危岩单体稳定性计算及评价

该区整体划分为1个危岩带，不存在危岩单体的计算及评价，坡面上的浮石处于欠稳定状态。

3.3.4 综合稳定性分析评价

根据定性分析及稳定性计算的定量分析结果，危岩带整体现状处于稳定状态，坡面上的浮石处于欠稳定状态，随时可发生崩塌地质灾害。

4 地质灾害防治措施建议

为了提高应对突发性地质灾害的能力，保障人民群众的生命财产安全，维护社会稳定，根据国土资源厅要求，结合本地实际，特制定本防灾预案。

4.1 监测方案

建立地质灾害监测系统，完善由县政府组建、分管县长负责、县国土资源局具体实施的多级多层次的监测体系。监测体系的组织机构分为村组级监测网（群测群防三级网）、乡镇级监测网（二级网）和县级监测网（一级网）三级。二、三级监测网用于对地质灾害体实施长期监测，分别负责本乡（镇）、村地域内的地质灾害隐患点的监测预警，其监测手段主要是定人、定点、定时进行巡查和简易量测，并做好记录，定期向上一级监测站上报。一级监测网负责全县的监测系统、信息系统和预警系统的管理，组织地质灾害应急调查、应急监测、险情预报、抢险救灾以及应急避让工作；组织群测群防人员的业务培训等。

监测对象：坡体危岩顶部设置监测点，坡体后缘及裂缝的变形。

监测方法：用钢尺对勘查设置的监测点进行测量。临灾条件：长时间的大暴雨和地震等。

监测信息管理（上传、下达）：当监测点出现位移，坡体出现裂缝时，尤其是雨后及震后，应及时将监测信息报告村委会，根据程序启动防灾预案。一面及时组织危险村民向既定安全位移转移，一面及时向上级主管部门会报。

监测时间及频率：非汛期15 d监测一次；雨季7 d监测一次；每次降雨及地震后即时监测一次。

4.2 应对措施

4.2.1 应急防治措施

（1）成立应急指挥部，同时成立地质灾害防范工作领导小组，由镇长担任组长，党委副书记与副镇长担任副组长，各包村干部为组员，领导小组下设办公室。此外，要建设全镇地灾防报信息员体系，信息员负责巡查、信息上报和险区安全防范工作。

（2）规定好报警信号，确定抢险人员，调用物资、交通工具和相关设施、设备。

4.2.2 应急处置措施

经过实地调查，将预定避灾地点定为距坡体下方公路100 m之外等地。发现险情后，报警人要在第一时间内，采用广播、鸣锣、高声呼喊等方式发出信号，告知欲过往行人及车辆，听从指挥，按照指示远离危险区，切勿在坡体下方的公路上停留。在险情排除后，车辆及行人方可通行。

4.3 防治工程方案布置原则

因害设防，突出重点，综合治理，使灾害得以控制。工程措施与非工程措施并举。工程措施应遵循技术可行、经济合理、一次性根治、不留后患的原则；非工程措施应加强政府职能，加大宣传力度，提高地质环境保护意识，做好监测、预报等。

4.4 防治方案建议

坡脚拟建支挡工程部位的地层岩性为：上部0.1～0.5 m厚为第四系残坡积土，下部为中风化—微风化白云岩。拟建支挡工程基础主要置于白云岩地层之中，室内试验结合相关经验值，其物理力学指标建议值为：白云岩重度为27.0 kn/m3,抗压强度为164.5 MPa，抗拉强度为7.2 MPa，抗剪切强度为18.7 MPa，粘聚力为1 000 KPa，内摩擦角为35°，承载力特征值为2 000 KPa。

根据地质条件、危岩特征，制定防治方案，对危岩带表面松动的岩体进行全面清理，设置主动防护网和拦石墙。建议采用“浮石”清理+主动防护网+拦石墙的防治方案。

1 《工程地质手册》编委会.工程地质手册（第四版）[M].北京：中国建筑工业出版社，2007.

2 刘传正.地质灾害勘查指南[M].北京：地质出版社，2000.

3 中华人民共和国国土资源部.DZ/T0286-2015地质灾害危险性评估规范[S].北京：中国标准出版社，2015.

4 中华人民共和国建设部，国家质量监督检验检疫总局.GB50330-2002建筑边坡工程设计规范[S].北京：中国标准出版社，2002.

5 中华人民共和国建设部.GB50021-2001岩土工程勘察规范[S].北京：中国标准出版社，2001.

Stability Evaluation and Prevention of Dangerous Rock in Gaoxing Village of Yixian County

Feng Jing
(519 Team of North China Geological Exploration Bureau, Baoding 071051, China)

The dangerous rock body is a potential collapse body. Although there has not been a collapse, the main condition of collapse may collapse soon. During the rainstorm in July 21, 2012, the collapse of geological disasters occurred in the village of Yixian County, which led to the problem of dangerous rock bodies, which seriously affected the safety of local villagers. From geological environment conditions in crag zone, this thesis analysis comprehensively the crag’s basic feature and its formation mechanism, to carry out qualitative analysis and quantitative calculation, and make a stability evaluation and risk assessment for the crag, and provide controlling measures for crag’s stability evaluation.

geological environmental conditions; basic characteristics of dangerous rock; stability of dangerous rock;evaluation; prevention and control

P736

A

1008-9500(2017)06-0095-04

2017-04-22

封静（1974—），女，河北保定人，初级助理工程师，从事地质环境工作。