王繁春, 鉴倩倩, 李成庆

(1.广西壮族自治区桂林水文工程地质勘察院，广西 桂林 541002；2.桂林航天工业学院，广西 桂林 541004)

1 地质灾害分布位置、规模、范围

经现场实地调查确定，兴安县兴桩路大角丘村山体危岩位于桂林市兴安县城至桩子道路K23+100 m至K23+250 m段西侧山体陡崖上，包括2处危岩体，体积约1 969.0 m3，1处危岩带，体积约2 900.0 m3，总体积共约4 869.0 m3。坡脚堆有堆积体，总体积约1 180 m3，其个体体积一般为0.1～2.0 m3，单体最大体积约5.0 m3。为便于描述，将2处危岩体分别命名为WY1、WY2，危岩带命名为WYD3，各危岩体(带)位置、规模、特征分述如表1。

表1 各危岩体(带)基本特征表

2 工程地质条件

兴安县属中亚热带季风气候，四季分明，气候温和，雨量充沛。据气象资料，多年平均气温18.7 ℃，极端最高气温为38.9 ℃，年最低气温-5.8 ℃。多年平均降水量1 842 mm，最大年降雨量为2 232.6 mm，雨季一般在4—8月，占全年降雨量的67.72%，在此期间常有暴雨，日最大降雨量可达228 mm，每小时降雨量最大值约120 mm。危岩区出露的地层为泥盆系上统东岗岭组(D2d)灰岩，呈灰白色，隐晶质结构，力学强度较高，坚硬程度属较坚硬，构造裂隙较发育，岩体较完整，岩层产状180°∠25°。据查阅1∶20万兴安幅区域水文地质普查资料，勘查区地下水水质化学类型为HCO3—Ca型，矿化度为0.06～0.29 mg/L，pH值6.90～7.52。据现场调查，危岩区位于区域地下水位之上，故区域地下水对危岩稳定性无影响，但大气降水对危岩的稳定性影响较大。

3 危岩形成机制及影响因素

3.1 形成机制

(1)岩体特征演异阶段。危岩微地貌属陡崖，岩体内的自重应力迫使临空面周围岩体发生卸荷作用，临空周围主应力迹线发生明显偏转，在其附近产生应 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。

(2)由于修建公路切坡、爆破而导致岩体内的自重应力发生变化，周围岩体原有结构被破坏后导致失去原有的稳定性，最终形成危岩。

(3)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、振动、降水等作用，灰岩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。

(4)岩体破坏阶段。危岩形成后，在降雨、振动、根劈等外动力因素作用下，极可能出现失稳破坏。

3.2 危岩影响因素

对危岩崩塌的形成因素有外部和内部因素两类，其中，外部因素为主要影响因素，内部因素为次要因素[1]。项目区危岩的形成是人工开采、地层岩性、地质构造，地形地貌、气候变化、溶蚀风化作用、昼夜温差变化、降雨、植被根劈及振动等共同作用的结果。

4 危岩稳定性分析

4.1 计算参数的确定

计算参数根据广西壮族自治区地方标准《危岩防治工程技术规范》(DB 45/T 1696—2018)所提供的方法理论来确定[2]。危岩体稳定情况的评测，根据危岩体的受力情况和可能破坏形式，通过野外勘查和室内分析确定。计算参数见表2、表3。

表2 危岩稳定性计算岩石参数一览表

表3 危岩稳定性计算结构面参数一览表

4.2 计算模型

WY1～WYD3危岩体(带)属滑塌式，滑面缓倾。危岩稳定性按岩体破碎的岩质滑坡稳定性计算，计算公式如式(1)：

(1)

后缘有陡倾裂隙时计算公式如式(2)：

(2)

式中：F为危岩体稳定性系数；W为危岩体自重，kN；V为裂隙水压力，kN，根据不同工况按V=0.5γwhw2计算(γw为水的重度，kN/m3，hw为裂隙充水高度，m)，在暴雨时可取裂隙深度的1/3～2/3，对于危岩体后缘裂隙排水不畅的，在现状时按时间调查取值；Q为地震力，kN，本勘查区不考虑地震力的影响；φ为结构面内摩擦角标准值，(°)；当裂隙未贯通时，取贯通段和未贯通段内摩擦角标准值按长度加权的加权平均值，未贯通段内摩擦角标准值取岩石内摩擦角标准值的0.95倍；α为滑面倾角，(°)；β为后缘裂隙与竖直方向的夹角，(°)；c为结构面黏聚力标准值，kPa；当裂隙未贯通时，取贯通段和未贯通段黏聚力标准值按长度加权的加权平均值，未贯通段黏聚力标准值取岩石黏聚力标准值的0.4倍；h为结构面上裂隙贯通段的深度，m；l为危岩体底部与滑面接触的长度，m；U为滑面的扬水压力，kN；H为裂隙贯通段上端到裂隙未贯通段末端的垂直距离，m。

根据以上参数及计算公式计算得出结论：WY1、WY2危岩体在天然工况下处于稳定状态，在暴雨工况下处于基本稳定状态；WYD3危岩带在天然工况及暴雨工况下均处于基本稳定状态。

5 防治方案建议

在危岩的野外调查及地质灾害防治规划的基础上，综合地质因素、危岩体(带)特点及施工条件具体情况，以及安全、可行、经济、绿化等因素[1]，提出兴桩路大角丘村座石塘段山体危岩的综合治理方案为：静态破碎清除+人工破碎清除+主动网加固+坡脚处修建拦土埂种植爬山虎、迎春花等常绿植物。

(1)静态破碎工程。由于WY1～WYD3危岩体(带)位于山体陡崖之上，加固措施很难实施，加固施工过程危险性大，而且辅助工程规模大，治理费用高，因此，采取静态破碎施工，操作简单，一劳永逸[3]。对其采用静态破碎清除处理措施，对危岩体(带)采用自上而下台阶法静态破碎，在实施爆破时，先搭施工平台，进行安全防护，以防止危石崩裂掉下，每次爆破后要把碎石清除干净，再对下层进行破碎。

(2)主动防护网总体设计。据现场调查，WYD3危岩带坡面岩体破碎严重，面积较大，其稳定性较差，清除表面破碎岩体后山体裂隙深度一般为0.5～1.2 m。综合各方面因素考虑，为保证山下过往行人及车辆的生命财产安全，故设计采用清除坡面不稳定危岩体+GAR2型主动柔性钢丝绳防护网对危岩及周围岩体破碎的区域进行防护[4]。

(3)人工清除。人工清除主要是对坡脚堆积体体积较小的危岩体(体积一般约0.1～2.0 m3)，采用人工大锤法破碎[5]。

(4)绿化工程。坡脚为岩质，无土壤，难以保水保肥，因此采用拦土埂回填土壤栽植爬山虎、迎春花等进行复绿。拦土埂锚杆直径Φ20 mm，间距500 mm，横向加强筋直径Φ10 mm，间距200 mm，锚杆嵌入岩石30 cm(视岩石完整程度可加深)，外露45 cm；拦土埂采用C25混凝土浇筑，厚度10 cm，混凝土强度达到75%后，在拦土埂与坡面围成的空间回填表土，同时在拦土埂内外两侧按0.5 m/株的间距栽植藤本植物。

施工流程：施工准备→搭设施工脚手架→人工清坡→拦土埂布置→锚杆制作与安装→绑扎钢筋与模板安装→混凝土浇筑与养护→回填土→栽植植物→人工养护。

6 结语

(1)在未治理前，须加强对危岩变化情况的监测，普及岩崩地质灾害防治知识，如发现异常，危险区人员应及时撤离。

(2)采用信息法动态设计和信息法动态施工。施工中遇特殊情况应及时向业主、监理、设计汇报，以利及时处理。

(3)施工完成后定期对主动防护网工程进行养护，发现主动防护网出现生锈现象，应及时按照相关规定除锈、涂漆。