论文部分内容阅读
摘要：花岗岩地区的孤石崩塌是常见的地质灾害类型之一，由于花岗岩的球状风化发育，导致山坡坡体存在大量出露的孤石，呈零星分布、线性分布或群体分布，为边坡崩塌提供了落石源。通过分析孤石崩塌的成因机制，结合具体工程实例，探讨其防治措施。
关键词：花岗岩，孤石崩塌，成因机制，防治措施
1引言
花岗岩地区山体出露的孤石在自然或人为因素作用下发生崩塌。项目建设过程中可能引发或遭受孤石崩塌地质灾害的危害主要体现在以下几个方面：①孤石下方存在开挖削坡，使得坡面变陡，孤石下方失去支撑，则潜在发生滚落的可能;②建设工程施工的震动影响;③场地开挖人为改变坡面汇水条件，在暴雨条件下，地表径流极有可能向孤石下方坡面流动，花岗岩风化孤石下部的残积土及全-强风化岩，水理性能差，遇水易软化崩解，一旦软化崩解，则花岗岩风化孤石失去了土层的支护，则潜在发生滚落的可能。
为了更好的对孤石崩塌进行防控，降低发生时的风险和损失，工程建设之前应对周边环境进行孤石调查，了解其活动变形情况和发育特征，针对性的分析其稳定性，并提出合适防治措施。
2孤石崩塌成因机制[1]
孤石的破坏模式主要有两种：一种是孤石自身发生倾倒-滚落（掉落）式的崩塌;另一种是由于孤石周边岩土体的破坏（崩塌或滑坡）而导致孤石发生沿着坡面向下牵引-滑移式崩塌。
1）孤石的倾倒-滚落式崩塌形成机理：孤石受自然环境和地质环境的影响，孤石本身风化较严重，风化、节理裂隙发育，部分岩体呈悬空状，或者孤石下方的土体因受雨水冲刷被掏空而使孤石部分悬空。这样的孤石虽然处于稳定状态，但可能处于一种极限平衡的状态，当孤石受到如暴雨形成的动水压力、地震力等外力作用时，极有可能打破上述极限平衡状态而发生坠落崩塌。这种破坏模式的主要影响因素有坡面坡度、岩体风化程度、岩体完整程度、节理裂隙发育程度、结构面产状及不利组合关系、悬空状态、降雨、地震等条件。
2）孤石的牵引-滑移式崩塌形成机理：孤石受自然环境和地质环境条件的影响，孤石基底和周边的土体比较松散，透水性较好，雨水入渗后物理力学性质变化较大，特别是抗剪强度明显降低。基底和周边的土体在雨水的冲刷和渗透下发生崩塌或滑坡从而带动（牵引）上面的孤石沿坡面向下滑移。这种破坏模式的主要影响因素有基底和周边岩土特性、风化程度、坡面植被情况、汇水及排水条件、坡面坡度、降雨等条件。
由于受人为或自然等因素影响，孤石所处的自然环境和地质环境条件随着时间的推移在不断的发生变化，因此孤石的破坏模式甚至稳定性随着时间的推移将可能发生转换，即目前稳定性好的孤石随着时间的推移可能会转换为稳定性较差或稳定性差，而原本可能会发生倾倒-滚落崩塌的孤石最终发生牵引-滑移崩塌。
3孤石崩塌的防治措施[2，3]
孤石的破坏形式主要是崩塌，因此对孤石的防治措施主要有如下几种：
1）加强巡查，即安排人员对孤石进行巡查，并布设一定的监测手段，发现问题及时上报并采取应急措施;
2）技术监测，即通过监测技术掌握孤石变形位移及其周边环境的变化情况;
3）将潜在灾害点清除，即消除隐患，岩质崩塌主要采取爆破（静态爆破）手段;
4）就地加固，即采取工程手段对灾害点进行支护或加固，主要工程措施有：SNS柔性网防护、锚杆锚索加固、基座支撑、砂浆填缝、挂网喷射混凝土等。
4工程概况
珠海市某工程项目场地靠近山体，山体边坡分布大量的孤石，对建设项目及人员财产造成了极大的威胁，根据现场踏勘情况，边坡主要地层为花岗岩的各风化带，因风化程度不均匀，场地内发育有大量的孤石，出露于地表，最大的孤石直径达8m以上，出露地表体积最大达200m3以上，在暴雨冲刷以及人类活动影响下，边坡孤石有向山体坡脚滚动的可能。
山体边坡现状坡度20°～35°，边坡除孤石出露区外，其他植被较发育，储水能力较强，地下水位埋藏较浅，边坡坡脚有地下水常年外流。珠海地区雨量充足，降雨时一部分会形成地表漫流对坡面造成冲刷，一部分形成地下水。
5孤石治理方案[4-7]
1）群体分布的孤石治理方案
针对边坡孤石较多、外露体积较大的情况，对有可能产生滚动的不利孤石采用爆破切除，并搬运至坡顶平坦处有序堆放，对较大的孤石，采用分级放坡进行处理。首先应对危险孤石采用H型钢进行临时加固，然后在孤石下方采用钢筋混凝土挡土墙作为支座，挡土墙与孤石之间采用毛石混凝土填充，挡土墙与边坡地面采用岩石锚杆相连。浇筑挡土墙前对坡面浮土进行清理。挡土墙及砼支座强度达到70%后再对孤石爆破清除体积为地表出露部分1/2～2/3，对挡土墙外的危险孤石，完全将地表出露部分清除。清除方式应按照由上往下、由内向外的顺序采取静态爆破方式逐层爆破清理孤石，坡顶修筑截水沟，对地表水进行截流。
2）零星分布的大型孤石治理方案
该边坡孤石为独立的一个孤石，孤石直径超过8m，孤石后方有上山步道，孤石下方出露的为花岗岩全风化、花岗岩强风化地层，对孤石采用预应力锚索+钢筋砼腰梁进行锁定，对孤石下方土质边坡采用锚杆+喷射砼支护。支护结束后，对周边排水系统进行疏通。孤石内发育一条宽度约20cm的裂缝，施工前清除裂缝内植物、泥土，并用C20砼封闭。
6施工险情应急措施及施工注意事项
1）施工单位在施工组织设计中应编制专项应急预案，确保施工过程的安全。
2）对可能存在的危险孤石，应采用工字钢形成临时支撑，避免施工过程中孤石的滚落造成人员伤害。
3）孤石爆破需采取静态爆破施工手段，将孤石逐步分解，预留部分有用石材，多余的块石人工搬运至坡顶平坦处有序堆放。爆破清理前，应采取有效的措施以防孤石滚落，如增加防护网、或对孤石预先采用绳索稳固等。
4）爆破完成后应通知建设单位，并请相关专家进行评估，确定是否需要进一步清除。
7结论
本文通过对孤石崩塌的成因机制进行了分析，总结了孤石崩塌的治理措施，并结合珠海市某工程项目的孤石崩塌治理工程实例，针对群体分布孤石和零星分布孤石的工程特点，提出不同的治理方案、应急措施及施工注意事项，经工程实践表明，该方案对孤石崩塌地质灾害进行预防和治理有比较好效果，为今后花岗岩地区孤石崩塌地质灾害治理提供了一定的参考。
参考文献
[1] 工程地质手册（第五版）[M]. 北京： 中国建筑工业出版社，2018;
[2]林福材.危巖体失稳运动特征与工程防治对策研究[D].成都：成都理工大学，2009;
[3]王亚军，贺江洪，闫鹏阳.粱沟村大型单体危岩治理设计[J].路基工程，2013（ 1） ： 160-164.
[4] GB50330-2002.《建筑边坡工程技术规程》[S];
[5] DZ/T 0286-2015.《地质灾害危险性评估规范》[S];
[6] T/CAGHP041-2018.《崩塌防治工程施工技术规范》[S];
[7] T/CAGHP032-2018.《崩塌防治工程设计规范》（试行）[S];
关键词：花岗岩，孤石崩塌，成因机制，防治措施
1引言
花岗岩地区山体出露的孤石在自然或人为因素作用下发生崩塌。项目建设过程中可能引发或遭受孤石崩塌地质灾害的危害主要体现在以下几个方面：①孤石下方存在开挖削坡，使得坡面变陡，孤石下方失去支撑，则潜在发生滚落的可能;②建设工程施工的震动影响;③场地开挖人为改变坡面汇水条件，在暴雨条件下，地表径流极有可能向孤石下方坡面流动，花岗岩风化孤石下部的残积土及全-强风化岩，水理性能差，遇水易软化崩解，一旦软化崩解，则花岗岩风化孤石失去了土层的支护，则潜在发生滚落的可能。
为了更好的对孤石崩塌进行防控，降低发生时的风险和损失，工程建设之前应对周边环境进行孤石调查，了解其活动变形情况和发育特征，针对性的分析其稳定性，并提出合适防治措施。
2孤石崩塌成因机制[1]
孤石的破坏模式主要有两种：一种是孤石自身发生倾倒-滚落（掉落）式的崩塌;另一种是由于孤石周边岩土体的破坏（崩塌或滑坡）而导致孤石发生沿着坡面向下牵引-滑移式崩塌。
1）孤石的倾倒-滚落式崩塌形成机理：孤石受自然环境和地质环境的影响，孤石本身风化较严重，风化、节理裂隙发育，部分岩体呈悬空状，或者孤石下方的土体因受雨水冲刷被掏空而使孤石部分悬空。这样的孤石虽然处于稳定状态，但可能处于一种极限平衡的状态，当孤石受到如暴雨形成的动水压力、地震力等外力作用时，极有可能打破上述极限平衡状态而发生坠落崩塌。这种破坏模式的主要影响因素有坡面坡度、岩体风化程度、岩体完整程度、节理裂隙发育程度、结构面产状及不利组合关系、悬空状态、降雨、地震等条件。
2）孤石的牵引-滑移式崩塌形成机理：孤石受自然环境和地质环境条件的影响，孤石基底和周边的土体比较松散，透水性较好，雨水入渗后物理力学性质变化较大，特别是抗剪强度明显降低。基底和周边的土体在雨水的冲刷和渗透下发生崩塌或滑坡从而带动（牵引）上面的孤石沿坡面向下滑移。这种破坏模式的主要影响因素有基底和周边岩土特性、风化程度、坡面植被情况、汇水及排水条件、坡面坡度、降雨等条件。
由于受人为或自然等因素影响，孤石所处的自然环境和地质环境条件随着时间的推移在不断的发生变化，因此孤石的破坏模式甚至稳定性随着时间的推移将可能发生转换，即目前稳定性好的孤石随着时间的推移可能会转换为稳定性较差或稳定性差，而原本可能会发生倾倒-滚落崩塌的孤石最终发生牵引-滑移崩塌。
3孤石崩塌的防治措施[2，3]
孤石的破坏形式主要是崩塌，因此对孤石的防治措施主要有如下几种：
1）加强巡查，即安排人员对孤石进行巡查，并布设一定的监测手段，发现问题及时上报并采取应急措施;
2）技术监测，即通过监测技术掌握孤石变形位移及其周边环境的变化情况;
3）将潜在灾害点清除，即消除隐患，岩质崩塌主要采取爆破（静态爆破）手段;
4）就地加固，即采取工程手段对灾害点进行支护或加固，主要工程措施有：SNS柔性网防护、锚杆锚索加固、基座支撑、砂浆填缝、挂网喷射混凝土等。
4工程概况
珠海市某工程项目场地靠近山体，山体边坡分布大量的孤石，对建设项目及人员财产造成了极大的威胁，根据现场踏勘情况，边坡主要地层为花岗岩的各风化带，因风化程度不均匀，场地内发育有大量的孤石，出露于地表，最大的孤石直径达8m以上，出露地表体积最大达200m3以上，在暴雨冲刷以及人类活动影响下，边坡孤石有向山体坡脚滚动的可能。
山体边坡现状坡度20°～35°，边坡除孤石出露区外，其他植被较发育，储水能力较强，地下水位埋藏较浅，边坡坡脚有地下水常年外流。珠海地区雨量充足，降雨时一部分会形成地表漫流对坡面造成冲刷，一部分形成地下水。
5孤石治理方案[4-7]
1）群体分布的孤石治理方案
针对边坡孤石较多、外露体积较大的情况，对有可能产生滚动的不利孤石采用爆破切除，并搬运至坡顶平坦处有序堆放，对较大的孤石，采用分级放坡进行处理。首先应对危险孤石采用H型钢进行临时加固，然后在孤石下方采用钢筋混凝土挡土墙作为支座，挡土墙与孤石之间采用毛石混凝土填充，挡土墙与边坡地面采用岩石锚杆相连。浇筑挡土墙前对坡面浮土进行清理。挡土墙及砼支座强度达到70%后再对孤石爆破清除体积为地表出露部分1/2～2/3，对挡土墙外的危险孤石，完全将地表出露部分清除。清除方式应按照由上往下、由内向外的顺序采取静态爆破方式逐层爆破清理孤石，坡顶修筑截水沟，对地表水进行截流。
2）零星分布的大型孤石治理方案
该边坡孤石为独立的一个孤石，孤石直径超过8m，孤石后方有上山步道，孤石下方出露的为花岗岩全风化、花岗岩强风化地层，对孤石采用预应力锚索+钢筋砼腰梁进行锁定，对孤石下方土质边坡采用锚杆+喷射砼支护。支护结束后，对周边排水系统进行疏通。孤石内发育一条宽度约20cm的裂缝，施工前清除裂缝内植物、泥土，并用C20砼封闭。
6施工险情应急措施及施工注意事项
1）施工单位在施工组织设计中应编制专项应急预案，确保施工过程的安全。
2）对可能存在的危险孤石，应采用工字钢形成临时支撑，避免施工过程中孤石的滚落造成人员伤害。
3）孤石爆破需采取静态爆破施工手段，将孤石逐步分解，预留部分有用石材，多余的块石人工搬运至坡顶平坦处有序堆放。爆破清理前，应采取有效的措施以防孤石滚落，如增加防护网、或对孤石预先采用绳索稳固等。
4）爆破完成后应通知建设单位，并请相关专家进行评估，确定是否需要进一步清除。
7结论
本文通过对孤石崩塌的成因机制进行了分析，总结了孤石崩塌的治理措施，并结合珠海市某工程项目的孤石崩塌治理工程实例，针对群体分布孤石和零星分布孤石的工程特点，提出不同的治理方案、应急措施及施工注意事项，经工程实践表明，该方案对孤石崩塌地质灾害进行预防和治理有比较好效果，为今后花岗岩地区孤石崩塌地质灾害治理提供了一定的参考。
参考文献
[1] 工程地质手册（第五版）[M]. 北京： 中国建筑工业出版社，2018;
[2]林福材.危巖体失稳运动特征与工程防治对策研究[D].成都：成都理工大学，2009;
[3]王亚军，贺江洪，闫鹏阳.粱沟村大型单体危岩治理设计[J].路基工程，2013（ 1） ： 160-164.
[4] GB50330-2002.《建筑边坡工程技术规程》[S];
[5] DZ/T 0286-2015.《地质灾害危险性评估规范》[S];
[6] T/CAGHP041-2018.《崩塌防治工程施工技术规范》[S];
[7] T/CAGHP032-2018.《崩塌防治工程设计规范》（试行）[S];