危岩崩塌工程实例分析

8.6.1　工程地质条件

高坡隧道区属构造剥蚀低山－丘陵地貌，隧道进口段地形坡度48°～60°，坡面较陡，无沟槽发育，山坡植被不发育，水土保持较差。隧道区断裂构造不发育，部分地段基岩直接裸露，岩层产状218°∠65°，浅部岩体节理裂隙较发育，在进洞口主要发育以下2组节理裂隙:①353°∠25°，密度3条/米，隙面较平整光滑，呈张开状，隙宽5～8mm，无充填，水平延伸长度2.00～5.00m，竖向切深3.00～5.00m;②62°∠67°，密度2条/米，隙面较平整光滑，呈闭合状，无充填物，水平延伸长度0.50～1.50m，竖向切深2.00～4.00m;地层主要为第四系残坡积(Qel+dl)、寒武系下统杨家堡组()地层，按地层的地质年代、形成机制及其物理力学性质，共划分为三个工程地质层:①碎石土，层厚0.50～1.10m;②中风化大理岩:分布于隧道的出洞口一侧，受风化作用，孔隙较发育，最大揭露厚度23.4m;③中风化硅质灰岩:分布于隧道的进洞口及隧道中部，受风化作用，裂隙较发育，微张，最大揭露厚度15.1m。受隧道施工影响，高坡隧道进口端洞口山体出现岩体开裂，出现一处于临界稳定状态的危岩体，如图8－26、图8－27所示。

危岩体由寒武系下统杨家堡组中风化硅质灰岩构成，主控结构面主要由卸荷裂隙和倾向坡外层面组成，裂隙顺坡向发育，其倾角一般在75°～85°之间，延伸长度2～5m，局部贯通，裂面粗糙，波状～台坎状起伏;在暴雨产生的裂隙水压力、地震、爆破振动、人为地质活动等作用下，易诱发崩塌。

图8－26高坡隧道进口端山体危岩

图8－27高坡隧道进口端危岩侧视图

8.6.2崩塌危岩体稳定性分析

根据勘察资料得出，危岩体物理力学参数见表8.16。依据现场情况可以判断，危岩若崩塌属于由底部岩体抗拉强度控制的倾倒式危岩崩塌。

表8.16危岩体物理力学参数

该危岩失稳的主要诱发因素是暴雨和地震，工程区域按7度地震烈度进行设防，设计地震动峰值加速度a=0.10g，特征周期T=0.35s，选取两种工况评价危岩稳定性。

工况1:自重+孔隙水压力(暴雨状态);

工况2:自重+孔隙水压力(天然状态)+地震力。

按照式(4.56)，对危岩的稳定性进行计算。计算结果见表8.17。

表8.17围岩稳定性系数计算结果

结果表明在暴雨及地震工况下围岩不稳定，可能发生崩塌，需进行工程加固。

8.6.3　处治方案

依据现场实际情况，设计采用间距3m×3m，下倾角度为20°，设计拉力为40t的锚索+主动防护网进行防护。将锚索等效为锚固面中心的集中力，代入式(4.56)，进行稳定性验算得危岩安全系数为暴雨工况下2.17，地震工况下2.09，满足要求。