砚石台危岩施工图设计报告

目录TOC\o"1-2"\h\z\u228621前言 前言1.1项目概况及任务由来依据《重庆市规划和自然资源局关于纳入2022年第二季度市级地质灾害防治项目储备库的通知》渝规资〔2022〕414号，重庆市万盛经济技术开发区万盛街道砚石台社危岩属于2022年第二季度市级地质灾害防治项目储备库项目，万盛经开区规资局按照市局《关于加强地质灾害防治项目储备库建设的通知》（渝规资〔2022〕200号）的要求，委托我单位开展该项目的勘查、设计等前期工作。2023年2月，重庆一三六地质矿产有限责任公司（以下简称我司）完成了对该危岩的详细勘查工作。该危岩主要包括陡崖2处（基本稳定），危岩单体12处（基本稳定），破碎带3处（基本稳定）。为切实做好地质灾害防治工作，认真贯彻“以人为本”的思想理念，确保灾害体不影响到人民的生命财产安全，我公司承担了该项目施工图设计任务。1.2设计主要的目的与任务本次设计的主要目的和任务是：（1）在详细勘查报告基础上，完成重庆市万盛经开区万盛街道砚石台社危岩施工图设计编制工作。（2）明确项目区地质灾害防治范围、目标、标准。（3）在综合考虑工作量、施工难度、施工安排、资金投入、治理效果等方面的基础上，进行施工图设计工作。（4）编制工程施工组织设计及监测设计。（5）根据当地物价水平编制治理工程方案投资预算。1.3初步设计报告结论及批复意见1.3.1初步设计主要结论1、砚石台社危岩主要威胁对象为砚石台小学、砚石台社居民315人、下方公路及过往车辆和行人的生命财产安全，直接经济损失约5500万元。2、本次治理工程治理对象为2处陡崖、12处危岩单体、3处破碎带及7处孤石。3、砚石台社危岩地质灾害防治工程等级为一级，危岩单体防治工程等级为三级。根据砚石台社危岩陡崖、破碎带、危岩单体、孤石等特征，设计两种方案进行比选，方案一：锚固+锚喷支护+被动防护网+人工清除+间隔支撑+后缘裂缝封闭+生态环境恢复；方案二：锚固+连续支撑墙+锚喷支护+被动防护网+人工清除+后缘裂缝封闭+生态环境恢复；经比选，方案一与方案二施工难度相当，方案一更经济，确定方案一为推荐方案。4、本次初步设计推荐方案总投资概算630.31万元。1.3.2初步设计批复意见（1）下阶段进一步核实治理工程布置处的地形条件和与相邻建筑的关系，进一步细化、优化工程布置。下阶段进一步核实下滑力，细化、优化结构设计。（2）下阶段根据相关规定及要求，细化和完善监测设计及施工组织设计。进一步核实人工二次转运。临时施工便道开挖不得出现高切坡，不得影响边坡稳定而产生次生灾害。在施工期间应加强对施工区域及周边的巡查力度，发现问题及时处理，消除隐患。在施工期间必须加强施工安全管理及临时设施等，合理确定施工顺序及施工时间，以确保施工人员及周边居民的安全。（3）治理工程实施过程中，加强环境保护工作，尽量减少对既有生态植被的破坏，严格按要求进行施工噪音及粉尘控制、施工时段安排、施工废气排放、施工废水（油）收集、废渣的处置。（4）工程区位于城镇居民集中区，应按市政工程作业要求进行施工作业。1.3.3初步设计批复意见落实情况已按照初步设计批复意见进行逐条修改完善。1.4设计依据与执行标准（一）设计依据（1）合同；（2）审查通过的重庆市万盛经开区万盛街道砚石台社危岩详细勘查报告及初步设计报告（重庆一三六地质矿产有限责任公司）。（3）关于《重庆市万盛经开区万盛街道砚石台社危岩治理工程初步设计》的咨询评估报告（中铁二院工程集团有限公司）（二）设计工作依据的技术标准：（1）《地质灾害防治工程设计标准》（DBJ50/T-029—2019）；（2）《地质灾害防治工程勘查规范》（DB50/T143-2018）；（3）《滑坡防治设计规范》（GB∕T38509-2020）；（4）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）（2015版）；（5）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）；（6）《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）；（7）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）；（8）《砌体结构设计规范》（GB50003-2011）；（9）《建筑抗震设计规范》（GB50011－2010）（2016版）；（10）《室外排水设计规范》（GB50014-2021）；（11）《建筑变形测量规程》（JGJ8～2016）；（12）《混凝土结构工程施工规范》GB50666-2011；（13）《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015；（14）《砌体结构工程施工质量验收规范》GB50203-2011；（15）《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2013；（16）《地质灾害治理工程施工质量验收规范》DB50/T990-2020。（17）中华人民共和国建设部关于颁布《市政公用工程设计文件编制深度规定》的通知（建质[2004]16号文）；（18）《三峡工程重庆库区地质灾害治理工程投资概算编制要求》渝发改地[2016]1188号文；（19）《水利工程设计概（估）算编制规定》[2014]429号文（20）重庆市地质灾害防治工程概（预）算标准（2023版）（21）2002年《水利建筑工程概算定额》；（22）2002年《水利建筑工程预算定额》、《水利工程施工机械台时费定额》；（23）重庆市建设工程造价管理总站的《重庆工程造价信息》；（24）国家及重庆市建委有关工程造价文件。2地理环境2.1交通位置重庆市万盛经开区万盛街道砚石台社危岩位于万盛街道砚石台社，包括陡崖2处，危岩单体12处，破碎带3处,工程区坐标（2000国家大地坐标系）：X=3208029.97～3208356.70，Y=5392.67～5567.96，紧挨万盛城区（距离南万高速出口约3km），区内有乡镇公路经过，交通较便利。砚石台社危岩砚石台社危岩图2.1-1交通位置图2.2气象与水文1.2.1气象工程区属亚热带季风气候。温暖湿润，四季分明，气候温和，日照充足，雨量充沛，具夏秋多雨，冬春多雾的特点。据万盛区气象站资料，多年平均气温18.4℃，最高气温44.3℃(2022年8月7日)，最低气温－0.3℃（1982年12月27日）；多年平均相对湿度79%。多年平均降雨量1038.50mm，历年最大降雨1348.60mm(1982年)，降雨多集中在每年的5～9月，可占全年降雨量的66.83～72.16%，其中1、2、12月份的降雨量仅占多年平均降雨量的4.23～5.87%。偶见霜雪，每年5～10月为丰水期，占年降雨量的77%，尤以6、7、8月份降雨最为集中，每年11月至次年4月为枯水期，降雨量仅占全年降雨量的23%，多年平均风速0.90m/s，历年最大风速17.7m/s，主导风向为西风。1.2.2水文勘查区属于丘陵地貌，勘查区位于孝子河左岸，地形东北高，西南低，主要地表水体为孝子河。斜坡地表水主要受大气降雨补给，地表水沿斜坡径流自高向低汇集到孝子河，孝子河勘查期水位309.3m，历史最高洪水位310.77m（砚石台小学后面观察点）2.3社会经济概况万盛经济技术开发区，在行政区划上归属于重庆市綦江区，位于重庆市南部、綦江区东部，地处北纬28°44‘—29°07’，东经106°45’—107°03’。东和北与南川区相邻，南与贵州省桐梓县相接。管理区境周长约158千米，南北最长40.5千米，东西最宽23千米，面积565.58平方千米。根据全国第七次人口普查数据显示，截至2020年11月1日零时，重庆市万盛经济技术开发区常住人口235825人。重庆市万盛经济技术开发区属长江水系，属亚热带湿润季风气候，属四川盆地东南边缘与云贵高原衔接的过渡山区。在殷商、西周、春秋及战国时期，为巴国地。1993年2月16日，经国务院批准，重庆市南桐矿区更名为重庆市万盛区。同年4月8日，重庆市万盛区成立。区境为万盛区。2011年10月22日，国务院批复（国函〔2011〕129号），同意重庆市撤销万盛区和綦江县，设立綦江区，辖万盛区和綦江县所辖行政区域，区人民政府驻原綦江县古南街道中山路1号。同年10月29日，重庆市政府决定设立重庆市万盛经济技术开发区。同年12月26日，綦江区、万盛经济技术开发区成立。截至2021年8月，重庆市万盛经济技术开发区辖2个街道、8个镇，区管委会驻万盛街道新田路74号。2020年，重庆市万盛经济技术开发区GDP实现213.97亿元，年均增长7%；人均GDP达到1.3万美元，超过全市平均水平，居綦万南第1位，年均增长5.8%。3地质环境3.1地形地貌项目所在区域属于丘陵地貌，斜坡地形总体为单面斜坡，东北高，西南低，坡向250°～280°，一般坡度约35°～55°。区内高程最高点位于斜坡东侧山顶，高程约为409m，最低点位于孝子河，高程为307.5m，相对高差101.5m。勘查区东侧分布陡崖A，崖底高程311-319m，崖顶高程321-336m，高度10-20m，长度83m，坡向269°，坡角70-80°；勘查区北侧分布陡崖B,崖底高程316-319m，崖顶高程323-330m，高度8-10m，长度48m，坡向302°，坡角70-80°。3.2地层岩性根据调查，勘查区地层由第四系全新统人工填土（Q4ml）和第四系全新统崩坡积层（Q4dl+col）组成，下伏基岩为三叠系下统嘉陵江组（T1j）薄-中厚层状、块状灰岩、白云质灰岩夹泥质灰岩组成。地层岩性由新到老分述如下：（1）第四系全新统人工填积层（Q4ml）杂填土：主要分布在民宅及道路一带，棕褐色，稍湿，稍密-中密，主要为粉质粘土夹砂、灰岩块石，为修建地坝、公路等回填形成，填龄大于10年。钻探揭露厚度0.20（ZK9）-2.00m（ZK1）。（2）第四系全新统崩坡积层（Q4dl+col）红粘土夹碎块石：棕褐色、黄棕色夹灰色，夹红粘土，红粘土呈可塑-硬塑状，块石成份为灰岩、白云质灰岩、泥质灰岩碎块石,其块径10-100cm不等，块石含量约30-45%。该层广泛分布于勘查区斜坡地段，一般厚0.5-1.0m，钻探揭露厚度0.4m（ZK4）-3.6m（ZK2）。~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~角度不整合接触~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~（3）三叠系下统嘉陵江组（T1j）灰岩：灰、深灰色，薄-中厚层状灰岩，微晶、含少量泥质、白云质灰岩夹生物碎屑灰岩。矿物成分主要由碳酸钙等矿物组成。钻探揭露厚度8.6m（ZK1）-19.6m（ZK4）。3.3地质构造与地震1、地质构造工程区构造上位于鲜家坪背斜东翼（见图2.3-1），产状97-115°∠64-65°，主要发育有两组裂隙：裂隙Ⅰ为345-358°∠75-80°，张开度0.2-0.4mm，结合差，开裂面较粗糙，裂隙间距为1～3m，裂隙长度2-3.0m，裂隙延伸方向间隔0.5-1.5m，属硬性结构面，粘土充填；裂隙Ⅱ为260-268°∠25-40°，张开度0.1-0.2mm，结合差，开裂面较平直光滑，裂隙间距为0.5～3m，裂隙长度2-3.5m，裂隙延伸方向间隔0.2-1.5m，属硬性结构面，粘土充填。层间裂隙间距0.2-1m，较粗糙，平直，张开度0.1-0.2mm，延伸10-15m，区内地质构造较简单。砚石台社危岩砚石台社危岩图2.3构造纲要图2、地震根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010，2016版）附录A.0.1及《中国地震动参数区划图》（GB18306-2015）的规定，勘查区地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，抗震设防烈度为Ⅵ度。未见有明显的地震活动痕迹，地震活动微弱，区域稳定性良好。3.4水文地质条件3.4.1地下水类型根据调查，将勘查区含水层分为第四系松散孔隙含水层和岩溶裂隙含水层。按地下水赋存条件场区,地下水类型有松散层孔隙水及岩溶裂隙水。1）松散层孔隙水赋存于场区表层顶部的松散人工填土层及粘土、粉质粘土中。孔隙水来源为大气降水，斜坡呈单面坡，不利于汇水，松散层孔隙水不易留存。2）基岩裂隙水赋存于场区灰岩、白云质灰岩的基岩裂隙中。主要来源于大气降水及表层松散层下渗水。在地形较高处接受补给后，顺地势向相对低洼地段迳流，具迳流途径短，就地补给，就近排泄的特点，一般在坡脚处以散流或管道形式排泄至孝子河。3）岩溶水勘查区属于岩溶排泄区，主要接受大气降水补给，沿岩溶管道，向孝子河当地最低侵蚀基准面排泄，经调查，勘查区未见漏斗、岩溶管道、地下暗河等分布。本次勘查钻孔在抽干钻孔循环水24h后，基本无恢复水位或钻孔底部少量恢复水位，可视为勘探深度无地下。3.4.2地下水补给、迳流及排泄条件勘查区主要以大气降水补给为主，大气降水一部分通过地表迳流（坡面流）向地势低洼处排泄；另一部分通过土层孔隙或基岩裂隙下渗，汇入岩溶管道，形成地下水，最终以岩溶水形式排泄于地表，进入地表水文网。3.4.3水文地质条件复杂程度依据勘查区含水层富（透）水特征、简易水文资料及地下水补给、迳流及排泄条件等因素经综合分析：勘查区水文地质条件复杂程度为简单。3.4.4水和土对建筑材料腐蚀性评价（1）水的腐蚀性评价本次勘查在钻孔未采得水样作简分析。周边地区经验，综合判断场地下水对混凝土结构腐蚀等级为微腐蚀，对钢筋混凝土结构中的钢筋的腐蚀等级为微腐蚀性。（2）土的腐蚀性评价根据经验：勘查区场地土对混凝土结构具微腐蚀性，对砼结构中的钢筋及钢结构具微腐蚀性。3.5不良地质现象勘查区内主要不良地质现象为2处陡崖、12处危岩单体及3处破碎带。除此之外,未发现泥石流、滑坡等其它不良地质现象。3.6人类工程活动本次勘査区斜坡及陡崖基本上保持原始地貌,场地下方依山就势修建有居民房,房前屋后形成高8-12米挖方岩质边坡,均采用重力式挡墙支挡。综合分析,勘査区斜坡及陡崖人类工程活动不强烈。4灾害体基本特征及稳定性评价4.1陡崖的基本特征及稳定性评价工程区分布两处陡崖，陡崖A及陡崖B，分析评价如下：4.1.1陡崖A基本特征及稳定性分析一、基本特征陡崖A：崖底高程311-319m，崖顶高程321-336m，高度10-20m，长度174m，坡向269°，坡角78°，坡面岩体为薄-中厚层灰岩、泥质灰岩，岩层呈单斜产出，岩层产状为100°∠65°，主要发育有两组裂隙：裂隙Ⅰ为345°∠75°，裂隙Ⅱ为260-265°∠25-40°。陡崖A全貌见图4.1.1-1，图4.1.1-2。图4.1.1-1陡崖A全貌1图4.1.1-2陡崖A全貌2其中北段88m，采用浆砌片石挡墙支挡及岩腔支撑，挡墙底高程320m，墙顶高程327m，挡墙高度7m。挡墙及岩腔支撑的西侧为已撤迁宿舍，经访问宿舍建于70年代，因坡顶时常掉块，危及安全，煤厂宿舍被迫撤迁，目前上部时有掉块，挡墙段有变形现象。图4.1.1-3，图4.1.1-4。图4.1.1-3片石挡墙（70年代建）4.1.1-4浆砌片石支撑（70年代建）二、现场调查基座、岩腔、变形情况陡崖走向与岩层走向相同，陡崖坡面就是岩层的层面，陡崖顶部与陡崖脚的岩层都为灰岩、泥质灰岩，崖顶至崖脚坡面较平直，受风化作用，坡面掉块后，陡倾反向层面，局部形成岩腔，凹进1-3m，高3-5m。现场调查发现陡崖A分布有6组变形裂缝，编号L1-L6。裂缝分布情况见图4.1.1-5。4.1.1-5陡崖A裂缝分布情况L1:位于陡崖A底部南侧，长16m，宽2-5cm，裂缝延伸方向与裂隙II相同，为雨水沿裂隙II产生侵蚀作用，形成掏空，据访问雨季裂缝L1有水流出。图4.1.1-6。L2:位于陡崖A顶部南侧，南北走向，长18m，宽2-3cm，为岩层面在地表的张开现象，L2与裂隙II作用下，W3危岩可能产生滑移。L3：位于北段已浆砌片石挡墙脚，挡墙有外鼓涨现象。L4：位于北段挡墙顶台阶，长7m，宽1-4cm，裂缝走向186°，台阶被折断。L5：位于陡崖A上部挡墙内侧，长81m，宽1-10cm，裂缝走向184°。裂缝沿挡墙内侧全线贯通。L6：位于顶部挡墙外侧，延伸长度126m，南北走向，挡墙外侧裂缝宽度10-20cm，挡墙变形坡坏。三、稳定性分析1、宏观分析陡崖A前侧临空，崖脚分布L1裂缝、北段挡墙分布鼓胀变形L3，陡崖A南北两侧临空，无侧向岩体摩擦阻力，后侧分布L5裂缝整体南北向贯通，L6卸荷裂隙宽大，延长深度达坡脚，延展长度达126m，造成地面开裂5-25cm，竖向变形错开达40cm，造成建构筑物挡墙毁坏。陡崖A在层面与裂隙组合切割下，形成危岩带，危岩带总长度174m，体积约2.92万m3，加上钻孔中揭露的裂隙II面与坡脚L1具备贯通的可能性，随着雨水沿陡倾层面不断降低潜在滑移面裂隙Ⅱ的摩擦力，最终陡崖A将产生滑移。陡崖A暴雨工况下处于基本稳定状态。2、定量分析为了更全面、客观评价陡崖A的稳定性，对其进行定量评价，由于危岩体的边界条件、裂隙贯通深度难以准确确定，只能把一些不完全确定的因素理想化地进行定量分析计算。（1）计算模型和计算公式根据各陡崖的受力情况及最可能的破坏形式，按《地质灾害治理工程勘查规范》（DB50/T143-2018）中的滑移式基本模型来计算，见图4.1.1-21，其定量计算公式如下：1）计算模型图4.1.1-21滑移式危岩稳定性计算示意图(后缘有陡倾裂隙)2）计算公式后缘有陡倾裂隙、滑面缓倾时计算公式为：式中：V——后缘陡倾裂隙水压力（kN）；hw——后缘陡倾裂隙充水高度（m），根据裂隙情况及汇水条件确定；U——滑面水压力（kN）；A——滑面面积（m2）；B——后缘陡倾裂隙充水范围内沿裂隙走向平均宽度（m）；G——危岩自重（kN）；Gb——危岩竖向附加荷载（kN）；方向指向下方时取正值，指向上方时取负值；Q——危岩水平荷载（不含后缘陡倾裂隙水压力）（kN）；方向指向坡外时取正值，指向坡内时取负值；当考虑地震力时，地震力取危岩自重与危岩竖向附加荷载之和与水平地震系数0.05的乘积；c—滑面粘聚力（kPa）；φ——滑面内摩擦角（°）；θ——滑面倾角（°）。3）计算工况在进行稳定性计算时，采用三种工况，工况一为现状工况，工况二为暴雨工况，工况三为地震工况。现状工况按勘查期间的状态计算，计算时考虑自重，同时考虑现状裂隙水压力；暴雨工况按二十年一遇暴雨进行计算，计算时考虑危岩自重和暴雨时裂隙水压力；地震工况考虑自重和地震力，对滑移式危岩和倾倒式危岩考虑暴雨时裂隙水压力。现状工况下裂隙水充水高度根据野外调查裂隙的切割情况进行确定，暴雨工况时，根据汇水面积、裂隙蓄水能力和降雨情况等综合确定，当汇水面积和蓄水能力较大时，取裂隙深度的1/3～1/2；在考虑暴雨对危岩稳定性的影响时，除计算暴雨时裂隙水压力外，同时分析降雨引起的土体物质的迁移及上覆土层重度的增加。（2）计算参数本次危岩的计算参数主要根据工程经验、室内试验成果及《重庆地质灾害防治工程勘查规范》（DB50T143-2018）查表取得。1）结构面抗剪强度指标：按《地质灾害治理工程勘查规范》（DB50/T143-2018）查表，参与计算的结构面裂隙II，天然内摩擦角24°，天然粘聚力80kPa，饱和内摩擦角20°，饱和粘聚力60kPa。2）重度：依据室内试验成果，天然容重取26.8kN/m3，饱和容重取26.9kN/m3。3）地震参数：按《地质灾害治理工程勘查规范》（DB50/T143-2018）及《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）（2016版），勘查区地震水平系数取0.05。（3）稳定性计算及评价陡崖A防治工程等级为一级，破坏模式为滑移式，稳定性安全系数一般工况取1.4，地震校核工况取1.15。稳定性计算结果详见危岩稳定性计算表。参照《地质灾害治理工程勘查规范》（DB50/T143-2018），综合确定稳定性划分标准，陡崖A整体（代表剖面3-3’）现状工况稳定系数为1.785，处于稳定状态；暴雨工况稳定系数1.217，为基本稳定状态；地震工况稳定系数1.211，为稳定状态。仅在2-2’剖面陡崖最高处附近现状工况处于稳定状态，暴雨和地震工况下处于欠稳定状态。见附表3-1。4.1.2陡崖B基本特征及稳定性分析一、基本特征陡崖B：崖底高程316-319m，崖顶高程323-330m，高度8-10m，长度48m，坡向302°，坡角80°，坡面岩体为薄-中厚层灰岩、泥质灰岩，岩层呈单斜产出，岩层产状为100°∠65°，主要发育有两组裂隙：裂隙Ⅰ为345°∠75°，裂隙Ⅱ为260°∠25°。见图4.1.2-1，4.1.2-2。图4.1.2-1陡崖B全貌图4.1.2-2陡崖B坡脚二、现场调查基座、岩腔、变形情况陡崖走向与裂隙I走向相同，陡崖坡面就是裂隙I的裂隙面，陡崖顶部与陡崖脚的岩层都为灰岩、泥质灰岩，崖顶至崖脚坡面较平直。陡崖B为陡倾反向层面，坡脚岩腔凹进1-3m，高3-5m。三、稳定性分析1、宏观分析随着雨水不断沿裂缝进入陡倾层面及卸荷裂隙，不断降低层面粘结性，在后缘裂隙水压力及岩体自身向外倾的重力作用下，最终产生渐退式的折断崩塌。危岩带总长度48m，体积约4579m3。宏观判定陡崖B整体稳定，临边岩体基本稳定。2、定量分析为了更全面、客观评价陡崖B的稳定性，对其进行定量评价，由于危岩体的边界条件、裂隙贯通深度难以准确确定，只能把一些不完全确定的因素理想化地进行定量分析计算。（1）计算模型和计算公式根据各危岩体的受力情况及最可能的破坏形式，按《地质灾害治理工程勘查规范》（DB50/T143-2018）中的滑移式基本模型来计算，见图4.1.2-5，其定量计算公式如下：1）计算模型图4.1.2-5倾到式危岩稳定性计算示意图2）计算公式当危岩体重心位于危岩体底面中点外侧时，倾倒式危岩底部折断倾倒稳定性可按下式计算：式中：V——后缘陡倾裂隙水压力（kN）；hw——后缘陡倾裂隙充水高度（m），根据裂隙情况及汇水条件确定；B——后缘陡倾裂隙充水范围内沿裂隙走向平均宽度（m）；e——危岩体竖向荷载作用点到危岩体底面中点的水平距离（m）；h0——危岩体水平荷载作用点到危岩体底面中点的竖直距离（m）；b——危岩体底面平行失稳方向宽度（m）；B1——危岩体底面垂直失稳方向宽度（m）；ζ——危岩抗弯力矩计算系数，按折断面形态在1/12~1/6之间取值，当折断面为矩形时取1/6；当块体的截面宽度变化较大时，应将若干截面宽度变化较大处的截面视为可能的块体底面计算稳定系数。3）计算工况在进行稳定性计算时，采用三种工况，工况一为现状工况，工况二为暴雨工况，工况三为地震工况。现状工况按勘查期间的状态计算，计算时考虑自重，同时考虑现状裂隙水压力；暴雨工况按二十年一遇暴雨进行计算，计算时考虑危岩自重和暴雨时裂隙水压力；地震工况考虑自重和地震力，对滑移式危岩和倾倒式危岩考虑暴雨时裂隙水压力。现状工况下裂隙水充水高度根据野外调查裂隙的切割情况进行确定，暴雨工况时，根据汇水面积、裂隙蓄水能力和降雨情况等综合确定，当汇水面积和蓄水能力较大时，取裂隙深度的1/3～1/2；在考虑暴雨对危岩稳定性的影响时，除计算暴雨时裂隙水压力外，同时分析降雨引起的土体物质的迁移及上覆土层重度的增加。（2）计算参数本次危岩的计算参数主要根据工程经验、室内试验成果及《重庆地质灾害防治工程勘查规范》（DB50T143-2018）查表取得。1）抗拉强度指标：依据室内实验成果，天然取1088KPa，饱和取924KPa。2）重度：依据室内实验成果，天然容重取26.8kN/m3，饱和容重取26.9kN/m3。3）地震参数：按《地质灾害治理工程勘查规范》（DB50/T143-2018）及《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）（2016版），勘查区地震水平系数取0.05。（3）稳定性计算及评价陡崖B防治工程等级为一级，破坏模式为倾倒式，稳定性安全系数一般工况取1.50，校核工况取1.20。稳定性计算结果详见危岩稳定性计算表。参照《地质灾害治理工程勘查规范》（DB50/T143-2018），综合确定稳定性划分标准，陡崖B现状工况稳定系数为3.148，处于稳定状态；暴雨工况稳定系数2.64，为稳定状态；地震工况稳定系数2.396，为稳定状态。陡崖B临边岩体：现状工况稳定系数为1.626，处于稳定状态；暴雨工况稳定系数1.352，为基本稳定状态；地震工况稳定系数1.231，为稳定状态。计算结果表明，临边岩体稳定性低于陡崖B整体稳定性，陡崖B破坏模式为渐退式的折断崩塌。见附表3-2。4.1.3陡崖A、B稳定性计算结果表4.1.3-1陡崖稳定性计算结果统计表序号陡崖编号计算剖面计算工况破坏模式计算稳定性系数F安全系数稳定性评价1陡崖A1-1′剖面暴雨滑移式1.3491.4基本稳定地震1.3431.15稳定2-2′剖面暴雨滑移式1.081.4欠稳定地震1.0751.15欠稳定3-3′剖面暴雨滑移式1.2171.4基本稳定地震1.2111.15稳定4-4′剖面暴雨倾倒式1.2991.4基本稳定地震1.2941.15稳定2陡崖B8-8′剖面陡崖整体暴雨倾倒式2.6411.5稳定地震2.3961.2稳定8-8′剖面陡崖前部暴雨滑移式1.3521.5基本稳定地震1.2311.2稳定4.2破碎带勘查区分布有三处破碎带，平面编号破碎带A、破碎带B及破碎带C，主要分布于陡斜坡地带。主要形成原因为斜坡表面薄层岩体的折断倾倒，在重力作用或人为作用下，将产生向斜坡下滚落，威胁着下方居民、师生、过往行人车辆的生命财产安全。其中破碎带A位于勘查区南侧，分布高程360-398m，坡向266°，坡度较陡，坡角45°-55°，长约65m，宽约50m，表面积约3250m2，厚约1.5-2.0m，体积约5000m3。见图4.2-1，图4.2-2。破碎带B位于勘查区中部斜坡的上部，分布高程380-399m，坡向300°-320°，坡度较陡，坡角35°-50°，长约110m，宽约40m，表面积约4400m2，厚约1.5-2.0m，体积约7000m3。见图4.2-3。破碎带C位于勘查区北部，斜坡的中上部，分布高程326-348m，坡向302°，坡度较陡，坡角30°-40°，长约80m，宽约30m，表面积约2400m2，厚约1.5-2.0m，体积约4500m3。见图4.2-4。破碎带总方量14750m3，为薄-中厚层岩体，岩性为灰岩、泥质灰岩、白云质灰岩，发育深度一般1.5-2.0m，可能产生的破坏模式为折断倾倒，受陡倾反向层面及裂隙切割，较破碎，易掉块，破碎单体一般呈块状，以片状为主，块体厚度0.1-0.3m，方量一般0.5-1m3，稳定性差。图4.2-1破碎带A图4.2-2破碎带A图4.2-3破碎带B图4.2-4破碎带C4.3危岩单体特征及稳定性评价4.3.1危岩分布范围、规模及形态4.3.1.1危岩分布范围据调查访问，勘查区砚石台社危岩近十几年来时有危岩单体崩塌掉落现象，岩体受节理裂隙及层面组合切割，在侵蚀、溶蚀作用下，形成危岩体。现场调查有12处危岩单体分布，可能产生崩塌的危岩体总方量约2706.9m3，为大-中型危岩体，其特征如下表表4.3-1所示。表4.3-1单体危岩特征表危岩体编号分布于位置陡崖总体坡向规模外观形状基座岩腔特征破坏模式宽（m）高（m）均厚（m）体积（m³）W1陡崖A顶269°23.02.35264块状见附表1滑移式W2陡崖A顶269°25.03.64.5405块状见附表1滑移式W3陡崖A顶269°8.02.65.8120块状见附表1滑移式W4陡崖A顶269°6.52565块状见附表1倾倒式W5陡崖A顶269°1546360块状见附表1倾倒式W5-1陡崖A顶269°73.64100块状见附表1滑移式W6陡崖A顶269°152.33103块状见附表1滑移式W7陡崖A顶269°92.55112块状见附表1倾倒式W7-1陡崖A顶269°142.44134块状见附表1倾倒式W8陡崖A顶269°202.54200块状见附表1滑移式W9陡崖C顶219°676.5273块状见附表1滑移式W10陡崖A顶269°7.67.79.7568块状见附表1滑移式按危岩体顶端距陡崖坡脚高度划分:低位危岩h≤15m,中位危岩h在15m-50m,高位危岩h在50m-100m，特高位危岩h>100m。根据统计结果,所有危岩均为中低位危岩。4.3.1.2危岩形态、规模受岩性控制、层面及裂隙的切割,受侵蚀、溶蚀作用，各危岩体形状各异,规模大小不一,危岩体的形态主要以长方体、方块为主（见附表1）。此次勘查共发现危岩有12处,体积最大的W10，危岩体积为567.6m3,最小的W4，体积为65m3,为中型危岩体，其余为大型危岩单体（见附表1）。4.3.2危岩结构特征勘查区危岩体发育在具层状结构的灰岩、泥质灰岩陡斜坡上,岩层倾向与坡向相反,危岩主塌方向与斜坡坡向一致。组成危岩体的地层为三叠系下统嘉陵江组（T1j）地层,岩性为薄-中厚层状灰岩、泥质灰岩,在侵蚀差异风化作用下,易形成反向陡倾薄层泥质灰岩的折断崩落，及沿裂隙面的滑移。本区危岩的稳定性直接受控于岩体结构面的发育状况和受溶蚀的强烈程度。勘查区主要发育有层面裂隙、构造裂隙和卸荷裂隙。(1)层面及层面裂隙该组裂隙主要为危岩的岩层界面,层面倾向97-100°,倾角64-65°，层间裂隙间距0.2-1m，较粗糙，张开度0.3-5cm，延伸10-15m，裂面平直,无充填物,结合程度差。(2)裂隙构造裂隙主要有两组,裂隙Ⅰ为345-358°∠75-80°，裂隙宽0.2-0.4mm，无充填，不光滑，不平整，间距为1～3m，延伸长3-5m，属硬性结构面，结构面结合程度差；裂隙Ⅱ为260-265°∠25-40°，裂隙宽0.1-0.2mm，无充填，不光滑，不平整，间距为0.5～3.0m，延伸长1.5-3.5m，属硬性结构面，结构面结合程度差。4.3.3变形破坏特征及崩塌历史根据测绘与调查，砚石台社危岩发育于三叠系下统嘉陵江组灰岩、泥质灰岩中，危岩段边界条件为两组构造裂隙、层面形成立体切割，在侵蚀、溶蚀作用下，使岩体被切割成形态各异的块体，块体块径0.5-5.0m不等，悬于斜坡表面上，形成松脱危石，这类松脱危石在斜坡陡坡面上基岩陡坎较多，现状主要破坏形式为：松脱岩体（岩块）时常有掉块现象，零星发生小块体掉落，现状处于基本稳定状态。据访问，危岩发生过零星的小规模崩塌事件，给危岩下小学师生、居民的生产、生活带来了较大影响，如2018年陡崖A上方危岩发生了一起崩塌，其方量约5m3，崩塌体滚落至下方公路附近，崩塌未造成直接经济损失（见图4.3-1）。遇下雨均有零星小规模掉块、落石现象，近年来发生的崩塌规模较小，落石距居民房较近，危岩的影响主要为下方小学师生、居民及道路、过往车辆、行人。图4.3-1已往崩塌4.3.4破坏方式及主要影响因素4.3.4.1破坏方式危岩体失稳方式受多方面因素影响,为查明勘查区危岩体的破坏方式,本次勘查对陡崖带和危岩体形态、发育规模、底界特征、空间分布特征、节理裂隙发育特征、水文地质条件、崩塌堆积斜坡地表块石分布规律等进行了详细调查和研究,据此认为,勘查区危岩的失稳破坏方式主要为滑移式、倾倒式二种基本类型。危岩崩塌形成机制分析:新构造运动作用结果形成了勘查区现在的斜坡陡崖带,改变了岩体的力学环境条件,陡崖岩体产生卸荷回弹效应,形成沿层面的卸荷裂隙带,卸荷裂隙带沿陡崖呈带状分布。根据本次调査,进行综合分析后确定,卸荷带发育一般宽度10-15m,裂隙间距1-2m,张开度3-50mm,贯通性较差,陡崖带外缘临空面附近是坡体应力分布与集中部位,其主应力作用产生重力拉张裂隙受差异性风化作用、雨水浸润及人类工程活动等因素影响。陡崖上部岩体受沿两组构造裂隙及层面的溶蚀、侵蚀作用，产生部分拉张裂隙,随着陡倾裂隙带进一步扩张,陡崖逐渐演变成危岩,形成危岩体。陡崖带岩体在经历前两个阶段的变形破坏后,受降雨等因素触发,发生岩体错落和崩塌破坏。由于区内危岩体分布位置、形态、切割裂面产状及基座的不同,危岩崩塌破坏的方式或机理各异,为滑移式、倾倒式二种破坏类型。本次勘查陡崖带共发现有12个危岩体,滑移式破坏危岩有8个,占总数的67%,倾倒式破坏危岩体有4个,占总数的33%,危岩破坏模式详见附表1。危岩破坏模式统计表详见表4.3-2。表4.3-2危岩单体破坏模式统计表危岩个数(个)滑移式倾倒式备注个数（个）占总数比例(%)个数（个）占总数比例(%)12867433二种崩塌方式力学原理为：在重力力矩旋转破坏或剪切力滑移破坏作用下,危岩体产生崩塌。滑移式崩塌为勘査区危岩主要破坏方式。上述危岩体的失稳方式示见图4.3-2。倾倒式危岩滑移式危岩图4.3-2危岩失稳方式示意图4.3.4.2主要影响因素场地内危岩体的形成主要受地质因素、地质构造因素、外动力作用的控制。（1）地质因素地层因素主要受控于地形和地层岩性,勘查区地形多以陡崖地形为主,陡崖高度一般10-20m,具备危岩形成的必要条件,陡崖主要由薄-中厚层状灰岩、泥质灰岩组成,顶部岩体，受溶蚀及侵蚀作用,易在裂隙的切割下脱离母岩。(2)地质构造的因素

区内危岩的形成主要受两组裂隙及层面切割控制,主要表现为:裂隙I与层面，在溶蚀、侵蚀作用下，使裂隙逐渐加宽加深,加上裂隙II的作用，把表层岩体与母岩切割开,形成危岩体;近垂直裂隙多把陡崖沿走向方向切割成块状,破坏陡崖浅表岩体的完整性;另受层间裂隙的影响,促使受两组裂隙切割形成的危岩体，多沿层面脱落产生崩塌。(3)溶蚀作用、侵蚀作用的因素

水沿层面、两组构造裂隙产生的侵蚀，软化结构面，从而产生倾倒或滑移。(4)危岩崩塌主要诱发因素危岩在重力卸荷作用下导致陡倾的构造裂隙进一步加宽加深。暴雨是诱发危岩崩塌的主要因素,降水后形成的地表水通过陡崖后缘的裂缝渗漏到裂隙内,降低了裂隙的力学性能,同时增加了裂缝内的水压力,诱发危岩崩塌的发生。植物的根劈作用使岩体的稳定性有所降低,植物的根茎沿危岩层面和裂隙生长是勘查区比较普遍的现象,根劈作用使裂隙扩,加速危岩体产生向临空方向的变形破坏。4.3.5稳定性评价4.3.5.1危岩单体宏观评价在灰岩陡崖上,受裂隙切割、地形及溶蚀侵蚀条件制约影响,部分岩体脱离母岩,发生轻微变形形成危岩,其稳定性较差。根据野外调査,各危岩体主要受两组结构裂隙面控制,将各危岩体裂隙与临空面产状关系作稳定性极射赤平投影(详见各个危岩特征及稳定性评价表)。从各危岩体的极射赤平投影图可以看出,危岩主要受后壁层面或两组相交“X”型裂隙切割控制，加之其它构造裂隙的切割分解,危岩体处于基本稳定状态。4.3.5.2稳定性定量评价为了更全面、客观评价危岩单体的稳定性，对区内12处危岩进行定量评价，由于危岩体的边界条件、裂隙贯通深度难以准确确定，只能把一些不完全确定的因素理想化地进行定量分析计算。（1）计算模型和计算公式根据各危岩体的受力情况及最可能的破坏形式，按《地质灾害治理工程勘查规范》（DB50/T143-2018）中的滑移式、倾倒式基本模型来计算，见图4.3.5-1，图4.3.5-2、图4.3.5-3，其定量计算公式如下：A、滑移式1）计算模型图4.3.5-1滑移式危岩稳定性计算示意图(后缘有陡倾裂隙)2）计算公式后缘有陡倾裂隙、滑面缓倾时计算公式为：式中：V——后缘陡倾裂隙水压力（kN）；hw——后缘陡倾裂隙充水高度（m），根据裂隙情况及汇水条件确定；U——滑面水压力（kN）；A——滑面面积（m2）；B——后缘陡倾裂隙充水范围内沿裂隙走向平均宽度（m）；G——危岩自重（kN）；Gb——危岩竖向附加荷载（kN）；方向指向下方时取正值，指向上方时取负值；Q——危岩水平荷载（不含后缘陡倾裂隙水压力）（kN）；方向指向坡外时取正值，指向坡内时取负值；当考虑地震力时，地震力取危岩自重与危岩竖向附加荷载之和与水平地震系数0.05的乘积；c—滑面粘聚力（kPa）；φ——滑面内摩擦角（°）；θ——滑面倾角（°）。B、倾倒式1）计算模型图4.3.5-2倾到式危岩稳定性计算示意图（当危岩体重心位于危岩体底面中点内侧时，倾倒式危岩底部折断倾倒）图4.3.5-3倾倒式危岩稳定性计算示意图（对危岩体重心在基座顶面前缘内侧情形，倾倒式危岩后部拉断倾倒）2）计算公式a）当危岩体重心位于危岩体底面中点内侧时，倾倒式危岩底部折断倾倒采用以下公式进行计算：b）当危岩体重心位于危岩体底面中点外侧时，倾倒式危岩底部折断倾倒稳定性可按下式计算：a、b式中：V——后缘陡倾裂隙水压力（kN）；hw——后缘陡倾裂隙充水高度（m），根据裂隙情况及汇水条件确定；B——后缘陡倾裂隙充水范围内沿裂隙走向平均宽度（m）；e——危岩体竖向荷载作用点到危岩体底面中点的水平距离（m）；h0——危岩体水平荷载作用点到危岩体底面中点的竖直距离（m）；b——危岩体底面平行失稳方向宽度（m）；B1——危岩体底面垂直失稳方向宽度（m）；ζ——危岩抗弯力矩计算系数，按折断面形态在1/12~1/6之间取值，当折断面为矩形时取1/6；当块体的截面宽度变化较大时，应将若干截面宽度变化较大处的截面视为可能的块体底面计算稳定系数。c）对危岩体重心在基座顶面前缘内侧情形，倾倒式危岩后部拉断倾倒采用以下公式进行计算：d）对危岩体重心在基座顶面前缘外侧情形，倾倒式危岩后部拉断倾倒采用以下公式进行计算：c、d式中：V——后缘陡倾裂隙水压力（kN）；hw——后缘陡倾裂隙充水高度（m），根据裂隙情况及汇水条件确定；B——后缘陡倾裂隙充水范围内沿裂隙走向平均宽度（m）；B1——后缘陡倾裂隙未贯通段沿裂隙走向平均宽度（m）；a——危岩体竖向荷载作用点到转动点的水平距离（m）；β——后缘陡倾结构面倾角（°）；h0——危岩体水平荷载作用点到转动点的垂直距离（m）；α——危岩体与基座接触面倾角（°）；b——后缘裂隙的延伸段下端到转动点的水平距离（即块体与基座接触面长度的水平投影）（m）；ζ——危岩抗弯力矩计算系数，按折断面形态在1/12~1/6之间取值，当折断面为矩形时取1/6；e）完全分离的倾倒式危岩倾倒采用滑移式公式进行计算：（2）计算工况在进行稳定性计算时，采用三种工况，工况一为现状工况，工况二为暴雨工况，工况三为地震工况。现状工况按勘查期间的状态计算，计算时考虑自重，同时考虑现状裂隙水压力；暴雨工况按二十年一遇暴雨进行计算，计算时考虑危岩自重和暴雨时裂隙水压力；地震工况考虑自重和地震力，对滑移式危岩和倾倒式危岩考虑暴雨时裂隙水压力。现状工况下裂隙水充水高度根据野外调查裂隙的切割情况进行确定，暴雨工况时，根据汇水面积、裂隙蓄水能力和降雨情况等综合确定，当汇水面积和蓄水能力较大时，取裂隙深度的1/3～1/2；在考虑暴雨对危岩稳定性的影响时，除计算暴雨时裂隙水压力外，同时分析降雨引起的土体物质的迁移及上覆土层重度的增加。（3）计算参数本次危岩的计算参数主要根据工程经验、室内试验成果及《重庆地质灾害防治工程勘查规范》（DB50T143-2018）查表取得。1）结构面抗剪强度指标：按《地质灾害治理工程勘查规范》（DB50/T143-2018）查表，参与计算的结构面裂隙II，天然内摩擦角24°，天然粘聚力80kPa，饱和内摩擦角22°，饱和粘聚力60kPa。2）重度：依据室内试验成果天然容重取26.8kN/m3，饱和容重取26.9kN/m3。3）抗拉强度指标：依据室内实验成果，天然取1088KPa，饱和取924KPa。4）地震参数：按《地质灾害治理工程勘查规范》（DB50/T143-2018）及《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）（2016版），勘查区地震水平系数取0.05。（4）稳定性计算及评价稳定性计算结果详见危岩稳定性计算表。参照《地质灾害治理工程勘查规范》（DB50/T143-2018），综合确定稳定性划分标准，详见表4.3.5-1～4.3.5-2。危岩稳定性计算结果详见附表3-1，附表3-2。稳定性计算结果统计情况见表4.3.5-3。表4.3.5-1危岩稳定性安全系数Ft表4.3.5-2危岩稳定性划分表表4.3.5-3危岩稳定性计算结果统计表序号危岩编号计算剖面计算工况破坏模式计算稳定性系数F安全系数稳定性评价1W110-10′剖面暴雨滑移式1.1541.2基本稳定地震1.0691.05稳定2W22-2′剖面暴雨滑移式1.1881.2基本稳定地震1.0991.05稳定3W31-1′剖面暴雨滑移式1.1621.2基本稳定地震1.0701.05稳定4W411-11′剖面暴雨倾倒式1.2861.30基本稳定地震1.2651.10稳定5W512-12′剖面暴雨倾倒式1.2501.30基本稳定地震1.2011.10稳定6W5-11～1′剖面暴雨滑移式1.1911.2基本稳定地震1.0941.05稳定7W63-3′剖面暴雨滑移式1.1531.2基本稳定地震1.0651.05稳定8W74-4′剖面暴雨倾倒式1.2701.30基本稳定地震1.2201.10稳定9W7-114-14′剖面暴雨倾倒式1.2681.30基本稳定地震1.1981.10稳定10W82-2′剖面暴雨滑移式1.1661.2基本稳定地震1.0671.05稳定11W99～9′剖面暴雨滑移式1.1611.2基本稳定地震1.0511.05稳定12W102～2′剖面暴雨滑移式1.1721.2基本稳定地震1.0521.05稳定4.3.5.3危岩稳定性综合评价暴雨工况下:12个危岩单体处于基本稳定状态；地震工况下:12个危岩体处于稳定状态，占危岩总数的100%,危岩特征和稳定性评价汇总表(附表1)见后。综上所述,砚石台社危岩体在暴雨工况下稳定系数小于防治工程安全系数,安全储备不足。随着雨水长期的侵蚀、危岩基座软化作用,危岩体结构面逐渐贯通,力学性能下降,同时受裂隙水压力的作用,危岩体极有可能发生失稳破坏。危岩体一旦失稳破坏,将会严重威胁对其下方居民、建筑物、公路及人民群众的生命财产安全。4.4崩塌堆积体稳定性评价4.4.1崩塌堆积体基本特征调查区斜坡地形坡角一般为30-50°，斜坡表层为崩坡积，厚度0.5-2m，棕褐色、黄棕色粘土夹碎块石，红粘土呈可塑-硬塑状，块石成份为灰岩、白云质灰岩、泥质灰岩碎块石,其块径10-100cm不等。上方的破碎带不断产生崩塌运动，斜坡表面零星分布有新近崩塌堆积体。体积一般0.5-1m3，多呈块状及片状，预计方量约2000m3，见图4.4-1，图4.4-2。图4.4-1斜坡表层新近崩塌堆积体1图4.4-2斜坡表层新近崩塌堆积体24.4.2崩塌堆积体稳定性目前斜坡土体受灌木等植被的根系稳固，整体稳定性较好。斜坡表面新近堆积碎块石基本稳定，在自然作用下或人类活动过程中，极易向坡下滚落，威胁过往行人及学校师生安全。4.4.3孤石稳定性坡顶存在7处孤石，编号G1-G4，G1高1.5m，长1.2m，厚2m，体积3.6m3;G2高1.2m，长1.2m，厚1.3m，体积1.8m3;G3高0.5m，长1.1m，厚0.7m，体积0.4m3;G4高1.5m，长1.35m，厚0.5m，体积1m3。G5高1.1m，长1.5m，厚1.3m，体积2.1m3；G6高1.2m，长1.5m，厚1.55m，体积2.8m3；G7高1.3m，长1.66m，厚0.8m，体积1.7m3；7处孤石基本稳定。孤石失稳，威胁过往行人及学校师生安全。表4.3.5-4危岩稳定性计算结果统计表孤石编号规模高×长×厚体积（m3）下伏岩土体名称停滞区地形坡度（°）稳定性趋势G11.5×1.2×23.6红黏土夹碎块石20基本稳定G21.2×1.2×1.31.8红黏土夹碎块石20基本稳定G30.5×1.1×0.70.40红黏土夹碎块石35基本稳定G41.5×1.35×0.51.0红黏土夹碎块石26基本稳定G51.1×1.5×1.552.1红黏土夹碎块石35基本稳定G61.2×1.5×1.552.8红黏土夹碎块石45基本稳定G71.3×1.66×0.81.7红黏土夹碎块石45基本稳定图4.4-3G1图4.4-4G2图4.4-5G3图4.4-6G4图4.4-7G5图4.4-8G6图4.4-9G75工程区危岩总的发展变化趋势、危害性预测5.1风险性评估砚石台危岩危险性为H级、危害性为L级，综合评定该危岩风险性为M级。5.2发展变化趋势从调查危岩所处陡崖位置、形态特征及控制危岩稳定性的裂隙、岩腔发展情况来看，基座受溶蚀、风化作用不断加深，使下部失去支撑，岩体在自重、后壁裂隙水压力、楔劈作用下，使裂隙不断的加宽加深，最后破坏锁固部位，最终危岩产生崩塌。据访问调查，危岩区在每年汛期时有体积大小不一的危岩滚落，说明危岩体的稳定性在不断下降，危险性在日趋加大，危岩体总体向不利稳定的方向发展。5.3危害性预测从危岩稳定性及发展趋势来看,勘查区危岩总体稳定性在下降。危岩体下方地形坡度较陡,危岩失稳崩塌后岩块滚动的距离较大。根据现场调查，砚石台社危岩威胁石台小学、砚石台社居民315人、下方公路及过往车辆和行人的生命财产安全，可能造成的直接经济损失约5500万元。综上，勘查区危岩体一旦失稳，后果较严重。5.4危岩崩塌运动距离预测当落石第一次坠落在斜坡表面，因碰撞，能量发生变化，部分能量消耗在碰撞过程中，一部分能量将使落石在坡面上继续运动。危石下落，势能的减小等于功能的增加。见图5.4-1。(1)危岩体最大弹跳高度由下式确定：式中：Hmax——危岩体最大弹跳高度（m）；S——危岩体弹跳最高点距离起跳点的水平距离（m）；vi＇——危岩体碰撞坡面后的反弹速度（m/s）；vi——危岩体碰撞坡面的入射速度（m/s）；Vox——危岩体脱离母岩后沿x轴的初速度（m/s）；Voy——危岩体脱离母岩后沿y轴的初速度（m/s）；g——重力加速度（m/s2）；t——危岩体系坠落时间（s），由坠落初速度及具体地形按自由落体的公式试算得出；en，et——岩块法向回弹系数和切向回弹系数；α——斜坡坡角（°）；β——危岩体运动方向与水平面的夹角（°）；θ——危岩体反弹方向与坡面的夹角（°）。(2)危岩体最大滚动距离由下式确定：式中：tanφd——滚动摩擦系数，可由公式（56）得出，也可按规范表28取经验值；vit——危岩体碰撞坡面后沿坡面的反弹速度，即初始滚动速度（m/s）；vi——危岩体碰撞坡面的入射速度（m/s）；et——岩块切向回弹系数；r——危岩体的半径（m）；lr——危岩体在坡面的支撑点距离重心在坡面法线方向上的距离（m）；Smax——危岩体最大滚动距离（m）。5.4-1危岩单体弹跳高度离统计表5.4-2危岩单体最大滚动距离统计表图5.4-1落石运动轨迹图根据以上危岩崩塌运动学公式，本次勘查选取危岩单体及破碎带的典型岩块进行计算，计算过程见表5.4-1，表5.4-2。经计算，各单体危岩最大滚动距离121.4m，最大弹跳高度3.71m，本次勘查对历史崩落岩块进行调查，计算结果与实地调查的崩塌落距是基本一致。6砚石台危岩防治工程技术方案6.1等级划分、设计荷载组合、参数与设计标准1、防治工程等级按重庆市地方标准《地质灾害防治工程勘察规范》[DB50/143-2018]的规定，砚石台社危岩威胁石台小学、砚石台社居民315人、下方公路及过往车辆和行人的生命财产安全，可能造成的直接经济损失约5500万元。陡崖带A、B地质灾害防治工程等级为一级。危岩单体、孤石和破碎带防治工程等级为三级。见表6.1-1。表6.1-1地质灾害防治工程分级一览表2、设计荷载组合及设计标准设计荷载组合为：暴雨工况+地震工况。按《地质灾害防治工程设计规范》（DBJ50/T-029-2019）规定，本次设计的设计标准如下：（1）设计安全系数：陡崖A、陡崖B防治工程等级为一级，危岩单体、破碎带、孤石防治工程等级为三级。陡崖A设计安全系数为暴雨工况为1.40、地震工况为1.15；陡崖B设计安全系数为暴雨工况为1.50、地震工况为1.20；危岩单体、破碎带、孤石设计安全系数倾倒式暴雨工况为1.30、地震工况为1.10，滑移式暴雨工况为1.20、地震工况为1.05。结构重要性系数为1.00。（2）设计暴雨强度：陡崖A、陡崖B设计暴雨强度为50年一遇；危岩单体、破碎带、孤石设计暴雨强度为20年一遇。当汇水面积和蓄水能力较大时，裂隙水充水高度取裂隙深度的1/3～1/2。（3）设计使用年限：本次防治工程设计使用年限为50年。3、设计参数根据《重庆市万盛经开区万盛街道砚石台社危岩详细勘查报告》（已审查通过），设计参数如下：表6.1-2危岩体岩石物理力学性质指标建议岩土名称天然重度KN/m3饱和重度KN/m3单轴抗压强度标准值(MPa)天然抗剪强度标准值饱和抗剪强度标准值地基承载力基本特征值kPa基底摩擦系数岩（土）体的水平抗力系数（比例系数）MN/m3（MN/m4）岩体与锚固体极限粘结强度标准值（Kpa）天然饱和c(kPa)φ(°)c(kPa)φ(°)强风化灰岩////500*中风化灰岩岩石26.826.940.2934.328.4439.77.239.28/0.55*//中风化灰岩岩体////2.53233.742.1633.38102900.55*5001200填土////120*845红粘土21*22*//150*845裂隙Ⅰ//85267023裂隙II//80246020注：带“*”为经验值。6.2设计原则与目标根据危岩发生的条件、活动特点及危害状况，充分研究地质灾害的危害方式和危害范围，针对重点，因害设防；因地制宜，讲求实效，以技术成熟、经济节省的防治工程为主；以社会效益和环境效益为主，使防治工程能发挥最大的经济效益。治理原则：（1）根据危岩地质情况、稳定性及危害性情况，采用具有针对性的防治措施；（2）因地制宜、经济简便原则；（3）工程设计与环境保护相结合；（4）加强危岩灾害的预警预报工作，避免人员伤亡，减轻财产损失；治理目标：根据任务的要求，防治目标是：尽快消除地质灾害隐患，确保该危岩区及影响区域居民及公路过往行人、车辆的生命财产安全。6.3工程总体方案设计通过稳定性评价结果：陡崖A破坏方式为滑移式，暴雨工况整体处于基本稳定状态，地震工况整体处于稳定状态，仅在2-2’剖面附近处于欠稳定状态；陡崖B破坏方式为倾倒式，陡崖B整体处于稳定状态，陡崖B临边岩体暴雨工况处于基本稳定状态，地震工况处于稳定状态；危岩单体W1、W2、W3、W5-1、W6、W8、W9、W10破坏方式为滑移式，暴雨工况处于基本稳定状态，地震工况处于稳定状态；危岩单体W4、W5、W7、W7-1破坏方式为倾倒式，暴雨工况处于基本稳定状态，地震工况处于稳定状态。根据砚石台社危岩现场实际条件，拟定以下治理方案：锚固+锚喷支护+被动防护网+人工清除+间隔支撑+后缘裂缝封闭+生态环境恢复陡崖A：格构锚固+后缘裂缝封闭+生态环境恢复陡崖B：锚固+锚喷支护+间隔支撑+后缘裂缝封闭+生态环境恢复破碎带A、B、C：被动防护网+局部清除危岩单体：W1清除、W2点锚、W3部分清除+后缘裂缝封闭、W4部分清除+后缘裂缝封闭、W5清除松动块体、W5-1结合陡崖A格构锚固、W6部分清除+后缘裂缝封闭、W7清除、W7-1清除、W8部分清除+后缘裂隙封闭、W9点锚+结合陡崖B锚喷、W10结合陡崖A格构锚固。孤石：清除治理方案设计编号治理方案陡崖A格构锚固+后缘裂缝封闭+生态环境恢复格构采用3.0m×2.5m矩形结构，格构梁断面400×500mm，对于采用4排及4排以下锚杆的地段，锚杆采用1根直径28mm的HRB400钢筋，锚孔直径90mm，共119根。对于采用5排锚杆的地段，锚杆采用2根直径28mm的HRB400钢筋，锚孔直径130mm共50根。对于采用6排及6排以上锚杆的地段，锚杆采用3根直径28mm的HRB400钢筋，锚孔直径130mm，共66根。锚孔应超打0.5m，锚杆倾角15°。在陡崖A坡顶已有排水沟两端各设1个0.8m×0.8m×0.8m集水井，壁厚0.15m，采用C30浇筑。集水井接φ200的砼管，向坡下直接排入公路内侧排水沟。陡崖B锚固+锚喷支护+间隔支撑+后缘裂缝封闭+生态环境恢复锚固采用5根15米长锚杆，锚杆采用2根直径32mm的HRB400钢筋，锚孔直径130mm，锚孔应超打0.5m，锚杆倾角15°，锚杆锚入稳定岩层中不小于3.0m。间隔支撑采用C25混凝土浇筑，面坡坡率1：0.15,间隔支撑与陡崖B之间采用C25混凝土填充，间隔支撑宽1m，中心间距2.5m。锚喷喷射层厚度为150mm，混凝土强度等级为C25，采用φ8@200×200双向钢筋网1层。锚杆纵横向间距均为2.50m，锚孔直径为90mm，锚杆倾角15°，全长粘结。锚杆全长5m。破碎带A、B、C被动防护网+局部清除在陡崖A坡顶，高程325m～335m位置设置1道143m长的被动防护网，阻拦破碎带A、破碎带B以及斜坡区域松散岩层的落石；并在陡崖A南侧斜坡中下部，高程330m～332m位置设置1道63m长的被动防护网，阻拦破碎带A松散落石；在破碎带B斜坡中下部，高程350m～332m位置设置1道136m长的被动防护网，阻拦破碎带B松散落石；在陡崖B顶部，高程330m位置设1道83m长的被动防护网，阻拦破碎带C以及斜坡区域松散岩层的落石。被动防护网型号为PPS-200/DB-A，网高4.0m，防护网抗冲击能为2000KJ。破碎带人工清除体积1100m3。W1清除整体人工清除，清除体积264m3W2点锚共2根6米长锚杆，锚杆采用1根直径25mm的HRB400钢筋，锚孔直径90mm，锚孔应超打0.5m，锚杆倾角15°，锚杆锚入稳定岩层中不小于3.0m。W3部分清除+后缘裂缝封闭局部人工清除，清除体积60m3W4部分清除+后缘裂缝封闭局部人工清除，清除体积30m3W5清除松动块体局部人工清除，清除体积90m3W5-1结合陡崖A格构锚固W6部分清除+后缘裂缝封闭局部人工清除，清除体积52m3W7清除整体人工清除，清除体积112m3W7-1清除局部人工清除，清除体积95m3W8部分清除+后缘裂隙封闭局部人工清除，清除体积150m3W9点锚+结合陡崖B锚喷点锚分别采用1根12米和1根7米长锚杆，锚杆采用1根直径25mm的HRB400钢筋，锚孔直径90mm，锚孔应超打0.5m，锚杆倾角15°，锚杆锚入稳定岩层中不小于3.0mW10结合陡崖A格构锚固孤石清除整体人工清除，清除体积13.4m36.4分项工程设计1、格构锚固对陡崖A整体采用格构锚固，格构采用3.0m×2.5m矩形结构，可根据现场地形灵活调整，坡面应修整平顺，与现状坡面平顺衔接，已有片式挡墙区域格构包裹已有挡墙。格构梁断面400×500mm，顶梁断面400×500mm，混凝土强度等级C30。格构应嵌入坡面，若地表为基岩，则就嵌入基岩不小于15cm。对于采用4排及4排以下锚杆的地段，锚杆采用1根直径28mm的HRB400钢筋，锚孔直径90mm，共116孔。对于采用5排锚杆的地段，锚杆采用2根直径28mm的HRB400钢筋，锚孔直径130mm，共50孔。对于采用6排及6排以上锚杆的地段，锚杆采用3根直径28mm的HRB400钢筋，锚孔直径130mm，共66孔。锚孔应超打0.5m，锚杆倾角15°，锚杆锚入稳定岩层中不小于3.0m，锚杆采用M30水泥砂浆全长粘结，锚孔注浆压力为0.2～0.5MPa，每2m设一对φ8钢筋对中支架。对不同区域格构不能一次做成整体的，应采用圈梁进行隔开，相邻圈梁间应设置变形缝。竖梁嵌入陡崖坡脚地面以下0.5m。梁背与陡崖之间空隙采用C30混凝土填充。详见设计图。2、点锚对陡崖B北端反倾段、危岩单体W2、W9采用点锚。陡崖B北端反倾段锚杆采用2根直径32mm的HRB400钢筋，锚孔直径130mm，危岩单体W2、W9采用1根直径25mm的HRB400钢筋，锚孔直径90mm，锚孔应超打0.5m，锚杆倾角15°，锚杆锚入稳定岩层中不小于3.0m，锚杆采用M30水泥砂浆全长粘结，锚孔注浆压力为0.2～0.5MPa，每2m设一对φ8钢筋对中支架。详见设计图。3、间隔支撑对陡崖B北端反倾段采用间隔支撑，间隔支撑采用C25混凝土浇筑，面坡坡率1：0.15,间隔支撑与陡崖B之间采用C25混凝土填充，宽1m，中心间距2.5m，基底嵌入地面基岩以下0.5m。4、锚喷支护对陡崖B整体采用锚喷支护。锚杆挂网喷浆支护喷射层厚度为150mm，混凝土强度等级为C25，采用φ8@200×200双向钢筋网1层，在锚杆处设纵横向加强筋，加强筋φ20。喷射混凝土面层进入坡脚以下不小于200mm。坡面设φ110@2500mm的泄水孔（可根据现场实际情况进行调整，优先设在出水位置），采用带孔PVC管，进口用土工布包裹，泄水孔外倾5%，孔深不少于1.50m，泄水孔纵横向间距一般2.5m。每隔15m左右或转弯处设置伸缩缝一道，缝宽30mm，缝中填塞沥青麻筋等有弹性的防水材料。锚杆工程施工前先对破面不稳定岩块进行人工清除，保证施工人员、设备的安全。锚杆纵横向间距均为2.50m，锚孔直径为90mm，锚杆倾角15°，全长粘结。锚杆全长5m。锚孔内采用M30水泥砂浆灌注，锚杆钢筋采用1根直径25mm的HRB400钢筋，每2m设一对φ8钢筋对中支架。5、被动防护网在陡崖A坡顶，高程325m～335m位置设置1道143m长的被动防护网，阻拦破碎带A、破碎带B以及斜坡区域松散岩层的落石；并在陡崖A南侧斜坡中下部，高程330m～332m位置设置1道63m长的被动防护网，阻拦破碎带A松散落石；在破碎带B斜坡中下部，高程350m～332m位置设置1道136m长的被动防护网，阻拦破碎带B松散落石；在陡崖B顶部，高程330m位置设1道83m长的被动防护网，阻拦破碎带C以及斜坡区域松散岩层的落石。设被动防护网型号为PPS-200/DB-A，网高4.0m，防护网主要作用为防止上部滚石。防护网抗冲击能为2000KJ，4道被动防护网设置长度共计425m，采用钢筋混凝土基础。6、人工清除对破碎带A、B、C松散岩体，陡崖A、B顶部风化岩体，危岩单体（W1、W3、W4、W5松动块体、W6、W7、W7-1及W8的部分）及零星孤石采用人工清除工程。对于危险程度高、规模小且采用其它方式施工不便的危岩采用一次性清除的办法。根据实际情况宜采用人工清除方式。由于坡脚有民房，考虑到危岩体清除过程后的落距，为保证清除作业时其下方民房的安全，清除时搭设脚手架，在脚后架的外侧面采用双层竹条板封闭，用以对清除时的落石进行拦截。排危时先对松石进行清除，方可进行打眼操作。对于突出坡面的危岩采用顺坡面清除的方式，危岩清除不得深入坡面，产生新的台阶或腔体。人工清除石方2019.4m3，人工清除碎块石土1200m3。危岩清除后一般不会影响其后缘坡体的稳定性。清除下来的石块不能随意堆放在斜坡上，否则易造成二次灾害，清方需人工搬运至平坦地带堆放，再外运。7、后缘裂缝封闭针对危岩体后缘裂缝，对陡崖A、陡崖B、危岩单体（W3、W4、W5-1、W8）危岩体后缘裂缝，采用M10砂浆对危岩体后裂缝进行注浆。灌注前裂缝表面进行清理，清除杂草、杂土等，灌注时应作好地质编录，尤其是遇洞穴、塌孔、掉块、漏水等各种情况应进行详细编录。将注浆管伸入裂缝内，必要时钻孔伸入，由下而上进行灌浆，注浆管孔径不大于50mm。采用渗入法注浆施工。8、集水井在陡崖A坡顶已有排水沟两端各设1个0.8m×0.8m×0.8m集水井，壁厚0.15m，采用C30浇筑。集水井接φ200的砼管，向坡下直接排入公路内侧排水沟。9、生态环境恢复（1）临时占地本项目需临时占用耕地面积1000m2，林地面积600m2。治理工程完工后临时占用的耕地恢复为耕地，处理方法为：将临时占用耕地踩压板结的土体采用人工进行松土。治理工程完工后临时占用的林地恢复为林地，处理方法为：种植冬樱花树约120棵，间距5m，胸径5cm。（2）陡崖区在现有陡崖A、陡崖B崖脚设置花台种植爬山虎和地棉。陡崖A、陡崖B崖脚内种植爬山虎和地棉，间距各为1.0m，相间种植；爬山虎株长2.0m，种植间距1.0m，共计222株；地棉株长2.0m，种植间距1.0m，共计222株。陡崖A崖脚为耕地，可直接在崖地脚耕地种植；陡崖B崖脚部分为耕地，部分为硬化地，耕地的部分可直接在崖脚耕地种植，硬化地的部分采用C25混凝土浇筑一个内宽0.5m，深0.5m，长36m花台，花台壁厚0.15m，内填耕植土9m3。弃渣处置工程清除开挖产生的弃渣应及时外运，临时堆放时弃渣堆放坡率不小于1：1.75，弃渣统一外运至万盛广沙湾渣场进行堆放。6.4方案设计工程量预计主要工程量表编号项目单位工程量备注(一)格构锚固1C30混凝土m3329.42人工挖土方m317.15肋梁嵌入地下以下0.5m3人工挖石方m3122.32格构刻槽4土方外运m3139.46运距20Km5格构钢筋t26.576锚孔m3251.747锚杆钢筋t27.508M30砂浆m343.149脚手架㎡183010模板㎡1072.8(二)点锚材料人工转运150m1锚孔m112.52锚杆钢筋t1.1453M30砂浆m31.54锚具套95脚手架㎡2126C25混凝土m30.097模板㎡1.41（三）间隔支撑1C25混凝土m394.852人工挖石方m36.5外运20Km3模板㎡236.15（四）锚喷支护1锚杆钢筋t0.9052挂网钢筋t1.6033Φ50泄水孔（带PVC管）m86.254C25喷射混凝土m362.465锚孔m258.56M30水泥砂浆锚孔灌浆m31.647脚手架㎡4116.4（五）被动防护网1PPS-200/DB-A型防护网㎡17002C30基座混凝土m320.53基座开挖石方m320.5（六）人工清除人工转运210m1人工清除石方m32019.4其中危岩清除853方，坡面清除100方，清除破碎带及孤石1066.4方，外运20Km2人工清除碎块石土m31117清除破碎带碎块石土1117方，外运20Km3脚手架m21000人工转运210m（七）裂隙封闭人工转运150mM10水泥砂浆m3124.15（八）集水井1C30混凝土m31.32人工挖石方m32.53φ200砼管m70（九）其它1爬山虎株222株长2.0m2木棉株222株长2.0m3冬樱花树株120胸径5cm7施工组织设计7.1施工条件砚石台社危岩位于重庆市万盛经开区砚石台社区，紧邻万盛城区，坡脚与公路相连，工程区交通便利。施工用水可就近使用居民用水或河水，搭设距离50-100m，施工区工业用电引入距离100m，架设临时输电线路即可。7.2建筑材料所需天然建筑材料主要是碎石、水泥、钢筋和砂，根据调查，所需建筑石料可在乡镇就近购买，工程所需的水泥、钢筋等可从万盛城区购买，运距约5km；弃土外运至万盛区南桐镇沙坝村苏家塘社广沙湾渣场，运距约20km。7.3施工方法及施工工序治理工程应由执有地质灾害治理工程施工资质证书施工企业承建。施工队应在认真作好施工前的各项准备工作的基础上，严格按设计施工。在施工的具体安排上要注意季节关系，应尽量避免雨季，暴雨季节禁止施工。本工程推荐方案为方案一，工程主要施工项目有：锚固+锚喷+被动防护网+人工清除+后缘裂缝封闭+生态环境恢复总体施工顺序为：被动防护网→人工清除→点锚/锚喷→格构锚→后缘裂缝封闭→生态环境恢复具体施工方法如下：1、被动防护网（1）清坡在多数情况下，清坡工作并不是必须的，但以下两种情况是需要加以考虑的：eq\o\ac(○,1)当坡面上特别是施工人员的活动范围内存在浮土或浮石时，对可能因施工活动引起崩塌、滚落而威胁施工安全的，宜予清除或就地临时处理。eq\o\ac(○,2)对坡面上存在的存在的将来又发生崩塌可能性很大的个别块孤危石，若它（们）的崩落可能带来系统的大量维护工作需要甚至超过系统的防护能力，则宜对其进行适当的加固处理或予以事先清除。（2）放线尽管定型化标准结构对钢柱间距、锚杆位置等是有尺寸限制的，但也有一定的允许调整范围，特别是对于锚杆来讲，其位置的确定具有更大的灵活性。此外，现场条件本身是非常复杂的，在设计图纸上不可能会得到完全的反映，特别是一些可以加以利用或需特别注意的细部特征。因此，放线工作是一项原则性和经验性都非常强的工作，通常需要注意以下几个方面；eq\o\ac(○,1)系统的横向位置是不得改变的，这是根据落石可能达到的范围而在设计时已经确定的，除非施工时发现设计依据与现场实际情况存在偏差。eq\o\ac(○,2)系统的纵坡位置或其所处高程通常也是不得随意改变的，系统在设计选型时已考虑了该特定位置处落石的可能冲击动能和弹高度，但根据现场的局部地形特征，在允许的范围内进行灵活布置可能会带来更好的防护效果。比如，当系统的设计安装高程处为一平台或比上下坡