张家界黄龙洞景区危岩崩塌地质灾害评价及防治措施 徐昊+朱鹏程+孟明超+刘亚倩摘 要 黄龙洞景区位于湖南省张家界市武陵源风景名胜区，因其典型的岩溶地貌、强切割地形和高角度陡壁，在景区洞口上方形成了较多的危岩体（石），给景区参观游客及工作人员造成极大的生命财产威胁本文简要地阐述了黄龙洞景区危岩崩塌的地质环境条件、现状、成因及发展趋势，并通过危岩崩塌运动计算，提出了防治措施及建议，为相关类型危岩体防治提供参考案例关键词 危岩；崩塌；评价；防治措施；黄龙洞P642.21 ：AAbstract： The Huanglong Cave scenic area is located in Zhangjiajie City， Hunan province Wulingyuan scenic area， because of its strong karst， typical cutting terrain and high angle steep， in the area of hole was formed more rock （stone）， causing a great threat to the lives and property of the staff and visitors to visit scenic spots. This paper briefly expounds the Huanglong Cave scenic area collapse of geological conditions and current situation， causes and trends， and through the rockfall movement calculation， puts forward the prevention measures and suggestions， which provide a reference case for the prevention and control of perilous rock bodies.Keywords： perilous rock； collapse； evaluation； prevention measures； Huanglong Cave0 前言黄龙洞位于湖南省张家界市核心景区武陵源风景名胜区内，是世界自然遗产、世界地质公园张家界的有机组成部分，属典型的岩溶地貌。
黄龙洞以其庞大的立体结构洞穴空间、丰富的溶洞景观、水陆兼备的游览观光线路，享有“世界溶洞奇观”、“世界溶洞全能冠军”、“中国最美旅游溶洞”等顶级荣誉而名震全球黄龙洞目前年接待游客量超百万，但在黄龙洞洞口—爬山廊上方存在着危岩体（石）的隐患，近年来时有危岩崩塌脱落事件的发生，对前来参观的游客及景区工作人员的人生安全和财产造成极大威胁，因此，勘查及评价危岩情况，及时采取防治措施，引起了黄龙洞投资股份有限公司领导及当地政府的高度重视1 景区地质环境条件1.1 气象、水文条件景区为中亚热带山地型季风湿润气候，年均温为14～15℃，一年中，以1月最冷，日均温度为1～5℃，7月最热，日均温度为23～27℃7、8、9月干旱，5、6、10月潮湿，年平均相对湿度77%降雨多集中在4～8月，7月多暴雨，年降水量1200～1600 mm，日最大降水量238 mm區内主要水系为索溪河（属澧水二级支流），多年平均径流量9113.9万m3，平均流量2.89 m3/s，枯水期流量0.3 m3/s（湖南省环境地质监测总站，1988）区内地表水和地下水均较丰富，地表径流属雨洪型，平均径流深786.03 mm，平均径流量3.13亿m3，平均径流系数0.55。
黄龙洞附近南侧索溪河宽约20 m，水深<0.5 m，坡降<1%，最高洪水位265 m景区内黄龙洞泉位于黄龙洞出洞口下方，为一地下岩溶水露头1.2 地质环境概况1.2.1 地形地貌黄龙洞位于湘西北区武陵山脉腹地，索溪河谷北岸，属碳酸盐岩溶蚀、残区洼地地貌地形地貌类型较单一，地形为中低山地，山间河谷地貌地形切割较强烈、北部为高达50～80 m的上下两级陡岩（坡脚>80°）及山腰陡坡组成的阶梯状陡坡陡岩地形，海拔最高520 m，南部索溪河水面最低260 m，相对高差260 m，河谷呈“U”形，底部宽100～180 m，地势较平坦，为索溪河一级阶地，黄龙洞则位于索溪河北岸陡岩脚，洞口高程285 m左右，洞口上方为坡度85°左右、高约40～60 m峭壁陡岩（图1）1.2.2 地层岩性景区地层主要为三叠系下统大冶组碳酸盐地层，索溪峪谷底为第四系冲洪积层，山坡及山脚分布第四系残坡积层1、第四系（Q）：为残坡积及洪积层1）残坡积层（Qel+dl）：零星分布于山脚及半山腰，为夹危岩碎块石及黄褐色粉砂质粘土，危岩块直径一般为0.10～0.60 m，最大约2 m，厚约1～2 m2）洪积层（Qpl）：分布于谷底，上部为红土层，为含砾粉土。
下部砂砾卵石层，卵石直径为0.20～0.50 m，最大约1 m，厚约1～5 m2、三叠系下统大冶组（T1d）（1）上段（T1d2）：灰色灰岩，地貌呈陡崖（最上部的陡峭地段）区内沉积厚度100 m2）下段（T1d1）：灰色薄层灰岩，地貌呈陡坡（坡度>70°），局部陡崖区内沉积厚度>200 m1.2.3 地质构造景区位于区域构造东岳观—三观寺向斜南西扬起端南翼黄龙洞一带地质构造简单，为向北倾的单斜构造，倾向350°～10°，倾角12°～18° 区内断裂构造不发育，但发育二组节理裂隙，组成“X”形节理裂隙构造，裂隙方向320°～330°及230°～250°，倾角70°～80°，节理裂隙局部较密，间距0.4～1 m，一般呈张开状，裂隙宽5～10 mm，无充填物或有少量泥质充填，少量裂隙宽度达50 mm以上节理裂隙深度一般1.2.4 水文地质根据岩性组合、岩层富水性和地下水赋存空间等因素，区内地下水类型主要为第四系松散岩类孔隙水和基岩裂隙岩溶水1、第四系松散岩类孔隙水：分布于斜坡地带的崩残积层、坡积层及重力堆积层中主要补给来源为大气降水，动态变化大，径流途径短在雨季，尤其是大雨、暴雨之后，水位大幅度增高，动水压力增大，是地质灾害发生的主要因素之一。
水质类型HCO3-Ca型水2、基岩裂隙岩溶水：分布于薄层状及中厚层状灰岩节理裂隙及岩溶水质类型HCO3-Ca或HCO3-Ca·Mg型水由于区内地形呈斜坡状，排泄条件良好，第四系松散层孔隙水多以沿岩土界面渗流，大气降水的渗透对崩滑影响极大；基岩裂隙岩溶水水位埋深较大，其径流受构造条件及地形地貌控制，基岩裂隙水对崩滑影响相对较小受多次构造运动的作用，区内基岩节理裂隙发育，降雨则沿基岩裂隙下渗形成地下水，并向沟谷、坡脚平台排泄层面裂隙、X型裂隙成为地下水赋存的良好条件，在暴雨季节水量较为丰富，对崩塌的形成较为有利该区附近无大的污染源，地下水未受到污染根据区域水文地质资料，该场地地下水对混凝土结构具微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性1.2.5 工程地质影响本区工程地质的因素主要是岩土体及人类工程活动各因素工程地质特征如下：1、土体：为第四系冲洪积层，含少部分坡积层，为混碎块石粉质粘土，层厚1～5 m，结构松散，稍湿—湿，可塑状，干强度中等，韧性中等据有关测试，其重度为18～20 kN/m3，压缩模量为4～8 MPa，内摩擦角为10～15°，粘聚力为18～25 kPa，地基承载力特征值为150～180 kPa。
工程地质性质一般，但半山腰上的残坡积层碎块石不稳定，受雨水的坡面冲刷易滚落形成危岩崩落灾害河床为砂砾卵石层，夹少量碎石块，大者直径1 m左右2、岩体：主要为三叠系下统大冶组（T1d）坚硬薄——中厚层状碳酸盐岩岩石坚硬，产状平缓（倾角约10°～20°），属中—强岩溶化底层，岩溶、洞穴较发育，局部（如黄龙洞）规模大岩体总体稳定，但层理面及“X”形垂直节理裂隙发育，对岩体切割呈块状，加之受风化溶蚀作用，所以局部岩石破碎，较不稳定，多构成危岩（危石）3）人类工程活动人类工程活动对坡体影响较轻微，主要为早年（旅游开发前）当地村民耕种形成的小型台阶式平台，对微地貌虽有所改变，但不影响整体的岩体稳定性还有早年村民上山砍伐树木对植被有一定破坏，近年来景区实行禁砍禁伐，斜坡部分已经植被繁茂，高大乔木和灌木发育，树木最大直径在40 cm左右对稳定危岩、拦截块石、保护水土流失起到了不可替代的作用2 危岩体现状、成因分析及发展趋势2.1 危巖体现状经实地勘察，景区危岩灾害为2个区：I区，黄龙洞爬山廊上方山坡至洞口上方陡壁危岩灾害区；II区，景区黄龙食府至配电房上方危岩灾害区其中I区在2007～2013年进行了防治，目前效果较好；II区是本次重点勘测及防治区。
II区主要存在两种形式危岩灾害隐患：a、松散乱石堆主要分布在斜坡坡面上及陡崖底部，堆砌松散，极少量碎石或粘土充填，结构欠稳定，主要是当年农民堆砌或是常年崩落碎石堆积常年经雨水冲刷，加之受林中野生动物走动影响，易引发崩落和滚动（特别是a、b、c向长度接近的碎石），石块直径在0.10～1.5 m左右，散落的碎（块）石直接威胁下方游客和工作人员的安全（图2）b、高悬危岩主要分布在较陡的崖壁上，石块直径在0.2～2 m，距离出洞口地面高度约15～100 m此类岩石节理裂隙发育，部分已经改变原始产状，与母岩有明显分离，部分危岩底部已发生下滑；还有部分危岩一端外悬空，层理面无粘接，相互间有裂缝，稳定性差，一旦遇到外力作用（如暴雨冲刷，打雷，刮风、林中野生动物走动）容易发生整体坠落危岩体积较大，距地面落差大，如失稳坠落，其自身的巨大重力势能转化为动能，冲下山坡，对下方的建筑、汽车、游客及工作人员将造成不可想象的灾难（图3）2016年8月底崩落一块约150 kg的岩块，造成一辆工作人员汽车被砸坏，险些伤及游客及工作人员2.2 危岩体成因分析危岩体形成因素主要与地层岩性、地形地貌、气象水文、人类工程活动及其他因素有关。
前两者是形成危岩体的内在因素，而后者是引发危岩崩塌的外在因素1、地层岩性因素：本区土层浅薄，土质不均，约含10%危岩碎块石三叠系下统大冶组岩层为碳酸盐岩，节理裂隙极发育，岩性较硬而易脆，岩体被结构面切割，多见破碎岩块，且岩层坡度平缓，易形成高陡的临空面，加之不同层岩性软硬、厚度不同，容易形成悬臂结构危岩体这些危岩体，在重力作用下，极易形成崩塌2、地形地貌因素：本区地形坡度较大，受两组“X”形节理裂隙构造垂直切割较为平缓的岩层，形成陡岩峭壁，也使完整坚硬的岩体被分隔成支离破碎的、大小不一的菱形块体，从而为危岩体的形成创造了先决条件3、气象水文因素：区内雨量充沛，常发生局部地区性和笼罩面积大、持续时间长的暴雨雨水的冲刷，剥蚀掉了原本浅薄的土层，软化岩层裂隙结构面，同时在裂隙中形成孔隙水压力，破坏了岩土体的结构稳定性，是危岩体形成的外在因素 4、人类工程活动及其他因素：区内人类工程活动主要表现为人工放炮、开山炸石等引起的震动，早年村民上山砍树，破坏植被等均可引起岩体失稳，在重力作用下倾倒滑落或坠落区内陡岩边缘及陡坡上生长较多的灌杂林木，一方面这些植物根系深入岩石裂缝内生长，其“根劈作用”使裂缝加宽加深，加上在雨水不断的冲刷下，缓慢地破坏着岩体的完整性与稳定性；另一方面，风荷载可引起树木摇摆。
靠近根部的松动危岩可能因此失稳而突然崩落，崩落的危岩能量大，冲击下部山坡的危岩、从而诱发一连串的崩塌坠落事故2.3 危岩体形成机制分析坡体上的危岩体在。