关键词： 地质灾害治理   危岩治理工程   安全施工   MES评价法  

摘要： 对地质灾害进行工程处理是有效防范、减少地质灾害发生的一种防治手段，危岩治理工程是地质灾害防治施工中常见一类工程，一般通过危岩锚固、危岩支撑、危岩填充及灌浆、拦石墙、拦石网、引导防护网、生态防护等工艺去治理威胁性较大、影响范围较广的危岩体。重庆地区由于喀斯特地貌特征，具有地表崎岖不平、水土易流失等特殊性，自古以来都是国内地灾发生频率较高的区域，加上重庆山地和林区较多，在此区域的施工难度较高，对于安全风险识别和评价研究更具典型性，故论文以重庆市危岩治理工程项目为研究对象，对施工过程中的各类安全风险进行识别、评价。　　论文基于MES评价法采用文献分析法、问卷调查法、案例分析法、定量分析法和德尔菲法对危岩治理工程施工安全风险进行了识别和评价，以便于施工单位采取最合理的决策在施工中规避和防范施工过程中的安全风险。论文重点研究了以下内容：采用文献研究和案例研究方法初步识别危岩治理工程安全风险，在初步识别危岩治理工程施工安全风险基础上，采用德尔菲法和问卷调查法对初步识别的危岩治理工程施工安全风险因素进行修正完善，最终确定施工过程中各个环节的安全风险因素。　　论文在识别出了各个环节的安全风险因素之后进行安全评价，可以有效为地灾施工企业在面临危岩治理工程时如何规避施工安全风险做出合理决策，避免不必要的经济损失，也便于其他类型地质灾害治理项目施工安全风险控制做出参考，为下一步构建整个地质灾害治理施工安全风险评价体系打下了基础，对重庆的地灾防治工作以及灾后重建有着重大意义。

关键词： 高位危岩   发育特征   稳定性分析   三维运动学模拟   桩板拦石墙  

摘要： 高位危岩体因其运动速度和能量大以及运动范围广而受到研究者的重视,本文以四川省汶川县龙溪乡政府后山危岩为研究对象,通过危岩发育特征的野外调查,在分析其发育失稳机理的基础上,对危岩落石的运动路径进行三维数值模拟,同时针对实地空间和地形进行普通拦石墙和桩板拦石墙的设计对比,并通过ABAQUS对两种不同的拦石墙的动力响应特征进行对比分析。主要取得了以下成果: 1、揭露了龙溪乡后山高位危岩的空间发育特征和破坏模式。研究区赋存岩性为志留系茂县群千枚岩和灰岩,根据危岩体空间分布和集群特征,将研究区的危岩区划分为8个(WY1～WY8)。由于受到新构造运动和风化作用的影响,危岩区内的结构面极为发育,通过Dips软件对各个危岩区的结构面统计,结果显示危岩区WY1～WY4和WY7以滑移破坏为主,危岩区WY5、WY6和WY8以倾倒破坏为主。8个危岩区当中,层理面和节理面将岩体切割成块状,风化和卸荷裂隙将岩体进一步进行不规则切割,都是导致危岩体失稳的重要因素。同时千枚岩因其软弱易风化和层里面密度高等特征,也是导致崩塌落石发生的重要原因。 2、采用Roc Pro3D三维模拟对危岩区危岩失稳后落石运动特征进行了分析,获取了落石运动至拟建工程处的总能量、运动速度、弹跳高度等特征参数,得到崩塌落石的运动轨迹和影响范围。落石到达坡脚公路时的速度可达7～20m/s,冲击能量可达400～1500k J,弹跳高度可达0.8～2.8m。通过对龙溪乡8个危岩区的落石运动特征进行对比分析发现,在危岩落石和危岩区坡面岩土性质一定的条件下,地形和落石起落高度对其运动轨迹、运动速度和能量以及弹跳高度的影响最大。落石起落高度越高,其运动轨迹的空间平面展布就越广,落石的运动速度和能量越大。落石运动路径上的地形起伏出现在落石运动路径的中部时,对落石的弹跳影响最大,此时落石到达坡脚时的弹跳高度最大。 3、龙溪乡后山危岩在2008年之后进行过初步治理,已有治理工程包括三段拦石墙和一段被动网,但是随着时间推移缓冲层消失,拦石墙有效拦截高度降低,被动网拦截能力不够,使得现有防治措施无法有效拦截崩塌落石。部分危岩区相对于受保护对象之间可用于设置防护措施的区域过于狭窄,给治理工程设计带来较大困扰。桩板拦石墙相对于普通拦石墙而言,具有拦截能力强,节省空间的特点。因此在空间狭窄区域采用桩板拦石墙进行危岩落石拦截更加合理。最终采用桩板拦石墙与普通拦石墙结合的方式对龙溪乡后山危岩进行综合防治。 4、通过ABAQUS数值模拟分析了桩板拦石墙和普通拦石墙在落石撞击过程中的应力响应特征。结果显示桩板拦石墙的结构耗能先由缓冲层转到抗滑桩构件,而普通拦石墙则是主要由缓冲层承担落石的冲击耗能。 本文通过对四川省汶川县龙溪乡后山危岩的研究,揭露了高位危岩体失稳后运动过程中落石运动速度、能量和弹跳高度的三维空间分布,同时针对此类危岩体,对普通拦石墙和桩板拦石墙的应用进行了对比,可以为此类危岩体运动特征的研究和防治措施的设计提供依据。

关键词： 危岩崩塌体   新型消能复合框架   ABAQUS   有限元数值模拟   耗能能力  

摘要： 危岩体在我国山区边坡普遍存在,此类地区多处于地震频发地带,地震作用下危岩体极易形成崩塌地质灾害,对人类生命财产安全造成重大损失,因此危岩崩塌体的治理研究越来越受到重视,而主动加固技术因其具有主动性强、加固性能好的特点获得广泛应用。迄今为止,现有主动加固技术的发展局限性强,且地震作用下主动加固危岩崩塌体边坡的研究,大多以岩体边坡的动力响应为主要研究目标,鲜有针对支护结构在动力荷载下的力学性能展开研究,限制了主动加固技术的发展及其在工程中的推广应用。本文研发一种具有主动消能减震效果的新型消能复合框架,以此新型消能复合框架为研究对象,利用其与硬支撑加固结构进行对比,通过ABAQUS有限元数值模拟的研究方法,对危岩崩塌体施加地震波,从而对地震作用下支护措施的动力响应开展深入系统的研究。研究旨在揭示新型消能复合框架的加固优势,探究消能器的消能机理及耗能能力,说明消能器在减少支撑桩承力方面起到的效果。主要结论如下:(1)基于现有主动支护危岩崩塌体加固技术的背景,研发三种新型消能复合框架,对每种新型消能复合框架的设计思路、消能原理进行详细介绍,经方案比选后,最终选择具有一级消能结构的新型消能复合框架作为有限元数值模拟中加固危岩崩塌体的支护措施。(2)与硬支撑加固结构相比,地震作用下新型消能复合框架的消能装置显著降低了支撑结构的反力,发挥了良好的消能减震作用。(3)与硬支撑加固结构相比,地震作用下新型消能复合框架的消能装置明显吸收了较多的地震能量,具有良好的耗能功效。(4)通过对比两种加固结构在同一地震波同一加速度幅值下的应力云图,发现新型消能复合框架的损伤主要出现在消能器的钢圈以及钢圈与端板的连接处,而连接件硬支撑加固结构的损伤主要出现在支撑柱的柱脚,新型消能复合框架明显优于硬支撑加固结构。

关键词： 危岩   破碎清除   主动防护网  

摘要： 危岩的形成是人工开采、地层岩性、地质构造及地形地貌、气候、溶蚀风化作用、昼夜温差变化、降雨、植被根劈及振动共同作用的结果。本文在充分收集和分析已有资料的基础上,通过合理的勘查手段,查明兴桩路大角丘村座石塘段山体危岩地质灾害隐患点的分布范围、规模、形成破坏机制及其发展演化趋势,评价其稳定性及危害性,遵循地质灾害防治的基本原则,提出安全可靠、技术可行、经济合理的危岩防治措施建议,为以后类似危岩地质灾害治理提供参考。

关键词： 崩塌   塔柱状危岩   粘土矿物   岩体强度   地下水渗流  

摘要： 危岩崩塌是危害山区公路安全的主要地质灾害类型之一。以2018年汛期暴雨诱发的北京市房山区军红路塔柱状危岩崩塌为例,基于现场调查、工程地质分析、岩石物理力学实验、数值模拟等方法,从孕灾地质背景、岩体物理力学性质、降雨触发因素等方面分析了崩塌成因,利用UDEC软件模拟了地下水渗流、岩体强度软化对斜坡变形的影响。调查研究结果表明,军红路崩塌为发生在反倾斜坡中的塔柱状危岩崩塌。边坡上部塔柱状危岩由玄武岩被深大裂缝切割形成孤立的塔柱状危岩,下伏含大量黏土矿物的凝灰岩在长期风化作用下形成陡坡,构成灾害易发的靴状地貌。临崩的短时强降雨入渗在斜坡中形成地下水渗流,渗透压力导致岩体结构调整、斜坡变形,基座岩体在充分饱和、岩体强度降低的作用下,最终发生压裂破坏诱发危岩整体下座,冲击铲刮下部岩体并沿路堤下方斜坡运动,堆积在沟底。

关键词： 危岩崩塌   赤平投影   运动特征   危险性评价  

摘要： 崩塌是一种常见山地灾害,具有隐蔽性高、失稳破坏迅速、致灾后果严重的特点。以贵州省开阳县寨子组崩塌带为例,对该崩塌带的工程地质条件和演化历史进行了分析描述,对6个典型危岩体进行了崩塌类型及稳定性定性分析,结合赤平投影分析得出崩塌区在降雨等外力条件下极易发生崩塌。采用Rockfall软件分析危岩体运动特征,结果表明,危岩W1—W5均有一定概率到达道路,且危岩W1、W5、W6有可能到达村民房屋。最后,根据数值模拟结果绘制了崩塌带危险性区划图,提出在危岩区边界处设置拦石坝的治理方案,为地方的防灾减灾提供了一定的科学依据和技术支撑。

关键词： 模袋围堰作业   深水作业   水下浇筑混凝土  

摘要： 棺木岭危岩体位于三峡库区九畹溪左岸棺木岭陡崖处,治理范围主要是针对已变形的WY1危岩下部凹腔进行治理,该项目采取模袋砼围堰+岩腔砼填充对危岩体进行综合治理,即在岩腔外侧用模袋砼当围堰,腔内用C20砼进行填充。模袋砼(C20)960m,C20 砼充填 2240m。水下浇筑混凝土最大深度为12m,属于深水浇筑作业,施工前须做好施工方案,确保施工时浇筑作业的连续性及浇筑完成后质量的合格。

关键词： 危岩   崩塌   工程地质分析   治理设计  

摘要： 西镇高速公路泾洋河段以特长纵向桥展布于峡谷中,泾洋河山高沟深,两岸斜坡高陡,高差大,危岩崩塌是该段主要的地质灾害。该文对全段危岩的成因从地形地貌、地质构造、地层岩性、降雨、地震力、人类活动等方面进行工程地质分析。治理设计中,根据危岩的稳定性和实际地形地质情况,采取了清理危石、预应力锚索(杆)锚固、主动防护网、被动防护网、钢轨栅栏、拦石坝等综合治理措施。