关键词： 崩塌   物理模拟   相似材料   抗压强度   弹性恢复系数  

摘要： 物理模拟方法可较直观准确地确定危岩崩塌后的影响范围,而物理模拟的核心问题是模型材料与原形材料的相似性。针对危岩崩塌灾害,对崩塌影响范围起关键作用的因素是坡面、岩块的强度及弹性恢复特性。据此,文中采用价廉、方便易得的材料制作出满足强度及弹性恢复特性要求的相似材料,用于模拟危岩崩塌灾害的运动过程。试验结果表明,当胶结物总含量及各胶结物配比一定,随着骨料含量的增加材料抗压强度降低,法向弹性恢复系数亦降低;骨料含量相同条件下,胶结物中随水泥含量增加相似材料抗压强度增加,法向弹性恢复系数亦增加。根据试验结果,可以用相应的配比相似材料分别模拟基岩边坡、碎屑堆积层边坡及松散碎石土边坡坡面。

关键词： 桂林岩溶区   危岩崩塌   地质灾害   降雨荷载   稳定性评价  

摘要： 桂林岩溶区山体陡峭挺拔，造就了桂林石峰林立的独特地质风貌。区内危岩的成因机制根据其地质环境而错综复杂，对影响危岩的主要因素进行评价，并根据该地区危岩的特征形态进行类型划分。该地区降雨条件对危岩稳定性影响较大，对桂林岩溶区危岩在考虑降雨条件下的稳定性情况进行评价，由此对已有的危岩稳定性公式进行演绎。并根据不同危岩类型对桂林岩溶区存在的崩塌地质灾害情况采取相应的防护及治理措施。主要得出以下结论：\n （1）针对桂林典型岩溶区危岩特性，总结了影响其成因机制的因素为：岩体表面风化层的潜蚀作用、化学溶蚀作用；岩体表面受暴雨的侵蚀，使岩体表面受到不均匀的冲击荷载；岩石裂隙、缝隙中的水环境；动水压力产生潜蚀、地下水产生的下滑力及浮托力等。\n （2）根据危岩体结构面的存在特征、切割形态，提出了桂林岩溶区危岩分类，将危岩分为：贴坡滑移型、错落滑移型、临空坠落型、悬臂坠落型、倾伏倾倒型、倾竖倾倒型。\n （3）在电镜扫描试验中发现，不同发育程度的岩体微观形态及结构及表面纹理分布有所差异。危岩崩塌体表层多呈现架空结构，有较大、较深的孔隙，岩体破碎程度较大，部分表层覆盖有土屑、腐败树叶和颗粒等可见；危岩崩塌体微风化层中较坚硬岩石较为完整，岩体表面几乎无土屑、可观察到清晰的岩石纹理，可见岩体颗粒间有较多细小间隙，有较少、较浅的水作用的流痕；危岩崩塌体新鲜岩石可见坚硬岩石颗粒表面纹理，结构致密，岩石表面平整，成规整的层状、片状分布，有序的排列。\n （4）根据雨滴荷载试验和雨滴折减系数测定实验，确定雨滴降落至地表危岩面上的动能和雨滴覆盖面的折减系数。由雨滴荷载试验测得雨滴荷载最大值估算范围应约为2~26.54g，通过计算可得暴雨雨滴荷载的范围 q为：1.555~24.194kN/m2。根据雨滴降落面面积覆盖计算试验可得，雨滴折减系数ξ的取值范围为：0.093~0.518，并由此计算得暴雨作用下下渗力公式此处公式省略:\n （5）在稳定性分析中，在考虑下渗力和暴雨荷载时，计算得稳定系数均远小于一般情况，下渗力的作用时间段为暴雨未将危岩体裂隙填满前的时间段，因此考虑暴雨最大荷载和下渗力，是最不利的情况，安全系数低。\n （6）针对常规教材和手册存在的缺陷，完善了崩塌岩体地质力学分类表，并进行相应的岩石力学参数值指标计算，以确定危岩体的地质力学等级。\n （7）综合桂林典型岩溶区危岩体的稳定性分析和计算，提出了相应的危岩的治理措施：危岩静态爆破技术、人工清除危岩、被动防护网、混凝土裂缝封填原地固化、砂浆锚杆加固危岩、钢筋混凝土墙支撑加固、浆砌片石支撑加固、混凝土喷浆护坡对表面岩体加固。

关键词： 危岩体   成因   治理对策  

摘要： 辽宁省某镇公路东部公路村g7斜坡体由于受前期暴雨及开矿爆破扰动等内、外动力的综合作用,使之目前坡体上的悬空孤石和破碎岩体在大雨、暴雨期间多次发生崩落,造成该治理区下部河道堵塞,并对临近矿区的工程设施、供电线路、通讯线路及过往车辆和行人构成威胁.危岩体崩落已成为威胁城市建设和人民生命财产安全的主要地质灾害之一,而对于危岩体的成因和防治措施的研究,将会是资源性城市发展过程中必须要考虑和解决的课题.本文分析了导致危岩体发生的成因,并提出了相应的防治对策.

关键词： 水利水电工程   高边坡   危岩体   治理   施工管理  

摘要： 对于水利水电工程项目来说,往往在建筑物上方存在一定的危岩体,危岩体在地震、开挖放炮、裂隙水等外力作用下可能垮塌,威胁着下方建筑物、设备及人员的安全。危岩体一般分布在高程较高部位,对其治理存在设备材料运输困难、安全风险高、支护施工技术难度较大等问题。本文通过对具体高边坡危岩体支护施工的特点及施工过程、方法、问题的解决等方面进行描述,以达到学习和推广的效果。

关键词： 危岩崩塌   相似材料   滚石试验   正交设计   停积范围  

摘要： 危岩崩塌后的影响范围是危岩崩塌灾害防治及治理的关键要素,目前还未形成有效的、能直接预测危岩崩塌影响范围的最佳方法。本文从物理模拟的角度,通过大量的室内滚石试验,统计了不同影响因素组合下危岩崩塌的最远停积范围。论文在按相似原理制作了坡面及崩塌岩块相似材料的基础上,考虑边坡坡面材料、岩块岩性、岩块形状、岩块方量、落石启动方式、斜坡坡度、落石释放高度7大影响因素,按正交试验的设计原理安排组合试验,共进行了192次室内滚石试验。通过极差、方差和回归分析等手段,对试验结果进行如下几个方面的分析:(1)确定出7大因素中对危岩崩塌停积范围最大纵向长度的影响程度依次为:斜坡坡度>落石释放高度>岩块岩性>岩块形状>斜坡坡面材料>岩块方量>落石启动方式。其中斜坡坡度、落石释放高度是决定性因素,可以和危岩崩塌停积范围最大纵向长度之间用线性关系来描述。(2)确定出7大因素中对危岩崩塌停积范围最大横向长度的影响程度依次为:落石释放高度>斜坡坡度>岩块方量>岩块形状>落石启动方式>岩块岩性>斜坡坡面材料。其中落石方量、斜坡坡度、落石释放高度对落石停积范围最大横向长度起控制性作用,这3个因素与危岩崩塌停积范围最大横向长度之间可以用线性关系来描述。(3)推导出危岩崩塌停积范围最大纵向长度及最大横向长度与关键影响因素之间的回归公式。(4)采用回归公式对已有危岩崩塌堆积体的停积范围进行验证,总结分析出回归公式的适用范围。

关键词： 隧道洞口   高陡边坡   落石   运动特性   风险评估  

摘要： 由于受强烈风化和地震的作用,西部地区高陡边坡岩体极易形成滑坡、泥石流和落石等灾害,危及山岭隧道洞口工程的施工和线路的运营安全;本文以中国铁路总公司成兰线科研项目为依托,选择高陡边坡山岭隧道洞口段落石灾害为研究对象,采用理论分析、数值模拟、现场调研等方法,对高陡边坡落石运动路径及特性、落石影响范围、落石防护网设置依据、落石灾害风险评估方法、隧道洞口段落石灾害综合防治措施等方面进行研究,主要取得以下研究成果：(1)通过有限元对落石与坡面的碰撞过程进行模拟,探讨了不同坡面条件、落石半径、入射速度、入射角度条件下法向与切向碰撞恢复系数的变化规律。结果表明随着边坡条件从基岩至密实、松散的堆积层,法向恢复系数减小,切向恢复系数增大;切向恢复系数随入射速度增大而增大,法向恢复系数变化较小：入射角度增大,切向恢复系数急剧减小,在0-45°之间法向恢复系数有增大趋势,45-90°之间有减小的趋势;落石半径对恢复系数影响较小(2)采用Rockfall软件对成兰线全线受落石灾害影响的隧道洞口进行二维运动特性模拟,结合落石偏移比指标对落石灾害影响范围预测,给出棚洞或明洞结构的设计时落石最大冲击速度和防护长度的参考值。(3)理论推导直坡面上落石动能的变化状况,引入落石在坡面上动能与落石初始总能量的比例因子,提出直坡面被动防护网设计的流程和公式,避免单纯凭借经验设置被动防护网的方法。(4)对落石在六种典型组合坡面上的运动规律进行研究,以落石的弹跳高度与动能两指标为依据,提出被动防护网的建议设置位置;根据不同坡形的消能系数将坡形的危险性分级,阶梯曲线坡面的消能系数最大,危险等级最低为四级,凹曲线、负地形曲线危险等级划分为三级,陡缓陡、直坡面危险等级划分为二级,凸曲线与缓陡缓曲线消能系数最小,危险等级最高划分为一级。(5)以RHRS评价系统为基础,对落石灾害的影响因素进行深入研究,总结提出了高陡边坡山岭隧道洞口危岩落石灾害的影响因素评价等级与标准,基于AHP的模糊综合评价方法建立隧道洞口段落石灾害风险评估模型;并以成兰线某隧道洞口为工程实例,对其落石灾害详细分析,提出对个别危岩体采取主动防护,并设置三道被动防护网的主被动结合的防治措施,同时设置防落石棚洞或明洞,建议长度不小于18m。

关键词： 伊嘉公路   危岩体   稳定性分析   治理措施  

摘要： 论述了伊嘉公路危岩体所处的地质背景、危岩体特征、形成原因和破坏模式并对危岩体进行了地质定性分析和定量计算。最后综合分析评判了危岩体的稳定性并提出了危岩体的治理措施意见。

关键词： 公路危岩   崩塌   声发射技术   激光测距技术   监控预警系统  

摘要： 山区的面积占到我国总面积的三分之二,在公路建设及运营过程中,由于地形条件限制和公路线形的制约,难免会开挖形成岩质深路堑。近年来,公路危岩崩塌灾害时常发生,治理危岩崩塌灾害也耗费了巨大的人力和财力。由于公路危岩崩塌防治工程的作用有限,对公路危岩崩塌灾害进行监控及预警是目前有效且经济的防灾减灾手段。论文在总结和分析公路危岩崩塌灾害的特点、成灾机理和变形阶段的基础上,提出公路危岩综合监控方法,根据公路危岩监控及预警需求,设计公路危岩崩塌安全监控及预警系统框架,主要取得进展如下:1阐述了公路危岩崩塌成灾机理,总结了影响公路危岩稳定性的各种因素,对公路危岩崩塌的灾害特点进行了研究,分析公路危岩变形阶段,为公路危岩崩塌安全监控及预警提供理论支持;2提出了包括声发射、激光测距和全天候视频监控技术为主的公路危岩综合监控方法。对声发射技术和激光测距技术的选择依据、基本原理、相关设备以及在边坡工程领域的应用现状进行了介绍,并论证了声发射技术和激光测距技术在公路危岩监控中的可行性;3根据公路危岩监控及预警需求,构建了公路危岩崩塌安全监控及预警系统框架,对系统的设计原则、实现功能、流程进行研究,同时提出了声光报警器、LED警示牌等现场报警方法。

关键词： 上硬下软地层   斜坡   失稳模式失稳机理   静水压力  

摘要： 上硬下软结构斜坡的失稳模式和机理，一直是工程地质研究领域的热点问题。这类斜坡往往上部为灰岩、砂岩等硬脆岩层，下部为页岩、泥岩等软弱岩层，在长期的卸荷、风化等作用下，斜坡被节理切割，容易失稳。本文以李家寨山体斜坡为例，对上硬下软结构斜坡的失稳模式和机理进行研究，结果表明，这类斜坡主要以倾倒式和滑移式崩塌两种模式失稳破坏。由于长期卸荷及风化作用，在斜坡体内发育两组平行和垂直于坡面的节理，加上差异风化在软硬岩接触部位发育的凹腔，岩体被切割成独立于母体的危岩体。另外，降雨通过后缘节理裂隙渗入坡体内，产生近似水平向和垂向的静水压力，增加了危岩体的下滑力、减小了抗滑力，在这些因素的综合作用下，斜坡失稳。

关键词： 单体危岩   危岩特征   治理方案  

摘要： 本文在综合分析国内外危岩崩塌治理方法的基础上,以四川省南江县杨家湾崩塌为例,根据危岩体基座特征、卸荷带特征以及稳定性计算分析,提出治理方案.治理思路是以'钢丝绳捆绑+凹腔封闭+砂浆填缝'相结合的治理方案,以及治理成效.