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单体危岩崩塌灾害风险评价方法——以四川省丹巴县危岩崩塌体为例 总被引：4，自引：0，他引：4
综合分析国内外危岩崩塌风险评价方法的基础上,以丹巴县双拥路危岩崩塌体为例,提出了适用于单体危岩崩塌的风险评价方法。根据蒙特卡洛法的基本原理及方法编制了危岩崩塌体的稳定性可靠度分析程序,计算了不同工况下危岩失稳的概率。同时,考虑地面建筑物对落石的阻挡影响,利用专业软件模拟落石的运动轨迹,并根据研究区的地形地貌特点进一步确定了落石的影响范围。在野外调查和收集当地社会经济资料的基础上,开展了承灾体的易损性研究,对资产的易损性进行了评价。根据危岩失稳的概率及承灾体的易损性分析,进一步得到不同工况下落石影响区内承灾体的经济损失水平,对危岩崩塌灾害的风险进行了定量评价。风险评价的结果可为危岩崩塌灾害影响区的城镇建设和规划提供科学依据,从而有效地规避风险和减灾防灾。 相似文献
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大型高陡危岩崩塌初始失稳过程短暂,难以在现场进行及时观测并获取有效数据,为此引入离心模型试验。以重庆甑子岩陡崖高陡危岩崩塌为原型,对危岩崩塌启动机制展开研究,获取关键数据,定量化验证甑子岩危岩失稳的关键影响因素,探索危岩崩塌的离心模型试验方法。试验较好地完成了对岩质崩塌初始失稳过程的模拟,当危岩模型底部区域抗压强度为60 kPa时,失稳时刻离心加速度为73g;当抗压强度降至40 kPa时,失稳时刻离心加速度仅为18g;对照组试验证明高陡危岩底部区域强度对其整体稳定性起控制性作用。试验模型中上部岩体的失稳方式与原型具有一定差异,分析认为其原因除试验因素引入外力作用之外,主要是由于模型材料没有考虑原型的节理裂隙与抗拉强度所致,这表明高陡危岩崩塌模式除受底部岩体强度控制外,还与中上部岩体性状密切相关。研究结果可为高陡危岩压裂溃屈失稳机制提供试验依据与数据支撑,对崩塌灾害机理研究具有重要参考。 相似文献
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《工程地质学报》2021,(2)
察达沟谷位于藏东南洛隆县腊久乡冻措曲下游段,为一典型的冰蚀"U"型谷,两岸高陡岸坡发育,其中察达1号高位斜坡位于某拟建线路车站东南侧,高程3700～5328 m,坡体及坡脚堆积大量块石、碎石、角砾等松散物。斜坡顶部为宗白群砾岩岩壁,高300～500 m,距拟建铁路车站水平距离约2.6 km。由于斜坡地质条件复杂,堆积体成因不明,开展高位斜坡风险评估对于工程适宜性评判至关重要。本文采用遥感分析、无人机航测、钻探、物探、现场调查等方法,查明了坡体结构,依据地形及结构特征将斜坡划分为顶部岩质斜坡陡壁、上部平缓堆积体及下部台阶状堆积体三段。在此基础上解译了潜在危岩体,计算分析了危岩体及斜坡堆积体的稳定性,模拟了崩塌落石运动特征。结果表明:顶部岩壁大规模危岩体稳定性较好,小规模危岩在极端条件下部分块体稳定性降低乃至失稳;上、下部堆积体在各种工况下均整体稳定,浅表层可能在降雨、地震等条件下局部蠕变。高位危岩落石运动仅停留在上部堆积体平台上,表层孤石运动最远处距离线路440 m,均未到达线路位置,察达1号高位斜坡潜在地质灾害对拟建铁路车站影响较小,风险可控。 相似文献
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在调查重庆南川甑子岩-二垭岩段88处近水平层状大型危岩形成的地质环境背景基础上,分析了危岩发育特征、影响因素以及稳定情况,查明了危岩体结构与失稳模式的相关性,分坠落式、倾倒式、滑移式三种失稳模式进行稳定性分析。研究表明该危岩带是金佛山向斜核部经长期地质演化形成的近水平层状厚层灰岩陡崖,受降雨、岩溶、底部软弱层及大面积地下采空影响形成的,属特大型危岩带。其中,危岩带内的塔状岩体是西南缓倾层状灰岩山区典型的危岩类型,破坏机理复杂,易形成崩塌碎屑流。通过稳定性计算并综合考虑现场调查结果,认为带内危岩体在天然工况下整体稳定性较高,但暴雨工况和地震工况下稳定性骤降,尤其是危岩分布集中的甑子岩、和尚帽以及二垭岩区段,具有较高的成灾可能性,亟需开展监测预警工作。 相似文献
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危岩是山区常见的地质灾害之一。以往研究缺少对危岩整体破坏导致危岩解体方面的关注，而危岩在失稳崩落过程中的解体行为却是预测危岩影响范围和防治成效的关键所在。为此，文章以郑万（郑州—万州）高铁宜万段沿线隧道洞口边坡危岩为研究对象，从结构面角度出发，对危岩崩落破坏特征进行研究。通过对15个隧道洞口边坡的调查，首先从边坡坡度、岩性组合、相对高差三个方面总结了研究区危岩发育分布规律；然后根据边坡岩体结构特征，分析了危岩失稳模式，并基于边坡上部危岩和下部落石的体积和形状对应关系，进一步探讨了边坡危岩崩落破坏演化过程；在此基础上，利用Rockfall模拟软件对落石运动特征进行预测分析。结果表明:（1）研究区边坡呈上陡下缓地形，上部基岩裸露，坡度基本上≥70°；危岩主要发育于弱风化的灰岩和白云岩中；边坡高差在150~300 m之间。（2）边坡上部危岩将呈阶梯状方式逐渐沿基底结构面滑移或者沿后缘结构面拉裂坠落。（3）研究区危岩崩落破坏模式主要为边坡上部岩体沿结构面解体破坏。（4）大部分隧道洞口边坡落石危险性较大，严重威胁隧道洞口的安全，需要采取相应的防治措施。研究成果可为在建的郑万高铁宜万段隧道边坡危岩的有效防治提供参考。 相似文献
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西南地区地形复杂,位于地震高发区域。为了进一步研究该区域地震作用下落石的运动特征,以我国九寨沟景区内荷叶寨后山危岩带2为例。首先研究危岩带2中单一危岩体在自重荷载下的失稳情况,分别采用RocFall和非连续变形分析方法(DDA)进行模拟,结果表明:DDA和RocFall的模拟结果相近。DDA中落石水平位移模拟结果为210.6 m,RocFall中大部分落石水平位移分布在205 m附近。鉴于RocFall的局限性,采用DDA方法继续研究地震作用下危岩体的密度、高度、体积和地震波峰值加速度等因素对落石运动特征如运动轨迹、水平位移和速度的影响规律,并监测落石在坡脚附近的最大弹跳高度。研究结果表明:(1)危岩带2所处边坡自然坡角范围为65°~75°,落石在坡面上加速,在高程约2292 m(与居民区相对高差约为132 m)处发生抛射,运动方式以滚动、碰撞、弹跳为主;(2)岩体软弱结构面的贯通时间随落石密度、体积以及地震波峰值加速度增大而减小;(3)峰值速度随边坡高度、体积及地震波峰值加速度增大而增大;(4)水平位移随落石密度、边坡高度及地震波峰值加速度增大而增大;(5)坡脚处落石最大弹跳高度随各因素变量增大而增大。继续研究内部存在节理裂隙的岩体(3条平行节理将危岩分为K1~K4部分)在地震荷载下的运动特征:(1)在地震荷载作用下,危岩沿节理面发生倾倒破坏,落石水平位移模拟结果为191.5~243.8 m;(2)落石在坡脚附近的最大弹跳高度范围为0~13.8 m。 相似文献
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康定地区多为深切河谷地貌,山坡陡峻,基岩裸露,崩塌落石多发,地震频发。为开展地震作用下崩塌运动特征和规律研究,以康定市郭达山危岩带为研究对象,采用颗粒流离散元软件(particle flow code in 2 dimension,PFC2D)模拟危岩带不同部位崩塌源(坡顶孤石、坡体上部碎裂岩体、坡体中部老崩塌堆积体、坡体下部块状危岩)在面波震级(surface ware magnitude,Ms) 8.0地震作用下的运动特征和破坏过程。研究结果表明: ①坡顶孤石质量越小越易启动,孤石越接近球形越易发生倾覆和滚动,沿临空面飞出后运动类型以坠落、碰撞、滚动为主,坡顶孤石的运动速率最大时达11.8 m/s; ②坡体上部碎裂岩体破坏过程可分为裂隙延伸贯通—启动坠落—碰撞解体—滚动堆积4个阶段,位于碎裂岩体上部的块石运动距离最远,达269 m; ③老崩塌堆积体块石自前向后形成碎屑流,沿坡面运动类型以滚动、碰撞为主; ④下部块状危岩运动特征为启动—滑动—挤压—解体—再滑动—再挤压—堆积; ⑤不同部位的崩塌在运动过程中块石会发生碰撞、摩擦、挤压、解体,快速消耗自身动能,导致运动距离和速率骤降。采用离散元模拟能够更全面更精细化的认识深切河谷区的崩塌,可为崩塌灾害的工程治理和山区城镇的防灾减灾提供科学依据。 相似文献
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东江口崩塌危岩带位于北京市房山区北部,地貌类型为中低山区,主要组成物质为强风化玄武岩,平面呈不规则带状,总体积约6300m^3。危岩带变形主要受裂隙及优势结构面发育的控制,为小型-滑移式崩塌。危岩带东侧受裂缝L1-L3切割制,形成体积为300m^3的危岩单体,失稳方向为60°;西侧主要受裂缝L4-L5以及优势结构面控制,失稳方向为307°。采用赤平投影与定量计算的方法评价危岩带稳定性,评价结果:在天然工况下,危岩体东侧及中、西侧均处于基本稳定状态;在降水等不利工况条件下,危岩带东侧处于不稳定状态,中、西侧处于欠稳定状态。影响东江口危岩带稳定性的主要因素为人类工程活动与降水。 相似文献
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在分析国内对单体危岩崩塌研究基础上,以新发乡拖海小流域樊家岩崩塌体为研究对象,提出了适用于该地区单体崩塌的危险性评价方法。首先根据蒙特卡洛法在Matlab中编程,计算不同工况下危岩的失稳概率,在原来的基础上增加了新的影响因素,包括裂隙倾角、裂隙占比、充水占比,以保证得到失稳概率更加可靠。同时考虑到地面建筑物、植被覆盖度、地形起伏度等对落石的阻挡作用,利用专业软件进行了落石轨迹模拟,圈画出落石的影响范围,以提出针对性的防治措施。经分析,危险性评价的结果可以为城镇规划提供科学性依据,有效规避风险的同时,从根源上做到防灾减灾。 相似文献
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以远安县瓦坡崩塌区为例,通过地质调查、野外测绘、无人机航拍,建立了瓦坡崩塌区三维模型,基于Rockfall Analyst（RA）分析软件,实现了瓦坡崩塌区大量崩塌落石三维空间下运动路径、高度、能量等要素模拟,探究了崩塌区落石的三维运动特征,开展了崩塌区落石危险性评估,为崩塌落石的防治提供科学参考。研究结果表明:崩塌区危岩主要破坏形式为倾倒式,目前处于欠稳定状态;模拟落石三维运动轨迹与已有落石点基本重合,说明此次模拟结果与实际情况较为吻合;落石运动过程中以碰撞弹跳、自由飞落为主,落石主要集中在崩塌区下部冲沟及公路内,部分落石达到居民区,在崩塌落石区下部公路、冲沟及崩塌区右侧危险性较高;崩塌落石防治工程建议采用危石孤石清除+被动防护网,在公路内侧、斜坡下方分别设置5 m高和3 m高抗冲击力2 000 kJ的被动防护网,可有效拦截落石。 相似文献
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以西藏洛隆县城区北侧加日杂山南麓分布崩塌体作为研究对象,在分析基本特征、破坏方式及主要影响因素的基础上,采用定性与定量分析相结合的方式对崩塌体在天然、暴雨和地震等三种工况下的稳定性进行综合评价,对崩塌落石的运动轨迹进行计算,分析崩塌体发展趋势与危害性。结果可知：崩塌体在天然工况下均处于稳定状态,在暴雨工况下处于欠稳定～基本稳定状态,在地震工况下处于欠稳定状态,研究区崩塌体失稳主要为倾倒式破坏模式,崩塌形成的内部条件包括地层岩性、坡体结构和高陡临空面等,外部条件包括降雨、风化、地震、温度和植被等,研究区崩塌总体处于变形阶段,进一步发展和加剧,崩塌若失稳将产生严重后果,对洛隆县经济社会发展产生重大不利影响。应基于经济、科学、安全原则,采取喷锚支护与设置拦石墙相结合的防治措施对灾害体进行综合治理,同时通过设置施工期间专题监测、活动迹象巡视监测等灾害监测措施,及时掌握崩塌体的灾变动态,为灾害预测和工程治理提供技术依据。 相似文献
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特高位远程危岩崩塌具有突发性强、速度快、势能大、摧毁力强、冲击性大、影响范围广等特征. 滇东北地区镇雄县5处危岩位于乌峰山南缘斜坡地带, 地层近水平, 崩塌区地形坡度达70°以上. 崩塌区和危岩区基岩裸露面积为0.07 km2, 坡脚与坡顶高差达222 m, 危岩体平均高差159 m, 落石水平最大位移216 m, 属典型特高位远程危岩群. 采用定性和定量方法, 结合内外部条件, 综合分析危岩的10项基本影响因子, 评价其稳定性. 5处危岩在不同工况下稳定性差, 破坏模式为倾倒式, 高速远程动力崩塌易产生碎屑流, 呈散态扇形高速冲击流动, 裸露区面积大, 生态环境脆弱, 亟待治理. 相似文献
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基于对吉利后山危岩详细的野外调查,采用了半定量打分表对其稳定性进行初步判断。采用理论计算获得了危岩落石的运动特征参数(运动速度、弹跳高度、冲击能量),结合Rockfall软件模拟了落石的运动路径和运动特征参数,二者共同结果表明其实用性和客观性。选取1处典型危岩体计算了在天然状态、天然状态+地震2种工况下的稳定性系数,结果表明该处危岩体处于不稳定状态;最后对其危险性进行了分析。 相似文献
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危岩应力强度因子的计算研究 总被引：1，自引：0，他引：1
危岩崩塌是山区主要地质灾害之一,其主控结构面的断裂失稳是导致危岩崩塌的根本原因。运用线弹性断裂力学的理论,引入应力集中系数法,建立了自重作用下的危岩应力强度因子的计算公式,可用于主控结构面与裂缝共线的危岩稳定性计算。同时还推导了基于ABAQUS 的J积分、位移外推法计算危岩应力强度因子的过程。通过实例表明,2种数值计算方法与解析结果十分接近,验证了ABAQUS计算危岩应力强度因子的合理性,最后模拟了危岩裂缝角度以及临空面宽度变化对危岩应力强度因子的影响。利用ABAQUS对危岩进行分析,并绘制应力强度因子在各因素影响下的趋势图,可以推测危岩失稳的临界条件。 相似文献