崩塌山体变形破坏模式及稳定性分析
崩塌危岩体地质灾害的稳定性分析与防治措施研究
崩塌危岩体地质灾害的稳定性分析与防治措施研究崩塌危岩体地质灾害是指岩石在地壳运动、地质构造变形、水文地质及自然力的作用下,发生破碎、崩塌、坍塌等失稳现象,给人类生命财产造成重大威胁的地质现象。
稳定性分析与防治措施研究是预防和减少崩塌危岩体地质灾害发生的重要手段。
本文将从崩塌危岩体地质灾害的稳定性分析和防治措施研究两个方面进行探讨。
一、崩塌危岩体地质灾害的稳定性分析1.地质勘察:地质勘察是崩塌危岩体地质灾害稳定性分析的基础。
通过野外实地考察和室内实验,获取崩塌危岩体的地质数据,如岩石的性质、岩体的构造、节理系统、断裂体等。
同时,还需要对周边环境进行环境调查,如地表水的排水情况、降雨量、地下水位等因素。
2.力学参数测定:力学参数是评价崩塌危岩体稳定性的关键因素。
通过采集样品进行力学试验,测定岩石的抗压强度、抗拉强度、剪切强度等力学参数,并结合岩体的节理角、节理间距等因素,综合评估岩体的稳定性。
3.数值模拟:数值模拟是一种常用的崩塌危岩体稳定性分析方法。
通过建立岩体模型、应力分析模型和破裂模型,利用相应的软件进行模拟,模拟岩体的失稳过程及其影响范围,预测崩塌危险性。
1.加固措施:加固措施是稳定崩塌危岩体的关键手段。
可以采用钢筋混凝土加固、喷射混凝土加固、锚索加固等方式,对崩塌危岩体进行加固设计和施工,提高岩体的抗震抗滑能力,延缓崩塌的发生。
2.排水措施:排水措施是减少崩塌危岩体地质灾害的有效手段。
通过排水系统,及时将降雨水分和地下水排出,保持岩体的稳定性。
可以采用水平排水和垂直排水的方式,根据实际情况选择合适的排水方案。
3.监测预警:监测预警是及时发现崩塌危岩体的变形和失稳状态的重要手段。
可以利用现代科技手段,如遥感技术、卫星监测、地质雷达等,对崩塌危岩体进行实时监测和预警,及时采取相应的防治措施,减少灾害发生的风险。
4.人工措施:人工措施是预防和减少崩塌危岩体地质灾害的重要手段。
可以通过搭建坡面桩支撑、设置护岩网、挂绳索网、铺设钢筋网等方式,对岩体进行人工加固,防止岩体的破坏和崩塌。
崩塌危岩体地质灾害的稳定性分析与防治措施研究
崩塌危岩体地质灾害的稳定性分析与防治措施研究稳定性分析是崩塌危岩体地质灾害研究的重要内容之一、其目的是通过分析岩体的力学性质和外力作用情况,评估岩体的稳定性。
稳定性分析常用的方法有解析法、试验法和数值模拟法。
解析法是通过分析岩体内部应力和变形的数学模型来预测其稳定性。
例如,通过应力和位移边界条件,可以推导出对应的稳定性方程,进而求解岩体的稳定状态。
这种方法适用于岩体较简单的情况,但实际工程中往往存在复杂的地质条件和力学问题,因此其应用范围有限。
试验法是通过实验的方式来模拟分析岩体的破坏过程和稳定性变化。
例如,可以通过室内试验或者现场试验的方法,对岩体进行加载、变形、破裂等测试,进而确定其稳定性。
试验法能够为稳定性分析提供准确的数据,但其局限性在于试验成本高、周期长,且试验结果受试验条件的限制。
数值模拟法是通过数值计算的方式,在计算机上建立岩体的数学模型,模拟岩体的应力、变形和稳定性变化。
数值模拟法主要包括有限元法、边界元法、离散元法等。
这些方法可以较好地模拟岩体的复杂力学行为,对于评估岩体的稳定性具有重要意义。
防治措施研究是为了减少崩塌危岩体地质灾害对人类生命财产造成的损失,保护环境和社会稳定。
针对不同的灾害区域和岩体特性,可以采取不同的防治措施。
一方面,可以通过地质灾害监测与预警系统,及时了解岩体的变形变化,预测地质灾害的发生。
同时,加强对危险区域的监测和监控,实时监测岩体的变形与位移,及时采取防护措施,确保人员安全。
另一方面,可以采取工程措施对岩体进行稳定治理。
例如,通过加固岩体的方法,包括钻孔注浆、爆破压裂、锚杆加固等,增强岩体的承载能力和抗滑能力,提高其稳定性。
此外,还可以采取生态措施,如植被恢复、防护林带的建设等,通过保护和恢复植被,增加地表抗滑能力,减少地质灾害的发生。
综上所述,崩塌危岩体的稳定性分析与防治措施研究是减少地质灾害对人类生命财产造成损失的重要工作。
通过稳定性分析,可以了解危岩体的稳定性状况,评估崩塌的危险性。
崩塌堆积体的渐性破坏及稳定性分析
根 据长期监 控 、 跟踪研究 表 明口 崩 塌堆 积体边 坡滑 坡 的发 育是 一 个 由局 部破 坏逐 渐 扩展 以至贯 。,
通 形成滑 面 的渐进 过程 , 滑坡 发生之 前在边坡 表 面一般 会 出现局 部 的破 坏 , 如环 状裂 缝 、 局部 沉 陷或 隆 起等, 从局 部破坏 到滑坡 的发 生常常要 经历相 当长 的时 间 , 的 甚至 长达 十 几年 乃至 几 十年. 长江 三 有 如
5m) 另夹碎 石质砂 壤土或 碎石. 经历 长期压 密 后 , 结构 较 为 紧密 . 块 、 石相 互 嵌合 、 砌 , 碎石 质 岩 块 堆 而 砂壤土不 成层 , 主要填 塞在块 石缝 隙之 间. 崩塌堆 积物 上述 形成 过 程及 堆积 特 征在 湾坝 前 堆积 体 、 紫坪 铺 水 电站 坝前堆 积体斜坡 、 新滩 堆积体 斜坡 等均有 所展现 . 一 由于 崩塌堆 积体粒 径变化 幅度 大 , 其强度 决定 于母岩 强度 、 粒问摩擦 与咬 合效果 的综合作 用. 因此 ,
收稿 日期 :0 90 —7 20 —22
修 改 稿 日期 :O 00 —2 2 1-41
基 金项 目 : 家 t然 科 学 基 金 资助 项 目( 0 0 1 7 ; 庆 市 教 委 科学 计 划 项 目( 0 10 ) 国 t 5 8 88 )重 KJ 8 9 4
作者简介 : 董
倩 ( 9 1)女 . 宁 沈 阳人 . 士 . 教授 , 要 从 事 地 质灾 害 防 治 方 面 的研 究 1 7一 . 辽 博 副 主
峡 大型滑坡 之一—— 新滩 滑坡 的变形发 育就 经历 了潜 伏孕 育 、 明显 发育 、 显著发 展 、 加剧 变化 、 急剧变 化
及 破 坏 过 程 六 个 阶 段 , 二 十 年 时 间 ] 约 .
探究崩塌危岩体稳定性评价
探究崩塌危岩体稳定性评价崩塌危岩体是指具有一定规模和危害性的岩体,在地下水、工程施工、地震等外力作用下,可能发生崩塌或滑动的岩体。
在地质灾害防治工作中,对于崩塌危岩体的稳定性评价是非常重要的一个环节。
只有通过科学的评价方法,及时发现和评估岩体稳定性的危险性,才能采取有效的治理措施,减轻地质灾害造成的损失。
一、崩塌危岩体稳定性评价的目的及意义1. 目的崩塌危岩体稳定性评价的目的是为了研究该岩体的结构、工程地质特征和稳定性,确定危险性等级,预测可能发生的崩塌或滑动形式,为防灾减灾提供科学依据。
2. 意义崩塌危岩体稳定性评价的意义在于可以及时发现潜在的灾害隐患,从而采取有效的措施进行防治。
这样可以避免或减少地质灾害对生命和财产造成的损失,同时为工程施工提供安全的环境。
二、崩塌危岩体稳定性评价的方法崩塌危岩体稳定性评价的方法主要包括定性评价和定量评价两种。
1. 定性评价定性评价是通过对岩体的地质构造、岩性、节理、裂隙、地下水等进行观测和分析,结合岩体体积、倾向、坡度、地震烈度等因素,判断岩体的稳定性程度。
2. 定量评价定量评价是在定性评价的基础上,通过测量和实验分析,利用力学和数学方法,计算和评估岩体的稳定性,包括岩体的受力特性、变形特性、破坏特性等。
1. 地质构造分析地质构造的分析主要包括岩体的岩层倾向、节理分布、裂隙结构等,通过观测和测量获得数据,并进行定性定量分析。
2. 岩体工程地质特征分析岩体的工程地质特征分析包括岩石的岩性、强度、稠度、滑动面性质等参数的测定和分析。
3. 岩体稳定性分析岩体稳定性分析是根据岩体的工程地质特征和地下水、工程施工、地震等外力作用下的力学响应,研究岩体的稳定性和脆性破坏性。
4. 危岩体评价通过对岩体的稳定性进行评价,划分危岩体的等级,预测可能的危险性,为防治措施的制定提供科学依据。
四、崩塌危岩体稳定性评价的案例分析以某地区的崩塌危岩体稳定性评价为例,通过现场勘察和实验分析,得出了如下结论:1. 地质构造分析该地区岩体的节理发育,裂隙众多,且存在多个节理面交汇,易形成滑动面。
探究崩塌危岩体稳定性评价
探究崩塌危岩体稳定性评价崩塌危岩体是指岩体内部存在裂隙、节理等构造面,岩体固有强度不足以抵抗地面负载和地表活动力的作用,从而导致岩体发生滑动、坍塌等破坏现象。
这些危岩体通常存在于峡谷、陡壁、高山、河道、公路和城市建筑等地形复杂的场所。
对于这些崩塌危岩体,稳定性评价是非常重要的,其目的在于预测危岩体稳定性状况,从而采取有效的防治措施,防止发生灾害事故。
崩塌危岩体稳定性评价方法有多种,根据岩体特点和观测数据的不同,评价方法也不同。
常见的评价方法包括分析法、数值模拟法、经验法、专家评判法和综合评价法等。
分析法是一种基于理论分析的稳定性评价方法,适用于危岩体裂隙、节理系统较少,地质结构较为简单的情况。
主要包括力学方法和能量原理方法。
力学方法主要是根据欧拉梁理论和莫尔—库伦准则,通过分析危岩体的内力状态、应力、应变、变形等,来评价危岩体的稳定性。
能量原理方法则通过能量平衡原理,来预测岩体的破坏状况。
这种方法对于危岩体内部的裂隙、节理、岩性、裂缝角度、长度等参数的要求比较高,需要进行较为详细的调查和分析。
数值模拟法是目前应用较为广泛的稳定性评价方法之一,它采用计算机模拟软件,通过建立危岩体数学模型,模拟其内部应力、位移和变形等历程,从而得出危岩体的稳定性分析结果。
数值模拟法对于危岩体特殊结构的分析能力较强,比如裂隙、节理系统较复杂,受多种地表活动力作用等情况。
然而,数值模拟法也需要大量的资料支撑,建立数学模型并进行参数校准是必要的。
经验法是基于经验数据和海量工程实践的稳定性评价方法,通常根据危岩体的普遍性状、地质特征、结构类别、破坏机理等参数,结合专家经验,对危岩体进行稳定性分析。
这种方法的优势在于简易易用且成本相对较低,适合于对危岩体进行初步筛查和排除。
但是,其准确性与依据的经验数据和专家判断水平有密不可分的关系。
专家评判法是依据特定专业领域的专家意见,通过专家评价危岩体现状及其潜在的稳定性威胁,进行稳定性评价的方法。
探究崩塌危岩体稳定性评价
探究崩塌危岩体稳定性评价
崩塌危岩体是指由于地质、地形、气候等多种不利因素,已有一定形变或受力状态不良的岩体,存在发生破坏和崩塌的危险。
对于崩塌危岩体的稳定性评价,可以通过以下几个方面进行探究。
一、岩体工程地质勘察
岩体工程地质勘察是崩塌危岩体稳定性评价的基础,主要内容包括岩体结构、岩体裂隙、岩体构造、岩质性质、地形地貌、地下水位等因素的详细勘察和记录。
通过岩体工程地质勘察,可以初步确定危岩体的稳定性情况和影响因素,为后续的稳定性评价提供必要的数据基础。
二、岩体力学性质试验
岩体力学性质试验是崩塌危岩体稳定性评价的重要内容之一。
主要包括岩样采集、物理力学试验、水力力学试验、原位监测等多个方面。
这些试验可以了解岩体的强度、稳定性、变形特征、裂隙发育等情况,通过对试验数据的分析及综合评判,可以初步判断危岩体的稳定性。
三、数值模拟分析
数值模拟分析是通过计算机模拟危岩体整体受力特性和变形情况的方法,可以更加深入的探究危岩体的稳定性。
数值模拟分析可以通过有限元法、边界元法、离散元法等方式进行,实现岩体的力学、水文和水力力学相互耦合的模拟。
通过数值模拟分析,可以准确计算出危岩体的稳定性系数,提供科学的决策依据。
综上所述,崩塌危岩体稳定性评价是一个复杂的过程,需要从多个方面进行探究。
岩体工程地质勘察、岩体力学性质试验和数值模拟分析是稳定性评价的主要内容,通过将它们有机结合,丰富多样的数据得以综合分析和判断,为地质工程稳定性问题提供科学的解决方案。
三块石国家森林公园崩塌地质灾害分析与稳定性评价
三块石国家森林公园崩塌地质灾害分析与稳定性评价对三块石国家森林公园内崩塌隐患点进行了勘查,分析其成因,并采用赤平极射投影法,对崩塌危岩体的稳定性进行了评价。
结果表明,该崩塌体目前处于不稳定状态,宜采用拦石网防护措施,以避免造成人身安全和财产损失。
标签:崩塌稳定性评价赤平极射投影1概述该崩塌位于抚顺市抚顺县后安镇三块石国家森林公园,为景区修建道路人工开挖而成。
边坡上部1.0m左右为粘性土混沙碎石,下部为强—中风化钾长花岗岩,表面有松动岩石,树木歪斜,根系裸露,边坡坡麓处为园区内唯一观光旅游道路,崩落方向正对园区道路,威胁园区游客的生命安全。
需及时对其进行勘查,并采取适当防治措施。
2地质环境条件2.1地形地貌勘查区位于低山丘陵区,地貌类型为构造剥蚀低山丘陵地貌,海拔高度440m,山体自然地形坡度为20°—50°,上缓下陡,上部自然斜坡20°—30°,下部自然斜坡40°—50°,坡形大多为凹形。
三块石国家森林公园内植被发育良好,森林覆盖率高达92%。
2.2地层岩性勘查区出露的第四系地层主要为上更新统,岩性主要为褐黄色或深桔黄色粘性土混沙碎石,碎(砾)石含量一般为30~50%,成分以强风化花岗岩岩屑为主,磨圆度差,多呈棱角状,少为次棱角状,分选性差,厚度一般1m左右。
出露的基岩类型为太古代中期钾长花岗岩,呈现黄白色,文像结构,块状构造,主要岩屑成分为钾长石,含量50%—65%,总体坚硬致密,局部风化强烈。
2.3节理裂隙发育情况勘查区内无深、大断裂通过,断裂及褶皱构造形迹不明显,基岩露头调查与观测统计,主要发育有3组节理,其产状和特征如下:①组产状100°∠54°,面微曲,闭合,出露延伸长度约3~7m,线密度0.5~1条/m;②组产状360°∠89°,面较平直,闭合,出露延伸长度约2~6m,线密度1~2条/m;③组产状240°∠62°,面较平直,闭合,碎石充填,宽度约10cm,出露延伸长度约3~8m,线密度约1条/m。
边坡崩塌危岩体稳定性分析与防治工程设计
边坡崩塌危岩体稳定性分析与防治工程设计摘要:崩塌危岩体是常见的地质灾害之一。
以某公路岩质边坡崩塌地质灾害为工程背景,通过地质分析、稳定性分析、影响因素分析三个角度出发,对边坡崩塌危岩体进行评价,并基于评价结论提出以锚杆工程+主动柔性防护网为手段的工程防治措施。
关键词:边坡;崩塌危岩体;防治工程一工程概况1.1 项目概况该公路边坡位于帕米尔高原喀喇昆仑山高山区,地貌类型包括高山和谷地,发育的微地貌有阶地、漫滩,山势陡峭,山体相对高差大,地形复杂,海拔高程在3500-4000 m以上,相对高差大于1000 m。
1.2 地质情况该边坡为岩质边坡,出露的地层主要为下元古界(Pt1)和第四系(Q),岩性主要为黑云母斜长片麻岩为主,透辉石斜长变粒岩等,以及第四系中下更新统冰碛物(Q1-2gl)、上更新统风积物(Q3eol)、上更新统冲洪积物(Q3apl)、上更新统-全新统残坡积层(Q3-4del)和全新统冲积物(Q4al)。
1.3 区域构造与地震该区域内新构造运动强烈,新构造运动形式主要表现为差异性升降运动侵蚀和剥蚀作用未曾停止,冰期、间冰期交替出现,古地理环境不断变迁从而形成了现今的构造-剥蚀地貌形态。
该区地震动峰值加速度不小于0.4g,地震基本烈度不低于9度,为地壳不稳定区。
1.4 地下水情况该区域内赋存的地下水类型为基岩裂隙水和第四系松散岩类孔隙潜水。
二边坡地质灾害特征2.1 地质灾害特征该边坡发育的地质灾害主要为岩质崩塌。
坡向为38°,坡度约90°,岩性为片麻岩,岩层层厚0.5-1.5m,呈中厚-巨厚层状。
危岩体高约18.7m,长18.7米,宽约20m,体积约2244m3,为小型崩塌。
地层产状为55°∠65°,为顺向坡(见照片4-6)。
主要发育3组节理裂隙,第一组裂隙产状315°∠79°,裂隙延伸长度10m,间距1-3m,裂隙张开无充填。
第二组裂隙产状283°∠16°,裂隙延伸长度8米,间距1.5m,裂隙张开无充填。
浅谈危岩体-崩塌形成机制分析与稳定性评价
城市地理082地理研究·GEOGRAPHY浅谈危岩体-崩塌形成机制分析与稳定性评价樊兴朝(四川省地质矿产勘查开发局化探队,四川 德阳 618000)摘要:危岩体-崩塌形成机制分析与稳定性评价,是危岩、崩塌勘查的核心任务,也是危岩、崩塌防治工程设计的基础和依据,因此,本文以工程案例为基础资料对上述两个问题谈一点自己的工作体会。
关键词:形成机制;稳定性;危岩体;崩塌引言:参考国内相关文献[1][2][3][4],可以给出崩塌和危岩体的定义,地质体在重力作用或其它外力作用下,从高陡坡突然加速崩落、滚落或跳跃的现象叫做崩塌,崩塌具有明显的拉断或倾覆特征,崩塌引起人类生命财产和生态环境的损失称为崩塌灾害;危岩体是被多组结构面切割分离,稳定性差,可能以倾倒、坠落或塌滑等形式崩塌的地质体。
从上述定义可知,崩塌是一种外动力地质作用,是地质体破坏的一种形式,而危岩体则是一种地质体,是崩塌发生的物质基础。
危岩体-崩塌的形成和发展是一个由量变到质变的过程,一般情况下,崩塌的发生都要经历长时间的危岩体的孕育过程。
危岩、崩塌勘查的首要任务是危岩体的稳定性评价,包括定性分析和定量计算,定性分析居于主导地位,是定量计算的基础。
危岩体是在各种地质作用下形成的地质体,崩塌是一种地质作用,要想科学的预测危岩体可能发生的崩塌模式,对其稳定性作出科学的评价,就必须对危岩体-崩塌的发展演变过程、形成条件、影响因素进行分析,即危岩体-崩塌形成机制分析。
本文以笔者参与的四川省屏山县屏山镇大桥村黄金组危岩排危除险实施方案编制项目为例,对危岩体-崩塌形成机制分析与稳定性评价谈一点自己的工作体会。
1.概述黄金组危岩于20世纪80年代发生过崩塌,最大的落石体积约13m3,落石曾将1户村民房屋毁坏,主要威胁其下方18户村民共76口人的生命及财产安全,因此,有必要对其进行防治。
2.危岩区自然地理及地质环境条件黄金组危岩位于屏山县西南方向直距约5km 处,行政区划隶属四川省屏山县屏山镇大桥村黄金组;地处四川东部中亚热带湿润气候区,多年平均气温17.5℃,多年平均降水量911.7mm,属岷江水系,地表水系不发育。
崩塌地质灾害的研究与分析综述
崩塌地质灾害的研究与分析综述摘要:危岩体的崩塌伴随着巨石块的跳跃、弹跳现象,携带能量巨大、运动速度快,对运动路径上的阻挡物有强大冲击力,往往造成道路交通不便、经济损失,甚至是人员伤亡,造成极大的社会影响。
本文依据文献资料对崩塌地质灾害进行研究,重点对形成条件、发育特征、分布区域、调查与分类方法、预测和治理措施以及未来发展趋势进行阐述,并总结崩塌地质灾害研究的局限性,希望对有关部门管理和治理提供帮助。
关键词:崩塌地质灾害发育特征防治预警1引言所谓崩塌,主要指陡峭斜坡岩石受到外界因素影响,在重力作用下与斜坡脱离,高速度向斜坡底部滚落的现象[1]。
危岩体本质上是指由岩体结构面、临面及地面构成的稳定性较低的结体,是多因子耗散耦合的必然结果[2]。
由于崩塌产生时伴随着巨石块以及携带大量碎石块的移动,其中巨石作为一种大体积、大质量的滚石,其崩塌失稳及高速、高能远程运动往往导致沿途建筑物和交通线路的毁灭性灾难[3],对社会交通、人民财产及生命安全等造成不利影响,甚至危岩稳定性态直接关系到地方经济及区域经济的可持续发展[2]。
重视崩塌防治工作,并结合实际情况,充分利用现有资源,掌握其分布区域和形成条件,了解灾害形成机理与发育特征,使用科学的调查方法,提出合理的防治措施,对其进行全方面的分析与研究是很有必要的。
2研究现状2.1分布区域崩塌地质灾害主要分布于我国西部地区[4]、褶皱和断层构造地带,尤其是褶皱的核部和断层破碎带两侧,岩体破碎,构造活动强烈,若再配以陡峻的地形,则易发危岩[5],如地震频发的青藏高原、四川盆地、云贵高原等第一、第二级阶梯艰险山区[6],以及坡度在30°<g<70°的边坡[7]和g>50°的黄土地区[8]。
2.2形成条件科学有效的认识到危岩体的形成条件,才能有效的、有针对性的进行灾害防治。
为此,国内外学者展开大量研究,并得出不同的结论。
陈洪凯、叶四桥[9-11]等人认为,危岩体的发育有其特定的环境条件,只有在水环境条件、地形地貌条件、地质构造与地震、地层与岩性条件等内外因同时具备时,才有危岩发育的可能,并可能激发条件的作用下发生失稳崩落,而带来危害。
岩质边坡崩塌破坏机理及其稳定性分析方法的开题报告
岩质边坡崩塌破坏机理及其稳定性分析方法的开题报告【摘要】岩质边坡崩塌破坏是一种常见的自然灾害,对于边坡的稳定性分析和防治工程设计具有重要意义。
本研究以岩质边坡崩塌为研究对象,系统分析了其形成机理及稳定性分析方法。
在分析的基础上,提出了进一步研究的思路和方法,目的是为边坡稳定性分析和防治提供科学依据。
【关键词】岩质边坡;崩塌;破坏机理;稳定性分析;防治【引言】岩质边坡是指土石混合或岩石露头裸露的坡地,由于自然力的作用,如雨水、风蚀、冻融等,以及人为开挖、填筑等因素的影响,边坡易发生崩塌破坏,对人类生命财产造成严重威胁。
因此,对于岩质边坡崩塌破坏的机理及其稳定性分析方法进行深入研究,对于边坡安全稳定性分析和防治设计具有重要意义。
【研究内容】1. 岩质边坡崩塌的形成机理分析岩质边坡崩塌破坏的形成机理复杂多样,包括地质因素、水文因素、气象因素等多种因素。
本研究将分析每种因素对于岩质边坡崩塌的作用及其相互关系,深入揭示岩质边坡崩塌的形成机理。
2. 岩质边坡稳定性分析方法研究岩质边坡稳定性分析方法是预测边坡稳定性的关键,本研究将重点研究岩质边坡稳定性分析方法,建立较为完备的岩质边坡稳定性分析模型,并探索适用于岩质边坡稳定性分析的现代数值计算方法。
【研究思路和方法】1. 利用现代科技手段,如遥感技术、地质雷达、数字地形模型等,对岩质边坡进行详细的地质、地形、气象等数据采集。
2. 对采集到的数据进行预处理和分析,建立岩质边坡崩塌的形成机理模型,并开展模型验证和改进。
3. 对岩质边坡稳定性分析方法进行深入研究,建立基于数值计算的岩质边坡稳定性分析模型,并对模型进行验证和改进。
4. 制定岩质边坡防治设计方案,对岩质边坡进行综合治理,提高边坡的稳定性和安全性。
【预期成果】本研究预期结果为:1. 岩质边坡崩塌的形成机理和分类模型,为岩质边坡破坏机理的深入研究提供理论基础。
2. 岩质边坡稳定性分析的数值计算模型,并提出计算精度较高的数值计算方案。
浙江台州某大爽组崩塌地质灾害成因及稳定性分析
浙江台州某大爽组崩塌地质灾害成因及稳定性分析摘要:系统收集整理、综合分析勘查区地质环境条件,详细了解地层、构造、侵入岩体等分布及特征;分析灾害体形成机制,对其稳定性作出评价,为治理方案设计提供地质参数及防治建议。
关键词:崩塌;大爽组;成因机制;稳定性分析1引言该崩塌地质灾害点位于浙江省台州黄岩西部山区,在2013年5月汛期地质灾害巡查发现,在2014年,“台州市黄岩区农村山区地质灾害调查评价”工作再次对该处进行了核查评价,发现山体裂缝变形有加大趋势,陡崖区危岩体分布变广,下部斜坡崩积物规模变大,崩塌隐患体稳定性逐步降低,对山体坡脚村民和县乡公路构成严重威胁,该崩塌地质灾害点位于白垩系下统大爽组地层,该点规模、风险相对较大,通过对其形成原因及稳定性进行分析、对周边类似地灾害勘查、治理设计提供科学理论依据。
2 项目概况崩塌区属亚热带季风气候,受梅雨、台风暴雨地质灾害的重要诱发因素。
地貌为中低山地貌,体斜坡地带,海拔标高+106~+245.26m,地层岩性为大爽组流纹质含晶屑玻屑凝灰岩、凝灰质砂岩,区内山势陡峻,山体上部形成了陡崖、陡坡地貌,呈“U”型分布,曾发生过多次小规模崩塌地质灾害,且受边坡卸荷、风化等的影响,在陡崖边坡后缘山体出现多条长度不一的拉张裂缝,宽度一般0.3~0.5m,其中1条规模较大,延伸长度达15m,宽0.5~1.5m,可见深度达6m,且南北已基本贯通,缝内见土壤充填。
该隐患点威胁坡下18户72人的生命财产安全。
3崩塌地质灾害的成因分析1、潜在崩塌区地形陡峻、临空面大崩塌区地形陡峻,自然坡度大于40°,陡坎(或陡崖)坡度更陡,达65°以上,局部出现陡崖基底反坡,临空面大,有利于崩塌的形成、发生。
危石即产生于陡崖处。
2、不利结构面发育与任何地质工程一样,岩体的稳定性主要受地质结构面,特别是受软弱结构面的控制。
根据岩体结构面产状、特征及其受力状态,进行赤平投影图解分析,结构面与临空面组合不稳定,陡坡不规则,局部反倾,原生节理裂隙张开而形成松弛的危岩体,在重力、强降雨、地震、雷击或其他震源等不利因素作用下,易产生崩塌地质灾害。
崩塌山体变形破坏模式及稳定性分析
崩塌山体变形破坏模式及稳定性分析1. 崩塌灾害崩塌是指陡峻的山坡上的岩块、土体在重力作用下,发生突然的急剧的倾落运动,这里所说的崩塌灾害是指由于崩塌的发生已经或者可能对人民的生命财产安全造成危害的地质灾害,否则就是一种普通到地质现象。
崩塌多发生在大于60-70度得斜坡上。
崩塌的物质称为崩塌体。
崩塌体与坡体的分离面称为崩塌面,崩塌面往往就是倾角很大或者裂隙很深的界面,如节理、片理、劈理、层面、破碎带等。
崩塌的分类:1、崩积物崩塌:山坡上已有崩塌岩屑和沙土等物质组成的堆积,由于它们的质地很松散,当有雨水侵湿或受地震震动时,可再一次形成崩塌。
此类崩塌常发生在水易渗透和汇集的地点。
其性质是有其母岩的性质决定的,由花岗岩、变质岩、凝灰岩、泥岩形成的崩积土最易崩塌。
2、表层风化物崩塌:是在基岩表层生产的风化物的崩塌,是崖崩中常见的类型。
这是因为在表层有风化层,它与基岩之间的渗透系数不同。
在水流汇集或者地下水沿风化层下部的基岩面流动时,可引起风化层沿基岩面崩塌。
崩落的土层较浅,是一种小规模的滑动,但发生的次数最多。
大多发生在从缓变陡的斜坡变化点的地方。
3、沉积物崩塌:有些由厚层的冰积物、冲积物或火山碎屑物组成的陡坡,结构松散,按沉积时的状态形成性质不同的沉积土层,透水性和土的强度有差异,在积水的地方引起崩塌。
4、基岩崩塌:一般在坚硬的岩石的斜坡上,由于节理、层理面、断层面等方面的原因也有可能产生崩塌,在这种裂隙是沿容易崩塌的方向伸展时和在夹有粘土、泥岩等成分时容易发生崩塌。
落石属于小规模的岩石崩塌。
2. 崩塌山体变形破坏模式分析危岩体失稳方式,受多方面因素的影响。
通常失稳方式有三种,即坠落式、倾倒式和滑塌式。
根据对工作区内崩塌危岩总体形态、发育规模、基底和底界层特征和空间分布特征分析,区内危岩的失稳破坏方式以坠落、倾倒-滚落和滑移-倾倒-滚落方式居多。
滑移-倾倒式21强风化滑塌式倾倒式坠落式图3.2-1 危岩体失稳方式示意图灰 岩灰 岩灰 岩灰 岩图3-2 危岩失稳方式示意图1 坠落式受裂隙切割和下部岩腔影响,高悬于陡岩上端和岩腔顶部的危岩体,随卸荷裂隙不断加深加宽,一旦裂隙发育切割整个危岩体,使其脱离母体,危岩在重力作用下从母体突然脱离失稳产生崩塌。
崩塌山体变形破坏模式及稳定性分析
崩塌山体变形破坏模式及稳定性分析1.崩塌灾害崩塌是指陡峻的山坡上的岩块、土体在重力作用下,发生突然的急剧的倾落运动,这里所说的崩塌灾害是指由于崩塌的发生已经或者可能对人民的生命财产安全造成危害的地质灾害,否则就是一种普通到地质现象。
崩塌多发生在大于60-70 度得斜坡上。
崩塌的物质称为崩塌体。
崩塌体与坡体的分离面称为崩塌面,崩塌面往往就是倾角很大或者裂隙很深的界面,如节理、片理、劈理、层面、破碎带等。
崩塌的分类: 1、崩积物崩塌:山坡上已有崩塌岩屑和沙土等物质组成的堆积,由于它们的质地很松散,当有雨水侵湿或受地震震动时,可再一次形成崩塌。
此类崩塌常发生在水易渗透和汇集的地点。
其性质是有其母岩的性质决定的,由花岗岩、变质岩、凝灰岩、泥岩形成的崩积土最易崩塌。
2、表层风化物崩塌:是在基岩表层生产的风化物的崩塌,是崖崩中常见的类型。
这是因为在表层有风化层,它与基岩之间的渗透系数不同。
在水流汇集或者地下水沿风化层下部的基岩面流动时,可引起风化层沿基岩面崩塌。
崩落的土层较浅,是一种小规模的滑动,但发生的次数最多。
大多发生在从缓变陡的斜坡变化点的地方。
3、沉积物崩塌:有些由厚层的冰积物、冲积物或火山碎屑物组成的陡坡,结构松散,按沉积时的状态形成性质不同的沉积土层,透水性和土的强度有差异,在积水的地方引起崩塌。
4、基岩崩塌:一般在坚硬的岩石的斜坡上,由于节理、层理面、断层面等方面的原因也有可能产生崩塌,在这种裂隙是沿容易崩塌的方向伸展时和在夹有粘土、泥岩等成分时容易发生崩塌。
落石属于小规模的岩石崩塌。
2.崩塌山体变形破坏模式分析危岩体失稳方式,受多方面因素的影响。
通常失稳方式有三种,即坠落式、倾倒式和滑塌式。
根据对工作区内崩塌危岩总体形态、发育规模、基底和底界层特征和空间分布特征分析,区内危岩的失稳破坏方式以坠落、倾倒 -滚落和滑移 -倾倒 -滚落方式居多。
强风化2灰岩灰岩灰岩灰岩 1坠落式倾倒式滑塌式滑移-倾倒式图 3-2危岩失稳方式示意图图3.2-1危岩体失稳方式示意图1坠落式受裂隙切割和下部岩腔影响,高悬于陡岩上端和岩腔顶部的危岩体,随卸荷裂隙不断加深加宽,一旦裂隙发育切割整个危岩体,使其脱离母体,危岩在重力作用下从母体突然脱离失稳产生崩塌。
崩塌危岩体地质灾害的稳定性分析与防治措施研究
崩塌危岩体地质灾害的稳定性分析与防治措施研究WESTERN RESOURCES 水文地质、环境地质、工程地质2()19年第二期崩塌危岩体地质灾害的稳定性分析与防治措施研究咼福兴贵州有色地质工程勘察公司贵阳550002摘要:崩塌危岩体是山区发育的主要地质灾害之一,对村庄、交通、水利基础设施造成不同程度的破坏,导致较大的经济损失,已引起社会的广泛关注。
本文根据崩塌危岩体形态、结构特征、影响因素,分析其形成机制,将其稳定性分析及防治措施进行总结,以提高其勘查、评价、防治的水平,供其防治工程提供依据:关键词:崩塌危岩体;地质灾害;防治方案;稳定性分析1. 引言崩塌危岩体地质灾害是陡峻斜坡上的岩土体,在重力、风化等作用下突然与母体脱离,发生以坠落、翻滚等为主要方式的运动与现象。
当其发生在交通要道、水利枢纽、工业与民用建筑设施附近、旅游胜地等人口密集区时,常导致交通中断、建筑物损坏、人民生命财产受损等重大危害,由于其变形破坏具有突发性,偶然性、复杂性的特点,且其分布地势高陡.一般人力难以直接到达现场,从而给人们取得第一手调查资料增加了难度,导致对其综合研究程度不够,本文以崩塌危岩体地质灾害破坏模式及特征进行分类总结,为其防治工程提供依据。
2. 崩塌危岩体的基本概念2.1崩塌危岩体产生条件崩塌危岩体多分布在陡峻的山体斜坡地段,坡度多大于55° ,高度一般大于30m,坡面不平整,呈上陡下缓的地貌形态,多以硬质岩石为主,且岩体中节理裂隙发育及其各种软弱结构面的不利组合地段,最易产生崩塌危岩体地质灾害,另外昼夜温差,季节温度的变化、地表水的冲刷、水的动、静水压力,强烈地震及人类工程活动、边坡开挖过高过陡、植物的根劈作用等都会促使崩塌危岩体地质灾害的发生。
2.2破坏失稳方式(1)倾倒式破坏失稳。
以柱状节理或陡倾角反倾向节理、层面直立的板岩、碳酸盐岩等岩石组成的峡谷、陡峻岸坡、悬崖,在受倾覆力矩的长期作用下,常产生向下临空方向弯曲倾倒破坏。
探究崩塌危岩体稳定性评价
探究崩塌危岩体稳定性评价崩塌危岩体稳定性评价是地质灾害防治工作中的重要环节,通过对崩塌危岩体的稳定性进行全面的评价,可以为地质灾害防治工作提供科学依据和技术支持。
本文将对崩塌危岩体稳定性评价的相关内容进行探究,以期加深对该领域的理解。
一、评价目的与意义崩塌是指岩体或土体在地下水和重力作用下,由原状岩体或土体失稳而向下滑移、碎裂或滚落,并由此引起的地质灾害。
崩塌危岩体稳定性评价的目的是为了了解危岩体的稳定状况,评估其发生崩塌的可能性和危险程度,为地质灾害防治提供科学依据。
而对崩塌危岩体稳定性进行评价的意义在于:1. 为地质灾害防治提供科学依据。
通过对危岩体的稳定性进行评价,可以为地质灾害的发生提供预警,并为地质灾害防治提供科学依据和技术支持。
2. 为工程建设提供重要参考。
在工程建设中,崩塌危岩体的稳定性评价可以帮助工程师了解工程地质条件,规划合理的工程布局,减少地质灾害对工程建设的影响。
3. 为地质环境保护提供依据。
崩塌危岩体稳定性评价可以帮助人们更好地评估岩体稳定性对周边环境的影响,为地质环境保护提供依据,保护自然生态环境。
二、评价方法崩塌危岩体稳定性评价是一项复杂的工作,需要系统地进行岩体力学参数测试、工程地质勘察、现场调查等多种手段的综合运用。
一般来说,崩塌危岩体稳定性评价主要包括以下几个方面的内容:1. 岩体力学参数测试。
通过对危岩体的岩石抗压强度、岩石抗拉强度、岩石抗剪强度等力学参数进行测试,了解危岩体的力学性质。
2. 工程地质勘察。
通过地质钻探、野外地质调查等手段,了解危岩体的地质构造、岩性分布、构造断裂带等情况。
3. 现场调查。
对危岩体的现场情况进行细致的调查,了解危岩体的裂缝、滑坡体、滑坡界限等情况。
4. 数值模拟分析。
采用数值模拟软件如 FLAC、PHASES等,对危岩体的稳定性进行数值模拟分析,评估危岩体的稳定状况。
5. 综合评价。
综合以上多种手段的结果,进行危岩体稳定性的综合评价,给出稳定性评价报告并提出针对性的防治措施建议。
坠落式、倾倒式崩塌(危岩体)的稳定性评价
(3)地 质 构 造 。据 区域 地 质 资 料 .位 于 贵 阳 向 斜 轴 部 北 端 东 侧 .图 云 关 断 层 的 断 裂 构 造 带 上 受 地 质 构 造 影 响 .区 内 岩 体 节 理 裂 隙 发 育 。主 要 发 育 有 3组 节 理 ,分 别 为 250o<80o、 210 ̄<43o、145 ̄<48 ̄.呈 开 口状 ,部 分 裂 隙 有 粘 土 充 填 。
4.1 定 ·眭分 析
岩 体 被 结 构 面 切 割 后 已经 形 成 不 稳 定 块 体 .由 于 地 形 坡
度 较 陡 .加 上 岩 体 中应 力 释 放 导 致 结 构 面 上பைடு நூலகம்的剪 应 力 超 过 其
自身 抗 剪 强 度 时 .控 崩 结 构 面 瞬 间 被 贯 通 迅 速 发 生 坠 落 、崩
塌 。通 过 对 危 岩 的 详 细 调 查 .结 合 基 岩 节 理 裂 隙 发 育 程 度 、危
岩 破 坏 模 式 及 已经 出 现 的变 形 破 坏 迹 象 .采 用 地 质 类 比法 对
成 了可 能 失 稳 的崩 塌 体 局 部 危 岩 体 外 倾 结 构 面 较 发 育 。形
成 了块 状 悬 挂 的岩 体 .且 这 类 岩 体 与母 岩 接 触 处 发 育 垂 直 向
的 节 理 裂 隙 。部 分 贯 通 。可 导 致 危 岩 体 坠 落 式 崩 塌 。部 分 危 岩
体 所 在 斜 坡 坡 度 较 陡 .底 部 基 座 连 接 部 分 稳 定 性 差 .为 这 类
白云质灰岩山体崩塌成因机制及稳定性分析
Vol.38 No.3Sep. 2019第38卷第3期2019年9月成都大学学报(自然科学版)Journal of Chengdu University(Natural Science Edition)文章编号:1004 - 5422(2019)03 - 0322 - 04DOI :10.3969/j . issn. 1004 - 5422.2019.03.021白云质灰岩山体崩塌成因机制及稳定性分析邹银先1,董建辉2,李海军爲陈静彳(1.贵州省地质环境监测院,贵州 贵阳550004 ; 2.成都大学 建筑与土木工程学院,四川 成都 610106;3.成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,四川 成都610059)摘 要:白云质灰岩山体易产生崩塌,通过选取贵州白云质灰岩崩塌地区展开现场地质调查,查明了危岩体基本特征,结合该地区的地形地貌、地质构造、地层岩性,对白云质灰岩山体崩塌原因进行了初步分析.结果表明:区内白云质灰岩山体崩塌受到岩体结构、不利的地形、工程建设和降雨的影响,导致形成了山体危岩体;其危岩破坏主要模式为坠落式危岩和倾倒式危岩.该区域内的白云质危岩分布较多,深入研究其崩塌形成条件及破坏 机制,对白云质灰岩崩塌的治理具有参考和借鉴意义.关键词:崩塌;岩体特征;成因机制;稳定性分析中图分类号:P642.21 文献标志码:A0引言我国西南一些地区受地质条件制约.滑坡、崩塌 地质灾害发生较为频繁.通常,崩塌不仅会造成的重大人员伤亡或重大经济损失,还会对社会的发展产 生不利的影响⑴.因此,研究崩塌的形成机理及其防 治方案对防灾减灾工作具有重要的现实意义⑵,针 对崩塌,科研人员做了大量工作,并取得了一系列成果「6].目前,对于白云质灰岩崩塌形成机制与稳定 性分析的相关研究报道较少,本研究通过对白云质 灰岩崩塌体的基本特征和成因机制进行深入分析,拟为该类型崩塌的防治工作提供可靠依据和借鉴.1崩塌区地质环境1.1地形地貌作为分析对象的研究区工程地质平面图如图1所示.就地形地貌而言,研究区域属岩溶洼地,由山峰峰丛封闭形成,底部平坦,顺四周延伸逐步变陡, 地形南高北低,北东向较陡,坡度在35° ~ 60。
黄土崩塌灾害变形特征及稳定性分析–以武功县紫凤头崩塌为例
黄土崩塌灾害变形特征及稳定性分析–以武功县紫凤头崩塌为例摘要:本文以武功县紫凤头崩塌为例,通过详实的野外调查,详细探讨黄土崩塌的变形破坏特征。
以定性分析与定量计算相结合分析紫凤头崩塌稳定性,并针对其提出防治措施,对黄土崩塌稳定性分析以及防灾减灾具有一定参考意义。
关键词:黄土崩塌;变形特征;稳定性0引言崩塌作为黄土地区主要地质灾害,近年来随着降雨、人类工程活动的影响,黄土崩塌灾害频发,对人民生命财产造成巨大危害。
众多学者围绕黄土崩塌灾害展开了研究:王念秦等[1]通过离散元数值模拟软件探索了黄土崩塌的运动机理,获取崩塌不同演化阶段相关动量关系。
付东林等[2]对陇东宁县黄土崩塌统计研究发现黄土崩塌发生均与降雨有关,刘向御[3]总结大量黄土崩塌灾害的工程地质条件,发现岩土体结构组合对黄土崩塌影响较大,并以此对崩塌灾害划分为4个危险性等级。
辛存林等[4]采用野外调查与室内试验分析总结了黄土崩塌灾害的成因、力学性质等。
雷祥义等[5]对陕北黄土崩塌的成因以及时空分布类型进行分析,认为黄土斜坡不当的人类工程活动对崩塌灾害影响最大,应科学管理以此避免崩塌灾害。
本文以紫凤头崩塌为例,分析黄土崩塌的变形破坏特征,从定性与定量两方面分析了该崩塌稳定性,并提出应急处置措施。
1地质环境条件紫凤头崩塌位于武功县西北部的武功镇八一村,距离武功县城15km,S104省道、X227县道均从附近通过,村道、乡道纵横,工程地质平面图见图1。
图1崩塌工程地质平面图1.1地形地貌本项目区位于黄土台塬边斜坡地带,区内整体地形北高南低,最高点位于项目区北侧坡顶上部,高程452.19m,最低点位于南侧坡脚院落,高程434.28m,最大高差约17.91m。
崩塌体为切坡挖窑形成的高陡边坡,呈南北走向,西侧为黄土台塬,东侧未河流高阶地,高东西低,平均高度约14m。
1.2地层岩性根据岩土体的时代成因、岩性特征,将项目区主要地层由新到老划分为以下ml),杂色,松散,主要分布在崩塌顶部,均匀性差,含大量植物4层:耕土(Q4eol),褐黄色、淡黄色黄土,结构疏松,大孔根系,厚度约0.6-0.8m;黄土(Q3隙发育,具湿陷性,有碳酸盐呈白色斑点及菌丝状分布,该组厚度约2-5m;古土eol),棕红色,团粒结核,结构较致密,硬塑,底部结核富集,该组厚度壤(Q3eol),黄褐色,土质较均匀,结构密实坚硬,分布在边坡中底部。
坠落式崩塌稳定性分析
坠落式崩塌稳定性分析摘要通过对“5.12”特大地震中某崩塌灾害体的野外勘察资料进行分析,认为该崩塌灾害体为坠落式崩塌,通过对崩塌灾害体的影响因素的研究,对崩塌稳定性进行了分析与评价,为崩塌治理设计提供详实可靠的基础资料。
关键词坠落式崩塌;地质灾害;稳定性分析;崩塌0前言研究区处于“5.12”特大地震灾害重灾区。
地震诱发了为数众多的崩塌地质灾害。
本文结合现场勘察资料,对坠落式崩塌灾害形成机制及稳定性进行了分析。
崩塌位于研究区山坡上,崩塌岩体范围为几处高陡危岩带。
通过勘查,崩塌处于欠稳定状态,局部失稳的可能性比较大。
研究区范围内有5处危岩体,崩塌形式均为坠落式。
1气象、水文研究区属四川盆地中亚热带湿润气侯区。
多年平均气温12℃~15℃,年平均降水量为1250mm~1550mm,降水多集中在5~9月。
汛期为6~9月份,枯水期为11~3月。
岷江是长江的一级支流,源于岷山南麓,流经茂县、汶川,在二王庙被都江堰分为内、外两江后,经成都平原南部,在乐山接纳大渡河、青衣江,于宜宾汇入长江。
2地质环境条件2.1地形地貌崩塌位于四川盆地的西部,属龙门山山前之低山—丘陵地貌单元,属于侵蚀堆积地貌类型。
崩塌所在的谷坡为岷江的岸坡,高约100米,覆盖层较薄,基岩裸露,自然坡度30~40°。
岩层走向与坡面走向斜交,岩层倾角较陡,砂岩、砾岩凸起形成顺坡的脊埂,页岩、粉砂质泥则构成顺坡的沟谷或凹形斜坡,坡面凹凸不平。
2.2地层及其物理力学性质崩塌分布范围内揭露的地层由上至下为:1)第四系残坡积土(Q4el+dl),主要由块石或碎石夹粘性土组成,次棱角状,底部见大块石,粉质粘土充填。
根据地区经验,承载力标准值取200KPa;2)侏罗系上统莲花口组(J3l),为沉积地层,岩性为紫灰色砂岩、黄棕色岩屑石英砂岩、砾状砂岩与棕红色粉砂岩、砂质泥岩不等厚互层,层状结构,中厚~巨厚层构造,产状170°∠20°;3)三迭系上统须家河组(T3x),以砂岩、砂质页岩、炭质页岩夹薄煤层透镜体不等厚互层为主,产状320°∠40°。
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崩塌山体变形破坏模式及稳定性分析1.崩塌灾害崩塌是指陡峻的山坡上的岩块、土体在重力作用下,发生突然的急剧的倾落运动,这里所说的崩塌灾害是指由于崩塌的发生已经或者可能对人民的生命财产安全造成危害的地质灾害,否则就是一种普通到地质现象。
崩塌多发生在大于60-70 度得斜坡上。
崩塌的物质称为崩塌体。
崩塌体与坡体的分离面称为崩塌面,崩塌面往往就是倾角很大或者裂隙很深的界面,如节理、片理、劈理、层面、破碎带等。
崩塌的分类:1、崩积物崩塌:山坡上已有崩塌岩屑和沙土等物质组成的堆积,由于它们的质地很松散,当有雨水侵湿或受地震震动时,可再一次形成崩塌。
此类崩塌常发生在水易渗透和汇集的地点。
其性质是有其母岩的性质决定的,由花岗岩、变质岩、凝灰岩、泥岩形成的崩积土最易崩塌2、表层风化物崩塌:是在基岩表层生产的风化物的崩塌,是崖崩中常见的类型。
这是因为在表层有风化层,它与基岩之间的渗透系数不同。
在水流汇集或者地下水沿风化层下部的基岩面流动时,可引起风化层沿基岩面崩塌。
崩落的土层较浅,是一种小规模的滑动,但发生的次数最多。
大多发生在从缓变陡的斜坡变化点的地方。
3、沉积物崩塌:有些由厚层的冰积物、冲积物或火山碎屑物组成的陡坡,结构松散,按沉积时的状态形成性质不同的沉积土层,透水性和土的强度有差异,在积水的地方引起崩塌。
4、基岩崩塌:一般在坚硬的岩石的斜坡上,由于节理、层理面、断层面等方面的原因也有可能产生崩塌,在这种裂隙是沿容易崩塌的方向伸展时和在夹有粘土、泥岩等成分时容易发生崩塌。
落石属于小规模的岩石崩塌。
2. 崩塌山体变形破坏模式分析危岩体失稳方式,受多方面因素的影响。
通常失稳方式有三种,即坠落式、倾倒式和滑塌式。
根据对工作区内崩塌危岩总体形态、发育规模、基底和底界层特征和空间分布特征分析,区内危岩的失稳破坏方式以坠落、倾倒-滚落和滑移-倾倒-滚落方式居多。
图3-2 危岩失稳方式示意图图3.2-1 危岩体失稳方式示意图1 坠落式受裂隙切割和下部岩腔影响,高悬于陡岩上端和岩腔顶部的危岩体,随卸荷裂隙不断加深加宽,一旦裂隙发育切割整个危岩体,使其脱离母体,危岩在重力作用下从母体突然脱离失稳产生崩塌。
经此次调查,郭家岩山体崩塌后WD2 —WD5 危岩带上大小不一的岩腔十分发育,这些岩腔是由于危岩体顺层面坠落后所形成,区内的W4 、W8 及W9 不稳定岩块将继续顺层面以坠落方式失稳,见照片2-1—2-2。
照片2-1 W4 危岩块上的凹岩腔照片2-2 W4 危岩块上的凹岩2 倾倒式岩体基座的差异风化和裂隙的切割使危岩体局部悬空, 危岩体底 界临空条件好,在变形破坏时,危岩体的顶部首先脱离母体,然后沿 基座支点转动,从而发生倾倒式破坏。
区内 WD1 危岩带及 WD6 的 部分危岩体发育有高陡临空面和平行于临空面的节理裂隙, W2 及 W7 危岩体将以这种破坏方式失稳。
3 滑移 - 倾倒式危岩体本身已经脱离母体, 受下部岩块支撑。
一旦下部岩块受外 部作用发生滑移,上部岩体将发生倾倒滚落。
区内 W1、W3、W6 危 岩体表面有明显的滑动面,见照片 2-5、2-6,再次发生崩塌将以这种 破坏方式崩落。
照片 2-3 W2 危岩块上的的高陡临空面照片 2-4 W7 危岩块上的的高陡临空照片 2-5 W6 危岩体滑面及裂隙 照片 2-6 W3 危岩体滑面及裂4 滑塌式危岩体附着于母岩上,以一定角度的裂隙(卸荷裂隙)面接触, 在危岩体自重和地表水渗入裂隙等因素的作用下, 裂隙面锁固部位被 贯通,危岩体沿母岩(或基座)发生剪切滑移破坏,此种破坏方式往 往有渐变特征,破坏后果受危岩临空条件影响,临空高度越大,后果 越严重,处于陡坡边缘的松散体, 沿着一定的滑移面在外部诱发因素 作用下滑移崩落。
区内 W5、W10 破碎带危岩体将以这种方式失稳, 3. 崩塌山体稳定性分析与评价3.1 定性分析与评价郭家岩崩塌稳定性包括两个部分, 一是山坡上面崩塌源区尚有的 可能崩塌的岩土体的稳定性; 二是崩塌堆积体的稳定性。
影响这些地 质体稳定性的因素主要有地形地貌的空间因素; 岩土体的物质成分和 结构特征。
郭家岩崩塌区内共有 6 个危岩带(WD1— WD6 )、4 个崩塌堆积 体(D1—D4)。
主要采用野外调查稳定性定性判断为主,辅以室内 计算的方式对山体边坡和危岩体进行评价。
勘查结果表明, 4 个崩塌 堆积体坡面表层第四系崩坡积层厚度多在 2m 以内,坡脚厚度较大,见照片 2-7、照片 2-7 W5 危岩块上的破碎带 照片 2-8 W10 危岩体破碎坡体透水性差,坡面地表冲沟较发育,坡面整体坡度在30 度以内,处于稳定状态,但其表层零星的新崩落石稳定性欠佳;危岩带及D5、D6 崩塌堆积体均处于欠稳定状态,但D5、D6 崩塌堆积体位于坡面上部,其主要构成物质为碎石土,下部坡面较长,地表植被发育,堆积体物质不会整体顺坡面滑动到坡脚,且其上部危岩体稳定性也很差,危岩体崩落距离及破坏力将远大于崩塌堆积体物质,故崩塌堆积体失稳后危害性相对较小。
3.2 崩塌山体稳定性计算1.危岩运动计算计算中危岩体的密度按2.7t/m3 根据R·M ·Spang(1978)的研究成果,崩落体只有坡度角小于一定临界值(约27°)时,才停积于崖脚,随坡度角增大,可分别表现为滑动、滚动、跳跃和自由崩落等方式,大部分或全部堆积于坡脚。
灾害区内受岩体破坏影响的斜坡坡度平均坡角小于63°,大于27°,见图3-1,因此岩体在产生变形破坏后,大部分以滚动、跳跃或自由崩落的方式向坡脚运动,最后堆积于坡脚缓坡地带,直接影响坡下居民住房和公路的安全,目前坡体上零星分布有崩塌落石或危石,已房屋遭滚落岩体造成损失。
图3-1 崩塌破坏运动图示(1)落距计算根据能量守恒定律,在物体下落过程中动能的增加等于势能的减少,机械能的总量保持不变。
即:E p + E k = 恒量2Mgh = 1/2 mv2 根据地形剖面可计算出斜坡坡度β和碰撞时的切向速度Vt 与法向速度Vn, 即:Vn=V?sin β Vt=V ?cosβ 落石与斜坡松散层坡面的法向碰撞可认为是塑性碰撞,所以Vn=0。
切向碰撞参考Hungr 等人的研究,切向损失率采用10%,即落石第一次在斜坡上碰撞后维持其继续运动的动能为1/2m(0.9Vt) 2。
块石在斜坡上的继续运动是以滚动和滑动为主的综合形式运动,其摩擦角称为综合摩擦角根据功能原理, 落石的势能变化等于动能变化和克服摩擦所做的 功:22∑ mg△h i =1/2m(V i 2-V t 2)+ ∑mgcosd i ?tg Φ?L i 式中: V i ——落石在斜坡面上任意位置处所具有的速度 d i ——各直线段斜坡的平均坡度 △h i ——各直线段斜坡的铅直高度Φ ——落石与坡面的综合摩擦角L i ——各直线段斜坡的长度当末速度 V i =0 时,可求得∑ L i ,而∑ L i cosd i 就是崩塌的最大水平 运动距离。
根据后山崩滑体分布的坡体结构特征, 结合已发生的崩塌进行反 算、类比,后山崩滑体发生崩塌坠落后,滚石最大落距200-250m ,与现场调查情况基本吻合。
(2)能量计算石块在斜坡上的运动形式是比较复杂的, 既有滑动、 滚动还有跳 跃运动,甚至在整个运动过程中三者兼而有之。
但一般情况来说,运 用牛顿能量守恒定律可以说明其大部分情况,即:式中: m -滚石质量 (kg); g -重力加速度; H -滚石降落高度; μ -摩擦系数; α -坡面角; v -滚石速度。
这表明滚石在滚落时,它所具有的势能已转变为摩擦能和动能, 从( 1)式可知滚石能量 E 为:mgH tanmgH 1mv 2 1)则滚石速度 v 可用公式表示如下: v 2gH 1 tan ( 2)图 3-2 根据台阶坡面 α确定摩擦系数 μ值的线解示意图崩塌体体产生的作用力 F 可用公式表示如下:F=mv/t (3) 滚石滚动模型见图 3-3。
E mv2 2mgH tan图3-3 崩塌运动轨迹示意图摩擦系数,查图4-6 得摩擦系数为0.5;α-坡面角,取30°;则计算结果:v 2gH 1 =18.0 m/s (2)tan假设其作用在建筑物上的时间t=0.5s,其作用力为:F=mv/t=3 ×2.7×18.0/0.5=291.6KN (3)从计算结果看,崩塌失稳时,对坡脚处支挡结构物的破坏的能量是巨大的。
2.稳定性计算由于危岩带上散布着大量的危岩块,计算中仅选取有代表性危岩块进行计算,根据危岩体的受力情况及最可能的破坏形式,对W5、W10 破碎带危岩体选用简单的直线滑动进行山体边坡计算评价;对W1、W3、W6 危岩体选用楔形面滑动进行山体边坡计算评价;对W2、W7 危岩体采用倾倒式模型进行计算评价;对W4、W8、W9 危岩体采用坠落式模型进行计算评价。
计算中选取相应危岩带有代表性的危岩块进行计算,并合理采用工况1(天然状态)、工况2(暴雨状态)、工况3(地震状态)、工况4(暴雨+地震状态)取其相应的强度和重度进行计算。
(1)直线滑移式边坡稳定性计算区内W5、W10 破碎带危岩体边坡选用简单的直线滑动进行山体边坡计算评价。
1)计算模型:据边坡结构及稳定性定性分析,危岩边坡可能发生平面滑动破坏,往下形成崩塌,故采用平面破坏模式对危岩边坡进行稳定性计算。
滑动面为最靠坡外的裂缝底面或者基岩与新崩塌堆积体的分界面。
滑移式边坡稳定性计算模型见图3-4 ;灰岩块石中风化块石图3-4 直线滑移式斜坡计算示意图2)计算公式为:对工况Ⅰ、Ⅱ按下式计算:F(Wcos V) tg clFWsin.......................... (式中:c—后缘裂隙粘聚力标准值(kpa);当裂隙未贯通时,取贯通段和未贯通段粘聚力标准值按长度加权的加权平均值,未贯通段粘聚力标准值取岩石粘聚力标准值的0.4 倍;φ—后缘裂隙内摩擦角标准值(°);当裂隙未贯通时,取贯通段和未贯通段内摩擦角标准值按长度加权的加权平均值,未贯通段内摩擦角标准值取岩石内摩擦角标准值的0.95 倍;α—滑面倾角(°);l —滑面长度(m)。
W—危岩体自重(kN/m );V—裂隙水压力(kN/m ),V =r w h w 2/2;h w—裂隙充水高度(m);对工况Ⅲ、Ⅳ按下式计算:(Wcos Qsin V) tg clF ............................................ (.Wsin QcosQ—地震力(kN/m),Q =ξW,其方向可视为水平;ξ—地震系数,本工程取0.05;其他符号意义同前。