FAST台址区危岩稳定性分析
探究崩塌危岩体稳定性评价
探究崩塌危岩体稳定性评价随着城市化建设的不断推进,对岩体稳定性的评价与监测变得尤为重要。
崩塌危岩体是指在自然条件或人为因素的作用下,岩石发生破坏、塌落或滑动等现象的岩体。
崩塌危岩体的稳定性评价是为了预防和减少因岩体稳定性问题造成的灾害,保障人民生命财产安全。
本文将就崩塌危岩体稳定性评价进行探究,以期提高岩体稳定性的评价与预测能力。
一、岩体稳定性评价的意义和目的崩塌危岩体的稳定性评价是为了全面了解岩体的力学性质和岩体稳定性状况,为岩体的工程治理和灾害防治提供科学依据。
岩体稳定性评价的目的主要有以下几点:1. 评价岩体的整体稳定性,判断岩体的稳定性状况,为岩体的规划设计和工程建设提供依据;2. 预测岩体可能发生的破坏或塌落,为岩体灾害的防治提供科学依据;3. 对岩体稳定性问题进行科学的评价和分析,为岩体的改善和治理提供技术支持;4. 提高岩体稳定性评价的准确性和预测能力,为相关部门提供科学的决策依据,减少岩体灾害对人民生命财产造成的影响。
岩体稳定性评价的关键技术主要包括岩体力学参数测定、稳定性分析方法和技术手段等方面。
1. 岩体力学参数测定技术:包括岩石的取样方法、室内试验和现场试验等方面的技术,为岩体力学参数的准确测定提供技术支持;2. 稳定性分析方法:包括极限平衡法、数值模拟法、监测预警法等方式,为岩体的稳定性分析提供科学依据;3. 技术手段:包括地质雷达、GPS监测、遥感技术等现代科技手段的应用,为岩体稳定性评价提供技术支持。
四、岩体稳定性评价的挑战与对策岩体稳定性评价在实际工程中面临着一些挑战,主要包括技术手段不够完善、评价方法不够科学和评价准确性不够高等问题。
针对这些挑战,我们需要采取以下对策:1. 加强技术研发,提高岩体力学参数测定技术的准确性和稳定性分析方法的科学性;2. 推广现代科技手段,如地质雷达、GPS监测和遥感技术等,提高岩体稳定性评价的技术水平;3. 加强对岩体稳定性评价的研究和实践,提高岩体稳定性评价的准确性和预测能力。
崩塌危岩体稳定性分析与评价
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。
探究崩塌危岩体稳定性评价
探究崩塌危岩体稳定性评价岩体稳定性是岩石力学研究的基础之一,其在地质灾害防治中具有重要意义。
崩塌危岩体是指存在稳定性问题、可能发生崩塌的岩体,对人民生命财产安全造成威胁。
因此,对崩塌危岩体的稳定性评价至关重要。
崩塌危岩体的稳定性评价方法多种多样,常用的方法有定量评价和定性评价。
定量评价一般采用数值模拟方法,如有限元法、界面元法等,它能够获得相对准确的结果,但需要较高的技术水平和大量的数据支持。
定性评价则主要采用工程经验法、地质工程判断法、现场观察法等,其对技术要求较低,但存在肉眼主观因素干扰的问题。
评价岩体稳定性时,应考虑以下因素:岩体力学性质、裂隙状态、岩体形态、水文地质条件等。
岩体力学性质是稳定性评价的基础,它涉及到岩石强度、岩石韧性、岩石刚度等。
裂隙状态则反映了岩体内部的剪切、拉伸、压缩等变形状态,从而影响岩体的稳定性。
岩体形态影响了岩体的受力状态和受力边界,是评价岩体稳定性的重要因素。
水文地质条件是指水文地质过程对岩体稳定性的影响,如地下水位升降、降雨等,对加剧岩体稳定性破坏具有重要影响。
定量评价的数值模拟方法应根据具体情况选择,其中有限元法是稳定性评价的主要方法之一。
有限元法能够运用计算机数学模型计算出岩体的应力、应变、位移等参数,通过比较计算结果与实测数据,评价岩体稳定性的可靠性。
界面元法则是将岩体分解为许多小六面体单元,分析每个六面体单元与相邻单元之间的位移、应力情况,从而模拟出岩体的稳定性情况。
由于有限元法和界面元法的计算精度较高,其结果能够为实际的工程中提供准确的信息和指导意见。
定性评价主要是场地观察法和地质工程判断法。
场地观察法是根据场地现状和地质特征,通过观察内部的裂隙、节理、岩性等因素,判断岩体的破坏程度和稳定性。
地质工程判断法较为主观,其根据观察岩体的地质、力学、水文地质特征,结合类似岩体结构破坏的现象及实测资料,用专家判断经验的方式判断岩体的稳定情况。
总之,对崩塌危岩体的稳定性评价需要结合实际地质条件及其他因素综合评价,应根据实际情况采取合理的评价方法,提高评价的准确性和可靠性,有效地保障人民的生命财产安全。
滑塌类危岩体的稳定性分析
滑塌类危岩体的稳定性分析摘要院危岩体崩塌往往导致重大的生命财产损失。
针对白云质灰岩的特定产状,应用相关理论建立了滑塌式崩塌模型。
在三种不同的荷载组合下计算了危岩体的稳定性,分别得出稳定性系数。
对危岩的安全性进行了定性和定量的分析评价,并提出了防治的原则性建议。
分析过程和结论可供类似的地质和岩体治理参考。
Abstract院Rockfall of dangerous rock mass always leads to a significant loss oflife and property. Aming at specific occurrence ofdolomitic limestone,the slide collapse model is built by using relevant theory. The stability of dangerous rock mass is caculated in threedifferent load combinations, and the stability coefficients were obtained respectively. Security of dangerous rock is evaluated in qualitativeand quantitative ways, and principled suggestion of control is proposed. Similar geologyand rock management can refer the process ofanalysis and conclusion.关键词:地质灾害;危岩体;滑塌;稳定分析Key words院geological disaster;dangerous rock mass;slump;stability analysis中图分类号院P642.21 文献标识码院A 文章编号院1006-4311(2014)23-0026-020 引言随着社会经济的飞速发展,山区建设进程加快。
危岩体稳定性分析
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附件2 危岩体稳定性分析
1、WY-01危岩体稳定性定量评价
1计算模型
从工程防治的角度按照危岩失稳类型进行分类,可将危岩概化分为滑移式危岩、倾倒式危岩和坠落式危岩3类。WY-01危岩体为滑移式危岩;其软弱结构面倾向山外,上覆盖体后缘裂隙与软弱结构面贯通,在动水压力、地震和自重力作用下,缓慢向前滑移变形,形成滑移式危岩,其模式见图(图3-1)。
图3-3 危岩崩塌破坏运动图示
根据落石的运动情况,可以分为两种状态:启动阶段、运动阶段。
1启动阶段
滑移(错断)式危岩体附着于母岩上,以一定角度的裂隙面相接,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(或基岩)发生剪切滑移破坏。如图3-4所示。
图3-4滑移式破坏初始运动状态
WY-01
滑移式
1.65
1.37
1.36
1.13
未贯通
1.39
1.14
1.18
0.94
后缘切割面贯通40%,暴雨时完全充水
1.33
1.09
1.13
0.பைடு நூலகம்0
后缘切割面贯通50%,暴雨时完全充水
1.38
1.12
1.17
0.93
后缘切割面贯通60%,暴雨时完全充水
1.21
0.98
1.03
0.81
后缘切割面贯通70%,暴雨时完全充水
1.15
0.93
0.98
0.77
后缘切割面贯通80%,暴雨时完全充水
模糊评价在FAST台址危岩体稳定性分析中的应用
模 糊 评 价 在 F T台 址 危 岩 体 AS
稳 定 性 分 析 中 的 应 用
戴锦 程 郑 玉元 朱 , , 彦
( .贵州 大学 资源与环境工程学 院 , 阳 5 0 0 ;2 1 贵 50 3 .贵州省建筑工程勘察 院 , 阳 5 0 0 ) 贵 50 3
[ 要] 在传 统危 岩体 稳 定性评 价 的基 础 上 , 合 考 虑影 响 危 岩 体 稳 定 的 各 主要 参 数 , 用 摘 综 运 模糊 评价 的数 学理 论 , 建立 了危 岩体稳 定性 评 价 的模 型 , 台址 区典 型 危岩 体 类 型进 行 了稳 定 对
则 是 不 稳 定 的 或是 欠 稳 定 的 。
2 3 扩张定 理 .
设 .为普通 集合 到 Y上 的映射 , 厂 A是 上 的模糊 集 合, A={ 。 S ( ) I X}则可 以通 过扩张 得到 y上 ( , o ) n ,
实 际上 , 工作 中 的很 多计算 参 数 , 如危 岩 体 的形 态 、
的模糊 集合 墨, 墨={ n ,A 。 )f n Y 。旦的 且 ( ) S ( ) i( ) }
r A 8 , V S ( ) b Y E
结构 面的空 间特征 等都具有 模糊性 及不确 定性 。而传统 的危 岩稳 定性 计算更 多 的是对 这些模 糊不 确定 因素 , 采
取一 种对 各个 计算参 数按 照统 计分析 方法 加 以剔除 , 选 用一 个确 定 的值进行 边坡 稳定 性分析 , 就造 成 了传 统 这 危岩稳定性评价 的失真及应 用的局限性 。 本文 以文献 [ ] 2 中所采 用 的重心在 倾覆 点 内侧 的倾 倒式危岩失稳 ( 场地揭露的主要就 这种失稳 方式 ) 算公 计 式为参考基础 , 建立危岩稳定性模糊评价机制 。
500米口径球面射电望远镜台址岩堆稳定性分析
500米口径球面射电望远镜台址岩堆稳定性分析摘要:500米口径球面射电望远镜(FivehundredmetersApertureSphericalTelescope,简称FAST)采用我国科学家独创的设计和我国贵州南部喀斯特洼地独特的地形条件,是世界上最大单口径射电天文望远镜。
FAST台址区地质条件复杂,面临的岩土问题也具有一定的独立性、复杂性和特殊性。
FAST台址岩堆中多为大块石,有的直径甚至超过10m,其局部物理力学性能和岩体密切相关,不能完全用岩石或者土体来解释,这就决定了块石(岩堆)的稳定性评价标准与碎石土有很大区别。
对FAST台址区所存在的岩堆的稳定性问题进行系统的评价论述,为今后相似场地的块石(岩堆)岩土工程稳定性问题提供相应的理论依据和经验。
关键词:岩堆安息角SPSS分析方法德尔婓法稳定性1引言500米口径球面射电望远镜(FivehundredmetersApertureSphericalTelescope,简称FAST)采用我国科学家独创的设计和我国贵州南部喀斯特洼地独特的地形条件,是世界上最大单口径射电天文望远镜。
FAST台址区工程地质条件复杂,面临的岩土工程问题也具有一定的独立性、复杂性和特殊性。
FAST台址岩堆中多为大块石,有的直径甚至超过10m,其局部物理力学性能和岩体密切相关,不能完全用岩石或者土体来解释,这就决定了块石(岩堆)的稳定性评价标准与碎石土有很大区别。
本文对FAST台址区所存在的岩堆的稳定性问题进行系统的评价论述,为今后相似场地的块石(岩堆)岩土工程稳定性问题提供相应的理论依据和经验。
岩堆是岩石山坡经过物理、化学作用,形成岩石碎块、岩屑后,通过重力作用或雨水作用搬运至平缓山坡或山坡坡脚上的疏松堆积物体。
岩堆体一般呈碎裂、松散状,节理、裂隙极其发育,自稳能力差,属于典型的不良工程地质体。
FAST岩堆除了具备一般岩堆的特点之外,还因其下面会有一些岩溶管道的存在,使得与一般意义的岩堆不一样。
危岩体稳定性研究及评价
质条件 [ 。危岩 体一 般位 于 高陡 边坡 的浅 表部 , 3 ] 分 化 卸 荷 严 重 , 模 小 而 几 何 形 状 不 确 定 [ 。 随 着 我 规 4 ] 国经 济 的快 速 发 展 , 等 级 公 路 、 代 化 城 镇 以及 大 高 现 量 库 区移 民工 程 的兴 建 , 塌 灾 害 日益 凸 显 , 塌 为 崩 崩 危 岩 破 坏 的一 种 主 要 的形 式 。危 岩 直 接 威 胁 着 斜 坡 下 方 居 民 的生 命 和 财 产 安 全 , 因此 , 统 实施 崩 塌 源 系 危 岩 稳 定 性 研 究 , 有 必 要 性 和 紧 迫性 。 具 1 工程 地质 条件
* 收 稿 日期 :0 01—8 2 1 -22
第一 作者简介 : 罗志兵( 9 8)男( 1 7一 , 汉族) 湖北黄 冈人 , , 工程师 , 事水文地质 、 现从 工程地质 、 环境地质、 地质灾害评估与勘察工作 。
1 3 地质 构造 .
区 内没 有 区域性大 断层通 过 , 主要 以两条横 贯全境 的大断 裂 , 为呈 北东 向的 乔庄 大 断 裂 , 为呈 北 东 向 北 南 之茶坝 大 断裂 。乔庄 大断 裂 以北属 扬 子 准地 台之 摩 天
岭台隆; 茶坝大断裂以南属扬子准地 台之龙 门山一大巴 山台缘 褶断 带之龙 门山褶断束 ; 两条 断裂 之 间属松 潘 一 甘孜地 槽褶 皱系 之后龙 门 山 冒地槽 褶皱带 。
岩 为 岩 质 斜 坡 边 坡 破 坏 的一 种 形 式 , 岩 是 指 由 多 危
区域地 层为 寒武 系邱家 河组 下 段 ( 地 层 , 覆 ∈q) 上
组 岩 体 结 构 面切 割 并 位 于 陡崖 或 陡 坡 上稳 定 性 较 差 的岩石块体 及其 组合 [ , 产 生崩塌 灾 害 的初 始 物 2是 ]
高风险岩溶隧道的围岩稳定性分析和施工技术研究
二、卵砾石层隧道围岩稳定性的 影响因素
1、地层条件:卵砾石层的地质条件复杂,地层变化大,卵砾石的粒径、硬 度、含水量等都会对围岩的稳定性产生影响。
2、地下水条件:地下水的存在会软化围岩,降低其强度,从而影响围岩的 稳定性。
3、施工因素:施工过程中的开挖、支护等操作也会对围岩的稳定性产生影 响。
未来,随着科技的发展和创新,高风险岩溶隧道的围岩稳定性分析和施工技 术将不断进步。利用先进的无损检测技术、智能传感器等设备可以更加准确地评 估围岩的稳定性。新的支护材料和衬砌技术也将不断涌现,为隧道施工提供更多 的选择和保障。此外,虚拟现实技术、数值模拟技术等也将广泛应用于隧道设计 和施工中,提高设计和施工的效率和准确性。
4、衬砌技术
衬砌主要用于防止围岩变形和地下水渗透,是隧道施工的重要环节。根据地 质条件和设计要求,选择适当的衬砌结构和材料,如钢筋混凝土、喷射混凝土等。 同时,加强衬砌施工质量的控制,确保衬砌能够有效保护围岩稳定性。
结论与展望
高风险岩溶隧道的围岩稳定性分析和施工技术研究是确保隧道施工安全和质 量的关键。通过地质条件评估、数值模拟分析和现场监测等手段,可以全面了解 围岩的稳定性状况。在此基础上,采用合理的施工方案、开挖控制技术、支护技 术和衬砌技术可以有效提高围岩的稳定性。加强施工现场管理和信息反馈机制, 及时调整施工方案,确保施工安全和质量。
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3、降水处理:通过降水处理,可以降低地下水水位,减少其对围岩的影响。
4、信息化施工:通过施工过程中的地质监测、围岩变形监测等手段,及时 掌握围岩的变化情况,指导施工过程的进行。
四、结论
卵砾石层隧道围岩的稳定性是隧道施工中的重要问题。通过对卵砾石层隧道 围岩稳定性的影响因素进行分析,可以采取相应的施工技术措施,如超前支护、 短进尺、强支护、降水处理和信息化施工等,以提高卵砾石层隧道围岩的稳定性。 在实际施工过程中,应根据具体的地质条件和施工环境,灵活选择和应用适当的 施工技术措施,以保证隧道施工的安全和质量。
岩石边坡稳定性分析方法
中图分类号 : T U 4 5 7
文献标识码 : A
文章编号 : 1 0 0 6 — 4 3 1 1 ( 2 0 1 4 )பைடு நூலகம்1 7 — 0 0 8 5 — 0 2
边界 的条件都相 应简化 , 会 使分析 结果 不准 确 , 因此在 对 1 岩石边坡稳定性分析中的注意事项 要 同时采用两种或两种 以上 在岩石边坡稳定性分析中 , 不能单纯的使用一 种分析 岩 石边坡稳定性进行 分析 时 , 这样才能保证对岩石边坡稳定性 的全面分析 。 法, 这样 会导致岩 石边坡稳定性 分析 不够 全面 , 如极 限平 的分析方法 , 2 岩石边坡稳定性分 析方法 衡法 , 虽然简单易行 , 但是将滑动体看作刚体 的话 , 是使得 2 . 1数值 分析 法 岩 石边坡 的地质 环境 极其 的复 杂 , 所处位 置的岩体还伴 有不均 匀 以及 不连 续性 , 使 得 作者简 介 : 蔡伟( 1 9 8 2 一) , 男, 河南 夏邑人 , 本科 , 高级主 管 , 工 程 而 且 , 师, 主 要从 事 岩 土 工 程 勘 察 及 安 全评 价 方面 的研 究 。 岩 石边坡位置 的岩体 不一 , 造成 岩石边坡 的工程面 临着 巨
危岩两种新模型稳定性分析
危岩体 的形态以及切割危岩体 的裂隙千变万化 , 没有统一的形式 , 难以选取标准的模型进行计算 , 因此 对危岩稳定性计算根据危岩 的工程地质条件对其进行 简化 , 然后建立模型进行计算分析。
3 .面 ABC为 主结 构面 , 面B C H为侧 结构 面 。
理的不安全感 , 所 以定量计算危岩的稳 定性和定量 的 稳定性分析亟待研究 , 它不仅能从数据上客观地判 断 危岩崩塌的可能性 和为危 岩治理提供量化指标 , 而且 从定性到定量代表着研究的更加深入和精确, 同时也是
方法 的进步。至今 , 只有重庆交通学院岩土工程研究所
拉破坏 、 受剪破坏 和复合 型破坏等 。危岩 的破坏模式 是稳定性研究 的基础 , 力学机理是稳定性计算 的理论
1 概述
双结构面控制危岩稳定的情况没有涉及 , 所 以原有的 3
危岩 的概念众说纷纭 。其 中一种说法 : 斜坡 上已 有变形迹象 、 具有失稳破坏征兆 的岩块体 , 称为危岩 ,
种计算模型不能完全适用于所有的危岩 , 如果生搬硬 套误差较大。本文重点是给出 2 种 双结构面控制危岩 计算模 型及其稳定性计算 , 从 而能够更 高效地进行危
用, 也为危岩的防治工作指出了一条科学的方 向。 但是 , 导致危岩形成的原因有很多 , 常见的有地质
构造等 自然外 营力作用 、 裂隙受长期 的风化溶蚀作用 、 人类爆破采石活动等 。形成原因及 复杂 的地貌条件 、
隙等作用下 , 危岩裂隙不断发育 , 直到结构面不能承受 重力 、 裂隙水压力所产生 的下滑力 , 危岩体沿母体坡向
照三峡库 区危岩破坏的主要荷栽形式 , 运用极限平衡理论和摩 尔库伦强度准则对两种新模型进行稳
定性计算, 同时建立危岩稳定性分析方法。 关键词 : 危岩 ; 新模型 ; 稳定性 中 图分类 号 : P 6 4 2 . 1文 献标识 码 : A文 章编 号 : 1 0 0 4 — 5 7 1 6 ( 2 0 1 7 ) 1 2 — 0 0 0 8 — 0 4
浅析危岩稳定性方法
浅析危岩稳定性方法一、我国危岩研究现状危岩崩塌、山体滑坡、泥石流等地质灾害时有发生,灾害多发地区集中分布在15个地区,受灾面积达173万平方公里,尤其是公路、铁路等线状工程受害最为严重。
由于灾害发生具有隐蔽性强、受灾面广、受灾点多等特点,给公路、铁路沿线沿线带来严重的生命及财产安全威胁[1]。
铁道部门自上世纪中期加大对铁路沿线危岩的重视,危岩研究也成为重点研究对象,国内专家在这方面的研究也取得十分显著的成果,结合危岩特性,根据地质情况、路面情况对危岩风险水平作出评估。
当然,由于危岩体属于边坡工程研究的范畴,遵循边坡工程的学科体系,所以对危岩体的研究必须要按边坡工程研究的套路进行,对多种学科进行渗透、结合,除了数学、岩土力学、工程力学、工程地质学等学科以外,还要结合岩土工程测试技术、计算机仿真等技术,我们虽然取得令人瞩目的丰硕成果,但还有很多实际的问题急需解决。
危岩体工程的地质条件复杂、裂缝多、软弱夹层相互交割,其破坏形式多种多样,失稳原因复杂性、隐蔽性给稳定评估工作带来极大困难,因此,对于危岩研究的力度和重视不容懈怠。
我国对危岩和崩塌地质灾害稳定性的研究主要分三个阶段:定性分析阶段、理性认识阶段、成熟稳定阶段。
定性分析阶段是指七十年代以前,对其研究仅仅停留在对危岩崩塌及其他地质灾害的定描述与识别的层面。
第二个阶段是七十年代到八十年代,对其认识从感性上升到理性,分类研究危岩、崩塌形成機制的主要特点,积极开展数值模拟和物理模拟,将重大地质灾害的变形破坏机制再现;第三个阶段是指八十年代以后,随着计算机技术的飞速发展,实现了边坡数值的模拟技术,利用计算机对边坡开挖至破坏过程进行定量或者半定量地模拟,这已成为危岩、崩塌研究的新方向。
另外,诸如信息论方法、系统论方法、模糊数学等理论也为半坡稳定性研究注入新的生命力,开辟了更为广阔的前景[2]。
二、危岩类型结合实际调查,根据危岩的几何特征、边界结构面特征、岩体结构特征、组合关系和特性,把危岩分为砌块式、孤立式、软弱基座式、楔块式、倾倒式、悬挂式和贴坡式等七种基本的类型。
FAST台址区危岩稳定性分析
582 工程勘察 Geotechnical Investigation&Survrying
2010 年增刊第 1 期
Fs
=
M 抗倾 M 倾覆
=
f lk
H−e sin β
+ lb
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W a + Ph0
+
Q(
3
Байду номын сангаасe1 sin
β
+
H−e sin β
)
(2)工况2
崩落方 向
向北方 崩落
向北方 崩落
有一处危岩: 长 20m、宽 2.7m、高 10.5m、体积 500m3,倾倒式。
向北方 崩落
有两处危岩:
长 30m、宽 4.4m、高 7.1m、体积 930m3,倾倒式。 长 30m、宽 5.1m、高 11.3m、体积 1749m3,倾倒式。
向北方 向崩落
有六处危岩:
0 工程概况
FAST 台址区的东部陡坡及石崖壁上广泛分布由多组岩体结构面组合而构成在重力、地震、水体等诱 发因素作用下处于不稳定、欠稳定或极限平衡状态的结构体(危岩体),存在于高陡边坡及陡崖上由于失 稳、运动而形成崩塌,陡峻的地形是危岩发育的地貌特征,其危岩破坏主要模式为滑移式危岩和倾倒式 危岩(见图 1)。
8危岩自蓖裂隙水危岩白重裂隙水压力fs13fs133300135445500压力暴雨状态天然状态地震力fs13fs21475260135710100fs13fs2388934200186800fs13fs21043危岩评价及防治方案建议1危岩评价fast台址发育的6组岩体结构面将fast台址切割成近五边形洼地并形成沿洼地陡崖的若干临空面临窄面周围岩体应力重分布并在临空面附近产生应力集中带坡脚附近形成最大剪应力增高带而产生与坡面倾向一致的拉裂面
危岩块体稳定性的综合评价方法分析
摘
要
应用灰色系统理论提出了危岩块体稳定性的灰色聚类评价方法,同时结合可靠性理论和时序分析方法对危岩块体稳 危岩块体稳定性的灰色聚类评价
定性进行综合评价 用该方法对清江电站 V 号危岩块体进行了稳定性分析 结果表明 关 键 词 危岩块体 稳定性 综合评价 文献标识码 A
可靠性分析和时序分析结果相吻合 所提出的方法简单 实用 可以适应各种不同的工程评价的需要 中图分类号 TU 457
应的类别 2.2 可靠性理论评价法 危岩块体稳定性可靠性理论评价法的基本思 想是 首先根据危岩块体滑动破坏模式建立起危岩 块体稳定性的极限状态函数方程 然后选取可靠度 求解方法计算危岩块体稳定性的可靠度指标和破坏
图 1 白化权函数种类 Fig.1 The kinds of weight functions
5 7 确定聚类权矩阵[ η ] 因为 [ λ ] 中各 [ λi ] 有不同的量纲且数值相差甚 大,为了合理的进行分析,应进行归一化处理 即第 一步令各因子的首项为 1 有
& = λ / λ (6) λ ij ij i1 &] 从而得到矩阵[ λ & λ & λ & λ & λ & λ 11 12 13 14 15 & & & & & λ 21 λ 22 λ 23 λ 24 λ 25 & λ = (7) Λ Λ Λ Λ Λ & & & & & λ 61 λ 62 λ 63 λ 64 λ 65
3 时序分析 在危岩块体 V-1 V-2 和 V-3 中分别埋设了位 移收敛计 ,根据实测得的位移数据 利用时间序列 建模(本文选取时序 ARMA 模型[8])并对其变化趋势 进行预测 图 3 示为危岩块体位移变化曲线
岩堆稳定性模糊综合评价方法在FAST工程中的应用
- R^ tan^ + C^ }
^ ^ ( sinat + Acosat) +
(1)
282
科 学 技 术 与 工 程
17卷
式( 1)中 : 孔 隙 水 压 力 = y J „ i lC〇 Sai, 即近似等 于浸润面以下土体的面积 A„ i lC〇Sai乘以水的容重 渗透压力产生的平行滑面分力为 Tm = 7whlwLlcosalsin/3lcos(al - /3,) (2)
(2)利 用 二 级 评 价 指 标 f /„对于评价集合的隶 属度构建隶属度矩阵〃„。
rn rl2 ■■■ rlm r 2 i r22 ■■■ r2m
^ d, = 7wh„L,c〇salsin/3lsin(al - /3,)
渗透压力产生的垂直滑面分力为
( 8)
(3)
式中: R 为 第 Z条块的重量, kN / m ; C,为 第 Z条块内 聚力, kPa ; ^ 为 第 i 条块内摩擦角值, ( °); Z , 为第Z 条块滑动面长度, m ; a ,为 第 i 条块滑面倾角, ( °);从 为 第 i 条块地下水流向, ( °) M 为 地 震 加 速 度 为 稳定系数。 1 . 2 . 2 松散崩塌堆积体 采用折线滑动法计算松散崩塌堆积体的稳定 性, 分别计算其滑面干燥、 滑面充水及滑面充水+ 地 震条件下的稳定性, 稳定性计算公式如下所示。
第一作者简介: 孙 洪 ( 1970— ) , 男, 贵州贵阳人, 高 级 工 程 师 。研 究方向: 岩土工程方向和环境工程。E-mail:415981578@ qq. com 。 引用格式 : 孙 洪 , 付君宜, 吴 斌 , 等.岩堆稳定性模糊综合评价方 法 在 FAST工程中的应用[ J ] . 科学技术与工程, 20 17, 17
危岩体稳定性分析与评价
最 大 的危 岩 体 1 ( 1 方 量 约 3m 3。 W )
2 B 区危 岩 体 特 征 .
B 危 岩 区主 要在 冲 沟 2 内 , 垂 直 高 差 约 2 m , 凹形 , 其 0 呈 岩性 为英安质含砾 晶玻屑熔结凝灰岩 ,其顶部坡面覆盖层约 0 3 ,植 被 发 育 ,岩 体 呈 强 一 风 化 ,节 理 裂 隙 发 育 ,主 要 .m 中 由三组 节 理 切 割 岩 体 ,其 产 状 分 别 为 :()5 Z6 。 I3 。 0 ,延 伸 约 l , 开 3 5 m , 构 面 粗 糙 ; 2 O 5 。 延伸 约 5 , m 张 -c 结 ② 3 。 3, m 结 构 面 张 开 3 ;③ : 0 8 。 m 2 。 2 ,呈 竖 向 切 割 岩 体 ,节 理 延 4 伸 5 8 , 间距 0 5 ,结 构 面 张 开 约 5 1 c 。 此 区 因结  ̄m .m — 0m 构 面 切 割 形 成 三 处 大 的危 岩 体 ,危 岩体 2 ( 2 W )受 结 构 面 ① ② ③ 切 割 ,形 成 方 量 约 3 的危 岩 体 ,下 底 面 呈 三 角形 。 目 m。
分 析 法 、块 体 理 论 、 刚体 极 限 平衡 法 、数 值 计 算 等 ,本文 主 要 采 用 地 质 特 征 结 合 稳 定 性 系 数 来 确 定 危 岩 体 的 稳 定性 。 关键 词 :危 岩 体 ;稳 定 性 评 价 ;地 质 特 征 中 图 分 类 号 : P 4 62 文 献 标 识 码 :A 瑞 安 市 中 油 油 品有 限 公 司 下 林 加 油 站 后 山危 岩 体 位 于 塘 下 镇 下林 村 高 陡 边 坡 坡 脚 ,加 油 站 后侧 坡 面 边 坡 由于 构造 、 侵 蚀 剥蚀 、 工 爆 破 开 挖 等作 用 形 成 , 顶 高程 在 6 — 2 , 人 坡 07m 植 被 发 育 ,覆 土 层 厚 约 0.m ;坡 面 凹 凸不 平 ,东 侧 最 大 内 3 凹深 度可 达 1 2 ,岩 体 最 大 突 出可 达 4 ;坡 体 发 育 三 条  ̄m m 冲 沟 ,见 图 1 ,冲 沟 1 内覆 盖 有 残 坡 积 土 ,主 要 岩 性 为 粉 质 粘 土 夹碎 块 石 ,厚 度 一 般 0 5 l ,沟 内植 被 发 育 ,主 要 为 .- m 灌 木 丛 ;沟 谷 2 3 零 星 发 育 植 被 ; 雨季 可 见 地 表 流 水 。加 、
危岩稳定性分析方法
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------危岩稳定性分析方法第 26 卷第2期应用力学学报Vo l. 26No. 22009 年 6 月CHINESE JOURNAL OF APPLIED MECHANICSJun. 2009文章编号 : 1000 - 4939( 2009) 02 -0278 - 05危岩稳定性分析方法陈洪凯1, 2( 重庆交通大学*鲜学福2400074 重庆 ) 1唐红梅( 重庆大学1, 2王林峰1重庆 ) 2400040摘要: 通过试验建立了同时考虑危岩主控结构面贯通率和防治工程安全等级的危岩主控结构面抗剪强度参数贯通率法 ; 按照出现频率 , 将作用在危岩体上的荷载拟定为三种荷载组合 ( 工况) 。
认为处于特大型水利工程区或高频率强烈地震区的一级防治工程, 应将设计荷载组合调整为/ 自重 + 裂隙水压力( 暴雨状态 ) + 地震力0 ; 基于极限平衡理论详细推导了滑塌式危岩、倾倒式危岩和坠落式危岩在不同荷载组合下的稳定系数计算方法 , 结合稳定性评价标准, 系统建立了危岩稳定性分析方法。
应用这种危岩主控结构面抗剪强度参数贯通率法确定的 c、 U 值比规范推荐的长度加权方法随机性要小, 经 2001~ 2007 年现场观测验证计算结果是比较符合实际情况的。
关键词 : 岩石力学; 主控结构面 ; 抗剪强度参数 ; 稳定性分析方法; 危岩中图分类号 : P 642 1 21; O3461 1 文献标识码: A 文献 [ 4 - 7] 运用模糊综合评判法、赤平极射投影法及极限平衡理论对危岩块体进行了定性、半定量分析; 文献[ 8] 初步建立了各类1/ 22危岩的极限平衡分析法。
危岩是指由多组岩体结构面切割并位于陡崖或陡坡上稳定性较差的岩石块体及其组合[ 1] , 是产生崩塌灾害的初始物质条件[ 2] 。
危岩体稳定性分析方法与评价
危岩体稳定性分析方法与评价A.1 一般规定A.1.1 危岩体稳定性计算所采用的荷载为危岩体自重、裂隙水压力和地震力。
A.1.2 危岩体稳定性计算所采用的工况可分为下列三种情形,各工况考虑的荷载组合应符合下列规定:1 工况1,现状工况:考虑危岩体自重和裂隙水压力,对坠落式危岩不考虑裂隙水压力;2 工况2,暴雨工况:考虑危岩体自重和暴雨时裂隙水压力;3 工况3,地震工况:考虑危岩体自重、现状时裂隙水压力和地震力,对坠落式危岩不考虑裂隙水压。
A.2 危岩体稳定性计算A.2.1 危岩的稳定性应根据危岩范围、规模、危岩破坏模式及已经出现的变形破坏迹象,采用工程类比法进行定性判断。
当危岩破坏模式难以确定时,应同时进行各种可能破坏模式的危岩稳定性计算。
A.2.2 危岩稳定性计算中,裂隙水压力可按下式计算:w w V h γ=212(A.2.2)式中:V —— 裂隙水压力(kN/m );h w —— 裂隙充水高度(m ),对于危岩体后缘裂隙排水不畅的,在现状工况时按实际调查取值,在暴雨工况时可取裂隙深度的1/3~2/3。
A.2.3 危岩稳定性计算中,地震力方向可视为水平,地震力大小可按下式计算:e Q W ζ= (A.2.3)式中:Q —— 作用于危岩体上的地震力(kN/m );W —— 危岩体自重(kN/m );ζe —— 地震系数,取0.05。
A.2.4 滑移式危岩体稳定性计算模型如图A.2.4所示,危岩体稳定性系数应按下式计算:()cos sin tan sin cos W Q V cl F W Q ααϕαα--⋅+=+ (A.2.4)式中:V—— 裂隙水压力(kN/m ),根据不同工况按式(A.2.2)计算;Q —— 地震力(kN/m ),根据式(A.2.3)计算; F —— 危岩体稳定性系数;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(°); α —— 滑面倾角(°)。
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FAST 台址区的东部陡坡及石崖壁上广泛分布由多组岩体结构面组合而构成在重力、地震、水体等诱 发因素作用下处于不稳定、欠稳定或极限平衡状态的结构体(危岩体),存在于高陡边坡及陡崖上由于失 稳、运动而形成崩塌,陡峻的地形是危岩发育的地貌特征,其危岩破坏主要模式为滑移式危岩和倾倒式 危岩(见图 1)。
长 100m、宽 6.7m、高 17.6m、体积 11500m3,倾倒式。
长 100m、宽 11m、高 19.2m、体积 19500m3,倾倒式。
有四处危岩:
长 65m、宽 13m、高 22.7m、体积 20085m3,倾倒式。 长 65m、宽 17m、高 22.4m、体积 26715m3,倾倒式。 长 90m、宽 11m、高 42.6m、体积 37080m3,倾倒式。 长 48m、宽 31m、高 11m、体积 1708.8m3,倾倒式。
578 工程勘察 Geotechnical Investigation&Survrying
2010 年增刊第 1 期
结构面编号 (1) (2) (3) (4) (5) (6)
主要结构面产状 产状 NWW 30°~50°/∠7°-12° NWW 290°~320°/∠18°-30° NWW 30°~65°/∠60°-89° NWW 120°~155°/∠62°-88° NWW 188°~210°/∠75°-88° NWW 260°~295°/∠72°-89°
向南西 方崩落
有一处危岩:
向西方
长 91m、宽 5.5m、高 15.5m、体积 7735m3,倾倒式。 崩落
有三处危岩:
长 20m、宽 4m、高 15.4m、体积 1160m3,倾倒式。 长 190m、宽 12m、高 43m、体积 85500m3,倾倒式。 长 190m、宽 7m、高 22.8m、体积 20710m3,倾倒式。
岩体结构面抗剪特性
摩擦强度
计算摩擦强度
φ(°)
c(MPa)
φ(°)
c(MPa)
35.0
0.14
21.0
0.084
21.8
0.11
13.08
0.066
备注
580 工程勘察 Geotechnical Investigation&Survrying
2010 年增刊第 1 期
滑移式计算模型见图2(引用参考文献[2])。
侧、图 4 为危岩体倾覆点位于危岩体重心外侧。图中 C 为危岩体底部与基座接触的可能倾覆点,AB 为主 控结构面长度(m),其倾角为 β(°),W 为危岩体的自重(kN),P 为水平地震力(kN)。
图3 倾覆点位于岩体重心内侧
2010 年增刊第 1 期
工程勘察 Geotechnical Investigation&Survrying 581
滑移式危岩
倾倒式危岩
图 1 危岩类型示意图
FAST 台址危岩主要分布在东南侧的陡岩区,岩性为 T2l3、T2l1 白云质灰岩(A1 单元)和(T2l2)含 泥质灰岩(B1 单元);由多组岩体结构面相互组合构成稳定性较差,在重力、地震、水体等诱发因素作 用下处于不稳定、欠稳定或极限平衡状态。据外业调查 FAST 台址主要有十个危岩体易发区,危岩体存 在于高陡边坡及陡崖上,被节理和裂隙分割,随时发生失稳,是 FAST 台址常见的地质灾害。FAST 台址 发育的陡峻的地形是危岩发育的地貌特征,6 组岩体结构面是形成危岩的主要地质构造特征(见表 1), 由此形成的卸荷裂缝宽张裂隙是危岩发育的结构组合特点,暴雨及地震等是诱发危岩形成地质灾害的动 力因子。
长 80m、宽 4m、高 14.7m、体积 3904m3,倾倒式。
长 20m、宽 9m、高 28.9m、体积 4480m3,倾倒式。
向北东
长 20m、宽 14.5m、高 32.3m、体积 7740m3,倾倒式。 方 向 崩
长 100m、宽 9.0m、高 42.1m、体积 36100m3,倾倒式。 落
危岩 编号 W9
W10
危岩方位及 危岩高度 位于大窝凼 北北东部的 悬崖
位于小窝凼 东部、大窝凼 东北部的悬 崖
规模、范围、危岩、危岩类型
崩落方 向
有一处危岩: 长 30m、宽 2.5m、高 6.2m、体积 435m3,倾倒式。
向南西 西方崩 落
有四处危岩:
长 4m、宽 25m、高 6.41m、体积 94.8m3,倾倒式。
向南西
长 135m、宽 25m、高 138m、体积 445500m3,倾倒式。 西 方 崩
长 135m、宽 40m、高 138m、体积 710100m3,倾倒式。 落
长 200m、宽 15m、高 65m、体积 186800m3,倾倒式。
与 FAST 工程结构体的 关系
可能对 FAST 1h 馈源支 撑塔、主动反射面及其基 础造成危胁
裂隙水压力按暴雨状态计算,则危岩的稳定系数为:
Fs
=
Wa +
f lk
H −e sin β
+
lb
f0k
2
γ
ω
e
2
(
2e
9 sin β 9 sin β
+
H −e sin β
)
=
81sin β([ Wa + foklb)sin β + 2(9H − 7e)γ ωe2
flk (H
− e)]
(3)工况3
裂隙水压力和地震力同为可变荷载,裂隙水压力根据天然状态下裂隙水压力计算,则稳定
可能对 FAST 1h 馈源支 撑塔、主动反射面及其基 础造成危胁
规模大小 破坏后果
严重
严重
主要分四个步骤:第一步收集资料;第二步整理分析资料;第三步工况选取及模型建立;第四步计
算分析得出结论。
1 危岩体计算模型
1 计算工况
根据重庆市地方规范《地质灾害防治工程设计规范》(DB50/5029-2004)、《地质灾害防治工程勘察规
图4 倾覆点位于岩体重心外侧
1、危岩体重心在倾覆点内侧时
危岩体重心在倾覆点内侧时,围绕可能倾覆点C,见图3:
(1)工况1
天然状态下,危岩稳定系数为:
Fs
=
M 抗倾 M 倾覆
=
Wa +
flk
H−e sin βຫໍສະໝຸດ + lbf0k
Ph0
+
Q(
3
e1 sin
β
+
H−e sin β
)
式中:flk为危岩体抗拉强度标准值(kPa),fok为危岩体与基座之间的抗拉强度标准值(kPa),当基座 为岩体时,fok=flk; (2)工况2
位于大窝凼 南南东部的 悬崖 位于大窝凼 南南东部的 悬崖
位于大窝凼 南东部的悬 崖
位于大窝凼 南东部的悬 崖
位于大窝凼 南东部的悬 崖
位于大窝凼 东部 3h 处的 山体
危岩的岩土工程条件一览表
规模、范围、危岩、危岩类型
有两处危岩: 长 21m、宽 4m、高 19.5m、体积 1239 m3,倾倒式。 长 21m、宽 7.6m、高 22.8m、体积 2898m3,倾倒式。 有两处危岩: 长 20m、宽 3.5m、高 15.1m、体积 800m3,倾倒式。 长 20m、宽 5.3m、高 17.6m、体积 1380m3,倾倒式。
可能对 FAST 主动反射 面及其基础造成危胁
可能对 FAST 主动反射 面及其基础造成危胁
可能对 FAST 主动反射 面及其基础造成危胁
规模大小 破坏后果
严重 严重 严重 严重
严重
严重 严重 严重
2010 年增刊第 1 期
工程勘察 Geotechnical Investigation&Survrying 579
范》(DB50143-2003)及危岩体特征,危岩体计算工况如下:
1、危岩自重+裂隙水压力(天然状态)
2、危岩自重+裂隙水压力(暴雨状态);
3、危岩自重+裂隙水压力(天然状态)+地震力(校核工况)
其中,滑移式危岩计算工况为工况 1、工况 2 和工况 3 共三种工况;倾倒式危岩计算工况为工况 2
和工况 3。本次危岩计算按抗震设防烈度 6 度,设计基本地震加速度值 0.05g。
Fs
=
Wa
+
Ph0
flk
H−e sin β
+ lb
f0k
+
FAST 台址区危岩稳定性分析
李卫民,耿宏汉
(贵州省建筑工程勘察院,贵阳,550003)
摘要:FAST 台址存在大量危岩体,对工程安全造成较大影响,勘察期间对危岩体的分布、形态、特征、成因 等开展了工程地质测绘工作。通过现场统计,场地存在滑移式危岩和倾倒式危岩,考虑为危岩体主结构面贯通 率,将作用在危岩体上的荷载按三种组合(工况)进行计算分析,对危岩体稳定性进行评价,并提出处理措施。 关键词:危岩;滑移;倾倒;结构面;贯通率;工况
因此,崩塌与落石与 FAST 工程结构体的关系和危岩体量及形态特征、大小和崩落发展方向是解决 崩塌与落石对 FAST 工程影响的技术关键,崩塌与落石与 FAST 工程结构体的关系见表 2。
危岩 编号 W1 W2 W3 W4
W5
W6 W7 W8
危岩方位及 危岩高度
位于大窝凼 南部的陡坡
位于大窝凼 南部的陡坡
裂隙水压力按暴雨状态计算,则危岩的稳定系数为
Fs
=
Wa
+
flk
H−e sin β
+ lb
f0k
=
2γ
ω
e
2
(
2e
9sin β 9sin β
+
sHin−βe )