危岩崩塌运动分析及Rockfall数值模拟分析比较研究
老河口市红层边坡崩塌危岩体运动轨迹及冲击能量分析
老河口市红层边坡崩塌危岩体运动轨迹及冲击能量分析
常亮;平明明;周艳松;肖宇煌;易春瑶;杨颖;杨登;文美霞;杨虎成;孙亮
【期刊名称】《价值工程》
【年(卷),期】2024(43)8
【摘要】本文以汉丹铁路沿线切坡形成的陡崖边坡为研究对象,分析危岩段的边坡特征,对危岩体特征进行分类,运用Rockfall软件模拟滚石崩落轨迹,综合预测滚石冲击能量,对老河口地区及同类型红层边坡变形破坏的防治具有指导意义及参考价值。
研究表明:区内多数落石的最大水平运动距离在15m左右,最远运动距离接近32m,沿线危岩体直接威胁平台处的汉丹铁路和下方居民建筑安全,不威胁S302省道及
省道过往行人和车辆;建议加强沿线专业监测,局部辅以喷浆防护。
【总页数】3页(P110-112)
【作者】常亮;平明明;周艳松;肖宇煌;易春瑶;杨颖;杨登;文美霞;杨虎成;孙亮
【作者单位】资源与生态环境地质湖北省重点实验室(湖北省地质局);湖北省地质环境总站;湖北省协诚交通环保有限公司;湖北省生态环境厅恩施州生态环境监测中心;湖北省地质实验测试中心(国土资源部武汉矿产资源监督检测中心)
【正文语种】中文
【中图分类】P642.21
【相关文献】
1.极震区公路高边坡崩塌危岩体特征及防治措施分析
2.基于丹寨县南皋二小危岩体的崩塌落石运动分析
3.云台山景区公路边坡危岩体稳定性计算及落石运动轨迹研
究4.浅谈基于Rocfall模拟的公路边坡危岩体崩塌运动特征及防护5.高陡边坡崩塌危岩体运动轨迹及冲击能量分析
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Rockfall软件在崩塌危岩体落石风险分析中的运用
Rockfall软件在崩塌危岩体落石风险分析中的运用摘要崩塌灾害是藏南山区较为发育的地质灾害类型，尤其是在山区河谷和公路旁，对公路和居民人身财产安全构成较大威胁。
前期调查分析可预测危岩体落石的运动特征，为后期灾害治理提供参考。
本文以西藏山南市错那县浪坡乡羊堆村南侧崩塌为例，通过前期现场调查研究，采用Rockfall软件进行数值模拟，计算危岩落石到达路面和居民点，且在到达路面时仍有较大动能和转动速度，会对路面和居民点造成严重撞击和破坏，对居民人身财产和道路通行安全构成较大威胁。
建议对危岩体进行防护和加固治理，保障生命财产安全。
关键词崩塌危岩体 Rockfall软件数值模拟防治0 引言崩塌作为藏南山区常见的地质灾害，分布较广、形式复杂、危害性高，已成为地质灾害治理难题。
近些年西藏南部地区在国家固边、稳边、强边政策的推动下，各项基础设施建设不断加快，尤其是固边定居点和施工和拓宽道路受地质灾害矛盾较为突出。
在施工中原陡崖、河道附近的工程开挖使原有高陡坡在卸荷作用下应力失稳，重分布后形成边坡裂缝，若原有基岩节理裂隙发育，原有结构面与新裂缝贯通后，原岩失稳，形成具破坏征兆的岩块体，形成危岩。
危岩在地震、人工爆破、施工震动、强降雨、冻胀等外力作用下脱离母岩，导致崩塌灾害发生。
针对威胁人身财产安全的崩塌灾害，我们可以在防治施工前期对危岩做快速数值模拟分析，做出相应防范治理方案。
实际工作中Rockfall数值模拟软件应用较为广泛，其主要功能有：高边坡落石的数值模拟、坡面恢复系数及摩擦系数的反演研究、危险范围预测及风险评价研究、危岩体解雇特征识别与运动规模模拟研究、危岩体崩塌运动特征及防护研究。
此类研究均是以概率统计分析为基础，对陡坡上滚石随机下落过程进行大量的概率模拟和统计分析，能对认识崩塌落石的结构特征、物理力学、运动轨迹等特征及其对应的灾害防治起到指导意义和作用。
本次以浪坡乡羊堆村南侧崩塌为实例，通过现场调查研究，对该区工程地质条件及危岩特征进行分析，运用Rockfall软件模拟危岩落石运动轨迹、落石终点水平位置，分析落石速度和能量大小，研究结果对接下来该灾害点的治理勘查工作起到指导意义。
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。
危岩稳定性分析及崩塌落石计算
危岩稳定性分析及崩塌落石计算许可【摘要】随着我国经济的快速发展，公路、铁路等工程的兴建，崩塌灾害日益显著。
危岩稳定性分析及崩塌落石计算的准确性，对防治工程设计起着至关重要的作用。
根据工程实例，对危岩进行稳定性分析并对崩塌落石进行计算，为防治工程设计提供依据。
%Collapse rockfall and unstable rock mass threaten the security of communication installation. This paper deals with stability analysis of unstable rock mass and collapse rockfalls calculation by the example of concrete engineering.【期刊名称】《四川地质学报》【年(卷),期】2016(036)004【总页数】4页(P609-612)【关键词】崩塌;落石;稳定性;计算【作者】许可【作者单位】中冶成都勘察研究总院有限公司，成都 610023【正文语种】中文【中图分类】P642.21崩塌是较陡斜坡上的岩体在重力作用下突然脱离母体崩落、滚动、堆积于坡脚（或沟谷）的地质现象。
危岩是发生崩塌的初始物质条件，是由多组结构面切割并位于陡崖或陡坡上稳定性差的岩石块体及其组合。
危石指已脱离母岩，残留于坡面并有滚落可能性的块石。
随着我国经济的快速发展，公路、铁路等工程的兴建，崩塌灾害日益显著。
危岩稳定性分析及崩塌落石计算的准确性，对防治工程设计起着至关重要的作用。
本文根据工程实例，对危岩进行稳定性分析并对崩塌落石进行计算。
某工程于坡脚铺设管道，北侧山体基岩裸露，且坡体残留大量危石，该区域呈带状分布于山体中上部。
其变形迹象主要表现在岩体受构造及风化作用发育多条裂隙，在前缘临空条件下，产生卸荷裂隙，岩体经结构面切割成块，在外部营力作用下失稳并发生崩塌。
川东红层水平岩层危岩落石特征研究
Development and Innovation | 发展与创新 |·231·2020年第24期作者简介：卢爱民，男，硕士，工程师，研究方向为岩土地质。
川东红层水平岩层危岩落石特征研究卢爱民（中铁第五勘察设计院集团有限公司，北京 102600）摘 要：汉巴南铁路巴中至南充段位于四川省东北部，褶皱宽缓、岩层近乎水平、软硬岩层相间分布是区内工程地质的典型特征。
软硬相间岩层受风化差异的影响，在降雨和地震等因素的影响下易形成危岩落石。
随着测绘、物探等勘察技术的发展，对危岩落石的勘察也步入更为高效的“空、天、地”综合勘察时代，综合勘察手段的运用一方面可以提高勘察效率，另一方面可以减少勘察安全的风险，加上目前计算机的高精度算法，可以达到事半功倍的效果。
对此，文章以汉巴南铁路某处典型危岩落石为例，对区内危岩落石的研究方法予以阐述。
关键词：川东水平岩层；危岩落石；典型特征；三维激光中图分类号：TU45 文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2020）24-0231-021 概况《中国铁路总公司关于做好铁路建设项目危岩落石防治工作的通知》（铁总建设〔2018〕160号文）要求，为加强铁路建设项目危岩落石防治工作，从源头上消除危岩落石带来的安全隐患，勘察设计单位应做好各阶段的勘察设计工作。
川东红层主要由棕红色、紫红色泥岩、粉砂岩构筑。
红层软岩具有透水性弱、亲水性强、遇水易软化、失水易崩解、强度低、易风化等特性；其风化问题、遇水表现出的特性问题使区内工程地质问题表现非常突出，危岩落石也独具区域特色。
2 研究理论依据此次勘察运用了空（遥感解译）、天（无人机、三维激光扫描）先进勘察手段，并利用计算机高精度计算（结构面几何要素计算、落石模拟计算）对危岩落石勘察进行了系统化的研究。
2.1 三维激光运用原理（1）三维激光技术原理。
三维激光扫描的理论基础是测量技术，利用激光测距的原理，通过采集被测危岩体表面大量的密集点的三维坐标、反射率信息，从而获得被测危岩体的三维模型及线、面、体等各种几何数据。
地质灾害治理设计中崩塌落石的运动特征分析
地质灾害治理设计中崩塌落石的运动特征分析摘要：目前，关于崩塌落石的计算理论主要分为经验分析法和运动学分析方法。
经验分析法中具有代表性的为前苏联尼米罗依尼什维里教授在大量野外现场试验基础上提出的落石运动速度的方法，但该方法依据的现场试验性较强，对于边坡坡度变化、距离拟保护目标的远近以及坡面植被情况等较难综合考虑。
而运动学分析方法是对落石局部过程运动状态的描述。
该方法是以牛顿三大运动定律和碰撞理论为指导，对大量的模型试验和现场试验的研究结果进行分析，结合运动学公式对落石运动的轨迹进行表述，该方法比经验分析方法更多地考虑边坡的特性和落石的运动轨迹之间的相互关系。
因此，本文将基于运动学原理对落石运动轨迹进行计算分析，并将其与数值模拟的结果进行对比，以便于探讨落石的落点分布、运动速度、弹跳高度及动能分布等问题，并对相关的治理设计提出建议。
关键词：地质灾害；崩塌落石1 概述危岩落石是我国山区一种多发地质灾害，其失稳破坏过程也称为崩塌，一般是指地质体在重力作用下，从高陡坡突然加速崩落或滚落(跳跃),具有明显的拉断和倾覆现象。
崩塌的地质体通常为大体积岩体或土体；崩塌落石则是斜坡和高陡坡上的个别危岩体在重力和其他外力作用下，突然向下滚落的现象，其运动轨迹和动能的大小是防护网设计的关键因素，直接影响到防护网实施效果的成败。
因此，对崩塌落石运动特征的研究，可以为崩塌落石工程治理设计提供依据，具有重大意义。
2 崩塌落石的运动模式落石的整个运动过程一般可分为坠落、碰撞、滑动和滚动四个阶段。
坠落一般认为是落石在自重作用下不受阻挡失稳的自由落体运动，在此，简化为不考虑空气阻力和升力的影响；碰撞弹跳是落石运动过程中最为复杂和不确定的，一般可简化为刚体碰撞；滑动为落石沿着某一斜面运动；滚动可简化为圆形刚体在某一斜面上的摩擦运动。
2.1 坠落落石坠落可认为是自由落体运动。
根据运动学原理，在任意高度h下落时，下落速度和下落时间为：在上述时间内的位移为：其中，g为重力加速度，m/s2;v为落石的自由落体速度，m/s;v0为落石初始速度，m/s;h为垂直位移，m;H为t时间内总位移，m。
崩塌（危岩）地质灾害治理工程勘查实践研究
崩塌（危岩）地质灾害治理工程勘查实践研究摘要：在陡峭的山区，危岩是一种常见的地质类型，危岩体是由多组不利结构面相互切割所形成的危险楔形体，如果在某一地带分布或者堆积着多个危岩体，那么这一地带就是危岩带，一旦危岩带受到外界不利因素的影响就极容易产生崩塌，这将会对当地居民的生命财产安全带来严重威胁。
本文将以贵州山区为例，因为当地的地质环境十分复杂且脆弱，是地质灾害的多发地域，所以以贵州山区为研究对象，其研究结果具有广泛适用性。
本文的具体研究对象为贵州省某山区的小学校，该学校的南面陡坡上存在一个明显的危岩带，一旦发生坍塌，将会严重威胁全校师生的生命安全。
本文将立足于实际，对该学校的崩塌（危岩）地质灾害治理工作进行深入探讨。
关键词：崩塌危岩体；地质灾害；勘查防治危岩体大多形成在陡崖和陡坡上，危岩体的稳定性较差并且运动不规则，所以很容易引发地质崩塌，这也是贵州山区最为常见的地质灾害之一。
而且危岩体大多隐蔽存在，并且突发特征明显，受地震、降雨外力影响严重，一旦发生崩塌，所产生的危害将难以预估。
所以对崩塌（危岩）地质灾害治理工作进行深入研究，有着十分重要的经济意义和社会意义。
一、项目概况该研究对象位于贵州省西北部，在学校的南面陡坡上存在着危岩带，是威胁全校师生安全和周边农作物的巨大安全隐患。
在过往的历史中，该学校的南面陡坡曾屡次发生坠落和剥落的情况，使得当地居民人心惶惶。
现如今经过地质人员的专业勘察，发现该危岩带极其不稳定，随时都有可能产生崩塌，如果不能采取有效措施进行治理，将严重威胁附近区域居民和全校师生的人身安全。
所以有关部门对该崩塌（危岩）地质进行了全面的勘查工作，希望可以通过综合治理将地质灾害的威胁降到最低，切实保证当地居民的生命财产安全不受侵犯，构建人与自然和谐相处的生态局面，推动当地经济的可持续健康发展。
二、崩塌（危岩）地质灾害勘查工作的开展（一）勘察方法与手段根据该学校南侧危岩带的具体特征和露出条件，工作人员进行了全面的前期勘察工作，收集了详细的地质资料，主要包括历史资料、地形图资料、地貌特征资料、威胁对象资料、水文气象资料等；并在勘察过程中对地质条件进行了全面测绘与计算，主要包括岩土结构特征、危岩体的大小与位置、有可能产生崩塌的规模和范围、滚石的落距等；同时设计了精准的实验，并在实验过程中具体模拟了顶部覆盖层的危岩便捷条件、变形严重的边坡以及适用性强的防护措施等。
基于Rockfall数值模拟的边坡落石防护网修复加固方案研究
基于Rockfall数值模拟的边坡落石防护网修复加固方案研究陈媛;刘然;罗常炜;孙涛;覃壮恩;侯争军;杨宝全【期刊名称】《防灾减灾工程学报》【年(卷),期】2024(44)2【摘要】某水电站尾水支洞边坡多次发生落石灾害,原被动防护网已发生局部破损,严重威胁着尾水支洞施工期和运行期的安全,需对原防护网进行修复加固。
由于山体陡峭、地貌复杂,人工调查无法确定落石源,采用高精度无人机航摄初步排查出四处可疑危险源区域,利用Rockfall软件进行落石轨迹模拟计算,通过对比分析计算成果与观测到的落石落点位置与威胁区域分布情况,反分析确定了两处落石源。
在此基础上,根据落石源的落石运动特征,复核分析了原防护能力不足的原因,发现原防护网的能级和高度不足是导致落石灾害发生的主要原因。
通过提高防护网的能级和高度,提出了原位修复和增高加固两种方案。
研究结果表明:两种方案均能有效减小落石威胁区域面积、降低落石率、改善运动特征参数。
其中增高加固方案的防护效果更加显著,落石被全部拦截,落石弹跳高度和动能的最大值分别降低了69.64%、66.02%。
对被动防护网破损部位的修复加固,综合考虑现场实际情况与落石模拟计算成果进行修复方案设计更为科学合理。
研究成果可为该工程的落石防护方案提供科学依据,为类似工程设计与落石分析提供参考。
【总页数】9页(P313-321)【作者】陈媛;刘然;罗常炜;孙涛;覃壮恩;侯争军;杨宝全【作者单位】四川大学山区河流保护与治理全国重点实验室水利水电学院;中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司;中国安能集团第三工程局有限公司;成都星景智能科技有限公司【正文语种】中文【中图分类】P642.21;TU943.2【相关文献】1.基于土质高边坡的加固方法研究与数值模拟分析2.顺层边坡稳定性影响因素及加固方案比选数值模拟研究3.基于落石运动特征分析的被动防护网设计方案研究4.基于FLAC^(3D)数值模拟的让压锚索边坡加固机理研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于CRockfall数值模拟落石崩塌运动特征
地球科学与环境工程河南科技Henan Science and Technology总第872期第1期2024年1月收稿日期：2023-06-28基金项目：2020年四川建筑职业技术学院院级课题项目“基于落石灾害威胁段边坡坡段特征优化设计研究与应用”（2020KJ05）。
作者简介：刘丹（1984—），女，硕士，工程师，研究方向：地质工程。
基于CRockfall 数值模拟落石崩塌运动特征刘 丹（四川建筑职业技术学院，四川 德阳 618000）摘 要：【目的】山区公路工程边坡落石崩塌灾害具有突发性和强致灾性特点，是工程建设及运营过程中较为常见的地质安全隐患，有必要对落石崩塌运动特征进行研究。
【方法】以西南地区某处公路边坡落石为例，在介绍落石运动分析计算算法的基础上，采用CRockfall 落石软件模拟了典型落石运动轨迹，获取了主要运动特征。
【结果】从统计最大值曲线峰值来看：落石运动动能能量、弹跳高度和速度分别约为2 000 kJ 、75 m 和53 m/s ；统计95%保证率和均值曲线规律基本一致，从曲线峰值来看：落石运动动能能量、弹跳高度和速度分别约为500 kJ 、25 m 和25 m/s 。
【结论】在典型位置利用软件数据采集器功能获取落石运动特征参数，为后期拦挡结构设计提供依据。
关键词：落石；运动特征；数值模拟；CRockfall ；崩塌中图分类号：P642.21 文献标志码：A 文章编号：1003-5168（2024）01-0100-04DOI ：10.19968/ki.hnkj.1003-5168.2024.01.020Movement Characteristics of Rockfall Collapse Based on CRockfall Numerical SimulationLIU Dan(Sichuan College of Architectural Technology,Deyang 618000,China)Abstract:[Purposes ] The slope rockfall collapse disaster of highway engineering in mountainous area hasthe characteristics of suddenness and strong catastrophability, which is a common geological safety haz⁃ard in the process of engineering construction and operation. Therefore, it is necessary to study the char⁃acteristics of rockfall collapse movement.[Methods ] Taking the rockfall of a highway slope in Southwest China as an example, based on the introduction of the analysis and calculation algorithm of rockfall mo⁃tion, the CRockfall rockfall software is used to simulate the typical rockfall trajectory and obtain the main motion characteristics. [Findings ] From the peak value of the statistical maximum curve, the kinetic en⁃ergy, bounce height and velocity of rockfall are about 2 000 kJ, 75 m and 53 m/s, respectively. The statis⁃tical 95 % guarantee rate and the mean curve are basically the same. From the peak value of the curve, the kinetic energy, bounce height and velocity of the rockfall are about 500 kJ, 25 m and 25 m/s, respec⁃tively.[Conclusions ] In the typical position, the software data collector function is used to obtain the characteristic parameters of rockfall motion, which provides the basis for the later block structure design.Keywords: rockfall; motion characteristic; numerical simulation; CRockfall; devolution0 引言危岩是具有失稳破坏征兆的岩块体，作为山区常见地质灾害类型，因分布广泛、形式复杂、危害严重等特点，已成为灾害治理难题。
基于野外调查和PFC 3D的危岩体特征分析与运动学模拟——以九寨沟某岩质边坡为例
基于野外调查和PFC 3D的危岩体特征分析与运动学模拟—
—以九寨沟某岩质边坡为例
李梦杰
【期刊名称】《甘肃水利水电技术》
【年(卷),期】2024(60)2
【摘要】“8·8”地震后,崩塌滚石灾害已成为九寨沟常见地质灾害之一。
以九寨沟某岩质边坡为例,基于工程地质勘察和无人机倾斜摄影,分析了危岩体形成机理、破
坏模式与稳定性,通过PFC 3D软件模拟了危岩体失稳后的动力过程,并提出了合理
的防治措施。
研究结果表明,崩塌主要受地形地貌、地质构造、地震和降雨控制。
其中,地震使基岩裂隙出现松动和扩张,导致稳定性降低。
数值模拟结果显示,危岩体会运动至坡脚,危及居民区;峰值运动速度分布在5.6~18.0 m/s、峰值动能分布在500~4100 kJ。
对重点治理区域内的危岩体,提出了“桩板拦石墙+锚索锚固+主动、被动防护网+钢丝绳捆固+局部清危”的治理措施。
【总页数】7页(P26-32)
【作者】李梦杰
【作者单位】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
【正文语种】中文
【中图分类】P642.21
【相关文献】
1.基于悬臂梁力学模型分析高边坡危岩体的稳定性——以四川省三清村高边坡W1危岩体为例
2.缓倾坡内层状岩质高边坡稳定性分析——以黄桷湾危岩高边坡的主斜坡为例
3.基于PFC3D和Rockfall的中武山危岩体数值模拟研究
4.基于Rockfall的危岩体危险范围预测及风险评价——以九寨沟景区悬沟危岩体为例
5.基于无人机和Rocfall的危岩落石特征分析与运动学模拟研究——以圆宝山隧道出口为例
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Rockfall数值模拟在零星高位崩塌地质灾害勘查中的应用
贵 州 地 质
Ｖｏｌ ３７ Ｎｏ ２( Ｔｏｌ １４３)２０２０
ＧＵＩＺＨＯＵ ＧＥＯＬＯＧＹ
第 ２ 期( 总第 １４３ 期)
２１４
启村一组崩塌地质灾害隐患为例ꎬ根据勘查及调查测绘ꎬ模拟剖面的选取ꎬ坡面的参数确定ꎬ运
用 Ｒｏｃｋｆａｌｌ 软件数值模拟ꎬ模拟出崩塌落石运动过程中的特征参数ꎬ掌握了崩塌落石的运动特
征ꎬ为该地质灾害防治提供了重要的参数依据ꎮ 研究结果表明ꎬＲｏｃｋｆａｌｌ 数值模拟在零星高位崩
塌地质灾害勘查中可分析出崩塌落石的主要堆积停留区、最远崩落距离和各点位的落石动能、
级陡崖带上部ꎬ距居民区水平距离 ４００
崖高差 ９０
１２０ ｍꎬ海拔
２００ ｍ ꎬ 海拔高程在 １ ３９０
６００ ｍꎬ陡
１ ５７０ ｍ
[ 收稿日期]２０１９－１１－１０ [ 修回日期]２０２０－０２－２８
[ 作者简介] 孙全福(１９８６—) ꎬ男ꎬ贵州大方人ꎬ工程师ꎬ长期从事地质灾害防治勘查、设计及相关技术服务工作ꎮ Ｅｍａｉｌ:
Ｒｏｃｋｆａｌｌ 数值模拟在零星高位崩塌地质灾害勘查中的应用
孙全福ꎬ胡才源ꎬ李小玲ꎬ张 忠ꎬ杨世林
( 贵州省地质环监测院ꎬ贵州 贵阳 ５５０００１)
[ 摘 要] 贵州省大方县小屯乡法启村一组崩塌地质灾害为一高位崩塌地质灾害隐患ꎬ崩塌方式
以零星崩落为主ꎬ威胁下部 ８３ 户 ５１０ 名居民及法启火车站安全ꎮ 本文以贵州省大方县小屯乡法
之间ꎬ两级陡崖中间为陡斜坡ꎮ 陡崖带表层岩体
结构破碎ꎬ风化强烈ꎬ节理裂隙发育ꎬ植物根劈作
用强ꎬ常发生零星掉块ꎬ威胁斜坡坡脚法启村一组
８３ 户 ５１０ 名居民及法启火车站ꎬ潜在经济损失约
新疆库尔勒铁门关崩塌危岩体稳定性研究
新疆库尔勒铁门关崩塌危岩体稳定性研究作者：***来源：《新疆地质》2023年第04期關键词：崩塌；危岩；GIS；RocFall崩塌是一种多发于山区的地质灾害，具点多面广、快速突然和随机分布特点。
在地质作用及外界作用综合影响下，崩塌运动方式包括一块或多块岩石离开原来位置，随后以坠落、滑动、滚动、弹跳等方式中的一种或多种运动形式组合[1-2]。
新疆地区崩塌地质灾害较普遍，前人进行了大量研究工作，主要集中在崩塌地质灾害发育特征及成因机制研究、崩塌稳定性分析、崩塌运动学特征研究及崩塌灾害危险性评估等方面[3-15]。
新疆库尔勒铁门关景区为国家“AAA”级风景旅游区，在旅游旺季时，景区道路车流量可达2～4辆/分钟，人流量10～20人/分钟。
景区道路位于霍拉山低中山孔雀河峡谷中，两侧山坡陡峭，岩体结构面发育，易发生崩塌落石地质灾害，威胁来往车辆和行人生命财产安全。
因此，亟需对新疆库尔勒铁门关崩塌危岩体进行稳定性分析。
1 工程概况1.1 地理位置研究区位于新疆库尔勒市天山街道双拥社区铁门关生活片区北侧，铁门关景区公主墓西侧区域，中心地理坐标东经86°11′28.83″，北纬41°49′6.44″。
研究区距库尔勒市区约9 km，有柏油道路相连接，交通十分便利。
1.2 气象水文研究区属暖温带大陆性荒漠气候，冷热差异悬殊，温度的年、月变化大，最热月与最冷月平均气温差约36 ℃，日气温变化差平均17 ℃～18 ℃。
区内年平均降水量61.26 mm，年平均蒸发量1 674.56 mm。
研究区西部为孔雀河，发源于博斯腾湖，流经焉耆盆地西南，由东向西南经铁门关峡谷，全长785 km，年平均径流量11.872 4×108 m3。
1.3 工程地质条件研究区地处霍拉山低中山区，微地貌为孔雀河下切冲蚀霍拉山形成的峡谷地貌，地貌类型分为两类，分别为构造侵蚀低中山地貌和侵蚀峡谷地貌。
区内地层主要为上元古界震旦系和第四系。
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。
危岩体崩塌灾害监测预警试验研究
. . , f e a t u r e T h e early w a r n i n g o f c o l l a p s e disaster c a n b e real i z e d b y i d e n t i f y i n g this oscillation f e a t u r e F u r t h e r m o r e th e
**(Comprehensive Institute of Geotechnical Investigation and Surveying, Ministry of Construction, Beijing 100007, China)
A b stract , R o c k c o l l a p s e h a s b e e n a h o t is s u e in t he s t u d y o f g e o l o g i c a l h a z a r d s f or m a n y y e a r s a n d it is difficult to , . p r e v e n t b e c a u s e o f its s u d d e n d i s i n t e g r a t i o n w h i c h is a se r i o u s t h r e a t e n to h u m a n life a n d p r o p e r t y s a fety T h e r o c k , c o l l a p s e is c a u s e d b y t h e d y n a m i c failure o f t h e s y s t e m instability s o it c a n b e m o r e effective to a p p l y th e d y n a m i c . , m o n i t o r i n g i n d e x in ea r l y w a r n i n g B y i n t r o d u c i n g t i m e - d o m a i n d y n a m i c m o n i t o r i n g i n d i c a t o r s t he w h o l e p r o c e s s o f r o c k . , , c o l l a p s e is m o n i t o r e d in real t i m e T h r o u g h vi b r a t i o n a m p l i t u d e kurt o s i s i n d e x a n d o t h e r i n d e x e s t he failure p r e c u r s o r . in th e d e t a c h m e n t p h a s e is a n a l y z e d A s t he ea r l y w a r n i n g m e t h o d b a s e d o n d e t a c h m e n t p r e c u r s o r r e c o g n i t i o n h a s better t i m e l i n e s s in t he early w a r n i n g o f r o c k c o l l a p s e ,it c a n realize t he e a r l y w a r n i n g o f r o c k b l o c k c o l l a p s e 55 s in a d v a n c e .*12
几种确定崩塌危岩体崩落影响范围方法的比较及应用
几种确定崩塌危岩体崩落影响范围方法的比较及应用摘要：危岩体崩落的危害丝毫不弱于泥石流，一旦爆发就会造成双重损失。
但对崩落运动的研究不够深入，无法精准判定影响范围，导致防治工作缺乏针对性。
当前市面上确定影响范围的方法有很多，只有掌握正确的使用方法，才能做到早发现、早处置。
为此，本文针对几种常用方法进行探讨，希望能给大家一些参考。
关键词：危岩体崩落；影响范围；确定方法前言在没有外力的作用下，岩体会一直保持稳定状态，很难发生崩落。
实际上，岩体长期暴露在外，既会受到自然环境的影响，人类活动也会对其造成影响。
岩体一旦失稳，就会顺坡而下，所到之处用满目疮痍来形容一点也不为过。
为了尽可能挽回损失，需要明晰崩落灾害的影响范围。
在这件事上不能全凭经验，而要善于运用科学方法，从而获得确凿证据。
因此，研究影响范围的确定方法很有必要。
一、危岩体崩落的概述随着时代的发展，科学技术日新月异，促进地质学的高质量发展。
发展是多方面的，比如对滑坡破坏机理有了更深入的认识，这要得益于学者对研究方法进行改进。
目前，常用的方法有很多，如模糊法、灰度法等。
之所以能取得这样的成绩，不仅归功于研究人员的专业性提升，还与Rockfall等软件发展有着直接关系。
产业化和规范化是危岩体崩落灾害研究的发展方向，依靠自觉不如依靠规范。
经过长期努力，有关滑坡的规范越来越多，也越来越完善。
对滑坡的研究要早于危岩体崩落，究其原因，一是滑坡发生概率大，只有研究透彻，才能降低影响，二是崩落多发生于地形切割强烈、边坡陡峭，沟谷深邃的地区，研究条件较为恶劣，并且事前没有太多征兆，突发性较强。
虽然说困难摆在那里，但依然有人勇于向前。
学者们主要关注成因、机理、分类等内容，少有涉及影响范围确定方法。
对以往研究成果进行分析，归纳出三种常用且有效的方法，分别是计算弹跳距离、建立物理模型、应用Rocfall软件。
二、确认影响范围的方法（一）计算弹跳距离危岩体崩落的主要特征有三个，一是危岩体体积，二是崩落速度，三是弹跳距离[1]。
南崇铁路危岩落石特征及整治措施研究
南崇铁路危岩落石特征及整治措施研究作者：***来源：《西部交通科技》2023年第08期摘要：為有效整治南崇铁路危岩落石灾害，文章提出了整治思路及原则，通过与运营管养部门开展联合动态、分批次分阶段现场勘查，获得准确翔实的形地貌等情况后，最终确定采用清除危石、加固危石、设置及接长明棚洞、设置拦截和引导危石的柔性或刚性防护等综合整治措施。
应用实践结果表明，该措施有效降低了危岩落石风险，可为类似地质条件的铁路危岩落石整治提供借鉴。
关键词：南崇铁路；危岩落石；整治；措施研究中图分类号：U216.41+5A5718340引言高速铁路为线性工程，其跨越区域大、穿越地貌、地质单元多样，工程建设复杂［1］。
广西山区铁路工程区域通常边坡陡峭、岩体破碎、竖向节理发育、植被覆盖较少，勘察人员到达困难而使界定危岩落石的难度大，准确度及精确度受到影响，以致于建设阶段防护措施的选择不合理。
为减少危岩落石对铁路施工及运营安全的威胁，本文依托新建南宁至崇左铁路（以下简称南崇铁路），针对具体地段地形地貌特征及危岩落石发育特点，采取有效的综合整治措施，从而达到减灾目的。
1工程概况1.1项目简介南崇铁路是南宁至凭祥城际铁路的重要组成部分，是我国通向东盟国家的国际通道，是广西壮族自治区全额投资建设的第一条高速铁路。
项目于2018年12月全面开工，2022年12月开通运营。
正线全长119.3km，设计速度为250km/h。
1.2项目地质简况及危岩特征南崇铁路位于广西西南部，线路经过区间分别属于南宁盆地及剥蚀低山丘陵地貌、溶蚀平原地貌、剥蚀丘陵地貌、溶蚀孤峰平原地貌，高程在70～300m。
全线碳酸盐岩地段长82km，占线路总长的69%，沿线主要是弱风化灰岩、白云岩，竖向节理发育，坡面陡峻且表面植被稀疏，危岩呈张开状态广泛分布，坡脚多落石，对线路主要造成危岩落石的危害为不稳定孤石顺坡滚落、滑落［2］。
局部路段陡崖坡面多为临空危岩、表面岩体受多组结构面切割成块体状，易大范围塌落危石而危及线路。
基于ＲｏｃＰｒｏ３Ｄ_的特高位危岩体灾变特征及运动规律分析
总第３２１期交 通 科 技ＳｅｒｉａｌＮｏ．３２１ ２０２３第６期ＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＮｏ．６Ｄｅｃ．２０２３ＤＯＩ１０．３９６３／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１ ７５７０．２０２３．０６．０１７收稿日期：２０２３ ０７ １３第一作者：张玉广（１９８９－），男，硕士，高级工程师。
基于ＲｏｃＰｒｏ３Ｄ的特高位危岩体灾变特征及运动规律分析张玉广 杨远翔 彭小勇 张国发 吁 燃（贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司 贵阳 ５５００８１）摘 要 危岩崩塌已成为我国山区三大地质灾害之一，具有突发性强、预测难度大及冲击破坏性大等特点。
文中通过对四平隧道上方危岩分布情况和形态特征现场调查，结合精测地形和ＲｏｃＰｒｏ３Ｄ三维数值模拟，分析３个危岩带崩塌块石的堆积位置、落石运动轨迹及影响范围，得出合理的拦挡措施设置位置。
结果表明，研究区特高位危岩体主要以悬臂拉裂倾倒式、错断坠落式及压裂倾倒式３种失稳模式发生崩塌破坏；在雨水侵蚀和风化作用下，危岩带底部岩体压裂或岩腔内侧扩展，卸荷裂隙竖向延伸扩展，逐渐形成独立塔柱状危岩和壁挂式危岩；危岩拦挡设置可根据落石轨迹与弹跳高度、运动速度、冲击能量关系进行设置。
关键词 特高位危岩体 ＲｏｃＰｒｏ３Ｄ 灾变特征 运动规律中图分类号 Ｕ４５７ 危岩体是指斜坡上受多组结构面切割，临空条件好，在重力、振动等作用下与母岩逐渐脱离，发生倾倒式、滑移式和错断式崩塌的岩体。
危岩崩塌已然成为我国山区三大地质灾害之一［１］。
危岩体具有突发性强、预测难度大，以及冲击破坏性大等特点，对居民、过往人员及车辆、建筑物等生命财产安全造成严重威胁［２ ３］。
现阶段危岩体的研究主要集中在４个方面：危岩形成机制、危岩稳定性计算方法与评价体系、危岩稳定性监测，以及危岩治理设计［４］。
周俊等［５］应用激光扫描技术，构建基于现场地形地质条件的三维崩塌模型，通过ＲｏｃＰｒｏ３Ｄ软件实现崩塌落石运动过程的数值模拟研究，得出危岩分布及崩落轨迹。
危岩崩塌启动机制离心模型试验研究
危岩崩塌启动机制离心模型试验研究贺凯;李滨;冯振【摘要】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.%The collapse of large unstable rockmass fails suddenly with a short initial failure process.Therefore,it is different to make in-situ observation and obtain valid data timely.As a result,a centrifuge model test is introduced.In this paper the unstable rockmass at the Zengziyan cliff is taken as a case,and the collapse mechanism for this tower-shaped unstable rockmass is examined.The key influencing factors are analyzedquantitatively.Centrifugal acceleration of the Zengziyan model is 73g at failure moment when the compressive strength of the bottom zone of the unstable rockmass model is 60 kPa.The centrifugal acceleration is just 18g at the failure moment when the compressive strength of bottom zone isreduced to 40 kPa.The strength of the bottom zone can control the whole stability of the unstable rockmass,which is proved with the contrast tests.The failure mode of the middle and upper part of the high-steep rockmass model is different from the original one,and the reason is that the exogenic action is introduced due to the test factors.The other reason is the model material without considering joints and tensile strength.The results show that the collapse mode of the unstable rockmass like Zengziyan is controlled by the rockmass strength at the bottom and the properties of the overlying rockmass.These results provide experimental basis and data support for the failure mechanism of this kind of unstable rockmass,and they are also an important reference for collapse mechanism research.【期刊名称】《水文地质工程地质》【年(卷),期】2018(045)001【总页数】6页(P131-136)【关键词】离心模型;高陡岩体;崩塌模式;压裂溃屈;初始失稳过程【作者】贺凯;李滨;冯振【作者单位】中国地质科学院地质力学研究所,北京 100081;国土资源部新构造运动与地质灾害重点实验室,北京 100081;中国地质科学院地质力学研究所,北京100081;国土资源部新构造运动与地质灾害重点实验室,北京 100081;中国地质科学院地质力学研究所,北京 100081;国土资源部新构造运动与地质灾害重点实验室,北京 100081【正文语种】中文受地质环境条件与新构造运动影响，我国西南山区大型岩质崩塌灾害多发，致灾岩体种类多样并分布广泛[1～3]。
崩塌落石被动防护的实用工程计算
崩塌落石被动防护的实用工程计算梁璋彬;张文丽【摘要】In light of collapses and falling stone problems, such as complicated movement characters, many influential factors and difficult passive protection calculation, through large engineering practice test, it proves the advantages of experience formula calculation method including strong outline, simple parameter and safe and effective etc. As a result, it achieves good practical effect.%针对崩塌落石运动特征表现复杂、影响因子众多、被动防护计算存在困难等问题，通过大量工程实践检验，证明经验公式计算法具有概括性强、参数简单、安全有效等优点，达到了良好的实用效果。
【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2011(037)033【总页数】2页(P79-80)【关键词】崩塌落石;防护计算;运动特征【作者】梁璋彬;张文丽【作者单位】福州海峡职业技术学院建筑工程系,福建福州350001;福州海峡职业技术学院管理系,福建福州350001【正文语种】中文【中图分类】TU751.60 引言随着工程建设的发展，崩塌落石已成为仅次于边坡稳定的研究课题。
其发育地区广泛分布于云南、四川、贵州、西藏、福建等地的山区地带，尤以西南地区较为多见。
近年来，以瑞士Geobrugg公司的SNS柔性防护系统为代表的主被动防护措施，尤其是被动防护系统，以其抗冲击能力强、安装简便等特点在欧美国家已经得到了广泛的应用，并在国内逐步推广，广泛运用于水电、公路、铁路、矿山工程中[1]。
基于倾倒破坏模式的典型危岩崩塌破坏过程及机理分析
DOI：10.15913/ki.kjycx.2024.04.006基于倾倒破坏模式的典型危岩崩塌破坏过程及机理分析贲琰棋1，2，周迎3，易武1，2，白炜琦4，陈陆军1，2（1.三峡大学湖北长江三峡滑坡国家野外科学观测研究站，湖北宜昌443002；2.三峡大学土木与建筑学院，湖北宜昌443002；3.湖北省地质局第五地质大队，湖北鄂州436000；4.中冶南方武汉钢铁设计研究院有限公司，湖北武汉430080）摘要：兴山县古夫镇古洞村是县内危岩崩塌事件高发区域，区内斜坡坡面发育多处危岩体，严重威胁当地居民的生命财产安全。
以古洞村凹屋岩危岩崩塌为例，通过对野外现场的调查和资料的整理，详细分析了研究区内危岩体的孕灾环境和分布情况，并选取典型危岩体，开展倾倒破坏模式下的危岩崩塌运动过程和机理研究，为区内同类型灾害的防治提供理论支撑。
结果表明，受研究区特殊地质背景和斜坡结构的影响，区内危岩以倾倒式变形破坏为主；基于危岩体初始运动状态和受力特征，倾倒式破坏一般分为4个演变阶段；危岩崩塌破坏的因素众多，各因素并非独立存在，而是在相互作用下导致危岩最终发生失稳破坏。
关键词：危岩崩塌；倾倒式破坏；变形破坏过程；机理中图分类号：P642.2 文献标志码：A 文章编号：2095-6835（2024）04-0027-04山区公路、水利设施的修建在为提升当地经济作出贡献的同时，也造成了一些潜在的地灾隐患。
山区危岩崩塌灾害频繁发生，严重影响人类日常活动和生命安全，造成了大量的经济损失。
因此，开展危岩崩塌体的变形破坏模式及机理的研究势在必行，不仅具有广泛的理论意义，同时可提升崩塌灾害工程防治措施的科学性和有效性。
危岩崩塌破坏机理的研究主要可分为危岩体破坏模式分类和失稳破坏过程成因。
王保山和王刚（2018）[1]以乌鲁木齐石人子沟水库道路山体崩塌为研究对象，对斜坡坡面危岩体进行稳定性分析，得出大部分危岩崩塌体的潜在失稳模式为不利结构面组合的楔形体滑动破坏的结论；汪庆一（2018）[2]结合猴山水库基本情况，对其左岸崩塌变形破坏特征进行分析，采用DDA 数值模拟方法研究该崩塌变形破坏模式；黄肖萍等（2023）[3]以重庆市万州区铁峰乡的区域范围内崩塌体为研究对象，考虑岩体结构面组合状态下的区域崩塌灾害易发性程度；肖胶等（2022）[4]对贵州某“上硬下软”地层结构的水库崩塌稳定性进行了研究；周平等（2020）[5]对云南某油库边坡的危岩体稳定性特征进行分析，研究其发育规律、成因机理，对灾害发展变化趋势及危害性进行预测研究；刘冀昆等（2023）[6]对S-SARⅡ技术的崩塌临灾应急监测进行了详细描述；胡厚田（1989）[7]以万州地区高切坡崩塌为例，从力学机制角度提出新的崩塌分类方法。
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WESTERN RESOURCES 基础地质2()19年第三期危岩崩塌运动分析及Rockfall 数值模拟分析比较研究
颜文雄
广东有色工程勘察设计院广州510080
摘要：边坡危岩崩塌是一种危害性极大的地质灾害，本文通过落石的运动轨迹，根据牛顿运动定律和能量 守恒定律，分析总结了落石的运动速度及落石的撞击能量，最后再利用rockfell 软件进行计算比较，为边坡防护提 供科学合理的防护形式。
关键词：危岩崩塌；落石；运动轨迹；运动模型；rockfeU;数值模拟Research on Rockfall motion analysis and Rockfall numerical
simulation analysis
Abstract ： The dangerous rock falling of side slope is a type of geological disaster w 让h great damage. This paper on the basis of Newton's law of motion and the law of conservation of energy analyzes and summarizes the speed of filling rock and the impact energy of falling rock by the track of falling rock. Finally, We use the rockfall software to calculate and compare, which provides scientific and reasonable protection form for slope protection.
Keywords ： Dangerous rock collapse; Rock fMl; motion trail; Motion model; numerical simulation 1. 前言边坡危岩崩塌是一种危害性极大的地质灾害，其形成 条件及影响因素也比较多，包括地形地貌条件、气候条件、
水文地质条件及人工活动等。
危岩体发生崩塌后向坡脚滚 落,对坡下建筑物、市政道路、行人居民等造成危害,其潜在 经济损失不可估量。
对落石的运动特征、破坏模式以及对
落石破坏的防护，国内外许多学者都做了不少研究,包括现
场试验、数学分析、计算机模拟等等，其中20世纪90年代瑞 士布鲁克公司研究开发的rockfall 软件应用较为广泛。
本文 通过落石的运动轨迹,根据牛顿运动定律和能量守恒定律, 分析总结了落石的运动速度，水平运动距离,及落石的撞击 能量,最后再利用rockfall 软件进行计算比较,为边坡防护提
供科学合理的防护形式。
2. 崩塌落石运动模型及计算广州番禺某花岗片麻岩岩石边坡为多级边坡,最底下
一级边坡坡高约18m,坡率1:().5,坡顶落石质量约1500kg,
落石到达该级边坡坡率变化处的速度为％ = 4m/s ,=0m/s ,由此建立落石的运动轨迹如图1 o 危岩崩塌的被动防护治理设计.往往需要知道落石的
运动速度、撞击能量等参数。
根据落石运动轨迹和牛顿运 动定律，可推导出落石在碰撞点B 的坐标(x B , % )为2(”； tan0% B =------------—
< ,,g 、 ①，在B 点碰撞前的入射速度为2(化 tan0_q ”J “
y B =--------------tan0/②，根据①式计算得B 点坐标(6.53,
杷 *2gh 13.06) ,B 点入射速度”妇= 4.0m/s , % = 16.0m/s 。
落石在坡面碰撞后发生能量损失，碰撞后落石速度减
小，目前多采用恢复系数表示，即R ” =岂，尺=2 ,其中尺,”” ”，
为法向恢复系数，尺为切向恢复系数，V 为碰撞前入射速
度，"为碰撞后速度，将速度按矢量进行分解，可推导碰撞
前后速度关系如下：
cos /3 -③
cos /35 = R ”v x sin0— 匕 cos0]sin0 + R t v x cos 0 + q , sin0=R,v x cos/3 + v y sinjBjsinjS-
v x sin0-y cos /3作者简介：颜文雄(1985-),男，广东汕头人，本科生，广东有色工程勘察设计院工程师。
068/
RESOURCES
2019年第三期基础地质WESTERN RESOURCES
落石的总动能包括平动能和转动能，即E^Er+E,.
根据前人经验E=1,2E t=0.6mv2，即£^=0.6^(^+^)④。
对基岩面恢复系数可取值«…=0.35,尺=0.85.根据③、④
计算得=5.0m/s,v B)=5.0m./s，落石到达地面时的总能量
E/E/E培=243kJ o
3.运用rockfall软件模拟计算
Rockfall数值模拟计算中考虑了落石的的初始运动方
式、岩块密度大小及坡面形态、粗糙程度、摩擦系数、阻尼系
数等方面因素，同时也做了若干假设,如坡面是折线组成，落
石为质量均匀的弹性球体，不考虑运动过程中的空气作用及
落石间的相互作用，碰撞过程中落石一直保持完整状态等。
同样以一质量为1500kg的落石从坡高18m处滚落，
v0=4m/s，恢复系数取值7?”=0.35,尺=0.85，坡面摩擦角取
30°。
由rockfall软件计算得出的落石的能力分布情况如图2。
Total Kinetic
Energy Envelope
5 A 2 . I M
LU 用轨.g x -5300000
200000
100000
0102
Location[m]
图2
由图可知在水平距离x=9m处(即坡脚处)落石的撞击
能达到最大值210kJ,与以上计算结果相近。
由此,设计时
可根据《铁路沿线斜坡柔性安全防护网》(TB<T3089_2004)
选用RX-025型号被动防护网(拦截撞击能250kJ),同样可
由mckfall软件计算得落石在坡脚弹跳高度最大为1.2m,被
动防护网高度可选择1.5m。
4.结语
(1)落石的运动轨迹模型的建立是以牛顿运动定律和
能量守恒定律为基础理论，据此可推导出落石的运动方程
及撞击能等公式。
(2)通过落石的运动轨迹建立的模型计算与rockfall软
件计算进行分析比较.两者得到的结果相近,根据相关规范
可得本工中的工程可采用RX-025型号被动防护网防护。
(3)本文通过对落石运动基础理论的推导、应用软件的
展示，并对比分析了两者的计算结果,为危岩崩塌类的工程
设计提供理论依据和设计参考。
参考文献：
[1]徐世强，折学森，王思长.高速公路坡面滚石自由飞落分析模型
交通运输工程学报，2011⑵:14-17.
[2]阳友奎.坡面地质灾害柔性防护的理论与实践[M].科学出版社,
2005.
[3]贾振华，张永，傅静雯.危岩崩塌运动轨迹特征的Rockfidl数值模
拟研究[J].科技广场，2011(8):228-230.
[4]株梅，贺咏梅，孙法林等.铁路沿线斜坡柔性安全防护网[S].北京:
中国铁道出版社,2004.
(上接67页)水层富水情况，瞬变电磁物探底板探测90m,从视电阻率等值线分布规律可以看出，钻孔对应30m~70m段位置底板深部电阻率值分布均匀，无低阻异常区域,底板石炭系、奥陶系石灰岩含水层富水性较弱。
0102030«506070K901®110ffl他1«
图312辅助下山垂直向下探测等视电阻率图
6.结论
对4601钻孔的探测采取了物探和钻探相结合的探测方式,探测覆盖面积均较大，对钻孔附近含水层的富水性进行了全面的探测，结果显示钻孔附近煤层顶底板含水层富水性均较弱，在钻孔超前探测过程中，已进行注浆封堵,不存在奥陶系中统马家沟组灰岩岩溶含水层水及太原组上段灰岩岩溶含水层水被钻孔导通发生突水事故的危险性，二叠系山西组砂岩水可能顺封闭不良钻孔进入工作面，但该含水层富水性较弱，对生产影响不大，可以安全回采。
参考文献：
[1]任金武.煤矿封闭不良钻孔评价与综合处理技术山.能源与节能,
2014(7):140-142.
[2]刘德民，尹尚先，连会青.封闭不良钻孔导水危险性定量评价研
究[J].煤炭工程，2014,46(04):119-121+125.
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