碳酸盐岩地区危岩成因机制与变形破坏特征

通过对重庆市武隆县铁矿乡大佛岩危岩地质背景、基本特征的分析,归结出碳酸盐岩地区危岩的形成机制和变形破坏特征.分析表明:此类危岩大多为高位大型危岩,降雨、风化、溶蚀作用是危岩形成的重要外部条件,其结构特征决定其破坏模式,强降雨是其发生崩塌的关键因素,同时地震也可以在瞬间诱发危岩的崩塌、破坏.危岩带存在顺层滑塌的危险,比危岩单体有更强的破坏性,影响规模更大,危害范围更广.此类危岩在广大的碳酸盐岩分布区,特别是西南地区的城市规划或工程建设中具有较强的代表性,对此类危岩的成因机制和变形破坏特征的研究可以为预防、治理此类危岩灾害提供地质依据.     

危岩崩塌灾害研究现状与趋势

危岩崩塌是一种全球性泛生型山地灾害,传统地质灾害的3个组成部分之一,严重威胁着山区公路交通运输安全、城镇居民生命财产安全和矿山生产安全。通过对国内外研究文献的查阅分析并结合作者多年在三峡库区的研究实践,将危岩崩塌灾害的研究现状概化为危岩破坏机理与地貌演化、崩塌落石运动特性、危岩崩塌灾害防治技术等3方面,系统梳理了每个方面的研究情况,发现国内外学者多年来一直聚焦崩塌落石运动特性研究,目前逐渐重视对崩塌灾害发生前危岩破坏机理的研究,危岩崩塌灾害治理技术研发问题也得到部分学者的关注。指出了危岩崩塌灾害进一步研究应予以关注的3个科学问题,即危岩破坏的断裂力学表达、危岩解体力学过程和崩塌灾害应急安全警报。研究成果对于推动危岩崩塌灾害减灾理论与减灾技术研究有积极意义。
     

玉印山危岩带稳定性评价及其加固措施

玉印山危岩是一个典型的形成条件复杂、类型多样、地理位置特殊、危害比较大的危岩带。针对这种危岩个数多,成因复杂,四面临空的危岩体,采取分类调查评价方法,对各个危岩块体进行分析、计算,根据每一个危岩块体的具体情况,分别采用了清危、补缝、支顶、挑梁、锚杆、锚索、被动网等方法或各种方法组合的措施对危岩进行加固处治,效果良好。     

桂林市某山危岩形成机制分析及稳定性评价

危岩是桂林市主要的地质灾害之一,区内降水丰沛,边坡坡度大,地形临空条件好,根劈作用较强,为危岩的发育提供了便利的条件。系统地研究了该区地层岩性、地形地貌、危岩特征、破坏模式及形成机理,最终对危岩的稳定性进行定性定量分析。结果表明:该区危岩欠稳定,有滑移和崩塌的可能。     

静态爆破技术在危岩地质灾害应急抢险治理中的应用

需排除的危岩大都位于居民区、构筑物及道路等场地附近,受场地限制,危岩排除较困难。静态爆破对场地要求不高,而且施工费用不高,可广泛应用于危岩的排除。文章结合工程实际,对静态爆破排除危岩的设计、应用进行了分析阐述。     

汶川县城区某危岩体基本特征及稳定性分析评价

在研究危岩所处的区域环境地质条件和危岩失稳诱发基础上,分析了危岩卸荷带的特征和各危岩单体的结构特征。采用赤平投影法和极限平衡法对该区2个代表性的危岩单体进行定性分析和定量评价。经分析,在暴雨和地震工况下均处于欠稳定或不稳定状态,并根据危岩单体的具体特征,提出了裂缝填埋、削方减载和清表喷锚的治理措施。     

桂林翻山危岩稳定性评价的离散元分析

危岩崩塌是一种常见的山区地质灾害,由于失稳机制极其复杂且难以预测,给灾害防治造成了极大困难。为了对桂林翻山危岩进行防护治理,基于离散元模拟法(3DEC)分析了桂林翻山Ⅱ区内危岩的发育特征和破坏情况,选取滑移式危岩和坠落式危岩为目标岩体,对目标岩体在重力和降雨作用下的破坏过程进行模拟并对模拟结果进行分析,结果表明：对岩块体积小的危岩采用静态爆破的方法进行清理,对于体积较大的危岩选用锚杆支护的方法进行加固。     

危岩崩塌灾害物理演进理论框架与灾害爆发时间

【目的】构建危岩崩塌灾害物理演进理论框架，分析崩塌灾害爆发时间以进一步推进危岩崩塌减灾基础理论研究。【方法】基于危岩崩塌减灾科学问题的前期研究，遵循地貌过程发育理念及危岩周期荷载，并通过典型危岩崩塌事件爆发时间统计分析，探索危岩崩塌灾害物理演进基础理论研究新方向。【结果】1) 构建了危岩崩塌灾害物理演进理论框架，即危岩聚集体地质成因机制、危岩荷载计算理论、危岩破坏断裂力学、危岩破坏激振理论和危岩破坏起崩动力学。2) 分析结果显示约70%的危岩崩塌灾害事件爆发在夜间尤其是凌晨；危岩崩塌灾害爆发与雨季没有明显关联性，在雨季爆发的灾害事件仅占总数的56%。3) 地月固体引潮力可增强倾覆点在危岩体重心外侧的第1类倾倒式危岩的稳定性，天然状态下稳定系数可提高6.21%～11.03%，对倾覆点在危岩体重心内侧的第2类倾倒式危岩的稳定性有显著劣化作用，天然状态下稳定系数降低幅度可达到10.33%～21.52%。【结论】研究结果为进一步开展危岩崩塌灾害减灾基础理论研究指明了方向，并有助于提升灾害监测预警水平，也为深入开展地月日固体引潮力和昼夜温差冻胀力两种危岩周期荷载作用下危岩破坏机制的研究提供了科学借鉴。     

三峡库区岩溶景区危岩破坏模式及稳定性——以重庆天生三桥深秀洞陡崖危岩为例

天生三桥景区深秀洞陡崖存在16处危岩,严重威胁到深秀洞下方水幕电梯和两侧栈道工程的安全。通过现场勘测和理论分析的方法,研究了危岩基本特征和破坏模式,进一步采用定性与定量相结合的方法对危岩稳定性进行综合评价。研究结果表明:天生三桥景区深秀洞陡崖危岩发育,其形态多样、规模不等,破坏后影响范围大、后果严重;危岩破坏模式主要表现为滑移式、倾倒式和坠落式三种;采用RMR法对陡崖岩体稳定性进行评价,陡崖岩体属于Ⅳ级,岩体质量为差岩体;采用赤平投影分析对陡崖岩体稳定性进行评价,岩体受结构面切割严重,裂隙L1、L4和多组组合交线为不稳定结构;对危岩稳定性进行定量评价,计算出危岩介于稳定与欠稳定状态之间,但在暴雨工况下,危岩大多处于欠稳定状态。研究成果可为后期危岩防治提供一定的科学依据和理论支撑。     

简述某危岩点治理方案

简述某危岩点的工程概况、设计依据,为了清除危岩对当地村民的威胁,采取了清除作为施工方法,并且就清除危岩的施工工艺做了详细的讲解。     

望霞危岩破坏模式及其力学解译

【目的】位于巫峡长江左岸的望霞危岩是长江三峡地区代表性板状危岩,对它破坏机制的研究,是揭示三峡地区边坡地貌演化的突破口,也是巫峡长江航道地质减灾的着力点。【方法】采用现场地质勘察、能量原理和突变理论方法,研究望霞危岩破坏模式并对它进行力学解译。【结果】望霞危岩呈板状,由硅质灰岩和泥质灰岩组成;危岩体后部主控结构面贯通段为串珠状溶蚀漏斗,充填大量松散土体,主控结构面锁固段上段为硬质灰岩、下段为软质泥页岩,引入水致弱化函数提出了主控结构面锁固段灰岩和泥页岩的本构模型;构建了望霞危岩力学模型;构建了座滑破坏模式危岩瞬时破坏平均速度的计算方法,据此得到望霞危岩破坏瞬间的平均速度为2.62m·s-1,推知危岩破坏瞬间危岩体底部的瞬时速度约为5.21m·s-1。【结论】望霞危岩的破坏模式属于座滑破坏,危岩瞬时破坏持续时间约2.3s,与实情吻合良好。研究成果可为分析三峡两岸危岩破坏问题提供重要参考借鉴。
     

恩施清管站危岩稳定性及其影响评价

为了弄清楚滑塌式危岩的作用范围,在危岩防治之前应该对危岩的稳定性及其影响范围做出评价,利用危岩体发育的力学机理,选择恩施清管站危岩,根据其发育特征采用平面滑动模型对其进行分析及稳定性计算,发现危岩处于欠稳定状态,并进行了危险性评价,提出了挡墙和锚固为主的2种危岩防治方案.该方法采用平面滑动模型简化了作用在危岩体上的荷载,对于危岩的剪切滑移的研究有着重大的帮助,同时为危岩体的治理实施提供了科学依据.     

危岩楔形块体变形破坏机理研究

本文从影响危岩楔形块体发育的因素着手，首先应用静力解析法、赤平极射投影法分析某危岩楔形块体在重力、地震力和裂隙水压力作用下的动力稳定性，然后再应用FLAC3D对此危岩楔形块体变形破坏机理分析，通过分析得出如下结论：1、危岩楔形块体变形最大出现在危岩楔形块体和岩质边坡接触面附近；2、危岩楔形块体发生破坏的位置也是危岩楔形块体变形最大的位置；3、如果危岩楔形块体发生变形失稳一定沿着危岩楔形块体和岩质边坡接触面发生。静力解析法（定量）、赤平极射法（定性）和数值模拟法三种模拟方法有机结合在一起，从而有效的明确危岩楔形块体体的变形破坏机理。     

望霞危岩破坏模式及其力学解译

【目的】位于巫峡长江左岸的望霞危岩是长江三峡地区代表性板状危岩,对它破坏机制的研究,是揭示三峡地区边坡地貌演化的突破口,也是巫峡长江航道地质减灾的着力点。【方法】采用现场地质勘察、能量原理和突变理论方法,研究望霞危岩破坏模式并对它进行力学解译。【结果】望霞危岩呈板状,由硅质灰岩和泥质灰岩组成;危岩体后部主控结构面贯通段为串珠状溶蚀漏斗,充填大量松散土体,主控结构面锁固段上段为硬质灰岩、下段为软质泥页岩,引入水致弱化函数提出了主控结构面锁固段灰岩和泥页岩的本构模型;构建了望霞危岩力学模型;构建了座滑破坏模式危岩瞬时破坏平均速度的计算方法,据此得到望霞危岩破坏瞬间的平均速度为2.62m·s-1,推知危岩破坏瞬间危岩体底部的瞬时速度约为5.21m·s-1。【结论】望霞危岩的破坏模式属于座滑破坏,危岩瞬时破坏持续时间约2.3s,与实情吻合良好。研究成果可为分析三峡两岸危岩破坏问题提供重要参考借鉴。     

中巴公路陡崖块状危岩群体崩塌前兆特征

为把握中巴公路边常见的陡崖块状危岩群体特征,通过对原有的振动台进行适当的改装,开展了地震作用下陡崖块状危岩破坏模型试验研究,以模型试验重点研究陡崖块状危岩节理倾角、危岩块度、危岩群体高度及地震强度等因素对破坏的影响。结果表明:节理倾角越大,危岩体越不稳,90°特殊垂直节理倾角表现得非常脆弱不稳,崩塌一般发生在危岩体1/3高度之上,之下几乎不发生崩塌;节理倾倒角从90°减到70°时使群体破坏模式从群体崩塌转为群体滑动破坏模式,更像是岩质边坡滑动加滚动破坏。可见以上因素对该区域危岩体崩塌起决定性作用并且具有一定的规律性前兆。     

拉剪倾倒型危岩失稳影响因素研究

运用断裂力学分析危岩中的倾倒变形破坏,基于岩石拉剪断裂试验,研究裂纹在载荷作用下起裂、扩展规律,探索断裂过程中裂纹的扩展行为,并探讨裂纹长度、宽度、倾角与荷载位置对危岩失稳模式与稳定性的影响。以重庆万州太白岩危岩为例,利用有限元软件ANSYS计算不同裂纹条件下裂纹尖端的应力状态,并讨论其与联合断裂应力强度因子的关系,模拟裂纹扩展的动态过程。结果表明,拉剪倾倒型危岩在受力破坏过程中,裂纹尖端出现拉应力集中,危岩的开裂从张拉破坏开始,下部出现压剪破坏,危岩稳定性的影响因子敏感性从大到小依次为:荷载位置、裂纹长度、裂纹倾角、裂纹宽度。     

三峡库区危岩群发性机理与防治——以万州太自岩为例

以太白岩危岩为例,研究获得了群发性危岩的形成条件,即泥岩和砂岩交互成层组合、陡峻的地形及高强度的降雨;揭示了危岩群发性机理演绎过程,包括从陡崖底部逐渐向崖顶演化的微观链和从临空面向山体内部演化的宏观链,陡崖砂岩底部的岩腔是危岩群发性机理的起搏器,宏观链中位于陡崖顶部的危岩块受到裂隙水压力作用易于破坏;针对单个危岩体,提出了2种荷载组合,基于极限平衡理论建立了危岩稳定性分析方法;基于危岩群发性机理,研发了危岩支撑一锚固联合治理技术和锚钉一锚杆（索）联合治理技术两类核心技术。     

重庆市三峡库区地质灾害长寿区凤城危岩发育特征及治理措施

风城危岩地形复杂,由于受地层岩性、地质构造、地震及雨水作用,2000年以来,该危岩带不时出现崩塌、掉块、落石迹象.为防止危岩发生大规模的崩塌变形破坏,威胁人民生命财产安全.文章对凤城危岩发育特征及形成机制进行系统分析和定性评价,得出了危岩体处于基本稳定～欠稳定状态.提出了采取以锚固、支撑为主要措施,并辅以排水工程、封闭凹腔、局部清危及配合长期监测进行综合治理方案.     

渝黔铁路危岩落石防护研究设计

渝黔线多处分布有高陡边坡危岩及崩塌落石问题,对铁路施工、运营带来较大安全风险。本次研究设计专门对危岩落石建立了独立的一套评价体系,把定性评价转化为定量评价,并根据评价结果及计算数据选取最合适的防治措施,以达到消除或降低边坡危岩灾害的目的。     

危岩稳定性断裂力学计算方法

危岩是山区主要地质灾害,危岩破坏的本质是主控结构面在荷载作用下的断裂扩展.将主控结构面类比为宏观裂纹,运用断裂力学方法建立了主控结构面尖端断裂扩展方向岩石的联合断裂强度因子计算方法,其为第一类断裂强度因子和第二类断裂强度因子的函数,并结合危岩的断裂韧度,建立了危岩稳定性计算方法.进一步把滑塌式危岩、坠落式危岩和倾倒式危岩的破坏机理统一为压剪断裂及拉剪断裂.据此建立了第一类和第二类断裂强度因子的计算方法.实例分析表明,计算方法显示的危岩稳定状态更为客观、敏感.