危岩研究现状及趋势综述
第２２卷
Ｖ０１．２２ 第３期
Ｎｏ．３ 重庆交通学院学报 ｊ ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＣＨＯＮＧＱＩＮＧ ＪＩＡＯＴＯＮＧ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ ２００３年９月
Ｓｅｐ．，２００３
危岩研究现状及趋势综述
陈洪凯， 王 蓉， 唐红梅
（重庆交通学院岩土工程研究所，重庆４ｏｏｏ７４）
摘要：ｆｄ岩是山丘地区陡高边坡主要的地质灾害类型之一，多组岩体结构面相互组合构成稳定性较差的岩体称
为危岩体，危岩体失稳、运动即为崩塌．笔者基于对国内外大量危岩研究资料的分析，将其研究现状概化为危岩
失稳模式、危岩稳定性计算方法及危岩锚固计算方法等三个方面，据此对危岩研究的发展趋势进行探讨．
关键词：危岩；研究现状；趋势；综述
中图分类号：Ｐ６４２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１—７１６ｘ（２００Ｂ）０３—００１８—０５
危岩（Ｄａｎｇｅｒｏｕｓ Ｒｏｃｋ）是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．危岩体一般
存在于高陡边坡及陡崖上，其失稳、运动而形成崩
塌，是山丘地区常见的地质灾害类型之一．软硬相问
的地层组合是形成危岩的主要地层组合特征，陡峻
的地形是危岩发育的地貌特征，大量存在的岩体结
构面是危岩发育的地质构造特征，裂隙水及地震等
是危岩发育的动力因子ｕ－２Ｊ．
我国是一个地质灾害频繁发育的国家，滑坡、泥
石流及危岩崩塌是三大主要地质灾害类型，集中分
布在ｌ５个地区（灾害多发区），累计１７３万平方公
里，占全国国土总面积的１８％ Ｊ．横断山区、三峡库
区、天山山区、云贵高原周边地区等是危岩集中分布
的地区．如位于三峡库区腹部的重庆市万州城区的
太白岩存在危岩体２００余个、天生城３００余个，单个
体积小的ｌｍ３左右、大的可及８０００ｍ３，直接经济损
失数亿元…１．危岩体孕发过程具有渐进性、失稳过程
具有突变性，因此，潜在威胁严重，直接威胁到危岩
体前方的居民、公路、铁路、航道及其相应的建（构）
筑物的安全与营运．
自２ｏ世纪中期以来，铁路部门对铁路沿线的危
岩给予了高度重视，在危岩的特性、发育环境、防治
措施等方面积累了丰富的资料和经验［４－５］．地质、国
土及相关科研院所在区域性地质灾害研究中取得了 较多实用性成果 －１ ，尤其是位于长江三峡的链子
崖危岩体是国内危岩研究的典范，从地质环境、模型
试验、数值模拟及防治技术等方面进行了深入研
究¨ －１ ．伴随着三峡库区地质灾害防治工作的深
入，陈洪凯等在危岩研究中取得了若干有价值的研
究成果［。一 ，。６１．
基于上述成果的综合分析，目前危岩研究现状
可概化为三个方面：（１）危岩失稳模式；（２）危岩稳定
性计算方法；（３）危岩锚固计算方法．笔者对这三个
方面进行了分析、评述，据此对其研究趋势进行探
讨．
１危岩失稳模式
危岩失稳模式也可称为危岩破坏模式，是危岩
稳定性及锚固研究的基础．迄今，危岩失稳模式尚未
统一，从不同角度出发存在多种分类方案．陈明东根
据受力模式将危岩失稳模式分为板梁旋滑移和悬臂
压杆破坏两类 ；张奇华将危岩失稳模式分为八
类，即蠕滑体滑移失稳、整体压陷倾斜崩塌、滑移．倾
斜交错崩塌、裂隙段屈曲变形破坏、上下滑出破坏、
倾斜．滑移破坏、倾斜．隐裂缝开裂－崩塌、倾斜一滑移
隐裂缝开裂－崩塌ｕ ；孙云志将危岩失稳模式分为
滑移和倾倒两类ｕ ．
大量的工程实践表明，危岩失稳模式应该从危
岩失稳的力学机理出发进行分类，陈洪凯等将危岩
·收稿日期：２００２—１０—１４；修订１３期：２００２—１２—２７ 基拿项目：查文为国家重点科技攻关项目（２００１ＢＡ６０４Ａ０２—３）及交通部人才基金项目（９５ｔＶ，ｏｓｏＳ成果之一．．） 作者简介：陈洪凯（１９６４一），男，教授，博士，交通部科技英才，长期从事公路病害、地质灾害及高新建筑材料研究．
ｒ— 下甄１ｌＩＩ
维普资讯 http://www.cqvip.com 第３期 陈洪凯，等：危岩研究现状及趋势综述 １９
失稳模式分为坠落式危岩、滑塌式危岩和倾倒式危
。 （图ｌ一３），该分类几何形态明显、力学机理清
晰，分类系统简明，易于掌握，已经在三峡库区的万
州太白岩、云阳磨子岭等工程得到成功应用．
图３倾倒式危岩
２危岩稳定性计算方法
危岩稳定性计算方法可分为４类，即基于有限
元法的静力稳定性分析法、可靠度分析法、基于监测
资料的比较辨识法及静力解析法．
２．１静力稳定性分析法
用有限元方法计算位移和应力时，工程中采用
的接触单元［或夹层单元］求解接触问题，因无法求
解有初始间隙的接触问题及因采用单元内应力作为
屈服判据可能导致失真现象，故其应用受到限制．刘
国明采用有限元对三峡链子崖危岩体进行静力稳定
性分析【ｌ Ｊ时，考虑了软弱夹层的材料非线性及裂缝
的接触非线性问题，提出连杆接触单元有限元模型
以满足求解工程接触问题的需要，并将岩块简化为
弹性体．
当危岩体滑动面已知，采用静力分析法，对给定
的材料参数计算位移、应力状态，以危岩体的滑动力
和阻滑力相等为条件确定材料参数的安全系数．该
方法软弱夹层的材料非线性问题采用夹层单元的非
线性模型来模拟，用连杆接触单元非线性模型模拟
岩体裂缝的接触问题，认为在一对接触点之间采用
连杆单元连杆的应力应变关系遵从不抗拉的理想弹
塑性模型准则，并假设连杆单元沿连杆的横断面及
高度（即夹层厚度）上应力应变均匀分布．这种模型
用于模拟岩体裂缝的接触问题，可以模拟裂缝的闭
合问题，也可以用于软弱夹层的材料非线性分析．刘
国明等人基于夹层单元及连杆接触单元非线性模 型、线弹性体单元模型及静力分析法，还研制了适于
复杂岩质边坡稳定分析的三维有限元程序，应用该
程序对链子崖危岩体进行稳定性计算，结论与该危
岩体的现场实际相符．
岩体变形破坏过程非常复杂，有限元计算不仅
对岩体中节理面的分布和特性难以作合理描述，而
且岩体既不是完全弹性体，也不是弹塑性体，计算出
的应力和位移与实际情况有一定出入，加上有限元
计算量大，这种方法在实际工程中难于推广应用．
２．２可靠度分析法
可靠度方法用于分析危岩体稳定性，关键在于
功能函数的建立和概率尺度的确定．谢全敏运用蒙
特卡罗边界无法分析危岩稳定性【１８】．这种方法是通
过求解危岩体破坏概率来评价其稳定性，实际上相
当于计算边界上点（ ｔ， ：，… ）处基本随机变量
的概率分布函数的均值，这样可免去对控制危岩
体基本随机变量 ｌ的抽样，具有较小的方差．该方
法建立了直接坠落、沿单面滑动和沿双面滑动三种
破坏的功能函数，并根据Ｇ．Ｇ．Ｍｅｙｅｔｈｏｆ和ＤｉｅｔｅｒＤ．
Ｇｅｎｓｋｅ等人的观点，岩体结构边坡破坏概率大于
ｌ％－－１％ｏ．
２．３比较识别法
张奇华提出了一种边坡变形破坏的比较辨识方
法Ｌ１ ，其主要思想是：在工程地质区域，考虑变形破
坏方式及相应的变形破坏特征、位移关系式，针对各
种可能的变形和破坏建立（或调整优化已有的）变形
监测网，由监测资料计算得到变形区域的空间位移
向量，对比各种可能的变形破坏方式相应的变形特
征和位移关系式，从而辨识出实际发生的变形破坏
方式、变形区域及变形演化成破坏的过程．
这种方法旨在探索将边坡的变形、破坏分析与
监测网、监测数据处理有机、系统地联系起来，并定
量化，主要针对在通常情况下（无地震、暴雨、人工大
扰动）的变形、破坏．该方法需要相应的变形监测网
及监测资料支持，而且变形．破坏的演化过程中，变
形区域、变形破坏方式不可能一成不变，监测点需要
及时补充，并注意系统辩识方法的完善，随机应变．
另外，该方法在工作时，会碰到一些不明确的情况，
在确定变形区域，求取空间位移矢量时，给结论带来
不确定性．
２．４静力解析法
在工程实际中最常用的稳定性分析方法还是静
力解析法，这种方法简单可行，结果髓确，但危岩体
破坏模式认识的区别导致 泰●舞纛麓万尾，
爿据 维普资讯 http://www.cqvip.com ２０ 重庆交通学院学报 第２２卷
中参数的确定又与地勘资料密切相关．通常分３种
情况对危岩体进行稳定性计算（图４）．
叼
图４危岩体稳定性分析计算简图
ａ型：其破坏形式为剪切破坏，稳定系数与重
量、滑面倾角、长度（或面积）及裂隙面上摩擦系数、
粘聚力有关．稳定系数为 上的水平地震力．
对于倾倒型危岩体，则将被深宽裂缝所切割的
长条形岩柱看作是顶端自由的悬臂梁，其失稳方式
是自由端的累积挠曲位移而产生的根部折断，第一
失稳判据为稳定系数，由固定端最大拉应力与岩体
抗拉强度确定．即
，’一 一 Ｋ： Ｌ （６） 盯Ｉ 式中， 为岩体抗拉强度；盯一为悬臂梁固定端产生
的最大拉应力．
孙云志等人还引进材料力学惯性矩概念［１７］，得 Ｋ： 止丛 （１）到： 一 ＧｓｉＩｌ口 式中，Ｇ为危岩体重量；口为破裂面沿滑动方向的倾
角； ，ｃｌ， １分别为破裂面上的裂隙面摩擦系数、粘
聚力及计算中占有的单宽长度（或面积）； ，ｃ２，Ｌ２
分别为未被裂隙切割部分的完整岩石的抗剪断强度
的摩擦系数、粘聚力及计算中占有的单宽长度（或面
积）．
ｂ型：由于重力偏心分布，引起拉应力而产生破
坏，稳定系数为岩体平均抗拉强度与产生的拉应力
的比值．
Ｋ＝Ｒ ／ａ （２）
式中，足为岩体平均抗拉强度；ｃｒｒ＝２Ｇ／ＬｌＢｌ±
６ＧＬ２／Ｌ２Ｂｌ（Ａ在ＯＢ外取“＋”，在 内取“一”）；
Ｉ为ＯＢ段长度；Ｌ２为ＯＡ段长度，即重心铅垂线
距０点距离；ＢＩ为岩体垂直剖面方向的宽度．
此形式如产生ＢＣ微裂面，亦可按口型计算．
Ｃ型：坡脚ＡＢ段压应力引起的破坏，稳定系数
由岩石或土层的抗压强度及危岩体重量确定．
Ｋ＝尺Ｚ／Ｇ （３）
式中，尺 为岩ｆｌｃ＿ｑ￣轴抗压强度；Ｌ为ＡＢ段长度．
如属剪切破坏，则按下式计算
（ｆｃｃ０６口＋吐 ）／Ｇｓｉｎａ （４）
式中，口＝４５￣＋ ／２； 为岩石的内摩擦角；Ｌ 为Ａｃ
段长度；，、Ｃ分别为岩石抗剪断的摩擦系数和粘聚
力．
在研究奉节李子垭危岩体稳定性时，孙云志等
人Ｌ１７Ｊ计算分两种情况，对于滑移型危岩体的稳定系
数用极限平衡理论求解
Ｆ一．ＣＳ＋（Ｖｒｅｏｓａ－Ｑｏｓｉｎａ）ｔａｎ￣ｐ ， 、 一 Ｖｙｓｉｎａ＋ｐｈｏ０ｓ口 、．Ｊ，
式中， 为安全系数；Ｖ为危岩体体积；），为危岩体
容重；Ｓ为破裂面面积；口为破裂面倾角；Ｃ为破裂
面粘聚力； 为破裂面摩擦角；Ｑ０为作用在危岩体 －２＿ （告） ｏｔ Ｕ （７）
式中，），为岩体容重；∞为悬臂梁自由端的挠曲，即
倾倒岩柱在地表的柱裂宽度，通常是指裂隙在地面
的出露宽度，即柱裂宽度；／／ｏ为岩柱高度；Ｄ为岩柱
底宽．
令Ｋ＝ｌ，得到临界柱裂宽度作为岩柱失稳的第
二判据，即
（ ） ∞０ Ｊ‘ （８）
陈明东等人虽然也认为危岩的破坏形式为沿软
弱层间结构面滑移和向临空面倾倒两种情况Ｌ１３］，但
分析其稳定性时，将滑移型危岩体视为置于倾斜平
板上以某裂缝端部岩体为支点的旋转梁，岩体在剩
余下滑力作用下，产生的最大横向力超过梁的抗压
或抗拉强度而引起失稳破坏（图５）．而对于倾倒型
危岩体则将其视为上端自由下端固定的垂直压杆，
在自重作用下弯曲产生弯矩和横向力，当横向力超
岩石力学研究的现状和未来
引 ⾔
岩⽯⼒学是运⽤⼒学原理和⽅法来研究岩⽯的⼒学以及与⼒学有关现象的⼀门新兴科学。它不仅与国民经济基础建设、资源开发、环境保护、减灾防灾有密切联系，具有重要的实⽤价值，⽽且也是⼒学和地学相结合的⼀个基础学科。
岩⽯⼒学的发⽣与发展与其它学科⼀样，是与⼈类的⽣产活动紧密相关的。早在远古时代，我们的祖先就在洞⽳中繁衍⽣息，并利⽤岩⽯做⼯具和武器，出现过“⽯器时代”。公元前2700年左右，古代埃及的劳动⼈民修建了⾦字塔。公元前6世纪，巴⽐伦⼈在⼭区修建了“空中花园”。公元前613-591年我国⼈民在安徽淠河上修建了历第⼀座拦河坝。公元前256-251年，在四川岷江修建了都江堰⽔利⼯程。公元前254年左右（秦昭王时代）开始出钻探技术。公元前218年在⼴西开凿了沟通长江和珠江⽔系的灵渠，筑有砌⽯分⽔堰。公元前221-206年在北部⼭区修建了万⾥长城。在20世纪初，我国杰出的⼯程师詹天佑先⽣主持建成了北京-张家⼝铁路上⼀座长约1公⾥的⼋达岭隧道。在修建这些⼯程的过程中，不可避免地要运⽤⼀些岩⽯⼒学⽅⾯的基本知识。但是，作为⼀门学科，岩⽯⼒学研究是从20世纪50年代前后才开始的。当时世界各国正处于第⼆次世界⼤战以后的经济恢复时期，⼤规模的基本建设，有⼒地促进了岩⽯⼒学的研究与实践。岩⽯⼒学逐渐作为⼀门独⽴的学科出现在世界上，并⽇益受到重视。
⽬前国际上已建和正建的⼤坝，⾼度超过300m，地下洞室的开挖跨度超过50m，矿⼭开采深度超过4000m，边坡垂直⾼度达1000m，⽯油开采深度超过9000m，深部核废料处理需要考虑的时间效应⾄少为1万年，研究地壳形变涉及的深度达50-60km，温度在1000oC以上，时间效应为⼏百万年。今后，随着能源、交通、环保、国防等事业的发展，更为复杂、巨⼤的岩⽯⼯程将⽇益增多。但是，国际上有许多⼯程由于对岩⽯⼒学缺乏⾜够的研究，⽽造成⼯程事故。其中最的是法国马尔帕塞（Malpasset）拱坝垮坝及意⼤利⽡依昂（Vajont）⼯程的⼤滑坡。
基于3GSM边坡危岩体识别的研究
Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．５３７ Ｊａｎｕａｒｙ．２０１４ 现代矿业 ＭＯＤＥＲＮ ＭＩＮＩＮＧ 总第５３７期 ２０１４年１月第１期
基于３ ＧＳＭ边坡危岩体识别的研究
刘增玉
（黑龙江多宝山铜业股份有限公司）
摘要通过不接触测量方法快速精细量测边坡岩体结构面几何信息，获取优势结构面，结构
面、开挖面相互切割形成块体，利用块体理论对其进行分类汇总计算，判断块体是否为危岩体，并提
出危岩体控制措施。
关键词 不接触测量块体理论危岩体控制措施
许多自然斜坡的崩落和滑坡、人工边坡岩体的
滑移失稳都与岩体结构面存在联系 。Ｊ。边坡工程
中，岩体被不同结构面和开挖面切割后，形成了形状
各异的镶嵌块体，一般情况下，边坡岩体的失稳是由
于某块体的滑动破坏了相邻块体的静态平衡，引起
相邻块体的滑动失稳，进而产生连锁反应所致。这
种首先滑动的不稳定块体、相邻的欠稳定块体以及
极限平衡状态的块体称为“危岩”。从工程防治的
角度，将危岩概化分为坠落式危岩、塌滑式危岩和倾
倒式危岩３类，不同类型的危岩体对应不同的控制
措施 。
块体理论的出现，为块体识别、块体可移动判断
和块体力学稳定性分析、边坡块体稳定性的评判提
供了理论基础。块体理论分析成果的可靠性取决于
结构面力学参数的准确性以及结构面产状的准确
性。
传统的地质调查方法对边坡岩体的勘测精度远
远不够，特别是精确获取结构面的长度、间距和产
状。不接触测量方法（激光测量和摄影测量）的出
现为边坡危岩体的测量提供了新的技术手段。该方
法可以瞬间精确获取边坡危岩体几何尺寸、体积、岩
体结构面的空间几何分布等。
本文应用不接触测量方法精细获取边坡岩体结
构面的发育程度、发育位置、产状、组合特征等几何
信息，并进行统计、分析、分类，对不同结构面及开挖
面相互切割形成的块体应用块体理论进行识别、分
类，通过计算识别边坡危岩体，判别边坡工程危岩体
类型，采取对应的控制措施，选择最优边坡走向和倾
关于川藏线工程地质问题分析综述
关于川藏线工程地质问题分析综述
摘 要 ：川藏铁路，对国家长治久安和西藏经济社会发展具有重大而深远的战略意义。由于川藏铁路沿线地质条件复杂，多年冻土、高寒缺氧、雪崩、散地、滑坡、高震区、地热、岩爆等严重地质灾害，从勘探之日起就面临着巨大的挑战。本文以川藏铁路常见的不良地质问题：冻土、高地应力、构造断裂以及地热做出简要的阐述，愿为川藏沿线的工程地质问题提供理论基础。
关键词 ：川藏铁路，冻土，高地应力，岩爆，构造断裂
1 引言
地质环境条件对城市生活和工程建设（如建筑物、关键基础设施以及地面和地下交通系统）都至关重要，并受到人类活动和气候变化的影响，从而导致地表状态的变化。川藏铁路沿线地形地貌复杂多变，地貌形态主要为盆地丘陵和高原深切峡谷，地形跌宕起伏，岭谷高差可达5000m[1]。
由于川藏铁路沿线地质条件复杂，多年冻土、高寒缺氧、雪崩、散地、滑坡、高震区、地热、岩爆等严重地质灾害，从勘探之日起就面临着巨大的挑战。
迄今为止，国内外学者对川藏铁路沿线不良地质条件及工程地质问题开展了大量研究，并取得了一定的成果。郭长宝[2]等认为川藏铁路沿线地质灾害极为发育，严重制约着铁路规划建设。宋章[3]等分析发现崩滑体、危岩落石、碎屑坡、泥石流、雪崩、冰害、水毁等山地灾害较为发育。许佑顶[4]研究发现，川藏铁路主要面临缝合带内外动力作用效应以及冰湖溃决、冰川泥石流等特殊环境地质问题。
2 几种常见地质问题
2.1冻土 川藏铁路东段将途经四川省新都桥镇和理塘县。这些地区位于川西高原，属高寒山谷地貌。山坡脚部堆积物多为洪积、洪积角砾石土。年气温变化很大。新都桥镇和理塘县是川藏线东段季节性粗粒冻土的主要分布区。为保障这些地区的设计、施工和施工运行，需要探索季节性粗粒冻土边坡的变形特征和机制。
冻土边坡按土壤颗粒的大小和组成可分为细粒土坡和粗粒土坡。目前很多理论研究和工程实践主要集中在细粒冻土边坡。冻胀破坏了表层土壤结构，有利于融雪的渗透，反复的冻融循环破坏了表层土的结构，转移了一些起接头作用的细小颗粒，使土的抗剪强度显着降低。融雪使地表土壤饱和，容易进入破坏状态，造成地表破坏。
危岩体调查的要点
【Word版本下载可任意编辑】
1 / 2 危岩体调查的要点
危岩体调查要点？
1、危岩体位置、形态、分布高程、规模。
2、危岩体及周边的地质构造、地层岩性、地形地貌、岩（土）体构造类型、斜坡组构类型。岩（土）体构造应初步查明软弱（夹）层、断层、褶曲、裂隙、裂缝、临空面、侧边界、底界（崩滑带）以及它们对危岩体的控制和影响。
3、危岩体及周边的水文地质条件和地下水赋存特征。
4、危岩体周边及底界以下地质体的工程地质特征。
5、危岩体变形发育史。历史上危岩体形成的时间，危岩体发生崩塌的次数、发生时间，崩塌前兆特征、方向、运动距离、堆积场所、规模、诱发因素，变形发育史、崩塌发育史、灾情等。
6、危岩体成因的诱发因素。包括降雨、河流冲刷、地面及地下开挖、采掘等因素的强度、周期以及它们对危岩体变形破坏的作用和影响。在高陡临空地形条件下，由崖下硐掘型采矿引起山体开裂形成的危岩体，应详细调查采空区的面积、采高、分布范围、顶底板岩性构造，开采时间、开采工艺、矿柱和保存条带的分布，地压现象（底鼓、冒顶、片帮、鼓帮、开裂、压碎、支架位移破坏等）、地压显示与变形时间，地压监测数据和地压控制与管理方法，研究采矿对危岩体形成与发展的作用和影响。
7、分析危岩体崩塌的可能性，初步划定危岩体崩塌可【Word版本下载可任意编辑】
2 / 2 能造成的灾害范围，开展灾情的分析与预测。
8、危岩体崩塌后可能的运动方式和轨迹，在不同崩塌体积条件下崩塌运动的最大距离。在峡谷区，要重视气垫浮托效应和折射回弹效应的可能性及由此造成的特殊运动特征与危害。
9、危岩体崩塌可能到达并堆积的场地的形态、坡度、分布、高程、地层岩性与产状及该场地的最大堆积容量。在不同体积条件下，崩塌块石越过该堆积场地向下运移的可能性，最终堆积场地。
10、可能引起的其它次生灾害类型（如涌浪，堰塞湖等）和规模，确定其成灾范围，开展灾情的分析与预测。
边坡稳定性分析研究现状及发展趋势
边坡稳定性分析研究现状及发展趋势
边坡是一个既古老又复杂的岩土工程课题，其所涉及的领域要比地基工程或地下硐室工程设计的领域广而深。边坡问题种类繁多，按照其物质组成可以分为岩质边坡和土质边坡，按照其人工改造程度分为自然边坡和人工边坡。
人类对边坡的认识的基础理论是建立在土力学和岩石力学之上的。古典土力学是建立在刚塑性模型基础上的破坏理论，是解决土质边坡稳定性的核心；而现代土力学则侧重土体真是破坏过程的理论研究，并且在最终要对边坡破坏过程作数值模拟。
首先，作为岩体力学的一个重要组成部分，边坡稳定性研究进展与人类工程活动的迫切需要和相关学科的迅速发展紧密相关。早期的研究是以简单均质弹性、弹塑性理论为基础的半经验半理论边坡分析方法，其计算结果与实际工程情况有很大差异。到了20世纪60年代初期，工程建设规模的扩大导致所涉及的边坡问题也日益突出。尤其是1963年意大利Vaiont水库滑坡等一系列工程事故发生以后，人们开始深入对岩石边坡稳定性的研究；认识到必须将地质分析和力学机制分析紧密结合起来，这就促成了刚体极限平衡法[1]。1967年人们开始尝试有限元研究边坡稳定性问题，给定量评价边坡的稳定性创造条件，并使其逐步过渡到数值方法。1971年Cundall 提出了非连续介质的离散元，用于模拟边坡稳定的渐进破坏，1991年Toshihisa运用该方法分析了日本305国道的岩石边坡的破坏过程。1986年FLAC[2]的出现，为边坡分析提供了一种有效的方法，不但可以处理大变形问题，而且可以模拟某一软弱面的滑动变形，能真实的反映实际材料的动态行为，并可以考虑支护结构与围岩的相互作用，被认为是岩土力学数值模拟行之有效的方法；加上1988年Brady运用它对矿山倾斜采场的加固方案进行模拟，1993年 Billaux 对6米高充填体进行模拟，1983年孙玉科对盐池河山崩变形机制作了平面有限元分析；1989年陈宗基对抚顺露天煤矿进行有限元分析；1995年王永嘉将FLAC引入国内，先后在水电、隧洞、边坡中广泛使用，FLAC的发展可谓是及其飞快的。
矿山压力与岩层控制研究现状分析
世界有色金属 2019年 1月上
288矿山压力与岩层控制研究现状分析贾飞（山东黄金地质矿产勘查有限公司，山东 烟台 ２６１４００）摘 要：矿山压力与岩层控制是井工开采煤矿的４大系统之一，岩层控制问题包括巷帮与地板控制，液压支架设计，地表沉陷等，以往岩层控制研究取得了极大的进展，目前岩层控制研究仍有很多不足，本文探讨了研究方法，岩石力学特性，原岩应力，矿压观测，地表沉陷等相关研究热点。关键词：矿山压力与岩层控制；研究综述中图分类号：ＴＤ３２２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０１９）０１－０２８８－２Analysis of Current Research Situation of Mine Pressure and Strata ControlJIAFei（Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｇｏｌｄ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ａｎｄ Ｍｉｎｅｒａｌ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．，Ｙａｎｔａｉ ２６１４００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｍｉｎｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ａｎｄ ｓｔｒａｔａ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｒｅ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｆｏｕｒ ｍａｊｏｒ ｓｙｓｔｅｍｓ ｉｎ ｃｏａｌ ｍｉｎｉｎｇ． Ｓｔｒａｔａ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｉｎｃｌｕｄｅ ｒｏａｄｗａｙ ａｎｄ ｆｌｏｏｒ ｃｏｎｔｒｏｌ， ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｓｕｐｐｏｒｔ ｄｅｓｉｇｎ， ｓｕｒｆａｃｅ ｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅ， ｅｔｃ． Ｇｒｅａｔ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｍａｄｅ ｉｎ ｐｒｅｖｉｏｕｓ ｓｔｒａｔａ ｃｏｎｔｒｏｌ ｒｅｓｅａｒｃｈ． Ａｔ ｐｒｅｓｅｎｔ， ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｓｔｉｌｌ ｍａｎｙ ｄｅｆｉｃｉｅｎｃｉｅｓ ｉｎ ｓｔｒａｔａ ｃｏｎｔｒｏｌ ｒｅｓｅａｒｃｈ． Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｍｅｔｈｏｄｓ， ｒｏｃｋ ｍｅｃｈａｎｉｃｓ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ， ｉｎ－ｓｉｔｕ ｒｏｃｋ ｓｔｒｅｓｓ， ｒｏｃｋ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ， ａｎｄ ｓｕｒｆａｃｅ． Ｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｒｅｌａｔｅｄ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｈｏｔｓｐｏｔｓ．Keywords: ｍｉｎｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ａｎｄ ｓｔｒａｔａ ｃｏｎｔｒｏｌ； ｒｅｖｉｅｗ20世纪50年代首次提出采矿工程岩层控制的术语，主要指矿山顶板控制，因顶板支护失效导致冒顶事故频发，成为威胁矿山开采的主要因素，随着矿山开采的发展，其他问题不断出现。70年代美国矿务局发起矿山压力与岩层控制的相关研究，矿山压力与岩层控制涉及巷帮及底鼓控制，冲击矿压等诸多问题。矿山开采破坏了周围岩体中原始应力的平衡状态，严重的会导致围岩大范围失稳，广大学者经多年实践研究，提出了系列的矿山压力假说，对预测围岩稳定性，确定合理支护提供了重要依据。1 矿山压力研究现状岩层控制研究是基于连续介质力学理论发展的学科，岩土力学解决土木工程领域的岩石力学参数等相关问题。采矿工程中的岩层控制研究是处理应用岩石力学特性的学科，在60年代被采矿工程专业采用，当时岩石力学研究不能完全满足采矿的需求。2014年举办了第33届矿山压力与岩层控制国际会议，成为促进单位深入探讨矿压相关问题的主流会议[1]。岩层控制已成为业界普遍采用的标准术语，岩层控制研究解决了大量煤矿设计技术问题，岩层控制研究取得了长足的进步，但矿井采掘活动面向基于原始状态的媒岩，缺少准确获知其赋存特点与工程相应特征的技术手段。不能一味选择良好的生产地质条件进行采掘活动，比重在不能全面准确获悉煤层赋存情况下进行，保证井下硐室结构稳定，其他工程学科可选择均质的人工合成材料，矿山压力与岩层控制科学不同于其他学科，现阶段岩层控制演技存在很多值得改进的地方。2 岩层控制研究中的不足（1）岩石力学特性。60年代时，岩石力学研究主要是在实验室进行完整的岩样力学性质测试，70年代，研究扩展到岩体强度测试，但未深入。目前在数值模拟中普遍采用4倍强度折减系数进行换算，使用强度折减系数进行换算具有任意性，其他方法只能适用于特定工程背景，过度依靠个人经验控制参数。实验室测得煤岩力学参数跨度较大，时间效应是影响岩石力学特性的重要因素，所有类型的岩石变形破坏特性表现出时间效应，很少有研究人员考虑此因素，一些岩层控制问题与时间因素密切相关，如液压支架立柱压力逐渐增大，上覆岩层随时间推移下沉[2]。（2）地质条件研究。采矿面向原位状态的煤岩，采掘活动中无法提前预制岩石的力学特性，岩层控制研究中往往假设某一钻孔揭示岩层柱状与区域地层层序相同。煤矿井下地质条件变化莫测，普遍存在于地层的竖向垂直与水平方向。研究对象为较大的开采区域时，目前普遍采用线性插值法推测，大多岩层控制失效案例与地质相关。设计支护系统时，采区是基于某个地质条件而非支护区域的真实地质条件，为准确把握地质异常需开发新的地质探查技术，目前地球物探技术用以探查较大的地质构造，但效果不理想。如能将顶板锚杆钻孔作地质勘探孔，则能实时探查地质条件变化，此技术的实现则可准确探查到重要地质条件变化。（3）原岩应力。人们普遍认为高水平应力显著影响巷道围岩稳定，高水平应力普遍存在于井工开采的煤矿，美国煤田矿井进行原岩应力测试工作，表明水平应力大小与方向差异很大，严重制约了测试结果在分析矿压问题时的适应性，无法分析各因子对测试结果的具体影响。如工程实验地点未进行原岩应力测试，深入分析工程必须进行原岩应力测试。（4）顶板锚杆支护。70年代起锚杆支护逐渐成为井工开采煤矿顶板支护的首选，锚固杆设计方法存在一定的应用缺陷，常见的5.5m宽的巷道锚固杆支护间距为1.2m×1.2m，采用此支护参数时很少有冒顶事故发生，但并未基于此提出合理的锚固杆支护理论，现阶段锚固杆支护设计涉及到锚杆长度的选择，中国矿井通常采用更大的支护强度[3]。悬吊梁理论与组合梁理论是矩形巷道中常用的锚杆支护理论，悬吊收稿日期：２０１８－１２作者简介：贾飞，男，生于１９８９年，河北邢台人，助理工程师，本科，研究方向：地质探矿。2019年 1月上 世界有色金属
浅谈危岩地质灾害危险性评价方法
浅谈危岩地质灾害危险性评价方法
摘要：危岩地质灾害危险性评价方法很多，20世纪70年代以前以定性评价为主，70年代以后发展为半定量、定量评价。文章概述了危岩地质灾害的危险评价方法及稳定性评价方法。危岩地质灾害风险评价具有良好的应用前景，并逐渐向着评价定量化、综合化，管理空间化的方向发展。
关键词：危岩；地质灾害；危险性评价方法
Abstract: many dangerous rock geological disaster risk assessment methods,
until the 1970 s with qualitative evaluation is given priority to, in the 70 s after the
development for the semi-quantitative and quantitative evaluation. Article summarizes
the geological disaster risk assessment method of dangerous rock and stability
evaluation method. Dangerous rock geological disaster risk assessment has good
application prospects, and gradually towards quantitative evaluation, integration and
management of space in the direction of development.
Key words: dangerous rock; Geological disasters; Risk assessment methods
一、危岩的基本概念
1、危岩的成因
危岩主要发生在裂隙发育的山体表层，该处坡面角较陡、基岩裸露、物质组成主要为硬质岩，岩石硬度一般为3-4级，如石灰岩、白云岩、砂岩等。
边坡治理技术研究综述
. . . . .
. . 优质资料 . . 边坡治理技术研究综述
摘要：边坡工程是工程建设中一个古老而常新的问题，边坡失稳引起的滑坡、崩塌灾害往往带来巨大的生命和财产损失。随着人们思想认识的提高及科技的发展，边坡问题的理论研究渐成体系，应用研究也越发充分，然而随着工程建设的迅猛发展，边坡工程面临的问题更加复杂多样，对边坡工程稳定性分析和治理技术的研究还是较为薄弱的，不同治理技术也都存在一定的局限性。因此，在前人研究的基础上，对现有边坡稳定治理技术进行分析总结，探讨新的解决思路具有广泛的理论意义和应用价值。
关键词：边坡、稳定性、治理、技术
Summary of the research on the slope treatment technology
Abstract: Slope engineering is an old but developing topic in engineering construction, the
failure of slope stability such as landslide and rockfall disaster often cause huge loss of life
and property. With the development of science and technology, people paid more
attention to it, the theoretical achievements of slope research are more systematic,
城市地质的研究现状分析
ＣＨＮ０Ｌ０ＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴ１０Ｎ 城市地质的研究现状分析 能源与环境 徐一帆彭齐胜吴金贵 （１．贵州地质工程勘察院 贵州 ５５０００８；２．贵州新生代建材地质工程勘察院 贵州 ５５３００５；３．吴金贵 贵州黔水建设工程有限公司 贵州 ５５３００５） 摘要：城市地质是近年来引起广泛关注的地质工作的一个新领域。本文对国外城市地质工作的发展过程、发展特点，发展技术（方法） 以及美国．加拿大，英国 德国等国家的城市地质工作现状进行了综述，为中国城市地质工作提供参考资料。 关键词：城市地质 发展现状 分析 中图分类号：Ｐ５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１ ６７２－－３７９１（２０１ｏ）ｏ１（ｂ）一０１ ２２—０１ 城市地质的基本任务是调查研究和解决 与城市建设及发展有关的各种资源、环境等 地质问题。它的定位随国家需要和历史发展 重点有所不同。随着城市化程度的不断提 高，人和自然的冲突更加尖锐，人类工程经 济活动将更加强烈地影响地球表层。地学工 作肩担着国土资源、环境与工程的多重任 务，其目标的完成必将提高城市规划管理水 平，开创地质工作新局面。 １城市地质工作的具体内容 城市地质工作，就是在城市及其周围地 区或潜在城市化地区的特定空间范围内，综 合考虑各种地质要素，研究其对城市发展所 提供的资源、所施加的约束条件以及城市发 展对其产生的影响，为城市规划、建设和管 理服务的地质工作。城市地质工作具体研究 的内容有： （１）水文地质结构和水文地质条件、地 下水埋藏和分布规律等，合理开发利用城市 供水水源，（２）城市地形地貌及地质条件、 地基岩土的工程地质性质等，使城市土地得 到合理利用，（３）城市建筑材料、地热、矿 产资源开发利用的经济论证；（４）与城市有 关的地震、活断层、滑坡等，解决城市地质 灾害问题；（５）城市中工业和生活垃圾的处 理、地下水环境污染等…。 ２国外城市地质工作发展状况 纵观世界，城市地质工作起源于２Ｏ世纪 初，发展于２０世纪７０—８０年代。２０世纪初，地质 专家在加拿大皇家协会会议上探讨了加拿大 东部主要城市的地质特征。２０年代末，德国出版 了特殊土壤图，用于支持城市规划。第二次世界 大战后，德国、捷克、斯洛伐克和荷兰等国实施 系统的城市地质填图计划。２０世纪６Ｏ～７０年代， 城市地质工作内容扩大到水，土污染调查评价， 城市废弃物危害的调查评价，以及地质相关资 源潜力和开发利用的勘查评价，７Ｏ年代荷兰开 展了土地复垦对地面沉降影响的研究，西班牙 许多城市开展了用于城市规划的岩土填图工 作，８０年代国外城市地质工作发展到电子自动 化填图，城市地质工作开始引用计算机编图技 术，提高了地质工作的质量。９０年代，ＧＩＳ技术 的应用和可持续的城市发展研究成为主流。主 要体现在英国启动了“伦敦计算机化地下与地 表”项目（ＬＯＣＵＳ）和“陆地利用规划中的环境 地质”项目，加拿大启动了第二阶段城市地质调 查计划。ＬＯＣＵＳ￣目以包含万多份钻孔描述资 料的数字化数据库为基础，采用了具强大功能 的ＧＩＳ与模型技术 。 ３国内城市地质工作的发展及存在的问 题 随着国民经济的发展，城市在不断的扩 大，人口迅速集中，城市经济开发，空间开发及 居民生活等已参与到自然地质作用之中，共同 作用于地质环境，打破了原有的地质环境平衡 状态。使得与城市土地利用、废物处置、资源开 发、环境保护和灾害防治等有关的地质问题日 益突出。主要表现在自然客观和人为主观两个 方面。 ３．１自然客观灾害 主要包括崩塌 泥石流、滑坡灾害，这 些灾害属于外动力作用形成的岩石圈灾害， 具有相同的分布规律和形成条件。全国大约 有灾害性泥石流１．２万条，滑坡数万处。崩塌 和危岩体数十万处，主要分布在我国西南和 西北地区，主要分布城市有兰州、重庆，攀 枝花等，一旦发生可直接影响人民的生命安 全，造成严重的经济损失 】。 ３．２人为主观灾害 主要包括地面沉降、地面塌陷、超量抽 取地下水、废弃物处理不合理等。地面沉降 和塌陷主要是由于工程建设的加载，严重破 坏了地壳表层的力平衡，使工程设施产生沉 降、位移乃至失衡，广泛分布于大中型城 镇、矿区和铁路沿线，成为影响城市人民生 活，妨碍城市建设的重要环境问题。由于现 在城市节约用水意识没有得到加强，水资源 缺乏已成为城市发展的严重问题之一，城市 大量排出的废弃物得不到合理处理，造成了 城市的严重污染。 低质量的地质环境和不合理利用土地给工程 开发带来了巨额的附加费用，以及工程受环 境问题和地质灾害的长期困扰，这才使人们 对地质环境在城市发展中起到的重要性和基 础性地位逐步重视。环境文明时代生态城市 建设规划问题的提出，系统体现了城市可持 续发展的战略思想，该思想具体体现在城市 要有特色、有强的竞争力、城市竞争力要具 有可持续性等。 ４．２生态城市规划建设研究新思路 生态城市建设必须重视和加强地质环境 的研究，因为，对几个典型城市规划模型研 究中，我们可以看出其目标是实现社会、经 济、资源、环境四大要素的和谐发展，系统 功能具有ｌ＋１＞２公式的作用。例如广州生态 城市规划中，用６个空间结构模型，个人认为 还应有两个重要补充： （１）地质环境空间，内涵是：土地、水 源、矿产资源承载力，环境岩土工程及地质 灾害现状、趋势与对策，按人地调谐理论进 行勘测、设计与施工等。 （２）经济空间：生态城市建设还要向数字 城市迈进，这就是城市信息化，主要包括实 现数字化，网络化，智能化，可视化，从而提 高城市管理、防灾水平和综合竞争力，实现可 持续性发展【４】。 ５结语 综上所述，我国应积极开展城市地质工 作，不问断的对城市的环境地质和灾害地质进 行详细的监测，采用多种评价方法，对城市地质 环境问题进行综合分析和治理，从根本上协调 城市空间开发、经济开发与地质环境载体之问 的矛盾，构建可持续发展的生态城市。 ４我国城市地质工作的思路及前景 根据时代要求和城市化发展水平，城市 参考文献 地质溉念和内涵当然也应随之变化。２Ｏ世纪 【１］李友枝，庄育勋，蔡纲，等．城市地质一国家 ６０－７０年代，主要是以抓基础地质为主，科研方 地质工作的新领域［Ｊ］．地质通报，２００３，２２（８）： 向为基础地质理论。７０～８０年代，唐山大地震使 ５８９～５９６． 国内有关专家和地质科研机构对地震地质愈 【２】张丽君．国际城市地质工作的主要态势【Ｊ】． 来愈重视。９０年代以来，随着城市化战略的提 国土资源情报，２００１（６）：ｌ～ｌ３ 出，大规模工程建设活动则使城市环境岩土工 ［３】郭希哲．中国地质灾害与防治【Ｍ］．北京：地 程问题及其他地质环境与地质灾害问题成为 质出版社，ｌ ９９ １． 为优先研究方向。现今建设富裕、安全、干净、和 【４］罗国煜．关于当前我国城市地质研究的认 谐国家这一小康社会建设目标的提出，使 识［Ｒ】．江苏地质，２００５，２９（１）：１～４． ２０００～２０２０科研规划中资源环境仍为优先领 域，资源 环境、灾害、污染仍成为优先主题。 ４．１关于生态城市规划和建设 在城市规划多目标决策中，过去的工作 较多侧重干社会经济因素和环境美学因素。 ２２ 科技资讯ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩ
丹巴中学危岩治理方法
丹巴中学危岩治理方法
摘 要：对丹巴中学后山危岩的各个危岩体进行破坏模式分析，对每个危岩点的稳定性、跳高、冲击能量进行分析和计算，最终提出比较合理的治理方法。
关键词：地质灾害 危岩崩塌 丹巴中学 治理方法
中图分类号：p642.22 文献标识码：a 文章编号：1007-3973（2013）008-130-02
近年来地质灾害问题越来越受到政府和社会的关注，尤其是在四川发生“5·12”汶川大地震、“4·20”芦山大地震以后，地质灾害的防治工作提升到新的高度。在“以人为本”、“和谐社会”的理念下，保护群众的生命、财产安全理所应当地放在首要位置，做好地质灾害危险性评估、勘查设计、治理施工工作刻不容缓。
1 概况
丹巴县位于四川西部高山峡谷区，甘孜藏族自治州东部，大渡河上游，地理坐标：东经101°7′26″～102°2′33″、北纬30°3′56″～31°9′12″。地理位置属于北半球亚热带气候区，日照充足，降雨集中，昼夜温差大。该地区基岩主要以变质岩为主，岩石松散破碎，风化严重，植被极少；受高山峡谷地形的影响，该地区危岩崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害点分布密集，爆发频度较高，当地居民称丹巴县为“地质灾害博物馆”。
丹巴中学危岩位于四川省甘孜州丹巴县水子乡大马村，由于在“5·12地震”后岩体多处产生裂隙、崩塌等不良地质现象，斜坡稳定性降低，部分危岩体悬空，下部形成凹腔，严重威胁丹巴中学整个校区1500余名师生的生命安全和公共设施安全。
2 勘查区基本情况
勘查区内主要以志留系茂县群第四岩组银灰色（硅线、兰晶、十字）柘榴二云（英）片岩为主，岩石松散破碎，风化严重，共发育危岩带3处，其中1号危岩带位于斜坡临空面上部，2号危岩带位于斜坡中部，形成危岩区的主体结构，3号危岩带位于斜坡的下部，距离威胁对象最近。各危岩带边界清晰，变形迹象明显，多沿高陡临空面发生崩塌，平面形态多呈舌形、弧形及带状，剖面形态多呈凹线形。危岩带坡度一般大于50o，斜坡崩塌破坏后，出露的基岩断面坡度60o～70o，形成陡崖及倒岩腔。