谈危岩稳定性计算分析与治理方法

谈 危 岩 稳 定 性 计 算 分 析 与 治 理 方 法
王 伟 张本 涛
７ １ ０ ０ ６ ５ ） （ 西安中交公路 岩土工程有限责任公 司， 陕 西 西安
摘 ，要 ： 根据危岩 的现场分 类情况 ， 对危岩的稳 定性进行 了计 算 ， 并 建立 了危岩体模 型 ， 通过对 危岩体 破坏形 式及 失稳模 式 的判 断， 提 出了危岩治理方 案 ， 指 出危岩体 的治理应充分考虑施 工可行性、 难易度及经济成本 。
２ ． １ 建立危 岩体 模 型
Ｗ９危岩体模型 图见 图 １ 。
角， （ 。 ） ， 外倾取 正 ， 内倾取负 ； Ｗ为危岩体 自 重， ｋ Ｎ 。 后缘有陡倾裂隙、 滑面缓倾时 ， 滑移式危岩稳定性按下式计算 ：
一
（
旦 二 堑 旦 ＝ 望 旦 二 ２ 尘± ！ ：
第３ ９卷 第 １ ３期
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７ ０・
２ ０ １ ３ 年 ５ 月
山 西 建 筑
ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥＣＴＵＲＥ
Ｖ０ Ｉ ． ３ ９ Ｎｏ ． １ ３ Ｍａ ｖ． ２ ０１ ３
文章 编号 ： １ ０ ０ ９ － ６ ８ ２ ５ （ ２ ０ １ ３） １ ３ － ０ ０ ７ ０ － ０ ３
厶
度， ｍ， 取裂隙深 度 的 １ ／ ３ ， 取１ ０ ｋ Ｎ ／ ｍ； Ｑ为地震 力 ， ｋ Ｎ ／ ｍ， 按公 式 Ｑ＝ ×Ｗ确定 ， 式 中地震水平作用系数七级烈度地 区 取 ０ ． １ ； Ｋ为危岩稳定性 系数 ； ｃ 为后缘裂 隙粘 聚力标 准值 ， ｋ Ｐ ａ ， 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 和加权平 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 ； （ ｂ为 后缘裂隙 内摩擦角标 准值 ， ｋ Ｐ ａ ， 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 和加权平 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 ． ９ ５倍 ； ０为软弱 结构 面倾
与治理方法 。
１ ） 滑移式危岩体计 算。
ａ ． 计算 示意图见图 ２， 图３ 。
危岩后缘
１ 危 岩 的现场 分类
危岩 的失稳模式分 为滑移 式、 坠落 式 、 倾倒 式三 种类 型 ， 各 种
类型根据压 、 剪、 拉等受力 特点 ， 分成若 干类 型。危岩失稳 模式 分 类是否准确 ， 对其稳定性计算准确 与否至关重 要。但是 由于危 岩 的勘察难度较高 ， 有的地方位置较高 ， 人甚 至到不 了跟前 ， 只能 通 过现场调查取得相 关指标 。通过 现场进 行简 易识 别确定 其可 能
． ２ 判 定危岩 体破 坏形 式 某 地区因受地质结构及人 类活动 （ 采矿 、 修路 、 绿 化灌 溉 ） 影 ２ ２． ２． １ 计算 公式 响， 滑坡 、 泥石流等地 质灾 害频发 ， 的危岩治理工程 ， 谈谈危 岩体 的稳 定性计算 分析
属于哪种类型 。
有的工程人员通过现场 的简单判 断失稳模 式后 ， 回去 即整理 计算示意图（ 后缘无陡倾 裂隙 ） 计算示意 图（ 后缘有陡倾裂隙 ） 数据 ， 代入公式计 算 。这 样主 观性 过强 ， 是 不够 严谨 的。因为危 ｂ ． 计算公式 。 岩体有时可能处于某种失稳模式 的临界状 态 ， 主观 判断有 可能 出 后缘无 陡倾裂 隙（ 滑面较缓 ） 时按下式计算 ： 现错误 。所 以笔者认 为在 这种情 况下 应该 同时进 行各 种 可能破 （ Ｗ ｃ ｏ ｓ ０ － Ｑ ｓ ｉ ｎ ０ － Ｖ ） ｔ ｇ ｃ ｂ ＋ ｃ ｌ Ｋ — — ． 坏模式 的危岩稳定计算 ， 选取最小值 。 …。 Ｗｓ ｉ ｎ ０＋ Ｑ ｃ ｏ ｓ ０ 。
关键 词 ： 失稳模式 ， 临界状态 ， 危岩 ， 稳定性 中图分类号 ： Ｔ Ｕ ４ ５ ７ 文献标识码 ： Ａ
０ 引言
裂变形 岩体宽 ２ ｍ一 ３ ｉ ｎ ， 长约 １ ５ Ｉ ｎ ， 平均 高度 １ ０ ｍ， 体积 ９ ０ ０ ｍ ’ 。
与母岩脱离部分岩体高约 １ ５ Ｉ ｎ ， 长８ ｉ ｎ ， 宽８ ｎ ｌ ， 体积 ９ ６ ０ ｍ ３ ， Ｗ９危 危岩是指位 于陡崖或 陡坡 上被 岩体结构 面切割 且在重 力 、 地 岩体体积共 １ ８ ６ ０ Ｉ ｎ 。岩性为石膏 与泥岩互层 ， 表面风化破碎 ， 拉 震、 裂隙水压力等诱发 因素 作用 下稳定 性较 差 的岩石块 体 ， 其 形 张裂缝发育 ， 危岩体 已与母体基本 分离 ， 与母 岩 间裂缝 宽达 ３ Ｉ ｎ ～ 成、 失稳与运动属于边坡地貌动力过 程演化 的主要形 式之一 。危 ６ Ｉ ｎ ， 受 危岩体变形 的影 响 ， 其后部 山体 ８ ｍ 范围 内也 出现 变形开 岩是 山丘地 区主要地 质灾 害类 型及灾害 性地貌过程 ， 危 岩破坏 失 裂， 块石崩落 ， 填充 于裂缝 之间。 稳具有 突发性 、 致灾具有毁灭性 。
Ｗｓ ｉ ｎ Ｏ＋Ｑ ｃ ｏ ｓ ０＋Ｖ ｃ ｏ ｓ Ｏ 。
一
图１ Ｗ９ 危岩体模型图
２ ） 倾倒式危岩计算 。
Ｗ ９ 危岩体位 于某滑 坡后 缘西侧 。该危 岩体包 含 两部 分 ， 以 和母 岩分离 的柱状危岩体及其后部 开裂岩体。危岩体后部牵 引开
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图 ２ 滑移式危岩 稳定性
图 ３ 滑移式危岩稳定性
２ 危 岩稳 定性 计算 与分 类 的相关 性
危岩体稳定性计算应先建立模 型 ， 根 据勘察 、 试 验确定 参数 ， 再进行计算 。以笔 者所 做的某区域危岩体为例 。
１
其中， ｖ 为裂隙水压力， ｋ Ｎ ／ ｍ， Ｖ ＝ ÷ｙ ｈ ： ， ｈ 为裂隙充水高