地震条件下危岩崩塌运动特性的初步探讨
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。
青川县牛角背不稳定斜坡(崩塌)应急治理工程初步研究

摘
要 :对 青川 县 牛 角背 危岩 进 行稳 定 性验 算 ,计算 结果 表 明 危岩 存在 进 一 步发 生 崩塌 的 可能 性 ,危 岩 治理 十分 必
要 , 此 ,提 出危 岩灾 害 防 治措 施 ,建 议采 用主 动+ 动 的 方法 进行 治理 。用 运 动学 方法 进行 落 石冲 击 力 、弹 跳高 度 列 被 的验算 ,在 结合 实 际落 石 的运 动轨 迹 和弹 跳 高度 ,以确 定拦 截 防 治工 程结 构物 的设 计尺 寸 和材 料强 度 参数 。
于 压脚 形 成 扇形 堆 积 ,经 过 现场 调 查 ,危 岩 存在 进 一步 崩 塌
的 可能 性 ,因此 ,必须 对 牛 角 背危 岩进 行 工 程治 理 ,以保 证 坡 脚村 民 生命 财产 安 全及 骑 马至 观 音公 路通 行 。
一
3 % 。 伏基 岩 产状 3 0 ~3 5 5 。 ~5 。 。 过 对 0 下 3。 3 。 3 5 通
构 造 ,层 理发 育 ,单层 厚 度 4 1 c 。岩石 风 化强 烈 , 理 ~ 0m 节
而 它 的发 生却 是 突然 、 快速 和 断续 的 , 害 非常 严重 。 51 ” 危 “ .2 边 坡 山顶 左 右 两 侧 都 发 生 崩 塌 ,崩 塌 落 石 最 大 落石 直 径 在
2O 左 右 ,其 落石 最 远运 动水 平 距离 约 l 85 ,高差 约 .m 5 .m
质 灾害 。牛 角 背崩 塌位 于 青 川县 骑 马 乡 中元 村 一社 ,危岩 体 分布 住 牛角背 山脊 ,中 心地 理位 置 :东 经 1 5 2 0 , 0 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ2 3
崩塌

悬于坡缘的帽沿状危 岩,后缘剪切面的扩展, 剪切应力大于危岩与母岩 连接处的抗剪强度时,则 发生错断崩塌。 锥状或柱状岩体多面 临空,下伏软基抗剪强度 小于危岩体自重产生的剪 应力或软基中存在的顺坡 外倾裂隙与坡面贯通时, 发生错断-滑移-崩塌。
组合型边坡。
2.崩塌的形成条件与诱发因素
3) 构造条件
各种构造面,如节理、裂隙面、岩层界面、断层等,对 坡体的切割、分离,为崩塌的形成提供脱离母体(山体) 的边界条件。
1996年发生于 巫峡左岸的横 石溪崩塌
2.崩塌的形成条件与诱发因素
4) 自然因素 地震:地震引起坡体晃动,破坏坡体平衡,从而诱发崩塌。 一般烈度大于7度以上的地震都会诱发大量崩塌。 融雪、降雨:特别是大雨、暴雨和长时间的连续降雨,使
滑移式崩塌
临近斜坡的岩体内存在软弱面倾向与坡向相同,则软弱 面上覆的不稳定岩体在重力作用下具有向临空面滑移的趋 势,当岩体的重心滑出陡坡,产生突然的崩塌。降水渗入 岩体裂缝中产生的静、动水压力以及地下水对软弱面的润 湿作用都是岩体发生滑移崩塌的主要诱因。
鼓胀式崩塌
陡坡上不稳定岩体之下存在较厚的软弱岩层, 上部岩体重力产生的压应力超过软岩天然状态 的抗压强度后软岩即被挤出,发生向外鼓胀。 随着鼓胀的不断发展,不稳定岩体不断下沉和 外移,同时发生倾斜,一旦重心移出坡外即产 生崩塌。
三.崩塌的稳定性评价
1.地质历史分析法
变形史分析法
依据崩塌发育规律中的发生周期性和阶段性特征,追溯潜在崩塌体 的变形发育史,判定其现今所处阶段,进而分析其稳定性。
地质综合分析
对潜在崩滑体的形体特征、地质构成、成灾条件、成灾动力、成灾 因素、成灾机理、变形破坏形式和特征、失稳条件和机制等进行全面系 统地整理、归纳,进而评价崩塌体现阶段的稳定性,并预测其发展趋势、 评价其失稳的必要条件、相关因素、失稳的可能性和失稳的规模、方式、 方向,预测失稳的时间。
抚顺县后安镇公园崩塌危岩体稳定性分析

抚顺县后安镇公园崩塌危岩体稳定性分析摘要:研究了抚顺县后安镇公园崩塌危岩体的地质环境条件,包括地形地貌、地层岩性等,重点统计了危岩体节理裂隙发育情况。
在分析了崩塌危岩体结构特征的基础上,运用赤平极射投影法按照结构面和临空面组合情况进行三维空间定性分析,分析可知;该危岩体处于不稳定状态。
进而分析了崩塌危岩体的形成及影响因素,最后给出了初步的治理方案。
关键词:崩塌节理裂隙赤平极射投影中图分类号:tu452文献标识码:a 文章编号:2095-2104(2011)12-0000--010 前言抚顺市抚顺县后安镇公园崩塌危岩体位于公园内旅游公路旁,这里山体坡度陡峭,岩石风化强烈,节理裂隙发育,缓坡处堆积大量松散碎石土,坡上树木歪斜,根系裸露,常有岩石松动滑落,威胁园区游客的生命安全。
1地质环境条件1. 1 地形地貌工作区位于低山丘陵区,地貌类型为构造剥蚀低山丘陵地貌,海拔高度440m,山体自然地形坡度为20°~50°,上缓下陡,上部自然斜坡20°~30°,下部自然斜坡40°~50°,坡形大多为凹形。
公园内植被发育良好,森林覆盖率高达92%。
1. 2 地层岩性工作区出露的第四系地层主要为上更新统,岩性主要为褐黄色或深桔黄色粘性土混沙碎石,碎(砾)石含量一般为30~50%,成分以强风化花岗岩岩屑为主,磨圆度差,多呈棱角状,少为次棱角状,分选性差,厚度一般1m左右。
出露的基岩类型为太古代中期钾长花岗岩,呈现黄白色,文像结构,块状构造,主要岩屑成分为钾长石,含量50%~65%,总体坚硬致密,局部风化强烈。
1. 3 地质构造及地震工作区所处大地构造位置为中朝准地台胶辽台隆,铁岭——靖宇台拱的龙岗断凸和太子河——浑河台陷的辽阳——本溪凹陷衔接地带。
区内褶皱、断裂较发育,构造多呈北东向和北西向。
工作区内历史上无破坏性地震记载。
根据国家质量技术监督局发布的1:400万《中国地震参数区划图》(gbi836—2001),抚顺地区地震烈度ⅵ度,峰值加速度0.05,反应谱周期0.35s。
崩塌山体变形破坏模式及稳定性分析

崩塌山体变形破坏模式及稳定性分析1. 崩塌灾害崩塌是指陡峻的山坡上的岩块、土体在重力作用下,发生突然的急剧的倾落运动,这里所说的崩塌灾害是指由于崩塌的发生已经或者可能对人民的生命财产安全造成危害的地质灾害,否则就是一种普通到地质现象。
崩塌多发生在大于60-70度得斜坡上。
崩塌的物质称为崩塌体。
崩塌体与坡体的分离面称为崩塌面,崩塌面往往就是倾角很大或者裂隙很深的界面,如节理、片理、劈理、层面、破碎带等。
崩塌的分类:1、崩积物崩塌:山坡上已有崩塌岩屑和沙土等物质组成的堆积,由于它们的质地很松散,当有雨水侵湿或受地震震动时,可再一次形成崩塌。
此类崩塌常发生在水易渗透和汇集的地点。
其性质是有其母岩的性质决定的,由花岗岩、变质岩、凝灰岩、泥岩形成的崩积土最易崩塌。
2、表层风化物崩塌:是在基岩表层生产的风化物的崩塌,是崖崩中常见的类型。
这是因为在表层有风化层,它与基岩之间的渗透系数不同。
在水流汇集或者地下水沿风化层下部的基岩面流动时,可引起风化层沿基岩面崩塌。
崩落的土层较浅,是一种小规模的滑动,但发生的次数最多。
大多发生在从缓变陡的斜坡变化点的地方。
3、沉积物崩塌:有些由厚层的冰积物、冲积物或火山碎屑物组成的陡坡,结构松散,按沉积时的状态形成性质不同的沉积土层,透水性和土的强度有差异,在积水的地方引起崩塌。
4、基岩崩塌:一般在坚硬的岩石的斜坡上,由于节理、层理面、断层面等方面的原因也有可能产生崩塌,在这种裂隙是沿容易崩塌的方向伸展时和在夹有粘土、泥岩等成分时容易发生崩塌。
落石属于小规模的岩石崩塌。
2. 崩塌山体变形破坏模式分析危岩体失稳方式,受多方面因素的影响。
通常失稳方式有三种,即坠落式、倾倒式和滑塌式。
根据对工作区内崩塌危岩总体形态、发育规模、基底和底界层特征和空间分布特征分析,区内危岩的失稳破坏方式以坠落、倾倒-滚落和滑移-倾倒-滚落方式居多。
滑移-倾倒式21强风化滑塌式倾倒式坠落式图3.2-1 危岩体失稳方式示意图灰 岩灰 岩灰 岩灰 岩图3-2 危岩失稳方式示意图1 坠落式受裂隙切割和下部岩腔影响,高悬于陡岩上端和岩腔顶部的危岩体,随卸荷裂隙不断加深加宽,一旦裂隙发育切割整个危岩体,使其脱离母体,危岩在重力作用下从母体突然脱离失稳产生崩塌。
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。
崩塌地质灾害与防治措施

201326010213 程展
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一、崩塌灾害的基本认识
崩塌多发地区主要为横断山高山峡谷地区、青藏高 原东缘、黄土高原、湘西地区、云南高原以及川东 鄂西的中山区,涉及到云南、西藏、陕西、甘肃、 重庆、湖北、a湖南、江西、广西等省(区、市) 2
内容提要
一、崩塌的基本概念与分类 二、崩塌形成条件及发生机理 三、崩塌危害及防治措施
② 土体崩塌
③ 混合体崩塌
(3)按分离面的特性、形状及其崩塌发生的原因分类 ① 顺断层或风化层的崩塌
② 沿裂隙面的崩塌
③ 探头崩塌
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基一本、特相征关概念
崩塌特征
崩塌体的形态分为上下两部分:上部分 岩土体脱离母体留下圈椅状崩塌后壁, 下部堆积的成锥型的乱石堆(扇形), 上下组成纺锤形。
崩塌体后壁“凹”“凸”不平,坡度一 般为60°~90°。
潜在崩塌体的位移 外部环境作用下,顺分离面位移,重心临空。
崩塌发生 崩塌体脱离母岩,沿坡面翻滚、跳跃、互相撞击,
最后堆于坡脚 。伴有崩塌气浪。
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二、形成条件及发生机理
崩塌模式
1.倾倒式崩塌
通常坡脚遭受掏蚀,在重力作用下或有较大水平力作用时,岩体因重 心外移倾倒产生突然崩塌。
崩塌途径: 1. 在重力作用下,长期冲刷掏蚀直立岩体的坡脚,由于偏压失去重 心,使直立岩体倾斜,最终导致崩塌; 2. 当附加特殊的水平力(地震力、静水压力、动水压力以及冻胀力 等)时,岩体可倾倒破坏; 3. 当坡脚由软岩层组成时,雨水软化坡脚产生偏压,引起崩塌; 4. 直立岩体在长期重力作用下,产生弯折也能导致这种崩塌。
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崩塌的危害 1.崩塌对线性工程的危害
3崩塌资料

1.3 崩塌与滑坡有区别
崩塌和滑坡有明显的区 别,虽然他们同属斜坡 重力变形破坏的块体运 动现象,但在形成、运 动、堆积等方面有许多 区别。
1.4 崩塌的类型
崩塌的分类比滑坡简单得多。首先按组成
物质分为岩质崩塌,半岩质崩塌和土质崩 塌三大类。
自然界中岩质崩塌分布较多,土质崩塌分布较 少,仅在黄土区沟谷两岸分布较多,西部高寒 山区冰水堆积碎屑陡坡有崩塌分布。
1.5 崩塌的危害——崩塌对江河的危害
历史上大型、特大型崩 塌堵河造成上游淹没、 溃坝和对下游淹没的危 害事件也不少。1933年 四川岷江上游叠溪发生 强烈地震引发叠溪大滑 坡,使千年叠溪古镇毁 于一旦,同时在此段上 游侧引发2个大型崩塌, 将岷江堵断形成上下海 子,现在还清晰可见。
1.5 崩塌的危害——崩塌对江河的危害
1.5 崩塌的危害——崩塌对房屋等建筑的危害
崩塌对房屋等建筑的危害方式是砸、撞和埋等三种方式 1987年原四川省巫溪县南门湾发生仅7000立方米的岩崩,
将陡岩下一幢六层楼的电力公司宿舍撞击垮塌,大型岩块 高速滚过公路将南门旅馆一半打垮,造成76人死亡。
1.5 崩塌的危害——崩塌对房屋等建筑的危害
现今崩塌堵江事例也不少。2000年4月9日,西 藏林芝地区易贡湖左岸的扎木隆巴发生特大型崩 塌、雪崩,推动沟床两岸松散土层形成近3亿立方 米的巨大泥石流,堵断易贡藏布江,形成长1.5千 米,高近100米的土石坝,淹没上游近万亩茶园 和农田,60天后(6月10)溃决,形成巨大山洪 泥石流,给下游沿岸公路、崩塌
崩塌堵江形成堰塞湖
地震引发次生山地灾害堵江形成堰塞湖1
堵断江河的崩塌堆积物
堵断江河的崩塌堆积物