无人机影像在高陡边坡危岩体调查中的应用

在高陡边坡危岩体的调查中,复杂的地形条件经常限制工作的正常开展,如何快速准确地获取地质灾害信息一直是地质灾害调查研究中的难点之一。以往的研究中对无人机遥感技术在黄土、高原等地区应用有所报道,但对西南地区高陡边坡危岩体灾害调查的研究尚无报道。文章以锦屏二级水电站出线场边坡落石灾害所在区域为例,将无人机摄影测量技术应用于高陡边坡危岩体调查中,通过无人机倾斜摄影获取高分辨率遥感影像,开展遥感影像三维建模,进行地质灾害遥感解译,总结了无人机遥感系统在高陡边坡危岩体调查的技术流程。通过三维实景模型,精确地分析了落石灾害的空间分布、失稳模式及演化过程,查明了区域内危岩隐患点的分布特征;基于三维点云模型,提取出地质灾害体的属性信息,测得落石方量为11.7 m3,采用最小二乘法进行平面拟合,得到落石两组主控结构面产状为275.4°∠31.2°、103.5°∠63.3°。实践表明,无人机遥感技术在高陡边坡地区落石灾害调查中具有明显的可行性和优越性,可以较好地应用于高陡边坡危岩体调查中。     

九寨沟地震区公路沿线地质灾害发育规律及防治对策

九寨沟7.0级地震诱发公路沿线大量地质灾害,通过对公路沿线地震地质灾害的遥感解译和现场调查,表明地质灾害以中小型崩滑灾害为主,高陡斜坡路段岩土体失稳灾害突出,地震诱发岩土体失稳部位坡度一般在36°以上,树木对坡面滚石拦挡作用显著。地震诱发地质灾害主要分布在地震烈度为VIII度和IX度的区域,在川主寺至九寨沟公路的上四寨至九寨天堂段、九寨沟景区公路的五花海至箭竹海段形成2个地质灾害密集发育区。震后边坡上残留崩滑堆积物、拉裂变形岩土体、植被丧失,易于产生坡面滚石、泥石流、溯源侵蚀等次生灾害,对公路造成危害,应采取绕避、被动及主动防护、生态修复等措施。     

落石轨迹模拟分析在废弃矿山生态治理中的应用

目前,废弃露天矿山的治理不仅需要消除地质灾害隐患,同时需要进行生态环境治理。滚石灾害是高陡边坡最易发生的地质灾害类型之一。在治理过程中,必须充分考虑滚石的弹跳高度和落点分布范围,同时合理运用台阶植被绿化等生态治理措施。以温州市平阳县鳌江镇荆溪山废弃矿山高陡边坡为例,通过对落石运动轨迹模拟分析,提出综合生态治理方案,为相关边坡生态治理提供参考。     

无锡市鼋头渚景区岩质边坡崩塌形成机制及防治对策研究

崩塌地质灾害是苏南低山丘陵地区岩质边坡的主要工程地质问题之一。在对无锡鼋头渚景区沿湖景观路崩塌危岩体开展应急调查与测绘的基础上,文章对崩塌危岩体地质背景条件和灾害特征进行了描述,并采用赤平投影法对危岩体结构面组合特征进行了分析;在深入研究崩塌灾害形成原因与破坏模式后,提出采用危岩清除+钢筋混凝土肋柱锚固+挂网喷射混凝土护面+系统截排水+纳入群测群防应急体系的综合防治对策,为苏南丘陵地区同类型软硬互层岩质边坡崩塌灾害防治提供一定的科学依据和参考。     

边坡工程勘察中崩塌落石运动模式及轨迹分析

崩塌落石作为边坡尤其是高陡边坡的一种浅表部破坏方式,是严重的地质灾害之一.它突发性强,随机性大,速度快,发生猛烈,一直是边坡工程勘察中的重点.由于形成崩塌落石灾害的危岩体多分布于高陡边坡上,从源头完全治理将耗费巨大的人力物力,目前更多的是采取致灾前的落石防护措施.本文在某典型公路沿线岩质边坡崩塌落石灾害工程勘察中运用运...     

金沙江乌东德水电站坝区高陡边坡地质灾害监测预警研究

文章以金沙江下游乌东德水电站坝区右岸水垫塘高陡边坡为例,系统探索了高度超过500 m的高陡边坡地质灾害调查识别与监测预警技术。针对常规方法难以准确捕捉高陡边坡危岩体变形破坏特征这一问题,创新采用了"登山攀岩速降技术与地质调查、工程地质测绘相结合"的方法,在乌东德水电站坝区水垫塘高陡边坡共调查识别了178个危岩体。在此基础上,通过构建分布式光纤应变实时监测系统和具有明显裂缝的危岩体布设拉绳位移传感器,实现了高陡边坡危岩体形变的实时监测,监测结果与实际危岩体变形一致。此外,在高程580~1600 m的坡体上还布设了6个地震动监测台站,捕捉到了包括2016年12月8日乌东德地震和2017年3月12日的鲁甸地震在内的大量地震加速度数据,并以此分析了乌东德地震波作用下的岩体动力响应特征,结果显示该边坡处于基本稳定状态。上述研究思路和方法对西南水电站高陡边坡稳定性监测预警和风险评估具有借鉴意义。      

边坡滚石灾害的作用机理与防治对策

针对山区高速公路边坡滚石灾害频发现象,探求滚石与边坡作用机理和运动特征,以仙居白鹤隧道出口端右侧边坡为背景,从现场试验出发,对不同形态的滚石进行了多组试验,并引入块体短长轴比的概念,分析建立了滚石水平运动距离与短长轴比的关系,结合滚石防护的成功例子总结了滚石防治的两种理念和三种防护手段:采取刚性和柔性防护相结合的方法,分别从滚石源头、途径和终点进行拦截.     

危岩体精细调查与崩塌过程三维场景模拟——以西南某水电站高边坡为例

西南山区水电站两侧陡峻边坡发育有大量危岩体，危岩体滚动滑落、崩塌掉块等现象给电站的大坝、主要建筑物、厂房、道路、支护边坡等的正常运营带来了很大影响。现阶段针对危岩崩塌灾害的预测和防护多是忽略危岩体空间几何形状的二维Rockfall方法和人为截取优势剖面，但实际落石为三维运动，其威胁区域为一个地理上的三维空间。鉴于此，以西南某水电站危岩体隐患排查结果为基础，采用现场调查，机载LiDAR遥感测量技术和无人机倾斜摄影技术，获取研究区高精度的激光雷达点云数据，构建精细危岩体模型和真实三维实景模型，进行历史崩塌落石分布特征、岩体结构产状及崩塌源区危岩体特征和危岩体失稳模式的分析，结合Unity3D三维落石分析方法进行危岩崩落后的运动特征模拟，实现危岩崩落的运动路径及在不同位置上的弹跳高度、冲击能量和滚落区域等参数的获取。结果表明：水电站右岸危岩区块一典型危岩体的弹跳高度最大可达7.92 m，影响范围约145 m，多滚落至大坝，已设置多级被动防护网，不会对电厂内重要设施构成威胁，右岸危岩区块二发育的危岩体崩落后,落石影响范围约为120 m，部分落石会沿着公路护坡滚动到道路上，可能威胁交通要道；左岸...     

边坡滚石运动轨迹分段循环算法

边坡滚石是在基本建设中常遇到的一种工程灾害。其防护结构的设计依据主要是边坡滚石的运动轨迹,因而要对这种灾害进行防治,首先要确定滚石的运动轨迹。根据落石运动全过程的三个阶段,即滚动(滑动)运动阶段、抛物运动阶段和与坡面碰撞阶段,利用分段循环算法分别得到了三个运动阶段的运动速度计算公式。以某岩质边坡构建相似模型,将该理论公式应用于落石运动轨迹预测,验证了公式的可行性和有效性。与现有方法相比,分段循环算法具有计算原理简单明确、易于使用等优点。该方法可用于斜坡区滚石运动特征的预测,并可作为斜坡区滚石灾害防治的依据。     

西藏玉龙铜矿崩塌落石运动特征及数值模拟研究

对玉龙铜矿运矿道路区的地形地貌、岩性和地质构造进行调查,获取危岩体的岩体物理力学指标,分析道路两侧的潜在崩塌落石灾害。在对运矿道路两侧边坡地质灾害进行调查的基础上,分析该区的工程地质条件、边坡特征、崩塌落石特点及形成机制。用Rockfall数值软件对落石进行数值模拟,确定落石的运动轨迹、弹跳高度和总动能指标,对防治运矿道路崩塌灾害提供依据。     

四川青川县碾子崩塌风险性评价

2008年5月12日四川省发生8级地震,地震对青川县造成了巨大破坏,同时引发了大量的次生地质灾害。本文以碾子村五社崩塌灾害点为研究评价对象,在工程地质条件、危岩体分布特征、变形破坏模式的研究基础之上,计算了研究区典型危岩体的稳定性及破坏概率。在野外滚石实验的基础上,运用专业软件模拟了失稳块石的运动轨迹,得到了落石运动过程中的速度、跳高及动能,并进一步确定了崩塌的影响范围。在野外调查和收集当地社会经济资料的基础上,对崩塌的易损性及风险性进行了评价,并根据灾害特点及评价结果提出了相应的防灾减灾措施。     

西藏波密茶隆隆巴曲高位地质灾害类型及发育特征

茶隆隆巴曲位于帕隆藏布右岸,陡变地形孕育了大量高位地质灾害,威胁下游线性工程。采用多源、多期次高分辨率遥感数据,建立高位地质灾害遥感解译标志,厘定了研究区高位地质灾害类型,并详细阐述了其发育特征。结果表明,研究区主要地质灾害类型包括高位冰崩、高位崩塌、高位滑坡。其中高位冰崩发育3处,均位于沟谷上游南坡海拔5000 m斜坡,面积在15×104 m2以上。高位崩塌体发育19处,多分布于沟谷中游及上游主沟两侧高陡岸坡,北坡多于南坡。高位滑坡发育2处,位于沟谷上游,滑体以冰碛物为主。上述高位地质灾害在强震或强降雨作用下,极易发生失稳、堵沟,且堵沟后极易诱发洪水、泥石流等次生灾害链,对下游帕隆藏布造成堵江风险。     

藏东南宗坝危岩体崩塌离散元数值分析

崩塌是边坡常见的地质灾害现象,突发性强且危害性大,是工程边坡防灾减灾的重点。文章对藏东南宗坝地区某边坡开展了现场勘查,分析危岩体的发育特征,利用PFC3D软件模拟了危岩体发生失稳后的运动过程。计算结果表明：危岩体失稳后运动特征受地形条件影响较大,落石在坡表滚动、碰撞和跳跃,沿斜坡表面呈散射状向下运动。数值模拟结果初步确定危岩体失稳后的堆积特征,主要威胁范围为坡脚前缘居民区、318公路及帕隆藏布,为防灾减灾工程设计提供参考。     

生态修复对策在崩塌地质灾害防治中的应用

山区大部分公路是削山填谷而建成的,由于建设初期生态保护意识的缺乏,致使公路沿线出现了很多裸露的高陡岩质边坡,从而导致各种地质灾害特别是崩塌、滑坡、泥石流等灾害非常发育。本文以省道302沿线（河南省林州市马安山村段）的一处崩塌地质灾害隐患点为例,在充分了解了崩塌危岩体的工程地质条件、水文地质条件、节理发育情况以及稳定性的基础上,采用生态保护修复理论,将崩塌地质灾害防治体系融入到生态景观修复规划中,完善治理区内生态系统的自我恢复能力和防护功能,从而达到防灾减灾生态景观恢复的目的。     

基于Trajec 3D的硬岩人工路堑边坡滚石运动范围预测

滚石的运动范围包括横向运动距离和纵向偏移范围,是滚石防护设计工作的依据。本文基于Trajec 3D软件,以连云港某硬质岩人工路堑边坡为计算模型,通过数值模拟的方法探讨了滚石运动范围在不同滚石质量、形状以及平台铺设条件下的变化规律。结果表明:(1)对于硬质岩边坡而言潜在的不稳定岩体一旦启动即可形成滚石并构成滚石灾害,可采用数值模拟和现场试验相结合的方法研究滚石运动范围,从而针对性的设计防护网达到减少滚石灾害带来的损失;(2)文中设定的五个质量水平中,中等质量的滚石其横向威胁范围大,纵向偏移比则随着质量的增大而减小;(3)近球状滚石横向运动距离大,棱角突出的滚石纵向偏移范围大,防护设计工作应具有针对性;(4)不同平台铺设条件对滚石运动范围具有显著的影响,平台碰撞恢复系数越小滚石的运动范围越小。     

四川名山白马沟危岩体稳定性评价与落石轨迹分析

危岩体是指由结构面切割形成的在一定诱发因素下失稳破坏的岩体,其作为常见的自然地质灾害之一,严重影响山区人类生命财产安全。对危岩体的勘查、稳定性评价、风险评价是地质灾害预防的研究难题。受人类工程活动影响,名山县新店镇白马沟内存在多处危岩体。通过对国内外研究文献的查阅分析并结合白马沟危岩体的分布特征、发育特征、崩塌落石运动特性进行分析与研究,初步总结出了白垩系上统灌口组(K₂g)危岩体的形成、分布规律及成灾机理,并对该区4个危岩体利用Rockfall 进行数值模拟计算,计算其运动速度及运动轨迹,计算岩石弹跳高度及距离等。为此类工程地质条件下的的危岩体稳定性评价及运动轨迹的分析提供参考,同时对于崩塌危岩体灾害预防与减灾技术研究有积极意义 。     

西南山区某铁路隧道口高位落石三维运动特征分析

西南山区某铁路隧道口上部广泛分布着高位危岩体,对下部隧道建(构)造物具有严重的威胁。采用Rockfall Analyst软件对该隧道上部五类不同尺寸的高位危岩体进行三维运动轨迹数值模拟,研究表明:研究区的高位危岩落石具有弹跳高度大、速度快、冲击能量高的特点;弹跳高度、运动速度与危岩落石的质量无关,冲击能量大小与落石质量成正比。分析表明:该地区高位危岩体的防护应避免单一防护措施,建议综合使用多种防护措施。     

重庆甑子岩崩塌落石动力学特征及危险性分区

针对重庆市南川区甑子岩危岩体面临的崩塌地质灾害问题,分析不同高度、不同规模的危岩体对东侧居民区的落石风险及危害性。以甑子岩处岩质边坡为研究对象,根据其结构面发育情况及崩塌落石特征确定模型尺寸,运用RocFall软件对崩塌落石的能量、速度、运动轨迹、落点位置及冲击力等进行模拟计算。以此对崩塌落石区进行落石风险评估,根据崩塌落石的动量和动能,按最危险原则法将崩塌落石的危险性分区,分为Ⅰ危险性极大、Ⅱ危险性大、Ⅲ危险性一般、Ⅳ危险性较小、Ⅴ无危险五个分区,并将此分区应用于甑子岩危岩体,评价崩子岩危岩体居民区的落石风险及危险性,确保居民安全。通过对崩塌落石区的危险性分区,可以用来指导居民区的安置和防护措施。     

基于路径模拟的崩塌落石灾害防治研究——以厦门市双狮南里边坡为例

通过现场调查与地质测绘,分析厦门市双狮南里崩塌落石边坡所处地质环境条件,采用赤平投影法对危岩体稳定性进行定性评价,应用RocFall软件对落石运动路径进行反演模拟与分析,结合崩塌落石的运动状态与轨迹,提出了"拦石墙+植树+危岩体嵌补"的综合防治方案。     

旺苍县东山村危岩灾害成因机制分析

在现场调查、测量的基础上,对危岩体的分布、规模、形态、分区分带等特征进行了分析,并对危岩地质灾害的成因机制开展研究。分析成果表明:研究区薄厚相间的结构特征、高陡地形下的强卸荷作用、结构面相互切割及组合特点和地震及降雨等外部促发因素是危岩体形成和发展的主控条件。