重庆市南川甑子岩危岩形成演化机制分析及防治措施探讨

地质灾害的形成严重制约地方经济的发展，灾害形成机制研究可为其治理提供科学依据。重庆市地质灾害主要表现为滑坡、崩塌。对于前者已有较多的研究，而后者开展的工作甚少。甑子岩危岩体全长近1400m，潜在崩塌体积约444．06万m3。目前危岩带岩体处于时效变形破坏阶段，变形仍在继续，特别是在暴雨及其它人为因素的作用下，很可能突发崩塌灾害，危及附近居民及铝矿厂的安全。为此已引起了有关方面的高度重视。文章从地形地貌、地层岩性、坡体结构、降雨、风化、温度、植物、人类工程活动等方面对危岩的形成机制进行分析，得出上硬、下软的岩体地质结构是危岩形成的物质条件，采矿活动是危岩形成的最重要的原因的结论。通过危岩变形破坏演化过程的剖析，确定了危岩变形的两种破坏模式：倾倒式破坏、基座剪切滑塌式破坏。在此基础上结合Ⅰ、Ⅱ区危岩的不同危害性，建议采取分区治理。通过施工条件、经济合理性、治理效果、社会效应4方面的优劣对比，对Ⅱ区危岩南坡村民居住区搬迁避让比治理Ⅱ区危岩体更经济、有效。由于铝矿厂搬迁难度极大，因此对Ⅰ区危岩体采取排水、封闭裂缝、填实采空区、填补凹腔、锚固、拦挡的综合治理措施。     

房山贾峪口土洞崩塌危岩带特征及稳定性分析

贾峪口土洞崩塌灾害隐患点位于房山区佛子庄乡贾峪口村北侧,坡顶处存在两条近东西走向的危岩带,坡顶及坡面处植被发育较好,坡顶处未发现明显后缘裂缝,整体稳定性较好,但危岩带内大面积基岩裸露,受雨水冲刷及差异风化等作用影响,表面较为破碎,呈块状、碎裂状,岩腔、裂隙发育。通过勘查掌握了该危岩带及危岩体的基本特征,分析了其主要破坏方式及危岩的运动特征,并对其稳定性进行了定性分析与定量计算。结果表明,危岩带及危岩体在暴雨、地震等工况条件下处于不稳定状态,具有发生崩塌灾害的隐患。针对危岩带的特点,提出危岩清削+主动防护网+被动防护网的治理措施,较为有效地解除了该区域的安全隐患。     

三峡库区小溪隧道口危岩稳定性评价与防治

小溪隧道进口危岩位于重庆市涪陵区乌江西岸,岸坡陡峻。陡崖脚泥岩风化凹进形成崖腔,陡崖顶有阶梯状陡坎,在构造裂隙、软弱陡崖基座、卸荷裂隙带等因素的控制下,稳定性极差。作者采用地质分析和量化分析方法对危岩作了稳定性评价。危岩破坏形式有坠落、倾倒和滑塌3种。随着软弱基座差异性风化的进一步发展、崖腔进一步扩大、卸荷裂隙逐渐连续贯通,危岩体将失去稳定产生崩塌。采用支撑、锚固、拦石、排水、少量危石清除相结合的综合防治措施,是行之有效的。通过3个水文年的监测显示,本区工程在经历多个雨季后,每个监测点都是稳定的,危岩整治效果明显,防治措施起到了良好作用。     

老鹰岩危岩崩塌稳定性分析及防治措施研究

危岩崩塌是贵州省煤矿开采引发的主要地质灾害类型之一,为了正确地分析该类危岩崩塌的稳定性、科学合理地制定防护措施,以保证在保障人民生命财产安全的基础上减轻地质灾害治理成本,以某煤矿内老鹰岩危岩体为例,在分析其稳定性的基础上,采用RocFall数值模拟分析滚石的影响程度及范围,提出了“整体稳定、局部崩落”的总体结论并制定了“被动网+落石槽+监测”的被动防护措施,治理效果良好,可为类似项目提供参考。     

重庆南川市甑子岩W12 #危岩崩塌预警分析

岩崩是基岩山区一种常遇的地质灾害，具有突发性强，可预见性差，危害性大的特点。文章通过对重庆南川金佛山甑子岩W12^#危岩体现场勘查，分析了该危岩体的成因机制和破坏模式。采用常规监测仪器和人工变形量测手段进行了预警预报研究，成功地预报了金佛山甑子岩W12^#危岩的崩塌，避免了重大的经济损失和人员伤亡。研究成果可为研究岩崩系统发展演化机制、探索突发性地质灾害的空间预警和防灾减灾决策提供可靠依据。     

川西高原红军山危岩崩塌变形特征及稳定性分析

川西高原受青藏高原新生代持续隆升和河流快速下切作用,形成大量的坡度高陡、坡型复杂,岩体破碎的岸坡和陡崖。红军山危岩崩塌具有规模大、分布范围广、破坏模式多样、力学机制复杂等特点。本文在工程地质测绘的基础上,调查了危岩的分布范围、规模大小、破坏特征,研究了危岩的破坏模式,对不同模式进行了稳定性计算。主要认识有：①岩体结构具有明显的区域性和分带性。②危岩产生及破坏模式表现为块体失稳、阶梯状滑动。③根据危岩体发育特征,变形破坏力学机制,考虑天然、暴雨、地震3种工况进行稳定性计算。最大的危岩体,隆聋危岩在天然工况下处于稳定状态,暴雨和地震工况下稳定系数明显降低,处于基本稳定-不稳定状态。其他危岩体在各种工况下稳定性较差,处于基本稳定-不稳定状态。④对危岩体进行清除、加固、监测,雨季巡排查等预防措施。     

北京雁栖镇典型危岩基本特征及稳定性分析

本文以北京市怀柔区雁栖镇研究区崩塌体为研究对象,通过现场调查和岩块试验检测,查明了崩塌体的基本特征。采用赤平投影分析法,对崩塌危岩带整体稳定性进行定性分析;运用极限平衡法,针对不同工况条件,对单体危岩崩塌进行定量评价。在此基础上,提出了具有针对性的治理措施。研究结果表明：（1）研究区内崩塌隐患点所在斜坡危岩带基本处于不稳定状态;（2）单体危岩W1、W2、W3在自重+裂隙水压力（天然状态）工况条件下,稳定系数1.02～1.17,均处于欠稳定状态;在自重+裂隙水压力（暴雨期间）工况条件下,稳定系数0.82～0.98,均处于不稳定状态;在自重+裂隙水压力（天然状态）+地震力工况条件下,稳定系数0.72～0.83,均处于不稳定状态。（3）提出的以清理危岩为基础,“主动+被动防护网”的综合工程治理措施在北京地区是可行的。研究成果可以作为北京地区开展崩塌灾害工程治理的参考。     

六盘水市第五中学—第十四中学危岩带特征及防治对策

六盘水市第五中学—第十四中学危岩带自2002年以来共发生10余次规模大小不等的崩塌,建筑物受到破坏,灾害发生频率呈逐年上升趋势,给学校的正常教学秩序造成严重影响,对其进行工程防治的紧迫性日渐突出。本文对危岩带的基本特征、变形特征及稳定性进行了详细的分析,提出了相应的防治建议。     

织金白岩村大旗山崩塌危岩带发育特征及稳定性评价

通过对织金县城关镇白岩村危岩(崩塌带)调查,结合危岩体发育特征及周边地质环境状况,对危岩体稳定性进行定性评价和定量评价,并提出防治措施。     

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。     

岩腔后退近水平砂-泥岩互层危岩稳定性研究

岩腔后退是三峡库区重庆段近水平砂-泥岩危岩稳定性改变的关键。基于岩腔平行后退理论,提出了岩腔泥岩后退的剪切破坏和拉破坏力学机制,考虑岩腔后退参数提出了3类危岩体稳定性计算方法,结合重庆万州太白岩危岩稳定性计算得到如下结论:采用本文方法计算得出滑塌式危岩W12、倾倒式危岩W22、坠落式危岩W4处于稳定状态,倾倒式危岩W59处于欠稳定状态,而坠落式危岩W16处于基本稳定状态,这与2008~2013年现场监测情况相吻合。针对滑塌式危岩W12讨论得出,最小主应力随时间呈线性降低趋势,随着最小主应力持续降低,泥岩先产生剪切破坏后发生拉破坏,泥岩破裂角随着最小主应力降低不断降低;随着岩腔深度加大,稳定系数呈凹曲线降低趋势,岩腔后退是危岩失稳的根本原因;存在一临界岩腔深度,此岩腔深度下危岩将发生失稳破坏,并可据此预测危岩失稳时间。     

东溪危岩滑坡群特征及稳定性评价

东溪危岩滑坡群是危岩和滑坡的集合体,现为四川省省级地质灾害监测点。本文在阐述东溪危岩滑坡群特征的基础上,研究分析其成因,通过剖面递推系数法计算,对危岩滑坡群的稳定性进行评价,进而对危岩滑坡群的危害进行评估,为优化整治措施提供了依据。     

三峡库区万州区四层岩危岩带发育特征、稳定性评价及防治对策

三峡库区万州区是危岩灾害集中发育的典型地区,位于主城区的四层岩陡崖带发育众多危岩单体,对下方公路和居民区构成严重威胁。为了有效防治该危岩灾害,首先,基于详细的野外调查和勘查,查明了危岩带发育的工程地质条件和基本特征,危岩体形态可划分为块状、板状和不规则状3种;体积从几十至几千立方米不等;破坏模式可归纳为坠落式和倾倒式2类。通过分析危岩区的地质环境条件,认为多级陡崖带地貌、上硬下软的岩性组合、结构面的组合切割、降雨和地下水作用以及植物根劈作用是导致危岩形成的主要因素。在此基础上,采用赤平投影法对陡崖带宏观稳定性进行了定性分析;进一步地,采用刚体极限平衡法对危岩体在不同工况下的稳定性进行了定量评价。结果显示,陡崖带目前整体处于稳定状态;危岩体在天然状态下多处于基本稳定—稳定状态,然而,在暴雨和地震条件下,危岩体的稳定性显著下降,且地震作用的影响比暴雨更大。最后,根据危岩体的发育特征、失稳模式及现场施工条件,提出了清除危岩、嵌补和支撑岩腔、裂缝灌浆、锚固、被动防护网等防治措施建议。本文研究成果可以为类似的危岩灾害的研究和防治工作提供参考。

     

四川某崩塌区危岩稳定性评价

汶川地震后,在地震灾区及影响区形成了大量的危岩崩塌地质灾害。通过对崩塌区地质灾害的调查,结合所收集的地质资料,分析了崩塌地质灾害的形成机制以及危害性,并选择区内典型危岩及断面,采用危岩体平面滑动法及岩有限元应力分析法,对崩塌区危岩体在各种工况条件下的稳定性进行评价。评价结果表明:有限元应力分析法与公式计算结果基本吻合,与实际情况基本一致。此结果可为崩塌灾害防治提供依据。     

地震作用下康定市郭达山危岩带运动特征

康定地区多为深切河谷地貌,山坡陡峻,基岩裸露,崩塌落石多发,地震频发。为开展地震作用下崩塌运动特征和规律研究,以康定市郭达山危岩带为研究对象,采用颗粒流离散元软件(particle flow code in 2 dimension,PFC2D)模拟危岩带不同部位崩塌源(坡顶孤石、坡体上部碎裂岩体、坡体中部老崩塌堆积体、坡体下部块状危岩)在面波震级(surface ware magnitude,Ms) 8.0地震作用下的运动特征和破坏过程。研究结果表明: ①坡顶孤石质量越小越易启动,孤石越接近球形越易发生倾覆和滚动,沿临空面飞出后运动类型以坠落、碰撞、滚动为主,坡顶孤石的运动速率最大时达11.8 m/s; ②坡体上部碎裂岩体破坏过程可分为裂隙延伸贯通—启动坠落—碰撞解体—滚动堆积4个阶段,位于碎裂岩体上部的块石运动距离最远,达269 m; ③老崩塌堆积体块石自前向后形成碎屑流,沿坡面运动类型以滚动、碰撞为主; ④下部块状危岩运动特征为启动—滑动—挤压—解体—再滑动—再挤压—堆积; ⑤不同部位的崩塌在运动过程中块石会发生碰撞、摩擦、挤压、解体,快速消耗自身动能,导致运动距离和速率骤降。采用离散元模拟能够更全面更精细化的认识深切河谷区的崩塌,可为崩塌灾害的工程治理和山区城镇的防灾减灾提供科学依据。     

危岩块体稳定性的综合评价方法分析

应用灰色系统理论提出了危岩块体稳定性的灰色聚类评价方法,同时结合可靠性理论和时序分析方法对危岩块体稳定性进行综合评价,用该方法对清江电站V号危岩块体进行了稳定性分析。结果表明：危岩块体稳定性的灰色聚类评价、可靠性分析和时序分析结果相吻合。所提出的方法简单、实用,可以适应各种不同的工程评价的需要。     

贵州普安县蜂子岩组危岩稳定性分析

本文对普安县小山坡村蜂子岩组后侧山体破碎发育的危岩体发展变化趋势进行预测分析,结合变形破坏模式,采用赤平投影定性分析与定量计算相结合方法分析研究区危岩体稳定性,天然工况下4处危岩体处于基本稳定到稳定状态,暴雨工况下为欠稳定到失稳破坏状态。根据危岩体基本特征,推荐采用被动防护网工程防治方案。     

贵州纳雍骔岭镇危岩带稳定性及危害范围分析

骔岭集镇—大箐脚一带危岩为喀斯特地区典型的缓倾层状危岩,由于自然环境脆弱,在受岩溶地质、人工活动、降雨诱发等多种因素作用下形成,具有单体规模大、带状长度大、崩落距离远、影响人数多之特点。基于危岩的稳定性及危害分析的基础上,划分危岩崩塌严重影响区及监测预警避让区,对喀斯特地区典型的缓倾层状危岩地质灾害隐患点的早期识别与防范,提高防灾减灾工作的认识具有理论与现实的意义。     

基于岩体损伤的大型高陡危岩稳定性评价方法

大型高陡危岩在自重荷载及人类工程活动等多因素共同作用下,其底部区域损伤劣化速度更快,成为影响危岩整体稳定性的“薄弱环节”,易发生底部压裂,引发整体失稳。传统方法将这类大型危岩视作整体,忽略了薄弱区域对危岩整体稳定性的影响,可能导致计算结果与实际情况不符。基于此,文章针对高陡岩体底部压裂失稳模式,引入损伤理论,提出了考虑底部薄弱区域损伤演化的稳定性评价方法。以三峡库区左岸箭穿洞危岩为例,采用规范推荐的倾倒与滑移工况稳定性评价法和本文提出的基于损伤的底部压裂破坏稳定性评价法进行了对比计算,前者算得稳定系数分别为5.49和1.82,后者得到压剪与压张稳定系数分别为1.11和1.06,表明考虑底部薄弱区域岩体损伤的评价方法与实际情况更加相符。研究还发现当高陡危岩高度一定时,底部薄弱区域范围越小（即高占比越大）,其受到的上覆荷载越大,当高占比大于10后对上覆荷载的影响明显减弱。当高占比一定时,底部薄弱区域上覆荷载增长率与危岩高度呈线性相关。研究结果可为大型岩质崩塌防灾减灾提供一种新的分析思路与参考。