四川丹巴杨柳坪危岩破坏特征及稳定性分析

来源 :成都理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:haiwei2009
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随着城镇建设的快速发展,人类改造大自然能力加强,同时对资源的开采,例如工程建设中的边坡开挖,矿山开采等人类活动引起的边坡岩石松动。再者局部地区地质构造复杂,危岩崩塌这类地质灾害点越来越多。尤其是在雨季时期,崩塌灾害更是尤为突出。  危岩崩塌公认为是很严重的地质灾害之一,对周边人民的生命财产安全已经构成严重的威胁。对危岩体进行深入的研究是非常重要和必要的,这是因为危岩体失稳时非常突然,而且隐蔽性很强。危岩体破坏后往往造成的后果严重。  研究区危岩位于丹巴县中部革什扎乡杨柳坪,距丹巴县城约10公里,革什扎河左岸,行政区划属革什扎乡。杨柳坪小学后山危岩体分布在斜坡的陡崖上,在平面上大致呈带状分布。学校后山陡崖带形成年代较久远,该带地势陡峻,岩体破碎,岩体中卸荷裂隙、构造裂隙及风化裂隙非常发育。危岩带整体处于基本稳定~欠稳定,局部块体处于不稳定状态。根据前人的调研工作资料和现场实地的调研,查明危岩在平面上的分布受控于陡崖发育方向,在平面上陡崖发育大致呈直线展布,共计发育的25处危岩体,危岩体顶部高程约2045~2170m,属超高位危岩。危岩体受构造裂隙、卸荷裂隙、风化裂隙和层面裂隙综合影响,被裂隙切割形成各种形态,其在空间形态上,表现为块状体、柱状体、不规则形和楔形体等,但总体均呈柱状。危岩体积大小不等,一般为0.55~1924.44m3,属于小型~大型危岩体,危岩的总体积约为5.7×103m3。  本文通过对危岩成因机制和和影响因素的学习、研究,结合杨柳坪小学后山危岩体的具体实际情况,查明了危岩体的孕育过程和发育机理。危岩体的形成是在多种因素的组合之下,经过一个漫长的时期发展而成的。通过总结研究危岩的影响因子,将其归纳总结分为内因和外因。根据杨柳坪危岩体的发育特征,结合赤平投影初步判断危岩体失稳模式,做了稳定性计算评价,多各个危岩体的失稳模式进行了判断。预测了个三个工况之下,危岩体的破坏模式和失稳机制。为以后各个危岩体的治理措施提供依据。应用离散元UDEC软件以典型危岩带W10模拟了在暴雨工况之下失稳的全过程,确定了危岩区的失稳模式和机理。根据现场以往滚落的岩石路径调查,结合理论分析和采用Rockfall软件对丹巴县杨柳坪小学后山危岩进行落石运动路径模拟,大致确定了落石的轨迹和能级,为之后被动网的选型和安装位置提供依据。依据危岩防治相关规范和条例,通过危岩稳定性判断和滚落轨迹的分析,合理的建议该危岩区的防治措施。  本文具体研究内容及结论如下:  (1)在前人对该区工作基础之上,现场的踏勘对杨柳坪危岩区的危岩特征、成因机理和发育机制进行了深入研究。该危岩体分布于杨柳坪九年一贯制小学后山,属高位危岩、中型危岩体。危岩在平面上的分布受控于陡崖发育方向,在平面上陡崖发育大致呈直线展布。危岩体受构造裂隙、卸荷裂隙、风化裂隙和层面裂隙综合影响,被裂隙切割形成各种形态,其在空间形态上,表现为块状体、柱状体、不规则形和楔形体等,但总体均呈柱状。规模大小不等。  (2)根据岩体特征和破坏模式,在暴雨工况下,对典型危岩体的稳定性采用刚体极限平衡理论进行分析。,危岩体、危岩带及危石多处于基本稳定~稳定状态。随时间的推移,在各种外力作用下,特别是受强降雨及地震影响后,有极易发生崩塌的可能。  (3)在暴雨工况下,采用离散元分析软件UDEC对该危岩区稳定性进行数值模拟,并将模拟结果与极限平衡理论结果结合分析,为防治措施提供理论依据。  (4)对研究区危岩进行发育强度划分。共分三个区域,一个强发育区,一个中等发育区,一个弱发育区。根据第三章的危岩特征和第四章的数值模拟和计算,得出危岩向不利方向发展的结论。  (5)采用ROCKFALL数值模拟软件对最危险剖面的危石确定运动路径和能级。危岩失稳最后滚落至山脚,弹跳高度最高4.57米,最大能级530KJ,从而确定被动网设计高度和能级。  (6)结合各个危岩特征,采取锚固、缝隙填补、主动防护网三种主动防治措施综合防治。
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