重庆某高速铁路沿线危岩体发育特征及防治措施研究

摘要

研究区岩性组合以砂泥岩互层为主,岩体中软弱夹层分布的空间形态和工程性质在很大程度上控制岩体的变形和破坏模式,导致边坡表面易形成危岩体。危岩的存在对研究区铁路的正常施工和运营都构成一定的威胁。
　　 本文以重庆某高速铁路沿线危岩体为例,以岩体结构控制论、数值模拟方法、刚体极限平衡法及三要素法等为研究手段,研究软硬岩互层边坡危岩体的分类、失稳模式、破坏机理及演化过程、稳定性及危险性评价方法,最后针对不同情况的危岩体,提出简单的治理措施建议。
　　 主要取得了以下成果:
　　 (1)在资料收集的基础上,本文对研究区的自然地理及工程地质环境条件进行了详细的调查,对危岩体形成的区域地质背景和工程地质条件有了初步的认识。研究区位于青藏高原与长江中下游平原的过渡地带,气候温和,降雨充沛,地质构造发育,风化卸荷强烈,为危岩体的形成提供了良好的自然及地质条件。
　　 (2)对研究区危岩体的形成影响因素进行了分析,并对研究区软硬岩互层边坡的危岩体按照其失稳模式分为蠕滑.拉裂式、滑移.拉裂式、倾倒-拉裂式、塑流.拉裂式、松弛张裂式、坠落式崩塌及孤石式等七种基本类型,其中滑移-拉裂又根据破坏岩体的形态分为平面滑移-拉裂式和楔形体滑移-拉裂式。各类危岩体形成于不同的地质环境中,有时还可相互转化。
　　 (3)对研究区各类危岩体的失稳机理及演化过程进行详细分析的基础上,阐述了各种失稳模式危岩体的影响控制因素。利用非连续变形(DDA)数值模拟方法对几种失稳模式的典型危岩体变形失稳机理及演化过程进行了模拟和评价。危岩体稳定性的控制性影响因素并不是独立存在的,而是相互作用对危岩体产生影响的。针对每种不同类型的危岩体,影响其稳定性的物质基础及外界因素不尽相同。
　　 (4)本章采用了几种常用的危岩体稳定性分析方法,主要包括地质过程机制分析法、图解法、工程地质比拟法和刚体极限平衡法等,并用刚体极限平衡法对研究区部分危岩体的稳定性进行定量计算。结合研究区危岩体的分类方法及失稳模式,将不同工况的危岩体定性地分为不稳定、基本稳定和稳定三类。
　　 (5)介绍了目前比较通用的对危岩体危险性进行评价的“三要素法”,并用“三要素”法对典型边坡危岩体进行了危险性评价。三要素法仅用危岩体的规模、危岩体的稳定状态和危岩体失稳后的运动路径能否到达受灾区等三个指标就能对危岩体的危险性做出很好的评价,该评价方法思路明确、简单、实用。
　　 (6)阐述了研究区危岩体的防治措施,并对研究区危岩体提出了简单的治理措施建议。本文对危岩体的防治工程的主动防治原则、被动防治原则和主动被动相结合的原则都分别进行了简单阐述,另外还说明了危岩体防治的主动防治措施、被动防治措施和报警措施。