危岩体危险性评价及防治对策研究——以雅砻江锦屏一级水电站为例

摘要

危岩体是20世纪80年代以来工程地质领域研究的热点和难点之一。随着社会经济的飞速发展，人类生存空间不断向山区扩展，尤其是山区高等级公路、铁路和大型水利枢纽工程的大量兴建，使得近年危岩体灾害的发生越来越频繁，人们对危岩体灾害的重视程度日益增强。近20多年来，国内外学者对危岩体进行了较多有益的探索研究，并取得了一定的研究成果。本文在前人研究成果的基础上，以雅砻江锦屏一级水电站枢纽区高位边坡危岩体为例，对危岩体进行了系统的工程地质研究。研究成果既满足了危岩体防治设计的要求，又在危岩体危险性分析等领域取得了一定的进展，取得的主要成果如下： (1)首先对危岩体这类地质灾害体的概念进行了定义，并对其涵义进行了较为深入的阐述，这对于界定危岩体并阐明其与其它灾害体的区别和联系具有重要的意义；同时，分析了危岩体的形成条件和影响因素；并根据危岩体分类的常用方法，建立了危岩体分类系统。 (2)通过对研究区工程地质环境条件和危岩体特征的调查研究，查明了危岩体的发育特征和分布规律，并总结出危岩体发育与部分地质条件的关系。 (3)在对危岩体发育过程三阶段研究与分析的基础上，对危岩体的五种基本变形破坏模式进行了详细的分析说明，对危岩体失稳后的运动特征进行了研究与总结；通过现场滚石试验进一步阐明了危岩体的运动规律和影响因素。 (4)根据危岩体的稳定状况把危岩体分为不稳定、基本稳定和稳定三种状态，建立了相应的量化判断标准和定性判断标准；通过对研究区典型危岩体稳定性的定量计算分析，进一步说明静力解析法，三维(3DEC)离散元和不连续变形(DDA)数值模拟计算分析方法在危岩体稳定性分析评价中的应用。 (5)危岩体危险性评价是论文研究的重点。在对危岩体危险性评价基本理论与概念分析说明的基础上，依据危岩体危险性的影响因素，建立了危岩体危险性评价的两类方法，分别为模糊综合评判法和三要素法。其中，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，对其它类型地质灾害的危险性评价也具有一定参考价值。 (6)根据危岩体灾害的发育程度和危险性高低相应地，将危岩体的危险性划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级三个等级，危险性由高到低。危岩体危险性等级的划分与危岩体防治措施的选择有直接的关联性。 (7)危岩体防治对策研究是危岩体研究的最终目的。本文把危岩体防治的工程措施分为主动加固措施和被动防护措施两大类进行详细说明，在对危岩体进行防治时可以是单一的防治措施也可以是多种措施的联合应用。基于上述危岩体防治的原则，明确了研究区危岩体的防治思路，对研究区危岩体进行了防治措施研究，并对最终的防治效果进行了预测与评价。

目录

文摘

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第1章绪论

1.1选题依据及研究意义

1.2国内外研究现状

1.3研究内容与技术路线

1.4论文工作主要创新点

第2章研究区工程地质环境条件※

2.1概述

2.2区域地质背景

2.3地形地貌

2.4地层岩性

2.5地质构造

2.6岩体结构特征

2.7风化与卸荷

2.8气象与水文地质条件

2.9地震条件

2.10岩体物理力学性质

第3章危岩体的形成条件与分类

3.1危岩体的定义

3.2危岩体的形成条件和影响因素

3.2.1地形地貌条件

3.2.2地层岩性条件

3.2.3地质构造对危岩体分布的控制作用

3.2.4降雨和地下水与危岩体的关系

3.2.6地震(震动)条件对危岩体的影响

3.2.7其它因素对危岩体的影响

3.3危岩体的分类

3.3.1国内外危岩体分类的概况

3.3.2危岩体的分类和说明

第4章危岩体发育特征及其形成机理研究

4.1概述

4.2危岩发育特征与分布规律

4.2.1右岸高位边坡危岩发育特征与分布规律

4.2.2左岸高位边坡危岩发育特征与分布规律

4.2.3部分地质条件与危岩体发育的关系

4.3危岩体的形成机理及其变形破坏的地质力学模式

4.3.1危岩体的发育过程

4.3.2危岩体的变形破坏机理及其地质力学模式

4.4危岩体失稳后的运动特征研究

4.4.1危岩体失稳后的运动特征及影响因素

4.4.2研究区既有失稳危岩体的运动情况调查分析

4.4.3危岩体失稳后运动特征的现场滚石试验

第5章危岩体稳定性分析研究

5.1危岩体稳定性评价与预测

5.1.1地质过程机制分析法(张倬元、王兰生等)

5.1.2图解法

5.1.3工程地质比拟法

5.1.4静力解析法

5.1.5数值模拟计算(应力—应变分析法)

5.1.6可靠度分析法

5.2危岩体稳定性判断标准

5.2.1量化判断标准

5.2.2定性判断标准

5.3典型危岩体稳定性的计算分析

5.3.1左岸15#危岩体的静力解析计算分析

5.3.2左岸32区危岩体的三维离散元(3DEC)数值模拟计算分析

5.3.3左岸2区危岩体的不连续变形(DDA)数值模拟计算分析

5.4研究区危岩体稳定状态分析

第6章危岩体危险性评价

6.1基本理论与概念

6.1.1危岩体成灾过程及灾情构成

6.1.2危岩体灾害构成的基本要素

6.1.3危岩体灾害风险评价类型与内容

6.1.4危岩体灾害的风险、危险性与易损性

6.2危岩体危险性评价指标体系的建立

6.2.1模糊综合评判法

6.2.2三要素法

6.3危岩体危险性分级及其工程应用

6.3.1危岩体危险性等级的划分

6.3.2危险性分级的模糊综合评判法

6.3.3危险性分级的三要素法

6.3.4研究区危岩体的危险性分级及其工程应用

第7章危岩体防治对策研究

7.1危岩体防治的原则与依据

7.1.1危岩体防治的原则

7.1.2危岩体防治的依据

7.2危岩体防治的工程措施

7.2.1危岩体的主动加固措施

7.2.2危岩体的被动防护措施

7.2.3危岩体的联合防治措施

7.3研究区危岩体的防治

7.3.1研究区危岩体的防治思路

7.3.2右岸高位边坡危岩体防治措施研究

7.3.3左岸高位边坡危岩体防治措施研究

7.3.4危岩体防治效果的预测与评价

第8章结论

致谢

参考文献