康定县孔玉乡寸达河坝后山Ⅰ区危岩崩塌发育特征及其防治措施研究

摘要

康定县孔玉乡寸达河坝后山危岩带位于康定县孔玉乡政府后山，该危岩区裂隙发育、岩体完整性较差。近两年受2013年4.20芦山地震和强降雨影响，崩塌区危岩体变形加剧，表层多有危岩体脱离母岩而发生崩落，对坡下孔玉乡政府所在地的人民生命财产安全和过往车辆都构成严重威胁。本文在掌握研究区地下水、风化卸荷、地层岩性、地形地貌等地质条件的基础上，全面查明了危岩体空间分布及可能的失稳模式和分类，对不同的危岩体进行了稳定性分析以及危岩可能崩塌后各阶段运动特征计算，最终提出了针对性的工程治理措施。
　　本文的主要研究成果如下:
　　(1)研究区岩性为白云岩，节理较发育，且坡度陡峭，有利于崩塌落石发育。通过对影响危岩崩塌发育的因素分析，总结出研究区危岩发生崩塌落石的主要因素有如下两类。内在因素主要包括:研究区地形地貌和岩体自身岩性及结构;外在因素主要包括:降雨和地下水作用、地震作用、风化作用、重力作用、人类活动和植物根劈等。
　　(2)根据大量的现场勘察资料，结合国内外对危岩失稳模式的分类，将研究区的危岩失稳分为三种模式:滑移式、倾倒式和坠落式。分别对三种失稳模式下的危岩体利用赤平投影对其稳定性进行定性分析，然后建立模型，通过定量计算进行其稳定性分析。
　　(3)采用离散元分析软件UDEC模拟分析不同裂隙水压力作用下危岩的稳定性情况。通过对不同高度裂隙水的控制模拟，可以得知裂隙水对危岩体产生挤压破坏，使得危岩裂隙不断扩张;在强降雨或暴雨作用下，因为裂隙水压力增大，使危岩体裂隙法向压力不断增大，所以危岩结构面不断扩张，最后导致崩塌落石。
　　(4)引用前辈学者们对崩塌落石运动过程的研究分析，判断出研究区危岩崩落后各个运动阶段的特征。根据现场存留的一些落石运动痕迹，结合研究资料，推测出研究区以往发生崩塌落石的运动轨迹和运动特征，然后运用Rockfall软件对研究区落石的运动轨迹和特征进行反演模拟计算，其计算结果可以为之后的防治措施提供针对性的基础力学参数。
　　(5)在对已有危岩崩塌各类防治措施及其适用性进行总结的基础上，根据研究区危岩体空间分布、可能崩落路径的地形地貌特征，结合崩塌落石运动特征和保护对象位置，针对危岩带Ⅰ W1的严重性和危害性较大建议采用主动防治措施，其他危岩体进行被动防护。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 选题依据及研究意义

1．2 国内外研究现状

1．3 研究内容及技术路线

1．3．1 研究内容

1．3．2 研究思路及技术路线

第二章 研究区自然地理及地质环境条件

2．1 自然地理条件

2．1．1 地理位置及交通

2．1．2 气象与水文

2．2 地质环境条件

2．2．1 地形地貌

2．2．2 地层岩性

2．2．3 地质构造

2．2．4 新构造运动与地震

2．2．5 水文地质条件

第三章 研究区危岩发育特征及成因机制分析

3．1 研究区危岩发育概况

3．2 研究区危岩体分类

3．3 危岩体发育影响因素

3．3．1 内在因素

3．3．2 外在因素

3．4 本章小结

第四章 危岩体稳定性分析及数值模拟

4．1 危岩稳定性定性分析

4．1．1 滑移式崩塌

4．1．2 倾倒式崩塌

4．1．3 坠落式崩塌

4．2 危岩稳定性定量计算

4．2．1 危岩稳定性计算模型

4．2．2 危岩体稳定性定量分析计算

4．2．3 稳定性计算结果

4．3 研究区典型危岩体变形破坏的数值模拟分析

4．3．1 UDEC数值模拟的参数选取

4．3．2 UDEC数值模拟分析

4．4 本章小结

第五章 基于Rocfall软件的崩塌落石运动特征分析

5．1 历史落石运动路径现场调查与分析

5．2 研究区危岩落石运动过程分析

5．2．1 初始位移阶段

5．2．2 碰撞阶段

5．2．3 滚动滑移阶段

5．3 基于Rocfall软件危岩失稳后崩塌落石运动过程的数值模拟分析

5．3．1 Rocfall软件概述

5．3．2 数值模拟参数选取

5．3．3 Rocfall数值模拟

5．4 本章小节

第六章 危岩体治理工程措施研究

6．1 概述

6．1．1 主动防护

6．1．2 被动防护

6．2 研究区危岩崩塌落石防治对策

6．2．1 危岩崩塌落石防治的基本原则

6．2．2 危岩崩塌落石防治方案选择

6．3 研究区危岩崩塌落石防治结构设计

6．3．1 研究区落石路径分析

6．3．2 研究区防护设施结构设计

6．4 本章小结

第七章 结论

致谢

参考文献