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将军岩危岩体稳定性研究樊敏;郑密密;赵龙辉【摘要】针对某拟建水库右岸存在危岩的稳定性问题,通过对该危岩体的现场调查、室内分析计算,查明该危岩体的地质发育特征,总结该危岩体的失稳破坏类型,进而采用相应的稳定性分析,并根据计算分析结果提出处理措施.【期刊名称】《水科学与工程技术》【年(卷),期】2018(000)005【总页数】3页(P82-84)【关键词】危岩体;稳定性分析;处理措施【作者】樊敏;郑密密;赵龙辉【作者单位】贵州省水利水电勘测设计研究院,贵阳 550002;贵州民族大学,贵阳550002;贵州省水利水电勘测设计研究院,贵阳 550002【正文语种】中文【中图分类】P641 工程概况某拟建水库位于排坡河上，大坝为混凝土面板堆石坝，坝顶高程420.0m，最大坝高64.0m，正常蓄水位414.0m，该工程是一座以供水、灌溉为主的综合性中型水利工程。
将军岩危岩体位于拟建坝址右岸，稳定性问题相对较为突出，失稳破坏将对拟建水库产生不可估量的后果，因此，本文在现场勘察的基础上，通过极限平衡原理对将军岩危岩体进行稳定性分析，并提出了相应的处理措施。
2 坝址区基本工程地质条件2.1 地形地貌坝址河谷为不对称址河型横向河谷，总体发育方向S40河谷，较顺直，河床高程363.1～366.5m，阶地不发育，发育河漫滩。
坝址右岸地形较陡50°～82°，左岸地形变化较大，在389～405m高程以下地形坡度45°，以上地形坡度10°～20°。
将军岩位于坝址右岸，整体呈椭圆形，顶部高程476.0m，底部高程380.0m，总方量5520m3。
460.0m高程以上将军岩四周临空，460.0m高程以下除北西侧（靠右岸山体）外，皆为悬崖，将军岩顶部高出与北西方山体间的垭口（垭口高程460.0m）16.0m，垭口底部宽6.0m，垭口沿构造裂隙发育而成，460.0m高程上岩柱宽23.0m，长45.0m。
复杂地质条件下隧道稳定性分析及信息化施工的开题报告一、选题依据随着城市建设的发展，交通建设工程不断增加，地下交通隧道也成为现代城市建设的重要部分。
然而，在复杂地质条件下，隧道工程面临严峻的稳定性问题，如地质灾害、地下水涌流、岩体滑动等。
因此，对隧道稳定性的研究和信息化施工的实施具有极其重要的现实意义和实际应用价值。
二、研究内容本课题将以深圳地铁10号线鲤鱼门海底隧道为例，综合应用现代岩土工程学、地质学、地球物理学等学科知识，结合实际工程，开展以下研究内容：1. 隧道工程的地质条件分析，包括构造特征、岩类、地层厚度、地形地貌、水文地质条件等。
2. 隧道稳定性分析，考虑复杂地质条件下隧道的稳定性问题，包括岩体稳定性、地下水涌流、岩土应力分布等。
3. 建立信息化施工平台，开发基于BIM技术的隧道施工过程信息化系统，实现施工全过程的信息化管理与监控。
并通过虚拟仿真技术，对施工过程进行模拟与优化。
4. 采用工程案例验证信息化施工平台的可行性和实用性，并结合实际施工过程进行数据分析和结果评价，为后期隧道施工提供技术支持和实践经验。
三、研究意义本研究将有利于：1. 加深对复杂地质条件下隧道稳定性的认识，提高隧道工程设计、建设和监测水平，为隧道施工提供科学依据和技术支持。
2. 探索信息化施工平台在隧道施工中的应用，优化施工管理模式，提高施工效率，降低施工成本。
3. 增强我国岩土工程学科的研究和实践能力，推动相关领域的发展。
四、研究方法本研究将采用文献调研分析、多元化的野外勘探与采样、野外监测数据分析、数值模拟分析等方法。
五、预期成果本研究预期取得以下成果：1. 以鲤鱼门海底隧道为实例，系统分析隧道稳定性问题，总结经验和教训，为近海地区的隧道设计、建设和监测提供参考和借鉴。
2. 建立基于BIM的信息化施工平台，实现隧道施工过程的实时监控和数据分析，推动隧道施工管理的现代化和信息化。
3. 发表相关的学术论文，并申请相关的发明专利，为相关领域的发展做出贡献。
基于实测的望霞W1危岩体失稳动态过程分析杨秀元;孙强;晏鄂川;高幼龙;金枭豪【摘要】在地质调查和现场监测的基础上,研究了望霞W1危岩体变形-演化的动力学过程.危岩体位于重庆市巫山县两坪乡,受裂隙切割成柱状.岩性为中厚层硅质、泥质灰岩夹燧石层,危岩体下部基座为粉砂岩、粘土岩及煤线,形成上硬下软的地层结构.研究表明:危岩体局部变形失稳过程与整体失稳过程的位移变形曲线表现出相似性,可划分为前期累积变形、匀速变形、加速变形和临界加速变形等四个阶段.望霞危岩的特殊地质结构、地质环境为危岩的孕育和破坏提供了地质基础.人为活动和降雨对危岩的变形破坏具有显著的影响.【期刊名称】《水文地质工程地质》【年(卷),期】2014(041)001【总页数】6页(P96-100,111)【关键词】望霞危岩;变形监测;降雨;演化过程【作者】杨秀元;孙强;晏鄂川;高幼龙;金枭豪【作者单位】中国地质大学(武汉)工程学院,湖北武汉430074;中国地质调查局水文地质环境地质调查中心,河北保定071051;中国地质调查局水文地质环境地质调查中心,河北保定071051;中国矿业大学资源与地球科学学院,江苏徐州 221116;中国地质大学(武汉)工程学院,湖北武汉430074;中国地质调查局水文地质环境地质调查中心,河北保定071051;中国地质调查局水文地质环境地质调查中心,河北保定071051【正文语种】中文【中图分类】P642;TU452三峡地区的边坡失稳、崩塌破坏等灾害事件时有发生［1～8］，危害着道路、城镇建筑和人民的生命财产安全。
位于重庆巫山县两坪乡同心村的望霞危岩体，自1999年出现严重变形引起了关注［9］；特别是2010年后，该危岩体进入了快速变形破坏阶段［10～14］，并在2010年10月21日和2011年10月21日两次发生了大规模崩塌。
本文基于望霞危岩应急监测资料对望霞危岩体中的W1号危岩体发育与失稳动态变化过程进行了分析。
安徽建筑中图分类号：U451+.2文献标识码：A文章编号：1007-7359（2024）1-0154-03DOI:10.16330/ki.1007-7359.2024.1.0570前言山区高速公路由于线路布置等原因，难免会遇到隧道进出口危岩落石等灾害。
根据现场调查，该危岩体位于隧道出口端隧道洞顶正上方，方量约22000m 3，属特大型危岩体。
在大规模的隧道爆破、开挖等活动下，会对危岩体造成扰动，极有可能诱发其失稳，影响项目施工的进度。
近年来，许多学者在危岩稳定性及防治上开展了诸多研究。
何建军[1]采用静力分析法计算极端工况下边坡危岩的稳定性，针对不同高程的落石提出了工程治理措施。
李胜等[2]利用k 近邻算法与基于密度比S 的评价准则实现了优势结构面与产状赤平投影的快速分析。
刘宝臣等[3-5]基于离散元模拟法分析了危岩的发育特征和破坏情况，指出对岩块体积小的危岩采用静态爆破进行清理，体积较大危岩选用锚杆支护进行加固。
文兴祥[6]利用Rockfall 软件模拟典型危岩体落石运动特征，提出“凹腔嵌补+锚固”“清除+拦截”和主动防护网3类治理措施。
1工程概况1.1项目概况道真至武隆高速公路项目是贵州省“678”高速公路网中“第三纵”道真至新寨的首段，项目起于渝黔交界的子母岩，经枣子坪、丘家湾与道真至瓮安高速公路道真支线顺接，全线位于道真自治县境内，该隧道为一分离式特长隧道，全长7530m ，贵州境内全长5280m ，重庆境内2250m 。
1.2水文及地质项目区属长江流域－乌江水系－芙蓉江支流－梅江二级支流。
场区地形高差大，地表沟谷切割较深，沟谷内常有地表水分布，多为季节性溪流，流量受大气降雨控制。
项目区地处黔北高原北部，为大娄山延伸段向四川盆地过渡的斜坡地带。
主要山脉呈南北走向。
其地理特点是低纬度、高海拔、深切割，多中低山丘陵。
地貌类型复杂多样，以山地、丘陵、河谷、峡谷、山间坝地和槽谷为主。
1.3洞顶危岩概况该隧道出口段洞顶危岩体（“错落体”位于东经107°44′54.40″、北纬29°5′18.41″）地属贵州省道真县洛龙镇，危岩体位于隧道出口端隧道右幅YK42+425～YK42+455段洞顶正上方，与隧道洞门水平距离约140m ，垂直高差约100m ，危岩体长约30m ，宽约25m ，高约29m ，总体积约21750m 3，面貌如图1、图2所示。
危岩体稳定性及崩落运动轨迹分析王翰强(山东省第一地质矿产勘查院 山东济南 250014)摘要：危岩体是山区常见的一种不良地质现象，卧龙山就存在潜在不稳定性。
通过分析，说明了危岩体变形机制和特点。
从天然状态和暴雨状态两种工况对危岩体进行了稳定性计算，得出其存在不稳定性。
通过危岩体的落石运动轨迹作对比推测出危岩体破坏后的运动模式是做斜抛运动，然后与地面发生碰撞弹起的过程。
通过计算得出危岩体在碰撞过程中的弹起高度和水平运行的最大距离。
在此基础,结合工程实际提出了工程防治措施建议。
关键词：山体危岩体 稳定性分析 运动模式 防护网1工程概况卧龙山位于嘉祥县城区西1.5km ，危岩体发育分布在卧龙山近山顶部位，山坡坡度45-55度，多年来受无序开山、采石影响，使卧龙山山体形态、生态地质环境发生了明显改变，形成了连绵高陡边坡，产生危岩体崩塌地质灾害。
2危岩体形成原因人工开挖形成高陡边坡，由于卸荷作用，应力重新分部后在边坡卸荷区内形成张拉胀裂缝，并与其它裂隙和结构面组合，逐步贯通形成危岩体，在地震或爆破震动、降水等外力触发作用下，导致危岩体突然 脱离母体，翻滚、坠落下来。
该地区边坡属水平岩层，在边坡卸荷作用下，卸荷裂隙在构造裂隙的基础上继承发展，在危岩体压应力作用下，层面垂向裂隙贯通后危岩体底部发生剪切破坏，形成崩落，危岩底部含有破碎夹层的蠕变和超前风化，加速危岩体底部剪切破坏最终形成危岩体崩落。
3危岩体稳定性分析对危岩体进行稳定性计算，稳定性计算有很多种方法，在此选用极限平衡法对该危岩体进行稳定性计算。
极限平衡法即假定边坡沿某一形状滑动面破坏,按力学平衡原理进行计算。
从天然状态和暴雨状态两种工况对其稳定性计算。
天然状态下利用公式： 暴雨状态下利用公式：Wcos tan cLK W sin a a φ+=(Wcos -Vsin )tan cL K W sin cos a a a V a φ+=+式中：W 为滑体滑体的重量； α为滑动面倾角；c 、φ为滑动面上土体的粘聚力以及内摩擦角； L 为滑动面的长度；V 为裂隙水压力； V =12r w z w 2 z w 为裂隙水的高度。
文章编号：1001－7291（2018）01－0036－03文献标识码：B隧道洞口段穿越古滑坡体稳定性评价及工程处治设计余浩，于德安（中交基础设施养护集团有限公司，北京市100011）摘要：基于工程实际案例，对该古滑坡体进行稳定性分析计算，确定路基防护型式、隧道衬砌参数及穿越古滑坡体的处治措施。
关键词：公路隧道；古滑坡体；稳定性计算；工程处治1工程概况砂子坡隧道为一座特长公路隧道，左洞隧道起止里程为zk19+550 zk23+000，长3450m，右洞隧道起止里程为yk19+580 yk22+998，长3418m。
隧道进口路段位于冲沟峡谷地带。
地形、水文条件复杂，地质环境脆弱。
在隧道进口左侧山体较高的地方存在古滑坡体，古滑坡体处于稳定状态。
隧道进口路段原设计采用的是高架桥方案，纵断面标高较高，隧道进口前路段不存在挖方，故施工对左侧古滑体的不存在开挖、扰动。
2原设计概况施工图审查阶段，考虑到此路段海拔较高，若采用桥梁方案，此处冬季容易积雪结冰；而路基方案较桥梁方案不易产生积雪结冰，运营安全性更高；分离式路基结合绿化方案更为美观，也适于设置联络车道，便于处理特长隧道应急事故。
且降低了工程造价、解决隧道进口施工场地、隧道弃渣等问题，故施工图修编阶段，根据专家意见，尽可能增大洞口外纵坡，降低设计标高，将高架桥优化为路基方案。
图1为隧道洞口优化前后纵断图。
图1隧道洞口优化前后纵断图根据钻孔实验资料绘制了地质横断面图，揭露的软弱滑动面具体位置对本断面目前自然状态下的边坡稳定性进行计算。
自然状态下边坡的稳定安全系数为1.078，处于极限稳定状态，符合目前边坡基本稳定的现状。
图2为剖面最前缘处（未见鼓丘等滑动迹象）；图3为钻孔揭露下部中风化基岩。
第1期（总第229期）华东公路No．1（Total No．229）2018年2月20日EAST CHINA HIGHWAY February2018*收稿日期：2017-12-22图2剖面最前缘处（未见鼓丘等滑动迹象）图3钻孔揭露下部中风化基岩3边坡开挖后稳定性分析原设计zk 19+520处左侧为四级高边坡，第一级边坡坡率为1ʒ0.5，设计为护面墙防护；第二级边坡坡率为1ʒ0.75；第三级边坡坡率为1ʒ0.75；第四级边坡坡率为1ʒ1，二级、三级、四级边坡均设计为拱型骨架护坡。
隧道围岩稳定与支护设计分析1．前言福厦铁路是我国东南沿海干线的组成部分，已列围我国一级干线；该线的建设将完善福建省及我国东南路网，促进铁路沿线各市县经济的发展，为形成海峡西岸经济繁荣带创造有利条件。
天马山隧道全长3622m，沿线经7条断层，地质条件复杂，勘察和设计工作难度较大；对于洞室围岩稳定分析研究，上世纪五十年代前，主要采用弹性弹和塑性理论分析计算围岩压力、变形及稳定性。
自五十年代以来，人们已认识到岩体的流变现象，于是又将流变理论引入到岩体力学，至七十年代，岩体流变特性及岩体流变地压的研究已非常活跃。
八十年代以来，弹塑性和流变分析仍是主流。
同时损伤、断裂、扩容及膨胀耦合作用等围岩力学模型已成为研究的热点；本论文在此根据新奥法理念采用弹塑性理论对天马山隧道最大埋深处围岩进行稳定性分析。
2．域地质环境条件福厦铁路经过的福州至厦门一带，是福建省主要经济发达区。
线路先后经过福州市、福清市、莆田市、泉州市、厦门地区，跨越闽江、乌龙江、龙江（融江）、里海河、迳江、秋芦溪、木兰溪、洛阳江、晋江、西溪河、后溪河等较大河流水系；区内福厦高速公路及324国道与铁路并行，多次交叉。
除此之外，测区乡村公路四通八达，阡陌纵横，水网密布，交通方便；天马山隧道地处福建东南沿海惠安县境内，地貌上属低山丘陵区。
地形起伏大，隧道全长3622m，最大埋深330m,属低山丘陵区,地形起伏大，地面高程一般30～387m，相对高差150～300m。
自然坡度25～45°，坡陡沟深，沟谷多呈“V”字形。
隧道区上覆地层主要为第四系全新统坡残积层粉质粘土，进口处厚4～10m，出口段厚2～6m。
下伏基岩为侏罗系上统南园组凝灰凝灰岩，节理裂隙发育，岩体较破碎，全风化及强风化层厚3～12m；石英闪长岩,中粗粒结结构，块状构造,其全风化及强风化层厚度大于10～20m；花岗岩，中粗粒结构，块状构造。
该岩层仅分布于隧道出口右侧，全风化及强风化层厚5～20m；隧道位于长乐至诏安北东向断裂带中段，隧道区主要构造线走向均以北东向为主，北西向次之。
虹梯关隧道进口W1危岩体稳定性及运动形式分析
【摘要】本文在阐明虹梯关隧道进口处W1危岩体［1］工程地质条件的基础上，采用赤平极射投影等方法分析危岩体稳定性，并进一步根据W 1-1危岩体崩落后的落石运动规迹确定其影响范围，提出合理的防治建议。
【关键词】危岩体；卸荷裂隙；稳定性；运动轨迹
The Hong steps pass tunnel import the W 1 Wei rock body stability and sport form analysis
【Abstract】This text in clarifying Hong steps pass tunnel import place the W
1 Wei rock body ［ 1 ］engineering geology condition of foundation, adoption red even pole shoot to cast shadow etc. method analysis the Wei rock body stability, and further according to W 1-1 Wei rock body collapse to fall behind of rockslide sport rules vestige assurance it influence scope, put forward reasonable of prevention and cure suggestion.
【Key words】Wei rock body;Unload lotus crack Xi;Stability;Sport track
虹梯关隧道是长(治)～平(顺)高速公路的主要工程之一，进口位于平顺县虹梯关乡梯后村西南约2.5Km的虹霓河北岸岸坡（图1），岸坡坡向120°，高402.4m，
地貌上呈四级阶状，W1危岩体位于下部第一级陡壁上，陡壁高约130～140m，
坡度72～80°，总体为一倾向北西的单斜构造，岩层产状325°∠5°。
坡脚为白母塘大桥桥基。
1. 危岩体工程地质特征
1.1 结构特征。
W1危岩体为南宽北窄、上宽下窄的板状楔形体(图2)，长约75m，宽50～70m；上部最厚处约34.5m，中部厚度20～25m，
下部厚度18～20m，高80～100m，总体积约2.3万m3。
下部发育一对
共轭节理，产状分别为265°∠88°和175°∠80°，密度均为2条/m。
两组节理与岩层面组合将岩体切割成大小不等的长方体、立方体和菱形块体，危石耸立，其
中最典型的W1-1危岩体长约65m，厚3～5m，宽30m，高10～30m，
体积1500～2000m3，以PL2与母岩分离坡脚有一高约30m的岩柱以PL
3与母岩分离。
图1 虹梯关隧道进口W1危岩体
1.2 卸荷裂隙发育特征。
坡体上发育三组卸荷裂隙，PL1位于右洞进口的右侧上方，走向20～35°，与隧道走向夹角为46°，倾向110～125°，倾角85～90°，上部呈膝折状，上宽下窄张开状，宽30～50cm。
PL2与PL1大致平行，间距约3m，宽度50～80cm；PL3宽10～30cm，受其影响在下部相对较缓坡段形成一高约30m、底宽约8～10m的岩柱。
1.3 岩性及物理力学特征。
危岩体岩性由寒武系中统张夏组厚～巨厚层状鲕状灰岩、白云灰岩组成，基座为徐庄组上部的薄～中厚层状鲕状灰岩、白云质灰岩。
岩石干抗压强度244.8～247.9MPa，湿抗压强度190.1～215.9MPa，粘聚力(C)24.9～33.6 MPa，内摩擦角
41.7～45.1°，抗拉强度10.6～11.3MPa，密度2.76～2.77g/cm3。
2. 危岩体稳定性评价
2.1 应力场分析。
坡体处于太行山中南部山区与河南平原交接地带，河流下切形成高陡临空面，临沟
一侧应力解除，坡体产生回弹变形，应力将产生相应的调整，靠前缘的节理等结构面的结合力逐渐消失，在后期降雨、植被、风化、冻胀、重力等综合外营力的破坏下逐渐形成卸荷裂隙，并进一步拉张、贯通。
加之坡体下部泥页岩等软弱夹层易于风化剥蚀，形成岩腔，使上部硬质岩体极易失稳崩落。
2.2 赤平极射投影图解法［2］分析。
坡体主要发育坡面、岩层面、卸荷裂隙面、共轭“X”节理面四个结构面，采用赤平极射投影法进行图解分析(图3)，岩坡面与岩层面呈大角度相交（夹角约
67°），是稳定的安全角；PL1卸荷裂隙与坡面近平行，呈小角度相交(交角5°)，
仅在坡顶有一交点，两者近似竖向向沟底延伸，W1整体处于稳定状态；PL
2与坡面基本贯通，W1-1处于极不稳定状态；两组共轭“X”节理与层
面、坡面组合，将岩体切割成块状，且底部薄层状泥质条带灰岩夹紫红、灰绿色页岩风化剥蚀强烈，致使上部危石凸出，处于悬空状态，易坠落。
图2W1危岩体剖面示意图
3. 运动形式分析
从坡体结构、形态等分析W1-1危岩体会首先崩落，下落高度为100m，其失稳后运动方式首先是自由下落，随后在相对平缓坡段以滚动或弹跳模式运动。
3.1 自由下落运动。
危岩体下落速度计算公式为：v＝2gh
式中：h——落石的坠落高度(m)；
g——重力加速度(m/s2)。
3.2 滚动模式运动
下部相对平缓坡段坡度为42°，长约50m，该坡段的终端滚动速度计算公式为：
V j(i)= V02(i)+2gh i(1-K i·cotαi)= V01(i)+ε2i·h i
式中：V0(i)——计算坡段起点的初速度,因α(i-1) αi 时,则V0(i)=V j(i-1)；
αi——计算坡段的坡度角(°)；
αi-1——为相邻的前一坡段的坡度角(°)；
V j(i-1)——石块在前一坡段终端的运动速度(m/s)。
图3赤平极射投影图
图4 落石运动轨迹曲线
3.3 弹跳模式运动
落石弹跳运动形式可用质点或球体在斜坡上的运动轨迹曲线来表示(图4)，运动轨迹方程为：
y=gx22V20·sinβ+x·cotβ
式中：V0——为落石在坡面上的初速度(m/s)；
β——落石的反射速度方向与Y轴的夹角；
g——为重力加速度。
落石在水平方向上距斜坡的最大距离计算公式为：Lmax=V2
0·(tanα-cotβ)22gtanα(1+cot2β)
落石在垂直方向上距斜坡的最大距离计算公式为：Hmax=Lmax·tanα
落石第一次弹跳的最远距离为：X0 =V20g·sin(2γ)
式中：β= 200+2α(1-α/45)3V i
γ ——第二次弹跳时的反射速度方向与X轴的夹角，tanγ=ρ 1-λ·tan；
ρ——为恢复系数，取0.3；
λ——为瞬间摩擦系数，取0.4；
——为第n次弹跳的入射角，用坡度角表示。
经计算：W1-1崩落后落石距斜坡的最大距离为6.5m，垂直方向上
距斜坡的最大距离为5.85m，在水平方向上的最大位移量为141.8m，在隧道标高上的水平位移为62.35m，即落石可能弹跳到隧道洞门前12.45m范围内。
4. 结论与建议
虹梯关隧道进口段W1危岩体整体基本稳定，而局部受结构面以及降水、重力等作用下会崩落，如W1-1目前不稳定，如发生崩塌，可能弹跳到
隧道洞门前12.45m范围内，威胁洞门、白母塘大桥桥台和行车安全。
为防止灾害发生建议在危岩体下设置拦石(水)沟、相对平缓坡段设置被动防护网、隧道洞门上垫层和端墙加厚加强、洞门前设置柔性棚洞等工程进行防护。
参考文献
［1］张国文等.长(治)平(顺)高速公路虹梯关隧道进口段危岩体稳定性评价及处治方案［R］,山西省第三地质工程勘察院.2010.6
［2］陈群,项勃等.工程地质手册（第二版）［M］. 北京：中国建筑工业出版社, 1982.。
