危岩体稳定性分析与评价

崩塌危岩体地质灾害的稳定性分析与防治措施研究稳定性分析是崩塌危岩体地质灾害研究的重要内容之一、其目的是通过分析岩体的力学性质和外力作用情况，评估岩体的稳定性。

稳定性分析常用的方法有解析法、试验法和数值模拟法。

解析法是通过分析岩体内部应力和变形的数学模型来预测其稳定性。

例如，通过应力和位移边界条件，可以推导出对应的稳定性方程，进而求解岩体的稳定状态。

这种方法适用于岩体较简单的情况，但实际工程中往往存在复杂的地质条件和力学问题，因此其应用范围有限。

试验法是通过实验的方式来模拟分析岩体的破坏过程和稳定性变化。

例如，可以通过室内试验或者现场试验的方法，对岩体进行加载、变形、破裂等测试，进而确定其稳定性。

试验法能够为稳定性分析提供准确的数据，但其局限性在于试验成本高、周期长，且试验结果受试验条件的限制。

数值模拟法是通过数值计算的方式，在计算机上建立岩体的数学模型，模拟岩体的应力、变形和稳定性变化。

数值模拟法主要包括有限元法、边界元法、离散元法等。

这些方法可以较好地模拟岩体的复杂力学行为，对于评估岩体的稳定性具有重要意义。

防治措施研究是为了减少崩塌危岩体地质灾害对人类生命财产造成的损失，保护环境和社会稳定。

针对不同的灾害区域和岩体特性，可以采取不同的防治措施。

一方面，可以通过地质灾害监测与预警系统，及时了解岩体的变形变化，预测地质灾害的发生。

同时，加强对危险区域的监测和监控，实时监测岩体的变形与位移，及时采取防护措施，确保人员安全。

另一方面，可以采取工程措施对岩体进行稳定治理。

例如，通过加固岩体的方法，包括钻孔注浆、爆破压裂、锚杆加固等，增强岩体的承载能力和抗滑能力，提高其稳定性。

此外，还可以采取生态措施，如植被恢复、防护林带的建设等，通过保护和恢复植被，增加地表抗滑能力，减少地质灾害的发生。

综上所述，崩塌危岩体的稳定性分析与防治措施研究是减少地质灾害对人类生命财产造成损失的重要工作。

通过稳定性分析，可以了解危岩体的稳定性状况，评估崩塌的危险性。

附表1 W01危岩体特征、稳定性评价及整治方案表野外编号W01坐标X：3405011.93危岩顶标高168.92 岩层产状340º∠7º斜坡倾向255 危岩前缘倾角73º斜坡结构类型切向坡室内编号W01 Y：540326.06 危岩底标高140.10长（m）32.5宽（m）3.5高（m）28.8 体积（m3）3276崩塌方向255º破坏方式坠落式控制危岩的结构面特征照片（方向：75°）稳定性赤平投影分析图②裂隙25564③③层面3407④边坡25573④②①①裂隙15279倾向(°)倾角(°)结构面产状结构面、线产状表危岩形态及变形特征危岩大致呈薄板状，立面为不规则长方形，危岩体下部凹岩腔发育，发育深度约2.5m，危岩体后壁追踪卸荷裂隙形成破裂面，侧壁裂隙切割岩体形成危岩体边界，岩性为厚层状砂岩夹薄层砂岩构成，危岩体自身也易产生局部掉块破坏。

危岩稳定性评价根据赤平投影图分析，该处危岩体主要受②裂隙的外倾控制，已被切割成薄板状，现危岩体底部存在由于原砂岩岩体的坠落后形成的凹岩腔，危岩体前缘及下部临空，有沿后缘陡倾裂隙坠落破坏的可能，定性判断危岩体现状处于基本稳定。

危岩经稳定性定量计算，在天然1、天然2和暴雨工况下，稳定性系数分别为1.23、1.72、1.05，为稳定～欠稳定。

综合判定该危岩体为欠稳定危岩体。

危害性预测主要威胁其上的岗哨及陡崖下船艇大队船艇航行的安全治理措施建议锚索加固+局部清除附表1 W02危岩体特征、稳定性评价及整治方案表野外编号W02坐标X：3404980.49危岩顶标高168.38 岩层产状340º∠7º斜坡倾向256 危岩前缘倾角76º斜坡结构类型切向坡室内编号W02 Y：540338.79 危岩底标高143.28长（m）39.7宽（m）3.9高（m）25.1 体积（m3）3886.23崩塌方向256º破坏方式坠落式控制危岩的结构面特征照片（方向：75°）编号位置走向倾向倾角切割深度张开度充填物裂面形态裂面粗糙度裂隙间距地下水情况危岩形态及变形特征危岩大致呈薄板状，立面为长方形，危岩体下部凹岩腔发育，发育深度约2.2m，危岩体后壁追踪卸荷裂隙形成破裂面，侧壁裂隙切割岩体形成危岩体边界，岩性为厚层状砂岩夹薄层砂岩构成，危岩体自身也易产生局部掉块破坏。

G217国道南段沿线典型滑塌式危岩体的稳定性分析G217国道横贯天山南北，沿线地质环境特殊，生态条件恶劣，地形地貌差异较大，崩塌、滑坡等地质灾害频发，其中尤以崩塌灾害最为严重。

本文选取滑塌式危岩体，采用DDA数值模型分析方法研究其失稳方式的形成机制，构建力学模型用静力解析计算方法对潜在不稳定危岩体进行稳定性评价，为该路的养护、地质灾害治理和改扩建提供依据。

标签：危岩体岩体结构DDA数值模型失稳方式1引言G217国道南段为天山公路小龙池至库车段，全长约130公里，由于公路早期设计施工不完善、灾害处治措施不到位，加之沿线地质环境特殊，地表植被稀少，物理风化作用强，造成地质灾害频发，其中尤以崩塌最为严重，滑落的岩块经常堵塞公路，威胁行车安全。

由于大部分崩塌（危岩体）受控于岩体结构而产生不同的失稳方式，沿线边坡危岩体主要为滑塌式、坠落式、倾倒式[1]。

本文选取滑塌式危岩体，借助典型的实例分析其变形破坏机制，并运用静力解析计算方法，评价危岩体的稳定性。

2滑塌式危岩体的潜在失稳方式与稳定性评价该危岩体结构类型主要为层状结构，可分为以下两种：（1）层状顺向结构边坡：层状结构面倾向与边坡倾向夹角小于30°，当层状结构面由于工程活动而被切脚出露在坡面，即构成潜在滑动面，易形成滑动，破坏方式主要为单一滑面（层面），岩体受节理切割，边坡前缘潜在滑移面被切脚，可引起坡体以不同方式沿滑移面向下整体滑移，前缘临空的坡体可能沿滑移面发生间歇性的缓慢滑移，滑移通常从临空面附近启动，逐渐向后缘扩展;当层状结构面倾角大于坡角而插入坡内，其稳定性一般较好。

（2）层状反向或斜向结构边坡：岩层倾向与坡向大于30°，破坏方式同层状顺向结构边坡，可分为单一滑面（缓倾向坡外的节理面）和双滑面（以楔形体滑动）两种。

以K973+765处危岩体为例，运用块体理论[2]，建立DDA（discontinuous deformation analysis）非连续变形分析模型[2]（图1）。

滑塌类危岩体的稳定性分析摘要院危岩体崩塌往往导致重大的生命财产损失。

针对白云质灰岩的特定产状，应用相关理论建立了滑塌式崩塌模型。

在三种不同的荷载组合下计算了危岩体的稳定性，分别得出稳定性系数。

对危岩的安全性进行了定性和定量的分析评价，并提出了防治的原则性建议。

分析过程和结论可供类似的地质和岩体治理参考。

Abstract院Rockfall of dangerous rock mass always leads to a significant loss oflife and property. Aming at specific occurrence ofdolomitic limestone，the slide collapse model is built by using relevant theory. The stability of dangerous rock mass is caculated in threedifferent load combinations, and the stability coefficients were obtained respectively. Security of dangerous rock is evaluated in qualitativeand quantitative ways, and principled suggestion of control is proposed. Similar geologyand rock management can refer the process ofanalysis and conclusion.关键词：地质灾害；危岩体；滑塌；稳定分析Key words院geological disaster；dangerous rock mass；slump；stability analysis中图分类号院P642.21 文献标识码院A 文章编号院1006-4311（2014）23-0026-020 引言随着社会经济的飞速发展，山区建设进程加快。

危岩的稳定性评价及治理措施探讨——以长寿区凤城危岩为例摘要：危岩崩塌作为一种主要的山地灾害，危岩崩塌严重威胁着我国山区居民生命财产、城镇建设、矿山及交通运输安全。

本文通过长寿区凤城危岩治理工程为例，对发生危岩崩塌的地质环境条件、危岩破坏模式、稳定性评价及治理措施选择进行了探讨，对类似危岩治理工程设计及施工具有重要指导意义。

关键词：危岩破坏模式稳定性评价治理措施1引言危岩是由多组岩体结构面切割并位于陡崖或陡坡上的稳定性较差的岩石块体组合,是产生崩塌地质灾害的初始物质条件。

危岩崩塌具有突发、快速、强致灾等特性。

作为一种主要的山地灾害，危岩崩塌严重威胁着我国山区居民生命财产、城镇建设、矿山及交通运输安全。

因此对危岩的稳定性评价及治理措施的选择的研究是很必要的。

本文通过长寿区凤城危岩为例，对危岩的稳定性评价及治理措施进行探讨。

2危岩区地质环境概况2.1 地形地貌工程区区域上属四川盆地东南部丘陵～低山区斜坡地带，地形受构造控制明显，山岭走向与构造形迹展布方向一致。

凤城危岩位于桃花溪北岸谷坡，分布两层陡崖合计长4.8km，地势总体上西高东低（桃花溪），标高164.97～356.06m，相对高差191.09m。

为呈近南北走向的河谷岸坡地貌。

2.2地层岩性危岩区区出露的地层由新至老分别为：第四系人工填土层（Q4ml）、残坡积层（Q4el+dl）、崩坡积层（Q4c+dl）、冲洪积层（Q4al+pl）、侏罗系中统上沙溪庙组（J2s）地层。

组成危岩体岩性为侏罗系中统上沙溪庙组（J2s）的紫红色粉砂质泥岩及灰～灰白色砂岩。

2.3地质构造危岩区地质构造位处于梁平向斜近核部附近的南东翼，危岩区地质构造处于梁平向斜近核部的南东翼，岩层产状325～340°∠5～12°，单斜产出，危岩带岩体裂隙普遍发育，区内岩体发育的优势裂隙主要有以下几组：倾向60°～90°倾角70°～75°；倾向90°～110°倾角68°～70°；倾向150°～180°倾角58°～80°；倾向230°～250°倾角47°～58°；2.4水文地质条件区内斜坡岩土层具双层结构，形成以双层为主体的斜坡水文结构特点，即上部坡体结构松散岩类孔隙水和下部基岩裂隙水两种类型。

0引言崩塌是指块状岩体与岩坡分离向前翻滚而下，在崩塌过程中，岩体无明显滑移面，同时下落岩块或未经阻挡而直接坠落于坡脚，或于斜坡上滚落、滑移、碰撞最后堆积于坡脚，其规模相差悬殊，大至山崩，小至块体坠落均属于崩塌[1]。

地震作用是触发危岩体失稳的主要因素，地震作用下危岩体响应分析，对于危岩体稳定性研究具有重要意义。

关于节理岩体的数值计算方法主要为连续变形分析法和非连续变形分析法。

连续变形法所建立的模型是连续介质，对于分析均质材料的结果更为准确[2-3]，岩石材料自身具有不均一的结构面，结构面分布规律性不强，复杂的结构面恰好是岩体变形破坏的控制性因素，基于块体理论的非连续变形分析方法（DDA）弥补了这一不足，DDA可以实现岩石块体实际产生的非连续变形以及相互作用产生的动态变化过程，块体之间的运动是不允许有嵌入和受拉的，非连续变形分析方法（DDA）的最大特点是运动学理论基础、严格的平衡要求、正确的能量守恒和高效的计算效率，该方法理论比较严密，计算结果精度较高[4-5]。

1危岩体特征2014年8月3日16时30分，云南省昭通市鲁甸县发生6.5级地震，地震造成鲁甸县火德红镇李家山村红石岩组牛栏江干流北岸发生特大崩塌，将牛栏江截断形成堰塞湖，受地震影响，两岸高边坡表面岩体应力损伤严重，形成大量危岩体。

堰塞湖的治理方案是“变废为宝”，以堰塞坝为坝体修建红石岩水电枢纽工程，但在地震和常年风化剥蚀的作用下，库区两岸边坡高陡，岩体松弛，崩塌灾害严重，震后一年多时间内有数次崩塌发生。

拟建水电站库区发育大量危岩体，其中距离堰塞坝2000m的珍珠岩陡立边坡上发育了一块方量较大的危岩体ZZWY1（图1），危岩体的方量为7.56万m3，后缘发育长大裂隙，稳定性较差，为重点防御对象，若危岩体失稳会产生较大规模的涌浪，对水电设施构成较大威胁。

1.1地形地貌特征研究区属于高中山区，山高谷深，地形受构造改造和河流切割作用明显，牛栏江面高程约1100m，属于侵蚀性较强的高中山峡谷地貌，河谷大都为“V”型谷。