高陡岩质边坡稳定性评价

发布时间：2017-06-24 10:06

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【摘要】：崩塌、滑坡、泥石流是三大主要山地地质灾害类型,崩塌灾害在地质灾害中占有的比重仅次于滑坡。截止2015年底,我国平均每年有八千次以上的崩塌发生,经济损失高达50多亿元。伴随着改革开放的发展和国民经济的提升,人民生活水平的提高,旅游业随之蓬勃发展,而许多景区都建立在山区,由于景区的不恰当开发,往往会形成大量的人工边坡,而由于坡体高、坡度大、地质条件复杂,容易发生崩塌灾害。一旦发生崩塌落石,不仅会毁坏公共设施,还会对过往游客造成严重的危害。本文以怀柔区青龙峡地区崩塌地质灾害勘查与治理为项目依托,通过现场勘察和资料分析,对某高边坡的稳定性进行了较深入的分析研究。首先,通过现场勘查和结果以往勘查资料,对景区的区域地质背景、地形地貌、地质构造、地层岩性、区域地质、水文地质、气象环境条件等进行综合分析,并初步判断危岩体的崩塌方式为倾倒式。其次,通过定性分析法中的赤平投影法对危岩的稳定性进行分析。从赤平投影图分析得知研究高陡岩质边坡节理面不利于边坡稳定,容易导致崩塌发生。然后通过定量分析中的离散元强度折减法对岩质边坡进行稳定性分析和定量分析中的极限平衡法对危岩体进行稳定性分析。计算结果表明在天然工况下,危岩处于稳定状态;在暴雨工况下,由结构面软化、岩石饱水密度增大等因素导致危岩体的安全系数减小,危岩处于欠稳定状态;在计算地震工况时,极限平法计算安全系数小于1,数值模拟时从3DEC模型底部输入正弦波来模拟地震工况,模拟结果坡体失稳,结果表明在在地震力作用下,危岩处于不稳定状态。最后,本文通过Rocfall软件对选取的典型高位危岩进行运动轨迹的迭代计算。等高度下的试验次数为100次,计算得到落石的运动轨迹、落石水平位置、弹跳高度和落石能量等参数。
【关键词】：高陡岩质边坡 稳定性 极限平衡 离散元 轨迹预测
【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU457
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 引言10-16
• 1.1 选题背景与研究意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-14
• 1.2.1 高边坡分类及破坏模式11-12
• 1.2.2 高边坡稳定评价方法12-14
• 1.3 本文研究内容及技术路线14-16
• 第2章 研究区地质条件16-22
• 2.1 自然条件16-17
• 2.1.1 地理位置16
• 2.1.2 气象水文16-17
• 2.2 地质环境条件17-22
• 2.2.1 地形地貌与新构造运动17-18
• 2.2.2 地层岩性18-19
• 2.2.3 地质构造与地震19-20
• 2.2.4 水文地质条件20-22
• 第3章 高陡岩质边坡特征及破坏机制22-26
• 3.1 高陡岩质边坡基本特征22-23
• 3.2 高陡岩质边坡稳定性影响因素23-24
• 3.3 高陡岩质边坡破坏机制分析24-26
• 第4章 高陡岩质边坡稳定性评价26-40
• 4.1 基于极射赤平投影法稳定性评价26-27
• 4.1.1 极射赤平法投影简介26
• 4.1.2 极射赤平投影分析26-27
• 4.2 基于离散元法稳定性评价27-40
• 4.2.1 离散元强度折减法计算原理27-28
• 4.2.2 模型建立28-29
• 4.2.3 参数选取29-33
• 4.2.4 结果分析33-40
• 第5章 危岩稳定性评价与落石轨迹模拟40-56
• 5.1 基于极限平衡法稳定性评价40-47
• 5.1.1 极限平衡法计算原理40-45
• 5.1.2 计算参数确定45-46
• 5.1.3 计算结果46-47
• 5.2 基于Rocfall落石轨迹模拟47-56
• 5.2.1 Rocfall运算原理47
• 5.2.2 落石运动影响因素47-48
• 5.2.3 落石运动计算理论48-51
• 5.2.4 落石运动计算51-56
• 第6章 结论与展望56-58
• 6.1 结论56-57
• 6.2 展望57-58
• 致谢58-59
• 参考文献59-61

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本文编号：477813