岩崩坡面撞击碎裂特征离散元模拟

岩崩坡面撞击破碎是运动轨迹难以预测的重要原因,其中坡体几何特征是影响破碎块体运动变化特征的关键因素。为了研究岩崩撞击破碎过程及坡体几何特征对岩崩块体运动特征的影响,利用离散单元法(PFC^(2D))模拟技术,通过统计典型岩崩灾害点岩体结构与坡体几何特征,建立了岩崩自由落体-撞击破碎-运动堆积模型,剖析了在不同坠落高度、撞击角度条件下岩崩坡面撞击碎裂过程,获得了块体运动速度、裂纹数量和冲击力变化曲线,同时采用双参数Weibull分布对碎裂块体破碎程度进行了描述。实验结果表明:破裂过程分为接触-解体、挤压-碎裂及独立运动3个阶段;岩体碎裂由撞击点开始,沿结构面先出现解体,再产生新断裂面的岩石破碎;块体速度、裂纹数量和冲击力的骤变均发生在接触-解体与挤压-碎裂阶段,块体速度骤降,呈现出“阶梯效应”,冲击力骤升,表现为“双峰现象”,同时随着坠落高度增加或撞击角度减小,“阶梯效应”与“双峰现象”更为明显;同一撞击角度条件下,坠落高度的增加使得撞击动能增加,进而增大了破碎程度,导致粒径分布范围与特征粒径尺寸的减小;同一坠落高度下,撞击角度的增加,意味着接触面积的减小,进而降低了破碎程度,导致粒径分布范围与特征粒径尺寸的增大。研究成果对揭示岩崩坡面撞击碎裂机理及预测块体运动轨迹提供了技术支撑。

藏东南雅江流域冰-岩崩灾害链研究进展

全球气候变暖导致冰-岩崩及其灾害链成为研究热点,然而由于此类灾害多发于高寒地区,监测和模拟手段不足,研究困难且成果有限。我国西藏东南部雅鲁藏布江流域是冰-岩崩灾害高发区,也是水电建设重要区域,其冰/岩体稳定性对水利工程建设、运营及人民安全构成严重威胁。在全面梳理国内外研究现状的基础上,汇编了雅江流域近70年来有相关记载的冰-岩崩事件;通过深入调查分析,对冰-岩崩灾害进行了重新界定,并探究了该地区冰-岩崩灾害的时空分布规律;进一步,结合雅江流域独特的地理特征,初步揭示了冰-岩崩的形成机制,并将冰-岩崩灾害划分为冰-岩崩泥石流灾害、冰-岩崩堵江溃坝型灾害、冰-岩崩冰湖溃决型灾害和冰-岩崩库坝失效型灾害四种。在此基础上,基于CiteSpace可视化分析软件和WoS核心合集数据库,定量分析了最近25年(1999—2023年)国内外对于冰-岩崩灾害的研究现状,指出了不同时间段的研究热点和发展趋势。上述成果为雅江流域冰-岩崩灾害的深入研究及重大水利工程防灾减灾提供参考价植。

基于图像识别估算碎裂岩崩体积方法研究

西南山区碎裂岩崩灾害频发,为了准确模拟岩崩运动过程,量化岩崩风险大小,必须明确崩塌体体积,但目前尚无一种有效且可靠的碎裂岩崩体积估算方法。基于此,提出一种基于图像识别技术的碎裂岩崩体积精细估算方法,并以2020年雅西高速石棉姚河坝崩塌为例进行应用与验证。通过现场实测与无人机贴近摄影测量方法,确定岩崩堆积区分区及采样区;利用图像处理开源软件(ImagePy),建立块体快速识别步骤,提取块体等效粒径、周长和面积等特征参数;构建基于块体体积分布的碎裂岩崩体积估算方法;以岩崩实例进行方法应用与验证。研究结果表明:(1)ImagePy软件对块体图像识别速度快、精度高;(2)获取的块体体积分布曲线与现场实测体积分布规律近一致;(3)姚河坝岩崩体积估算值占三维点云数据差分法获取体积近80%。综上,利用图像识别技术进行碎裂岩崩块体体积提取与体积估算的方法是可行的,并具有高效率与准确性优势,可应用于碎裂岩崩灾害快速评估与风险量化评价,统计的块体体积分布可为碎裂研究提供数据支撑。

贵州贞丰—关岭—镇宁交界3.4级地震诱发岩崩分析

2010年1月17日17时37分,贵州省贞丰县、关岭县和镇宁县交界(东经105.75度,北纬25.59度)处,发生3.4级地震,震源深度10 km。地震诱发岩崩,导致6人死亡,9人受伤。本文介绍了这次地震诱发岩崩的基本情况和震中区地质背景,分析研究了岩崩产生的原因。

基于SPH法的岩崩碎屑流与挡板相互作用模拟

调查了颗粒之间的相互作用及岩崩碎屑流与一个障碍之间相互作用。采用光滑粒子流体动力学法(SPH)模拟了实验中观察到的颗粒流动规律,采用的本构模型是牛顿流体模型。研究表明,岩崩碎屑流的运动和堆积受到水槽倾角和挡板的影响,水槽挡板周围沿深度剖面的速度图是不均匀的,随深度变化的。数值结果与干颗粒材料的水槽流砂试验进行比较,获得了一些重要的模型参数,可用于优化高山地区防御结构尺寸的设计。

颗粒粒径对岩崩碎屑流对挡板冲击影响

调查颗粒之间的相互作用及岩崩碎屑流和一个障碍之间相互作用.采用光滑粒子流体动力学法(SPH)来模拟实验中观察到的颗粒流动规律,采用的本构模型是牛顿流体模型.研究表明:粒径大小对颗粒运动以及与结构的冲击力有很大的影响,粒径为8,12,14mm时的应力云图类似,挡板两侧为应力集中部位,粒径为10mm时的应力较均匀,近似为矩形分布,在挡板中央部位.获得了一些重要的模型参数,可以用于优化在高山地区防御结构的设计.

基于岩崩动力作用下的斜坡稳定性研究

基于多刚体运动学理论,从功能转化原理和动量定理出发,分析斜坡体在岩崩动力冲击作用下的稳定性,研究崩滑灾害链串发的极限阈值条件(岩体质心下落倾角与有效落矩),建立成链计算理论。以重庆市李子坝—化龙桥危岩–斜坡系统为例,对该计算理论的正确性进行验证;并将其与传统的小变形计算理论进行对比,结果表明,该计算理论能较好地反映崩滑灾害链的实际情况,且具有较高的计算精度,可为定量研究崩滑灾害链的串发机制提供借鉴和参考。

基于SPH法的岩崩碎屑流与防护结构相互作用分析

基于SPH(光滑粒子动力学法)开展岩崩碎屑流与防护结构相互作用研究,并与干颗粒材料的水槽流砂试验进行验证分析,在此基础上优化防护结构设计。结果表明:岩崩碎屑流的运动和堆积受水槽的倾角和挡板的影响,挡板高度较小时,挡板对颗粒物质的堆积影响很小,颗粒物质较易翻越挡板,继续向前运动堆积,挡板后部几乎形不成保护带,而伴随挡板高度增加,更多的颗粒不能轻易越过挡板,大部分从挡板两侧越过,在挡板后形成一个保护带。水槽的挡板周围碎屑流沿深度部面的速度图伴随深度变化而变化。研究结果可为山区岩崩滚石灾害多发带防护结构设计提供技术依据。

灰色系统理论在岩崩、滑坡监测中的应用

本文根据灰色系统理论，利用１９９０～１９９３年的ＧＰＳ观测结果，建立了岩崩、滑坡的预测模型ＧＭ（１．１）。同时进行了灰色关联度分析，从而求得新滩滑坡区的地壳形变规律。由于该区地处长江三峡工程的重要地段。

地下水和岩崩加载在新滩滑坡上段作用的讨论

鉴于目前对新滩滑坡动因机制认识有别，笔者首次佯细讨论了地下水和岩崩加载在新滩滑坡中的作用特征。按照上段坡体的应力状态，将上段分为三段。并指出岩崩加载是１段的失稳动力，地下水主要影响Ⅲ段的稳定性。另外．就上段而言，在不考虑地下水作用情况下，其稳定系数大于１．２５时才算稳定。

外界因素对岩崩变形的影响分析

本文在用卡尔曼滤波处理变形观测资料的基础上，引入外界因素影响因子，用以分析外界因素对变形体的影响大小。利用所建立的模型处理了长江三峡西陵峡链子崖危岩体的岩体位移与降雨、温度和蒸发量等监测资料，结合具体情况，详细分析了这些外界因素对岩体位移的影响。

岩崩滑坡运动模型的建立

本文首先讨论了变形监测数据处理的三种基本模型及其特点，说明了目前对岩崩滑坡建立其运动模型的可能性和必要性。并且以长江三峡链子崖危岩体为例，说明动态滤波是建立岩崩滑坡运动模型的一种合适的方法。

岩崩的成因分析与治理方法研究——以安溪县金溪公路为例

岩体是赋存于大地应力场作用下经历亿万年地壳运动变化的复杂地质体,整体持续稳定是有保证的,但长期以来在内外因素的不断扰动和综合力的作用下,在一定时候将重新应力平衡生成新的应力场,这可能将导致岩帮局部失稳崩落。由于中国山区县普遍存在高陡岩质边坡,引发岩崩毁财毁物伤人常有发生,加强岩崩致灾机理与治理方法研究有着极其重要的现实意义。本文以实际发生地为例,对高陡岩质边坡稳定性问题和治理方法作进一步的探讨。

大渡河响水岩崩堵溃洪水预测研究

位于大渡河上游的响水地段，在有利的地质地貌和水文气候环境下，岩崩、坍塌十分活跃，特别是响水沟汇口处的响水岩崩，其规模达 ２.４０×１０６ｍ３，一旦活动，能直接堵塞大渡河，相应产生的堵溃洪水，会严重危害下游的中国历史名城──四川泸定和石棉。为了城市建设规划和防洪工程的需要，对该岩崩次生的特殊洪水进行了预测研究。

贵州省普定县可处村岩崩地质灾害原因分析

2009年9月-12月,贵州省普定县可处村南西的老鹰坡和将军岩,发生多次岩崩。严重威胁可处村1000多居民的安全。岩崩发生地存在的陡峭悬崖、软硬相间的岩层结构、发育的节理、地裂缝和断层等构成了发生岩崩的基本条件;开采煤矿加剧加快了岩崩、滑坡、地裂缝、地面塌陷等地质灾害的产生;2009年9月9日20点54分,发生在可处村附近的Ms1.3(ML2.1)级地震,是岩崩的诱发因素。

岩崩灾害离散元和有限差分耦合分析

由于岩崩的动力特性,采用有限元等连续方法计算物体受冲击破坏的大变形问题存在不足,故采用PFC(颗粒流程序)和有限差分对受岩崩进行模拟。PFC在模拟结构微观破坏方面比较有优势,FLAC在模拟宏观坡体存在优势,结合两者的优点,为正确设计滚石防护结构提供指导。

重庆南川市甑子岩W12^#危岩崩塌预警分析

岩崩是基岩山区一种常遇的地质灾害,具有突发性强,可预见性差,危害性大的特点。文章通过对重庆南川金佛山甑子岩W12#危岩体现场勘查,分析了该危岩体的成因机制和破坏模式。采用常规监测仪器和人工变形量测手段进行了预警预报研究,成功地预报了金佛山甑子岩W12#危岩的崩塌,避免了重大的经济损失和人员伤亡。研究成果可为研究岩崩系统发展演化机制、探索突发性地质灾害的空间预警和防灾减灾决策提供可靠依据。

乌江鸡冠岭岩崩特征及成因

1994年4月30日11时45分,在乌江下游的边滩峡岸鸡冠岭发生巨大岩崩.崩塌岩体摧毁了武隆县兴隆煤矿,残体掀入乌江,砸毁、砸沉船只5艘,伤亡20余人,煤矿职工事先撤离,幸免于难.崩塌残体入江成坝,中断了乌江水上交通运输.本次岩崩造成的直接经济损失988万元,乌江断航据当地有关部门估计每天损失100万元.根据笔者实地考察资料,对鸡冠岭岩崩作一扼要介绍.

武隆县鸡冠岭岩崩特征

武隆县鸡冠岭岩崩特征李玉生，谭开鸥，王显华（四川省地矿局南江水文地质工程地质队）１９９４年４月３０日１１时４５分，在长江支流乌江下游边滩峡左岸武隆县鸡冠岭发生巨大岩崩。崩塌岩体摧毁了武隆县兴隆煤矿，残体掀入乌江，砸毁、砸沉江面船只５艘，伤亡２０余人，...