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。

粒径对岩崩-碎屑流滑震特征的影响

岩崩-碎屑流是一种发生在高山峡谷地区,具有高位性、隐蔽性、事件突发性和灾害巨大危害性等特征的地质灾害,滑震信号监测可实现对地质灾害体运动信息的实时捕获,为灾害预警及灾后评估提供重要信息。以颗粒集合体崩落运动过程为研究对象,设计并开展了物理模型实验,分析了颗粒粒径对滑震信号特征的影响,探讨了岩崩-碎屑流撞击过程产生的滑震信号特征及其现实意义。结果表明:①颗粒集合体总质量一定时,滑震信号最大振幅值为17.33 g~39.21g,且随着颗粒粒径的增大而增大;②颗粒集合体总质量一定时,滑震信号包络线平均值、阿里亚斯强度随着颗粒粒径的增大而增大;③粒径为2~4 mm的颗粒集合体产生的滑震信号平均频率为16.95~23.02 kHz,且在总质量一定时,滑震信号的平均频率随着颗粒粒径的增大而减小。本文研究成果以期进一步加深对滑震信号影响因素的认识,并为灾害潜在区域监测预警系统建立、重大地质灾害灾后快速评估、应急响应措施制定等提供理论依据。

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。

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。

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，...

乌江岩崩堵江航道整治方案试验研究

根据乌江岩崩堵江航道特点 ,采用河工模型与船模试验相结合方式进行整治方案研究 ,取得了良好效果 .本文简要介绍了模型设计、验证及方案试验情况 .该工程现已完成 ,岩崩航道的通航条件大为改善 ,整治效果显著 .