巫山县望霞危岩体变形监测及破坏机制分析

2010年8月三峡库区望霞危岩变形加剧,对航道安全及坡体上居民的生产生活造成了较大影响。在对新生裂缝详细调查和对变形历史、地表位移、全站仪监测及裂缝位移监测数据分析的基础上,对望霞危岩变形特征及其成因进行了综合分析。研究结果表明:危岩体变形区总体向SW方向位移,并具有明显的沉陷变形特征。T10缝为控制性裂缝,是整个变形区的后边界,主要表现为裂缝张开和沉降变形。T11和T12缝间的块体整体向SW方向位移,并伴随下沉,其下沉量大于水平位移量。由于T11和T12缝间的块体挤压作用,造成T13缝一带岩体的变形明显加剧。危岩体各岩层中节理面相互贯通,形成1组延伸较远,平直,贯通性较好的结构面,与危岩破坏面相互平行,其对危岩的破坏起着控制性作用。危岩体与基座构成了典型的硬-软-硬岩性组合形式,为危岩的层间滑动作用提供了地质结构组合条件。此次裂缝的扩张及塌陷坑的形成是在前一次变形的基础上发展的,其与底部采矿活动关系极为密切。持续降雨后危岩发生向临空面旋转滑移,并形成坐落挤出式崩塌。

巫山县望霞危岩体破坏及再次变形失稳预测分析

望霞危岩历史上多次发生山体崩滑变形破坏,最近两次大的危岩变形破坏都发生在雨季过后的10月份,为此从危岩体区域地质背景、降雨、岩体结构等几个方面论述了其产生崩塌灾害的原因,同时根据危岩体各段的变形特征及监测资料进行了分析。认为望霞危岩体的产生和发展,主要受控于特殊的地质构造环境和临空的高陡边坡条件,在持续性降雨的诱发下使危岩体多次失稳。结合自2010年10月21日灾变后的监测数据,认为该危岩体总体变形趋势持续增大,还可能再次发生破坏,为此采用指数平滑法预测模型,以危岩的变形值和变形速率为判据,对危岩再次失稳时间进行了动态跟踪预报,根据危岩的实际情况,对部分监测点位移进行了试验性及验证性的建模和预测,取得了较高的预测精度。

三峡库区望霞危岩体变形破坏过程的综合监测与险情预报

三峡库区巫山县望霞危岩体于2010年及2011年两次发生大面积变形破坏,采用全站仪、裂缝位移、GPS等方法对危岩体进行了长期的变形监测,并通过地质基础的调查、监测方案的设计、监测数据的处理、宏观现象的分析,两次成功地对危岩体的垮塌变形实现了预警预报,避免了重大伤亡。研究结果显示,危岩体具有渐变和突变两种类型,在不同的变形阶段应采用相应的监测方法和监测频率,应以地质调查为基础,以监测危岩体关键部位为原则,监测数据的分析要密切结合宏观现象,从后缘、崖壁、崖底全面把握危岩体变形趋势。提出危岩体的监测应做到"详调查、细部署、观现象、握趋势、准预报"5原则,即"望霞经验"。"望霞经验"可以为危岩体的监测工作提供参考。

三峡库区望霞危岩体地质模式及变形破坏过程

危岩体变形破坏预警判据的选择和确定是地质灾害监测预警预报的关键性问题。结合三峡库区望霞危岩体两次发生大面积破坏过程的监测数据和观测资料,采用地质勘察、地球物理勘查对底部采空区及地质结构特征分析,并结合裂缝位移、GPS监测数据分析危岩体后缘主控裂缝T10号缝的变形特征,将其划分为3个变形区段和3个变形演化阶段。研究认为:底部采空区、后缘塌陷坑、岩体节理裂隙、风化凹槽对危岩体变形具有控制性作用,后缘主控裂缝分为性质不同的东段、中段和西段,整体上呈现直角状,在变形程度上由东向西减弱,东段变形牵引中、西段变形,以塌陷沉降为主,伴随向SSW的强烈扩张,新生多条次级裂缝形成阶梯状陷落地貌,显示台阶式渐进后靠变形演化特征。

重庆巫山县望霞危岩体破坏及变形失稳预测

望霞危岩历史上多次发生山体崩滑变形破坏,最近两次大的危岩变形破坏都发生在雨季过后的10月份。鉴于此从危岩体区域地质背景、降雨、岩体结构等几个方面分别论述了产生崩塌灾害的原因,同时根据危岩体各段的变形特征及监测资料分析。认为,望霞危岩体的产生和发展,主要受控于特殊的地质构造环境和临空的高陡边坡条件,在持续性降雨的诱发下使危岩体多次失稳。结合2010年10月21号灾变后的监测数据,该危岩体总体变形趋势持续增大,还可能再次发生破坏,为此作者采用指数平滑法预测模型,以危岩的变形值和变形速率为判据,对危岩再次失稳时间进行动态跟踪预报,根据危岩的实际情况,对部分监测点位移进行了试验性及验证性的建模和预测,取得了较高的预测精度。对该危岩体的防治施工及确保长江航运安全具有重要的意义。

长江三峡巫峡岸坡望霞危岩发育机理研究

以长江三峡巫峡岸坡望霞危岩为例,从地质构造、软硬岩层组合、水动力特性等方面分析了危岩形成条件。结合三峡层状地貌,演绎了陡崖后退和危岩发生过程,归纳出三峡灰岩岸坡危岩崩塌发育、加速崩塌、崩塌循环发育和堆积4个阶段,说明了陡崖台阶地貌形迹是危岩阶段性演化的宏观表象。根据望霞危岩W2危岩体的地质模型,建立其在不同荷载组合情况下的力学模型,并计算了危岩稳定性状态。

巫山县望霞危岩体破坏及变形趋势预测

2010年10月21日三峡库区望霞危岩体发生崩滑灾害后,危岩体极不稳定,在降雨等作用下,可能会再次失稳,特别是悬挂在陡壁上约7万m3危岩体下滑的可能性更大,威胁下方乡村道路、村民、煤码头及长江航运的安全。在对近几次发生的崩滑灾害和新裂缝的详细调查、变形历史及根据监测数据分析的基础上,对望霞危岩体形成过程、变形机理及特征进行了综合分析。研究结果表明:受控于硬软相间的地层岩性组合及危岩体裂隙发育的情况下,持续性降雨、重力卸荷及采煤掏空扰动等共同作用造成了危岩体变形失稳。目前该危岩体总体向SW方向位移,具有明显的沉陷变形特征,且呈匀速变形,变形趋势持续增大,危岩体处于不稳定状态。

三峡库区高陡危岩软弱基座力学特性研究——以望霞危岩炭质页岩基座为例

对三峡库区巫峡望霞危岩软弱基座炭质页岩样品进行X射线衍射与SEM扫描电镜分析,结果表明矿物成分中蒙脱石、云母、绿泥石含量较高,这些层状结构硅酸盐矿物具有高吸水性与易滑性特点;岩溶区地表碱性环境下蒙脱石和云母向绿泥石转化,岩石抗剪强度低,易发生滑动导致危岩体失稳。使用RMT-150C岩石力学试验系统进行不同围压下炭质页岩三轴压缩试验,通过一元线性回归分析方法获取了炭质页岩强度参数粘结力c=200 k Pa、内摩擦角φ=29.9°;对岩石屈服强度、峰值强度、残余强度与围压数据进行回归分析获得线性控制方程,建立了炭质页岩应力-应变全过程曲线,结果表现出压密、弹性变形、应变软化、塑性流动4个阶段。

基于实测的望霞W1危岩体失稳动态过程分析

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。

望霞危岩破坏模式及其力学解译

【目的】位于巫峡长江左岸的望霞危岩是长江三峡地区代表性板状危岩,对它破坏机制的研究,是揭示三峡地区边坡地貌演化的突破口,也是巫峡长江航道地质减灾的着力点。【方法】采用现场地质勘察、能量原理和突变理论方法,研究望霞危岩破坏模式并对它进行力学解译。【结果】望霞危岩呈板状,由硅质灰岩和泥质灰岩组成;危岩体后部主控结构面贯通段为串珠状溶蚀漏斗,充填大量松散土体,主控结构面锁固段上段为硬质灰岩、下段为软质泥页岩,引入水致弱化函数提出了主控结构面锁固段灰岩和泥页岩的本构模型;构建了望霞危岩力学模型;构建了座滑破坏模式危岩瞬时破坏平均速度的计算方法,据此得到望霞危岩破坏瞬间的平均速度为2.62m·s-1,推知危岩破坏瞬间危岩体底部的瞬时速度约为5.21m·s-1。【结论】望霞危岩的破坏模式属于座滑破坏,危岩瞬时破坏持续时间约2.3s,与实情吻合良好。研究成果可为分析三峡两岸危岩破坏问题提供重要参考借鉴。