贵州开阳某危岩体运动特征研究

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1、贵州开阳某危岩体运动特征研究摘要：本文在野外调查分析的基础上，通过对已发生崩落形成的崩积体进行研究的基础上，运用模拟软件对危岩体运动特征进行研究，并对其未来失稳可能的危害范围做出了划分。关键词：危岩体；落石；运动特征；危害范围屮图分类号：TU45文献标识码：A一、危岩体概况该危岩体位于一支沟东北侧凸出山脊上部陡坡，长(沿坡走向宽)147m,危岩体顶部高程1000m^l015m,北高南低,与危岩体底部最大高差55m,临空面坡度65。，坡向242。。斜坡上部为灯影组(Zbdn)白云岩，产状150。Z34°,巨厚

2、层状，层间结合紧密。发育两组节理：J1：300°Z50°,J2：210°Z75°。向下依次为陡山沱组(Zbd)磷矿层及石英砂岩、南沱组(Zann)页岩。发生加塌的部位是灯影组白云岩构成的陡崖，位于危岩体南侧，坡向242°o由于陡崖受层面及两组结构面的切割，白云岩表面风化较严重，同时岩壁裂缝纵横，呈锯齿状延伸。加之受下部采矿活动的影响，易发生向沟内临空方向的剥、坠落。其崩落初始速度一般不大且崩落块体块径较小。图1危岩体及其危害范宙I二、崩积体特征该崩积体以灰色、灰白色白云岩碎块石为主。崩积呈条扇形沿下部斜坡堆

3、积至小路边，处于基本稳定状态。I散落区：该区上部靠近崩塌源处高程940m,底端高程905mo区内平均坡度30°o区内散落块石一般块径在0.Im,个别块石块径为0.3mo区内原坡表植被主要为低矮灌木，80%植被遭到破坏。II影响区：该区位于沟内平缓地带，区内受影响的主要为一段新修的排水渠和乡间小道。该区内原零星滚落块石已被清除。三、落石运动过程模拟首先借鉴参考韦启珍［1］给出的切向、法向阻尼系数（Rt、Rn）建议值和刘前明［2］给出的贵州红粘土的土工实验数据进行初步模拟。选取与剖面线方向一致的落石的路径（。〜

4、c）作为模拟轨迹。选取落石数量为50个，落石质量与最大块径落石质量•致。由该崩塌失稳模式可知其初始速度很小，因此取初始水平和竖直速度均为0.lm/s。模拟运动过程如图所示,图2落石运动路径1（A〜H）路径1模拟运动过程如图2所示，路径1落石的最终位置基本在b〜c点一线，落石自。点坠落，在坡面碰撞弹跳运动，一直运动至b点附近开始改为滚动状态，最终多数停积在be段斜坡上及c点附近，对比模拟得出的结果与实际野外调查得出的结论，二者基本吻合，最终确定模拟参数。表1模拟参数取值然后针对危岩体分别选取另一路径2（o~g

5、）和路径3（o〜k）（如图1所示）进行模拟。选取落石数量为50个，选取落石质量与倒石堆边缘最大块石的质量相同，初始水平和竖直速度均为0.lm/so图3落石运动路径2（0〜g）图4落石运动路径3（0〜k）模拟结果如图3、4所示。从中可以看出：模拟路径2落石同样在坠落后跳跃运动，在ef坡段慢慢变为滚动状态，一般停留在坡段fg坡段Z间，个别块体最远运动至g点；模拟路径4的落石，下落后在h点处发生跳跃，随后滚动，多数停留在ij坡段，个别块石受山脊转向形成沟谷的影响，运动至距k点10in处。四、危岩体运动特征分析及危

6、害范围划分在I区上部靠近加塌源处，落石的势能转化为动能，速度不断加快，落石之间相互碰撞频繁，多以弹跳方式运动，而对于块径较小的落石，其自身势能较小，加之受控于地形因素，且在滚落过程中受比其块径大的落石阻碍其运动。停留在该段的主要为能量不大，块径较小的落石。而I区中下部一线落石多以滚动方式运动，随着斜坡坡度逐渐变缓，在滚动过程中斜坡减缓落石的速度、同时吸收其能量。加Z该躺塌的失稳模式可知该崩塌的初始速度很小，最终落石大量停留在该区中下部。对于散落在II区内块石，其块径基木与一区块石块径一致，但其运动方式多是经

7、碰撞过后以跳跃的方式运动至较远的地方。根据上述分析，结合落石运动路径广3,可以划分出该危岩体的危害范围，如图1所示。五、结语本文在进行详细野外调查的基础上，研究已发生崩积体，运用软件模拟已反生崩塌落石的运动过程，最终确定模拟参数对危岩失稳后运动过程进行模拟并划分出该危岩体的危害范围。参考文献：[1]韦启珍，雷秀丽•崩塌落石运动的数值模拟研究[J]・中国水运,2008.3,8(3):165-166.[2]刘前明.贵州红粘土工程地质特征探讨[J].中国煤田地质，2002.6,14(2):47-48.