边坡滚石灾害作用机理与治理方法研究读书报告

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1、边坡滚石灾害作用机理与治理方法研究读书报告边坡滚石是一种常见的工程地质灾害，所谓滚石，是指这样一个过程：岩块(包括砾石)从坡体(或陡崖)表面分离出来后在空中移动，经过一定运动方式(比如自由落体、弹跳、沿坡面的滚动和滑动)向下快速运动，最后在坡脚附近停下来。当在滚石运动范围内有人类活动或人类构筑的设施时，就可构成滚石灾害。一次滚石事件可能仅涉及到一个块体，也可能涉及到多个块体。在山区修建的运输通道往往会面临严重的滚石灾害。在实行组合台阶和陡帮开采的矿区中，受降雨、岩体结构、爆破震动等因素的影响,边坡面上的危石、浮石渣块大量存在,经常向下滚落,对采掘作业的人员和设备构成很

2、大威胁。一、边坡滚石的危害及研究治理的重要性中国是个多山的国家,特别在西南地区，分布各种山地地貌，这些山区也是中国主要的地质灾害高发区，滑坡、崩塌、泥石流三大地质灾害已经引起人们高度重视。随着露天矿的开采，山区公路及运输通道的修建等相关项目的开展,不断发生在山区的滚石灾害正逐渐引起人们的重视。当在滚石运动范围内有人类活动或人类构筑的设施时，就可构成滚石灾害。一次滚石事件可能仅涉及到一个块体，也可能涉及到多个块体。在山区修建的运输通道往往会面临严重的滚石灾害。在实行组合台阶和陡帮开采的矿区中，受降雨、岩体结构、爆破震动等因素的影响,边坡面上的危石、浮石渣块大量存在,经常

3、向下滚落,对采掘作业的人员和设备构成很大威胁，大规模的滚石灾害甚至会造成矿区运输通道的阻塞。滚石灾害有多种表现方式：　(1)滚石以直接冲击的方式损坏运输线路并且对附近活动的人员、车辆、生活设施及建筑物的安全构成威胁;(2)滚石以在路面上停留或堆积的方式影响来往车辆的安全运行或阻碍交通;(3)山区城市的滚石活动将威胁到人们的生产、生活及相应的设施;(4)露天矿山、水电站建设、采石场等的开挖活动可形成人工高边坡，而这些边坡上自然发生或人为扰动而滚落的块石将严重影响施工人员和有关设施的安全;(5)人工爆破引起的飞石可使周围的人类活动或设施受到危害;(7)在山区地表附近布置的

4、重要管线、油罐、有害物质隔离层等有可能受到滚石冲击的影响。滚石运动具有多发性、突发性、随机性,决定了滚石运动影响因素的相关研究变得复杂.边坡上的块石可能因各种风化作用而产生,同时在风力水力或生物活动干扰下,块石会离开坡体表面而产生运动,滚石起滚后将在重力和坡面的共同作用下向下运动,经过斜抛、碰撞和滑动等多种方式向下运动。这个过程是个复杂的运动过程,其运动过程和结果均具有不确定性,即使对于同样的两次现场试验也得不到同样的结果。总之,对滚石灾害发生的机理和有效防治进行系统而深入的研究,藉此制定出有效的防灾、减灾措施,不仅具有很大的理论意义,同时也具有巨大的经济价值。图1：

5、川藏公路坡面碎屑流段路面上的滚石图2：川藏公路迫龙天险段典型的崩塌体边坡滚石区图3：川藏公路陡崖岩崩的一瞬间及落于路面上的滚石二、滚石的运动形式及影响因素1、滚石发生机制滚石的形成和发育是外因与内因耦合破坏作用的结果，而内因以及外因是如何影响滚石发育以及两者之间是如何耦合等有待进一步的研究。一般滚石事件发生的充分条件是当边坡上具有松动的岩块，受到外界因素触发后，岩块所在的地形坡度大于原来的安息角时，便失去平衡而朝下坡处运动.诱发滚石的因素分为内部因素和外部因素，内部因素主要有岩(土)体结构、物理力学性质、风化程度、地应力环境、地下水环境等;外部因素主要有自然变化(降水

6、、气温、冻融作用、植物的根劈作用、地震活动等)、人类活动以及其他生物的扰动.这些因素中有些是恒定的，有些则随时间空间的变化而变化。不断变化的因素使得滚石发生具有随机性，难于预测，因此也难于控制。据国外有关统计表明，滚石事件的发生数量及规模与温度和降水量的关系比较敏感.降水量的增加和气温较低时，悬崖边坡容易发生滚石事件，尤其是在暴雨或严重霜冻后滚石事件会显著增加。由于滑坡、崩塌、坍塌、溜滑、剥落、差异风化、水流冲刷、冻融循环、根劈作用、降水、地震、气温变化、人类活动等都可直接或间接地引起一个或多个块石在重力作用下沿斜坡向下运动，致使滚石的发生一般都受到多种影响因素的制约

7、。2、滚石运动形式由于地形、地貌条件的不同，滚石在运动过程中可能只具有一种运动方式,也可能涉及到了多种运动方式，总体而言，运动模式主要包括滑动、滚动、自由飞落以及弹跳。图4：滚石的运动形式在边坡较缓、摩擦较小的坡段容易发生滚石的滑动，由于与坡面摩擦作用，滚石在运动过程中会消耗很多能量，速度减小。滚动主要发生在边坡上，与滚石的质量、滚石的几何形状、滚石的运动速度、滚石与坡面的摩擦力大小有关；在坡度变化或者发生碰撞时很容易产生自由飞落，飞落过程中由于重力的作用会使得滚石的动量不断增加，速度增大；弹跳则主要发生在运动的滚石撞击坡面等阻碍物时，撞击时与坡面的