危岩稳定性计算.doc

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1、4.2危岩体稳定性计算及评价4.2.1计算模型目前，按照不同的标准，危岩分类系统多样，但是，从工程防治的角度按照危岩失稳类型进行分类更有价值，可将危岩概化分为滑移式危岩、倾倒式危岩和坠落式危岩3类。计算公式参考重庆市地方标准《地质灾害防治工程勘察规范》（DB50/143-2003）中（30）～（50）计算公式。勘查区内主要为滑移式危岩、倾倒式危岩；当软弱结构面倾向山外，上覆盖体后缘裂隙与软弱结构面贯通，在动水压力和自重力作用下，缓慢向前滑移变形，形成滑移式危岩，其模式见图(图4.2-1)；当软弱夹层形成岩腔后，上覆盖体重心发生外移，在动水压力和自重作用下，上覆盖体失去支撑，拉

2、裂破坏向下倾倒，形成倾倒式危岩(图4.2－2)。图4.2－1滑移式危岩示意图图4.2－2倾倒式危岩示意图1、滑移式危岩体计算（1）计算模型图4.2－3滑移式危岩稳定性计算示意图(后缘无陡倾裂隙)图4.2－4滑移式危岩稳定性计算示意图(后缘有陡倾裂隙)（2）计算公式①后缘无陡倾裂隙（滑面较缓）时按下式计算（4.2.1）式中：——裂隙水压力(kN/m)，；——裂隙充水高度(m)，取裂隙深度的1/3。——取10kN/m。——地震力(kN/m)，按公式确定，式中地震水平作用系数取0.05；——危岩稳定性系数；——后缘裂隙粘聚力标准值(kPa)；当裂隙未贯通时，取贯通段和未贯通段粘聚力

3、标准值按长度加权和加权平均值，未贯通段粘聚力标准值取岩石粘聚力标准值的0.4倍；——后缘裂隙内摩擦角标准值(kPa)；当裂隙未贯通时，取贯通段和未贯通段内摩擦角标准值按长度加权和加权平均值，未贯通段内摩擦角标准值取岩石内摩擦角标准值的0.95倍；——软弱结构面倾角(°)，外倾取正，内倾取负；——危岩体自重(kN/m3)。②后缘有陡倾裂隙、滑面缓倾时，滑移式危岩稳定性按下式计算：（4.2.2）式中符号同前。2、倾倒式危岩计算（1）计算模型图4.2－5a倾到式危岩稳定性计算示意图（后缘岩体抗拉强度控制）图4.2－5b倾倒式危岩稳定性计算示意图（由底部岩体抗拉强度控制）（2）计算公

4、式①危岩破坏由后缘岩体抗拉强度控制时，按下式计算：危岩体重心在倾覆点之外时：（4.2.3）危岩体重心在倾覆点之内时：（4.2.4）式中：——后缘裂隙深度（m）；——后缘裂隙充水高度（m）；——后缘裂隙上端到未贯通段下端的垂直距离（m）；——危岩体重心到倾覆点的水平距离（m）；——后缘裂隙未贯通段下端到倾覆点之间的水平距离（m）；——危岩体重心到倾覆点的垂直距离(m)；——危岩体抗拉强度标准值（kPa），根据岩石抗拉强度标准值乘以0.4的折减系数确定：——危岩体与基座接触面倾角（°），外倾时取正值，内倾时取负值；——后缘裂隙倾角（°）。其它符号意义同前。②当危岩的破坏由底部岩体

5、抗拉强度控制时，按下式计算：（4.2.5）式中各符号意义同前。③对于孤立具有缓倾软弱结构面的危岩体，后缘无裂隙水压力，其计算时要考虑风力作用，稳定性按下式计算：（4.2.6）式中：为风力，，为空气密度，标准状态下，为迎风面积，为风速，计算时取，为风向与迎风面积间的夹角。4.2.2危岩稳定性计算根据危岩结构特征和形态特征，结合雁门沟1、2号危岩崩塌分析结果，本区危岩破坏模式主要为滑移式和倾倒式危岩。（1）计算参数：根据取样室内资料，危岩体天然重度26.4kN/m3，饱和重度26.7kN/m3；天然抗压强度标准值19.67MPa，饱和抗压强度标准值14.07MPa，天然抗拉强度标

6、准值0.68MPa，饱和抗拉强度标准值0.59Mpa。由于勘查区内无条件进行现场试验，根据现场对危岩的调查后反复分析，灰岩裂隙面大多平直光滑，呈微张状，部分石英脉充填，裂隙面结合差，裂隙抗剪强度低，查《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）表4.5.1，综合确定，裂隙抗剪强度为：内摩擦角取25～27°，粘聚力47～57kPa。裂隙水压力按裂隙蓄水能力和降雨情况确定。（2）计算工况计算工况选取如下三种：工况Ⅰ：自重+现状裂隙水压力，（其中裂隙充水高度取取裂隙深度的1/5～1/2）；工况Ⅱ：自重+暴雨（强度重现期按20a考虑），（其中裂隙充水高度取取裂隙深度的1/2～

7、2/3)；工况Ⅲ（校核工况）：自重+地震+暴雨（强度重现期按20a考虑），（其中裂隙充水高度取取裂隙深度的1/2～2/3）；4.2.3计算结果危岩稳定性计算结果见下表（评价结果依据表4－5）：表4－5危岩稳定性系数及稳定性评价危岩号工况WY1-1WY1-2WY1-3WY1-4WY02Ⅰ稳定系数稳定性评价稳定稳定稳定稳定稳定Ⅱ稳定系数稳定性评价Ⅲ稳定系数稳定性评价4.2.4危岩稳定性评价（1）危岩稳定性评价标准根据《滑坡防治工程勘查规范》(DZ/T0218-2006)，防治工程等级一级，滑塌式危岩稳定安全