强风化灰岩块体落石几何特征的地质学意义.pdf

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1、第47卷第6期人民长江Vo1．47，No．62016年3月YangtzeRiverMar．，2016文章编号：1001—4179(2016)06—0030—07强风化灰岩块体落石几何特征的地质学意义丁王飞，2(1．重庆建筑工程职业学院，重庆400072；2．重庆交通大学土木建筑学院，重庆400074)摘要：针对强风化片状灰岩块体，采用统计学方法得出强风化片状灰岩块石主要形状为块状、板状和长条状。块状灰岩的几何尺寸频率图具有相对集中性和阶段集中性；不同区域块石总体的长度、宽度和高度频率值具有不同的离

2、散特性；不同区域的块石表现出长度、宽度、高度上的相似性和一致性，并具有一比例系数1．22。块状块石、板状块石和长条状块石长度比较发现，块状块石长度<板状块石长度<长条状块石长度；块状块石长度尺寸分布较为均匀，基本无间断值，而板状和长条状有明显的间断尺寸。不同区域的不同形状块石频率具有相似的规律，块状块石频率值最高，长条状块石频率值其次，板状块石频率值最低；不同区域不同形状块石在数量上具有一定的相似性，存在一比例系数1．92。强风化岩体块石几何统计特征具有岩体分级中节理参数选取的参考、落石灾害的群发

3、性预测及危险性评价以及落石防治工程参数设计的依据3个地质学意义。关键词：地质学；几何特征；块体落石；强风化灰岩中图法分类号：P642文献标志码：ADOI：10．16232／j．cnki．1001—4179．2016．06．007落石灾害是西部山区常见的地质灾害之一，具有现场形成过程的反分析法。章广成等进行的落石规模大、数量多、突发性、危害大等显著特点。据不完试验研究表明，地面岩土体从基岩、碎屑堆积层至全统计，三峡库区内崩塌落石数量多、致灾几率大，防松散碎石土，法向碰撞恢复系数逐渐减小，切向碰撞恢灾

4、减灾工作任重道远。落石灾害一直以来是灾害学的复系数逐渐增加；国内学者唐红梅等根据Hertz碰撞研究热点，如国外学者McSaveney发现崩塌落石是山理论，通过冲击过程能力转化的分析，用回弹系数坡地貌演化的主要侵蚀过程⋯；Dorren等通过现场观考虑冲击过程中的能力损失，建立了落石最大冲击力测与数值模拟相结合提出预测崩塌源、落石路径及冲公式；叶四桥等认为在落石运动路径计算方法中应考出区域的综合分析法；Crosta和Agliard(2004)发现虑落石运动过程随机特性的影响，并通过落石运斜坡表面落石运

5、动轨迹的侧向扩散敏感性取决于地形动模式试验表明，不管何种形状落石，运动模式均为滚的宏微特性E3]；Strom和Korup认为崩塌源危岩破坏失动和弹跳，无明显滑动段，落石质量越小则运动能力越稳及其运动致灾过程是岩石斜坡演化的动力学过差，但随机性差。落石以滚动模式为主时动能损耗大，程；Jibson等认为阿拉斯加Deali断层带在2002年9弹跳为主时则水平运动距离和运动速度较大，落石同月3日发生7．9级地震期间产生的数千个滑坡及崩塌坡表的碰撞会急剧改变落石的运动参数与方向；杨海落石在运动过程中呈现粘滞

6、流；Zamrano基于落石清等根据落石运动的5种常见形式H，即自由落体运动能、势能和摩擦能的变化建立了大块落石运动速度动、斜抛运动、碰撞、滑动和滚动，分别得到了各种运动的计算公式；Tommasi等指出崩塌能量通过与下垫形式的运动速度计算公式。面的摩擦、对障碍物的冲击以及块石碎裂而耗散；本文针对强风化片状灰岩块体落石，通过统计手Pirulli和Mangeney建立了一种用于分析崩塌堆积物段分析块体的几何尺寸和形状特征，旨在寻求块体落收稿日期：2015—07—10作者简介：丁王飞，男，讲师，博士研究生

7、，主要从事道路灾害方面研究。E—mail：z1402101750@163．corn32人民长江(3)长条状。d⋯>dd，两个小尺寸小于最10．72cm，而B石堆块石长度为12．21cm；A石堆块大尺寸，并近似相等，5个节理面中沿片状灰岩层面方石长度频率相对集中性较高，为10—12cm之间，B石向的节理间距大于临空面与内置节理的间距以及片状堆块石长度频率值相对集中性较弱，呈现出阶段集中灰岩厚度，长条状块石初始滚落会发生滚动位置的调性；A石堆块石长度频率值离散性较大，而B石堆块石整，逐渐向垂直于最大尺

8、寸方向运动，运动距离介于块长度频率值离散性较小。因此，可以认为，石堆块石总状与板状之间。体长度越大，离散性越小，各长度值分布较为均匀，长2．2几何尺寸的总体统计规律度尺寸小的石堆更具有集中性，长度尺寸大的石堆具有均匀性。为了分析强风化片状灰岩块石的几何尺寸统计规律，选择A石堆与B石堆块石进行对比分析，找出其内在联系与区别，并选择强风化片状灰岩块石的3个尺寸d⋯、d和d进行统计分析，统计规律如下。(1)图4为A石堆块石长度d⋯频率图及拟合曲线，可以发现，A石堆最大长度为15cm，最小