危岩崩塌运动数值模拟及治理措施研究

作     者：陆明 

作者单位：广西大学 

学位级别：硕士

导师姓名：范秋雁

授予年度：2017年

学科分类：08[工学] 0837[工学-安全科学与工程] 

主      题：危岩 数值模拟 Rockfall软件 运动形式 治理措施 

摘      要：危岩,是山区常见的地质灾害,因为分布广泛、形式复杂、危害严重等特点,成为国家乃至世界性的灾害难题,因此,对危岩的运动特征和治理措施开展研究,具有重要的意义。本论文以危岩崩塌的运动特征为研究对象,采用Rockfall数值模拟软件与数理统计等原理相结合的方法,主要对危岩运动参数的影响因素、危岩的运动形式和危岩的治理措施进行探讨,得到以下主要研究结果:(1)在现今所推行的危岩分类方法中新增两种危岩类型,即在原有的滑移式危岩、倾倒式危岩和坠落式危岩之外,增加剥离式危岩和错位移动式危岩。不同类型的危岩崩塌的初始运动形式和速度大小都不同。(2)利用Rockfall软件模拟变坡条件下的落石运动,同时采用正交试验、极差分析和方差分析等方法,得出危岩停止运动的水平距离、危岩弹跳高度最大值和危岩在坡脚的总能量三项运动参数与各影响因素之间的关系,并分析了这些因素对危岩的运动参数影响的显著性。(3)随着边坡坡度不同,危岩的运动形式也不同,可呈现自由崩落、弹跳、滚动和滑动四种运动。通过Rockfall软件模拟,发现边坡的坡度对危岩运动形式有决定性影响。根据单一坡型模拟结果,给出危岩不同运动对应的坡度范围,并将边坡分为极陡、陡、缓和极缓四类,再由四类进行组合,得出两级以上的复杂坡的分类,并模拟这几种分类下危岩的运动形式。(4)对目前常用的危岩治理措施运用提出量化适用条件。不同类型的危岩,治理的措施也不同,并且每个措施都提出一定定量标准。最后,针对治理措施中的被动防护措施(被动防护网),东兰县武篆镇W1危岩区为例,进行Rockfall数值模拟的实际应用。