危岩稳定性计算.pdf
4.24.2 危岩体稳定性计算及评价危岩体稳定性计算及评价4.2.14.2.1 计算模型计算模型目前，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，拉裂破坏向下倾倒，形成倾倒式危岩(图4.22)。图图4.24.21 1滑移式危岩示意图滑移式危岩示意图图图4.24.22 2倾倒式危岩示意图倾倒式危岩示意图1、滑移式危岩体计算（1）计算模型hw图图 4.24.23 3 滑移式危岩稳定性计算示意图滑移式危岩稳定性计算示意图(后缘无陡倾裂隙后缘无陡倾裂隙)危岩后缘后缘裂隙地下水位危岩体hw静水压力VWcosWsinW软弱结构面危岩前缘扬压力U图图 4.24.24 4滑移式危岩稳定性计算示意图滑移式危岩稳定性计算示意图(后缘有陡倾裂隙后缘有陡倾裂隙)（2）计算公式后缘无陡倾裂隙（滑面较缓）时按下式计算K(W cosQsinU)tgcl（4.2.1）W sinQcos12式中：V裂隙水压力(kN/m)，V whw；2hw裂隙充水高度(m)，取裂隙深度的 1/3。w取 10kN/m。Q地震力(kN/m)，按公式Q eW确定，式中地震水平作用系数e取0.05；K危岩稳定性系数；c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；W危岩体自重(kN/m3)。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：K(W cosQsinV sinU)tgcl（4.2.2）W sinQcosV cos式中符号同前。2、倾倒式危岩计算（1）计算模型hhwabh0H图图 4.24.25a5a倾到式危岩稳定性计算示意图（后缘岩体抗拉强度控制）倾到式危岩稳定性计算示意图（后缘岩体抗拉强度控制）ahwbh0图图 4.24.25b5b倾倒式危岩稳定性计算示意图（由底部岩体抗拉强度控制）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）计算公式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：2 H hbcos()3 sincos（4.2.3）K H hhwbW aQh0Vcos()sin3sincos1Hflk2sin危岩体重心在倾覆点之内时：1H h 2 H hbflkcos()W a2sin3 sincos（4.2.4）K H hhwbQh0Vcos()sin3sincos式中：h后缘裂隙深度（m）；hw后缘裂隙充水高度（m）；H后缘裂隙上端到未贯通段下端的垂直距离（m）；a危岩体重心到倾覆点的水平距离（m）；b后缘裂隙未贯通段下端到倾覆点之间的水平距离（m）；h0危岩体重心到倾覆点的垂直距离(m)；flk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。当危岩的破坏由底部岩体抗拉强度控制时，按下式计算：1flkb2Wa3K（4.2.5）1 hwQh0V(bcos)3 sin式中各符号意义同前。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：1flkb2Wa3K（4.2.6）(Q F风)h0式中：F为风力，F S(V sin)2，为空气密度，标准状态下1.293kg/m3，S为迎风面积，v为风速，计算时取v 10m/s，为风向与迎风面积间的夹角。4.2.24.2.2 危岩稳定性计算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 2527，粘聚力 4757kPa。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：自重+现状裂隙水压力，（其中裂隙充水高度取取裂隙深度的 1/51/2）；工况：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 1/22/3)；工况（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 1/22/3）；4.2.34.2.3 计算结果计算结果危岩稳定性计算结果见下表（评价结果依据表 45）：表表 4 45 5危岩号工况稳定系数稳定性评价稳定系数稳定性评价稳定系数稳定性评价危岩稳定性系数及稳定性评价危岩稳定性系数及稳定性评价WY1-1稳定WY1-2稳定WY1-3稳定WY1-4稳定WY02稳定4.2.44.2.4 危岩稳定性评价危岩稳定性评价（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系数取值为 1.3,倾倒式危岩稳定安全系数取值为 1.5,可建立下列评价标准：表表 4 46 6危岩稳定性评价标准危岩稳定性评价标准危岩稳定状态不稳定K1.0K1.0欠稳定1.0K1.21.0K1.3基本稳定1.2K1.31.3K1.5稳定K1.3K1.5危岩类型滑塌式危岩倾倒式危岩（2）危岩稳定性评价从表 4-5 可知：5 个危岩体天然状态下都处于稳定状态，暴雨或连续降雨条件下处于基本稳定欠稳定状态，地震工况均处于不稳定状态。危岩一区有危岩体 4 个，编号为 WY1-1，WY1-2，WY1-3，WY1-4；危岩二区的危岩体 WY2；根据野外专项调查，这些危岩体现状处于稳定或基本稳定状态，暴雨期处于基本稳定状态。经危岩稳定性计算：工况 1 条件下 WY1-1，WY1-2，WY1-3，WY1-4 和 WY2,5个危岩体均处于稳定状态；工况 2（暴雨）条件下仅有号危岩体 WY1-1，WY1-2，WY1-3，WY1-4 处于基本稳定状态，其余都处于欠稳定状态；工况 3(地震)条件下危岩均处于不稳定状态。由于这 5 个危岩体对居民区生命和房屋、剑青公路、威胁较大，这些危岩体急需治理。（注：专业文档是经验性极强的领域，无法思考和涵盖全面，素材和资料部分来自网络，供参考。可复制、编制，期待你的好评与关注）
