九寨沟景区熊猫海高位危岩变形破坏特征及治理措施研究

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九寨沟景区在2017年“8.8”地震中受灾严重,形成的多处地质灾害点对景区安全及恢复重建进度威胁大。本文基于九寨沟景区熊猫海高位危岩工程实例,调查掌握危岩发育的地质环境条件,采用现场调查及物理模型试验等方法,对危岩空间分布情况、变形破坏特征、危岩体的稳定状态及落石的运动特征参数等进行分析计算,并结合危岩区现场情况,对熊猫海高位危岩提出针对性的治理措施建议。主要的研究成果如下:(1)危岩近南北向展布于熊猫海右岸岸坡,出露基岩为白云质灰岩,坡体结构为反向坡。整个危岩区可分为4个危岩带,7处典型危岩体,主要受三组节理控制。危岩破坏方式有滑移式、倾倒式和坠落式。(2)危岩体稳定性计算结果表明,各危岩体在天然工况下均处于稳定状态,而在暴雨和地震工况下,多处危岩体处于欠稳定~基本稳定状态,危岩体变形破坏的可能性大。(3)对研究区危岩变形破坏模式进行分析,由于反倾节理与顺倾节理的互相切割,岩体被切割成大小不一的块状、片状,部分危岩体失稳崩落后坡面凹凸不平,加剧了岩体风化进程,在降雨、地震等外部因素影响下,节理裂隙不断发展,最终导致危岩体与母岩分离发生崩塌破坏;利用UDEC软件模拟典型危岩体变形破坏过程,验证分析结论。(4)分别采用经验公式和Roc Fall模拟,计算危岩体破坏后落石的运动特征值,结果显示落石下落到拟设工程位置处的冲击能量及弹跳高度较大,对坡脚公路及熊猫海威胁较大。(5)通过落石冲击力物理模型试验,探究落石冲击力与落石重量、运动速度、缓冲层厚度等影响因素之间的关系,推导出了落石冲击力经验公式,比较分析与其他冲击力计算公式结果的相关性,并为防治设计提供依据。(6)针对研究区危岩发育情况及边坡实际地形,考虑危岩体与保护对象景区公路之间的位置关系,提出治理措施为:上部危岩带清坡+锚固+张口式帘式网防护,坡脚处修建桩板拦石墙,并配套景观恢复工程。
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