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危岩稳定性计算


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(-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(-2)。
-1 -2 倾倒式危岩示意图
1、滑移式危岩体计算
(1) 计算模型
静水岩前缘
(2) 计算公式
①后缘无陡倾裂隙(滑面较缓)时按下式计算
K?(Wcos??Qsin??U)tg??cl
Wsin??Qcos?
1
2 () 式中:V——裂隙水压力(kN/m),V??whw; 2
hw——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??e?W确定,式中地震水平作用系数?e取
;
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,;
?——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,;
?——软弱结构面倾角(°),外倾取正,内倾取负;
W——危岩体自重(kN/m)。
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:
K?(Wcos??Qsin??Vsin??U)tg??c?l
Wsin??Qcos??Vcos?3 ()
式中符号同前。
2、倾倒式危岩计算
(1) 计算模型
图
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:
1
K?2?2H?h?b?cos(???)??sin??3sin?cos??Hflk
?H?hhw?bW?a?Q?h0?V???cos(???)?3sin?cos??sin?? ()
危岩体重心在倾覆点之内时:
1
K?2?H?h?2H?hb???cos(???)??W?asin??3sin?cos??flk?
?H?hhw?bQ?h0?V???cos(???)?3sin?cos??sin?? ()
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