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标志性成果之二 危岩崩塌减灾理论与技术

2014/1/11 10:03:39人浏览

成果名称:危岩崩塌减灾理论与技术

成果内容:

(1)发现了软硬互层危岩崩塌链式演绎规律,初步建立了岩质边坡后退链式演化的力学关系,揭示了陡崖座滑平推破坏机理。

(2)建立了主控结构面损伤和断裂力学模型,揭示了主控结构面端部岩石在荷载作用下的损伤和断裂扩展规律。

(3)从稳定性评价标准、主控结构面强度、防治工程安全等级、稳定系数计算方法等方面,系统地建立了危岩稳定性分析方法。

(4)针对崩塌落石运动,提出了下垫面土体法向和切向动力恢复系数取值新标准,建立了落石运动路径计算方法、落石危险区域判别方法及基于冲量定理的落石冲击力计算方法。

(5)研发了支撑与锚固联合等危岩崩塌防灾技术,建立了相应的工程计算、优化设计和施工方法,提出了危岩监测和崩塌灾害安全警报方法。

成果水平:

本研究从危岩崩塌基础理论、勘察技术、优化治理设计和监测预警等方面系统构建了危岩崩塌减灾理论与技术体系,为防治危岩崩塌灾害提供了重要的理论依据和技术支撑。成果整体处于国际先进水平,在危岩崩塌演化理论、破坏机理、落石运动规律等方面达到国际领先水平。

成果应用情况:

本项目研发的特大型危岩崩塌灾害减灾成套技术已经广泛应用于重庆、四川、河南等西部地区的城镇、公路、矿山的危岩崩塌灾害防治中,解决了特大型危岩崩塌灾害防治中的一系列关键技术问题。主要应用包括五方面:

在山区城镇及风景名胜区建设中的应用:成果针对三峡库区重庆境内11个县市区20个城集镇和江津四面山国家级风景名胜区的20000多个危岩崩塌灾害体,实施了500余个新结构治理示范工程。代表性治理工程有:重庆市主城区佛图关公园、北温泉公园、洪崖洞、万州区太白岩、天生城、枇杷坪、四面山风景名胜区望乡台、水口寺、石夹口、红岩山等危岩崩塌灾害防治工程。

在山区道路工程中的应用:成果应用于西部2000多公里干线公路沿线20000多处特大型危岩崩塌灾害的工程勘察和防治新结构治理工程设计。典型应用代表性工程有:四川省西昌至泸沽湖230公里旅游公路60余个危岩防治工程、豫西9条干线公路300余个危岩崩塌防治工程、四川5.12汶川地震区都江堰至汶川高速公路k28+290~k28+820老虎嘴和豆芽坪特大型崩塌灾害防治工程。

在武隆鸡尾山特大型崩塌灾后重建中的应用:2009年6月5日,武隆县铁矿乡鸡尾山发生特大型山体崩塌,掩埋了铁匠沟东侧10户村居民的房屋和铁匠沟西侧的三联铁矿矿井,80余人遇难,直接经济损失约8000万元。灾害事件发生后,项目组刘光华教授、陈洪凯教授、任幼蓉教授等立即深入现场,应用本项成果综合分析了鸡尾山特大型崩塌灾害的成因机制,系统提出了鸡尾山特大型山体崩塌灾害安全评估、监测预警和工程治理方案并付诸实施。

在南川金佛山危岩灾害监测预警中的应用:甑子岩属于金佛山国家级风景名胜区主要景点,并威胁着南川矿产品开发公司铝矿厂和金山镇玉泉村,危岩体积为444×104m3,2001年6月以来危岩体底部基座变形加剧,灾情日益严重。应用本项成果对甑子岩进行变形监测,于2004年8月12日成功预测了甑子岩W12#危岩体特大型崩塌灾害。

在巫峡望霞危岩灾害监测预警中的应用:巫山县巫峡望霞危岩体积约112万m3,2010年8月变形加剧,2010年10月21日,约10×104m3的危岩体发生破坏。应用本项成果钻孔应力传感器和突发性崩塌灾害安全警报系统实时监测危岩崩塌灾情,成功预测了望霞危岩的破坏破坏模式,实现了突发性崩塌灾害的实时预警,对于陡崖前方的长江航道、煤码头、518位居民和665间房屋的生命财产安全起到了重要安全保障作用,灾后提出了“清除+削顶减载+面层封闭”的综合治理方案并付诸实施。