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基于无人机和Rockfall Analyst的崩塌落石特征分析与运动学模拟--以察雅县崩塌落石为例 被引量：26
1
作者 刘福臻 李旭德 +3 位作者 王军朝 刘建康 陈龙 张佳佳 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2021年第3期171-180,共10页
崩塌落石是高陡边坡的一种浅表部破坏方式,突发性强且随机性大,是严重的地质灾害之一。分析崩塌落石特征,并对落石进行运动学模拟对于灾害防治具有重大意义。以往的研究对于崩塌落石的运动学模拟大多基于二维模拟软件,人为控制了运动方... 崩塌落石是高陡边坡的一种浅表部破坏方式,突发性强且随机性大,是严重的地质灾害之一。分析崩塌落石特征,并对落石进行运动学模拟对于灾害防治具有重大意义。以往的研究对于崩塌落石的运动学模拟大多基于二维模拟软件,人为控制了运动方向,具有一定的干扰性,部分独立的三维模拟软件计算时考虑的参数较多,增加了模拟难度。在调查方式上,无人机技术凭借机动灵活、工作效益高成为一种趋势。因此,文章以昌都市察雅县北西侧斜坡为研究区,结合现场调查和无人机三维倾斜摄影技术,调查分析了斜坡崩塌落石特征,通过三维模型获取了岩体结构面信息,分析了岩体稳定性;基于GIS环境下三维落石模拟软件Rockfall Analyst,根据历史崩塌轨迹采用参数反演的方法获得研究区斜坡下垫面参数,对物源区块石进行了运动轨迹、速度和弹跳高度的数值模拟。结果表明:(1)斜坡上主要存在三处物源区,岩体整体受三组主控结构面控制,不同结构面之间的组合破坏和冻融侵蚀影响下的岩体差异性分化是造成岩体失稳的主要因素;(2)通过模拟的运动轨迹确定了落石的威胁范围,弹跳高度和速度轨迹可为崩塌落石灾害防治的位置和防治措施的选择上提供地质依据。 展开更多
关键词 崩塌落石 灾害防治 无人机 数值模拟 rockfall Analyst
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基于PFC^3D和Rockfall的中武山危岩体数值模拟研究 被引量：13
2
作者 戎泽鹏 范宣梅 +3 位作者 董远峰 杨帆 戴岚欣 冯泽涛 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第8期3203-3210,共8页
基于颗粒流PFC^3D理论及方法,结合无人机高精度航拍影像数据,对中武山危岩体失稳过程进行数值模拟方法研究。通过PFC^3D构建三维地质模型进行崩塌模拟,计算得出危岩体的运动路径。在模拟的运动路径中选取6个运动剖面,采用Rockfall软件... 基于颗粒流PFC^3D理论及方法,结合无人机高精度航拍影像数据,对中武山危岩体失稳过程进行数值模拟方法研究。通过PFC^3D构建三维地质模型进行崩塌模拟,计算得出危岩体的运动路径。在模拟的运动路径中选取6个运动剖面,采用Rockfall软件进行二维运动过程计算,得出腾跃高度、冲击能量、岩块速度等计算结果。中武山危岩体模拟结果表明,PFC^3D三维运动模型结合Rockfall软件的数值模拟方法,可较好地模拟危岩体的失稳运动过程。研究方法相比以往研究具有更好的可视化特性,研究得到的相关参数可为后续灾害防治工作提供参考,进而可提出有针对性的治理措施。研究结果对防灾减灾工程具有重要的现实意义。 展开更多
关键词 危岩体 崩塌 离散元法 数值模拟 PFC^3D rockfall
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基于无人机与Rockfall的危岩体结构特征识别与运动规律模拟 被引量：29
3
作者 谢金 杨根兰 +1 位作者 覃乙根 刘榜余 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第1期55-64,共10页
赤水红层地区高陡边坡危岩体具有位置险峻、隐蔽性强等特点,致使危岩体的识别成为困扰工程建设的巨大难题。针对研究区危岩体调查难以开展的问题,利用无人机倾斜摄影技术,获取带有空间地理坐标的照片。运用Agisoft PhotoScan软件构建了... 赤水红层地区高陡边坡危岩体具有位置险峻、隐蔽性强等特点,致使危岩体的识别成为困扰工程建设的巨大难题。针对研究区危岩体调查难以开展的问题,利用无人机倾斜摄影技术,获取带有空间地理坐标的照片。运用Agisoft PhotoScan软件构建了唐家屋基边坡高清数字地表模型(DSM),利用三点不共线可确定一个平面的原理,在模型中提取结构面空间点云坐标,计算出结构面产状,并对危岩体的结构特征进行提取,确定了4处典型危岩体。基于三维模型对危岩体的体积进行了测量,通过定性分析得知,危岩体处于欠稳定状态。利用Rockfall软件对4个危岩体的崩落运动特征进行模拟,发现危岩体发生崩塌破坏后滚石会对坡脚房屋和公路造成破坏。研究结果对高陡边坡危岩体的勘察、稳定性评价及影响范围确定有重要参考价值。 展开更多
关键词 危岩体 无人机 高清数字地表模型 崩塌 赤平投影 rockfall软件
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四川茂县新磨村高位滑坡铲刮作用分析 被引量：14
4
作者 张涛 杨志华 +2 位作者 张永双 陈亮 吴瑞安 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期138-145,共8页
2017年6月24日,四川省茂县叠溪镇新磨村发生高位顺层山体滑坡,滑动高差达1 160 m,滑动平距约2 200 m。该滑坡的滑动方量巨大,与其滑动过程中产生的铲刮效应有关。为分析其铲刮效应,文章通过现场调查、遥感影像解译和无人机航拍图像,确... 2017年6月24日,四川省茂县叠溪镇新磨村发生高位顺层山体滑坡,滑动高差达1 160 m,滑动平距约2 200 m。该滑坡的滑动方量巨大,与其滑动过程中产生的铲刮效应有关。为分析其铲刮效应,文章通过现场调查、遥感影像解译和无人机航拍图像,确定该滑坡的滑动全过程为:多次历史地震造成滑坡源区岩体结构破碎,降雨沿顶部裂隙入渗导致水压力增大及石英砂岩中的薄层板岩软化,在长期疲劳效应下斜坡上部岩体最终发生滑动;上部滑体在运移过程中,对斜坡中部浅表风化层、部分基岩及下部老滑坡堆积体进行铲刮并重新堆积。采用Rockfall软件模拟源区滑体的运动路径、速度与能量,结果表明:在碎屑流区和老滑坡堆积区都存在明显的集中铲刮作用,整个滑坡的高危险区也主要位于该区域,所以危险性分区可代表不同滑坡区域的铲刮程度。计算得两个区域的铲刮方量分别为4. 9×10~6,4. 38×10~6m^3,滑坡总方量为13. 35×10~6m^3。该模拟和计算方法迅速有效,可为以后类似滑坡的应急、救灾和铲刮方量计算提供参考。 展开更多
关键词 高位滑坡 滑坡-碎屑流 新磨村滑坡 铲刮效应 rockfall模拟
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西安至十堰铁路危岩落石发育特征及防护措施 被引量：15
5
作者 付伟 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2021年第4期22-27,共6页
研究目的:西安至十堰铁路主要以隧道穿越秦岭山脉中低山区,隧道通过区危岩落石较为发育,本项目在勘察设计中在进行大面积地质调绘的基础之上,对危岩落石发育严重程度进行分级处理,并对危岩落石发育严重的隧道口采用Rockfall进行分析,从... 研究目的:西安至十堰铁路主要以隧道穿越秦岭山脉中低山区,隧道通过区危岩落石较为发育,本项目在勘察设计中在进行大面积地质调绘的基础之上,对危岩落石发育严重程度进行分级处理,并对危岩落石发育严重的隧道口采用Rockfall进行分析,从而为设计提供详细的地质依据。同时结合隧道工程设置,为设计提供较为合适的明洞防护方案。研究结论:(1)对秦岭山区危岩落石,依据地形地貌、地层岩性、水文地质条件等因素进行分区,综合评价该区域危岩落石发育特征,为地质选线提供了可靠的地质依据;(2)提出了危岩落石的分级评价依据,并对全线隧道口危岩落石发育程度进行定性评价;(3)结合定性评价结果,对危岩落石发育严重的隧道口采用Rockfall软件模拟不同工况下对明洞的影响程度,确定明洞的接长长度,并提出防护建议;(4)结合Rockfall软件模拟结果,对危岩落石发育严重的隧道口进行了明洞方案设计,为隧道防护提供了可靠的理论依据,对类似山区铁路隧道工程防护设计具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 危岩落石 rockfall 秦岭山区 综合评价体系 运动轨迹
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新疆某山区公路边坡危岩体影响区划分及防治建议 被引量：3
6
作者 张燕 王庆兵 +5 位作者 邢文超 王元新 张君 于桑 张建芝 葛江琨 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期149-158,共10页
崩塌地质灾害时常威胁着山区公路的运行安全。新疆某山区公路边坡分布有5处危险性较大的危岩体,为查明该山区公路边坡危岩体失稳后的影响区范围,制定合理有效的防治方案,保障人民的生命和财产安全,在详细勘查研究的基础上,利用RockFall... 崩塌地质灾害时常威胁着山区公路的运行安全。新疆某山区公路边坡分布有5处危险性较大的危岩体,为查明该山区公路边坡危岩体失稳后的影响区范围,制定合理有效的防治方案,保障人民的生命和财产安全,在详细勘查研究的基础上,利用RockFall软件模拟边坡危岩体失稳后的落石运动轨迹,并在数值模拟的基础上开展野外落石试验用于验证RockFall软件模拟结果的可靠性,通过综合对比边坡危岩体失稳后影响区范围的划分结果,提出相应的防治措施。结果表明:综合RockFall软件模拟和现场落石试验可知,边坡危岩体失稳后落石距离坡脚的最大滚落距离为17.5 m,落石在坡脚处的最大弹跳高度为1.10 m,最大动能为1299.9 kJ;以此为依据将边坡危岩体失稳后的影响区范围划分为重点影响区、次重点影响区和一般影响区;综合研究结果提出了危岩体清理+裂缝注浆+SNS主动防护网+被动防护网+安全警示牌的防治建议。 展开更多
关键词 山区公路边坡 危岩体 崩塌 rockfall软件 影响区划分 新疆
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露天矿山危岩崩塌事故成因分析 被引量：11
7
作者 宋子贺 李学锋 +1 位作者 齐发富 刘华 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第1期159-165,共7页
为对岑溪天马危岩崩塌事故发生的原因进行探究,在对岑溪天马危岩崩塌的事故现场进行了调查,发现:在开挖卸荷、楔形体本身重力、风化、降水等因素影响下,节理面黏结强度降低,楔形体下滑力逐渐增大,最终产生下滑。采用Rockfall软件对500 k... 为对岑溪天马危岩崩塌事故发生的原因进行探究,在对岑溪天马危岩崩塌的事故现场进行了调查,发现:在开挖卸荷、楔形体本身重力、风化、降水等因素影响下,节理面黏结强度降低,楔形体下滑力逐渐增大,最终产生下滑。采用Rockfall软件对500 kg的花岗岩块从同一高度边坡处崩塌的运动轨迹进行模拟,结果发现:当露天矿山的边坡台阶为标准设计时,崩塌的花岗岩块只有9%能滚落到坡脚,91%的花岗岩块都被安全平台截留;但当边坡为“一面墙”的高陡边坡时,99%的崩塌花岗岩块都会滚落到坡脚。研究表明:造成岑溪天马危岩崩塌事故的主要原因是边坡过于陡峭,在风化,长期降雨等条件的影响下致使危岩失稳产生崩塌。 展开更多
关键词 露天矿山 危岩崩塌 高陡边坡 “一面墙”式开采 rockfall软件模拟
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太行山青龙峡景区崩塌灾害发育特征及防治对策 被引量：5
8
作者 吕艳 马瑞霞 +3 位作者 王祚鹏 李淼 陈天宝 古港 《地球科学与环境学报》 CAS 北大核心 2022年第4期593-604,共12页
青龙峡景区位于山西省壶关县太行山区东部,是太行山大峡谷国家地质公园的重要园区。青龙峡作为典型高山峡谷区,山地崩塌灾害极为发育,对景区旅游接待和居民生活构成威胁。为有效防控太行山区崩塌灾害,通过太行山青龙峡景区详细地质环境... 青龙峡景区位于山西省壶关县太行山区东部,是太行山大峡谷国家地质公园的重要园区。青龙峡作为典型高山峡谷区,山地崩塌灾害极为发育,对景区旅游接待和居民生活构成威胁。为有效防控太行山区崩塌灾害,通过太行山青龙峡景区详细地质环境调查工作,掌握崩塌灾害发育规律,探讨崩塌成因和防治减灾对策。结果表明:青龙峡景区崩塌灾害发育在层状结构的硬岩高位边坡上,中小型崩塌更为常见;岩体破坏以错断式、倾倒式、滑移式和坠落式等4种破坏模式为主。峡谷区崩塌机理表现为多样的地层岩性组合孕崩、高陡的地形地貌育崩、复杂的岩体结构面控崩、岩溶和集中降水诱崩的四要素耦合崩塌成因机理。通过构建典型崩塌落石的Rockfall Analyst模型,分析危岩体崩塌的致灾边界,研判景区崩塌灾害的影响范围,针对青龙峡景区面临的地质安全问题,提出了景区崩塌灾害“风险区监测预警、隐患点工程治理”的防治对策。研究成果对山岳峡谷型景区和山区城镇的灾害防控具有借鉴价值。 展开更多
关键词 崩塌灾害 发育规律 破坏模式 成因机理 监测治理 rockfall Analyst模型 青龙峡景区 太行山
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深圳碧海湾公园花岗岩风化球分布规律及运动特征
9
作者 苗博泉 杨继红 王明龙 《华北水利水电大学学报（自然科学版）》 2014年第6期69-73,共5页
在对深圳市碧海湾公园花岗岩风化球进行现场调查的基础上,统计分析了花岗岩风化球的分布规律,并结合地质资料分析了花岗岩球状风化的成因,然后选取特征风化球对其失稳后的破坏能量进行定量计算,同时采用Rockfall软件对风化球失稳后的运... 在对深圳市碧海湾公园花岗岩风化球进行现场调查的基础上,统计分析了花岗岩风化球的分布规律,并结合地质资料分析了花岗岩球状风化的成因,然后选取特征风化球对其失稳后的破坏能量进行定量计算,同时采用Rockfall软件对风化球失稳后的运动轨迹、落点分布、弹跳高度及冲击能量进行了模拟和分析.结果表明：研究区内花岗岩风化球均分布在高程40~80 m、坡度30°~70°的边坡上;其失稳后的落点分布和弹跳高度与其质量大小关系不大,仅与边坡坡面形态有关,而其冲击能量基本随质量线性增加. 展开更多
关键词 花岗岩风化球 分布规律 成因 运动特征 rockfall软件
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纳雍县王家寨镇偏坡崩塌危岩体崩塌影响范围预测
10
作者 焦为 杨根兰 +3 位作者 李一菲 黄祖英 蒋文杰 王中美 《中国水土保持》 2015年第3期58-61,共4页
采用理论计算与Rockfall软件模拟相结合的方法,预测了贵州省纳雍县王家寨镇偏坡崩塌危岩体崩塌后的最大影响范围和最可能影响范围。分析结果表明,研究区内最大影响范围和最可能影响范围在地形较陡的沟谷附近差别较大,而在地形较缓处差... 采用理论计算与Rockfall软件模拟相结合的方法,预测了贵州省纳雍县王家寨镇偏坡崩塌危岩体崩塌后的最大影响范围和最可能影响范围。分析结果表明,研究区内最大影响范围和最可能影响范围在地形较陡的沟谷附近差别较大,而在地形较缓处差别较小。对于危岩所威胁的3个自然村组,由于其位于危岩崩塌失稳后的不同影响范围,因此提出大屯上组搬迁、偏坡寨组设置拦石网防护,河头上组不需进行任何防护处理的建议。 展开更多
关键词 危岩体 崩塌 rockfall软件 理论计算 影响范围 预测 纳雍县
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