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    課題來源：重慶市國土資源和房屋管理局；課題立項名稱：危巖監(jiān)測預(yù)警與勘查技術(shù)研究項目；課題立項編號：CQGT-KJ-2014025；研究起始日期：2014年6月；研究終止日期：2017年6月；批準(zhǔn)登記單位：重慶市國土資源和房屋管理局；批準(zhǔn)登記號：無；批準(zhǔn)登記日期：2017年8月。
重慶地區(qū)地貌以丘陵、山地為主，高陡斜坡分布廣泛，素有“山城”之稱。區(qū)內(nèi)危巖崩塌地質(zhì)災(zāi)害尤其發(fā)育，近年來發(fā)生的幾次重大崩塌災(zāi)害不但造成了區(qū)內(nèi)人員的群死群傷，對社會所造成的危害和負(fù)面影響更是難以估計，嚴(yán)重危害境內(nèi)廣大群眾生命財產(chǎn)安全及社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。因此，總結(jié)以往危巖防治工作的經(jīng)驗，深入開展危巖分類與早期識別，監(jiān)測預(yù)警以及勘查技術(shù)方法的研究，對保護區(qū)內(nèi)地質(zhì)環(huán)境和生態(tài)環(huán)境，有效開展危巖地質(zhì)災(zāi)害防治，確保社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。為此，重慶市國土資源和房屋管理局于2014年立項“危巖監(jiān)測預(yù)警與勘查技術(shù)研究項目”，項目編號：CQGT-KJ-2014025，由重慶市地質(zhì)災(zāi)害防治中心組織實施，重慶市地勘局南江水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊共同完成。
本項目通過對重慶近年來發(fā)生的典型危巖崩塌實例開展的綜合調(diào)查和研究，取得了一系列具有創(chuàng)新性、實用性的研究成果，包括：建立基于結(jié)構(gòu)面組合特征的新的危巖分類方案，將危巖分為傾倒式、滑移式、錯斷式、懸挑式、坐落式和墜落式等六種模式，并逐一給出了穩(wěn)定性評價方法和定量計算公式；建立了較為完整的基于危巖單體早期識別方法體系，分別從識別指標(biāo)、宏觀判據(jù)以及災(zāi)險情預(yù)判模式等方面逐一進行了研究，并制定危巖災(zāi)險情預(yù)判程序；提出了基于危巖分類的危巖監(jiān)測方法和基于多源信息的危巖預(yù)警技術(shù)方法的危巖監(jiān)測預(yù)警方法體系；提出了基于傾斜攝影、超聲波成像等新技術(shù)的新的勘查工作流程方法和建議，可有效提高危巖勘查質(zhì)量和效率。
通過本項目的研究，建立了基于危巖自身發(fā)育規(guī)律的工作方法體系和框架，厘清了危巖認(rèn)識上的一些基本問題，較好的總結(jié)了重慶地區(qū)近年來在危巖防治工作方面的經(jīng)驗和認(rèn)識，并從理論上進行了提升，為危巖地質(zhì)災(zāi)害防治工作的技術(shù)進步提供了有力的支撐。本項目所取得的研究成果具有一定的理論性，以及較好的創(chuàng)新性和實用性，可以進行推廣和使用。

    1.建立了新型危巖分類體系
項目組在系統(tǒng)研究和總結(jié)近年來重慶地區(qū)危巖崩塌實例形成機理的基礎(chǔ)上，針對傳統(tǒng)分類方案的不足，根據(jù)危巖的主控結(jié)構(gòu)面發(fā)育特征、初始啟動時的運動方式和受力狀態(tài)的差異，提出一個將危巖分為傾倒式、滑移式、錯斷式、懸挑式、坐落式和墜落式等六類的方案，見表1。該方案給出了各類型危巖的準(zhǔn)確定義和形成機理，從危巖剖面形態(tài)、主控結(jié)構(gòu)面特征、重心與主控結(jié)構(gòu)面位置關(guān)系、破壞前的受力狀態(tài)和起始運動方式進行了細(xì)致的界定。
該危巖分類方案能夠清晰準(zhǔn)確的區(qū)分不同類別的危巖，并明確了現(xiàn)場調(diào)查的重點和關(guān)鍵，既保持了傳統(tǒng)的危巖認(rèn)知習(xí)慣，又能夠在工作中易于使用和辨別，為建立危巖早期識別體系、進行合理的穩(wěn)定性評價，開展勘查技術(shù)和監(jiān)測預(yù)警技術(shù)研究打下了理論基礎(chǔ)。
2.建立了危巖早期識別與災(zāi)險情預(yù)判體系
目前，國內(nèi)關(guān)于危巖單體的早期識別還沒有形成很成熟的方法體系。本項目基于危巖單體的形成機理和分類體系的研究，首次提出了一套基于5大類12個關(guān)鍵指標(biāo)的危巖快速識別指標(biāo)體系以及相應(yīng)的宏觀判據(jù)，包括：危巖形態(tài)（危巖斷面形狀，結(jié)構(gòu)面組合特征，重心位置），主控結(jié)構(gòu)面發(fā)育特征（主控結(jié)構(gòu)面貫通程度，基座發(fā)育特征），巖性（巖層厚度，巖石硬度，結(jié)構(gòu)面間距），坡腳地形（垂直落距，地形坡角，植被及覆蓋層）以及潛在損失等。主要用于現(xiàn)場調(diào)查過程中，對單體危巖的規(guī)模、成因模式、穩(wěn)定性、災(zāi)險情等關(guān)鍵結(jié)論做出快速的識別。該套體系和方法能夠有效提高在野外調(diào)查過程中的危巖判識的速度和準(zhǔn)確性，為避免類似雞尾山崩塌慘劇的發(fā)生提供了可行的技術(shù)路徑，具有較好的創(chuàng)新性和實用性。
3.建立了危巖穩(wěn)定性評價體系
危巖的穩(wěn)定性判定結(jié)論是危巖評價的核心問題之一，現(xiàn)有的危巖穩(wěn)定性評價方法存在偏理論化、參數(shù)選取及工況設(shè)置不合理等方面的問題，基于本次危巖分類方案的最新成果，項目組分別從定性評價和定量評價兩個方面，給出了每種類型的危巖的穩(wěn)定性評價方法。
在定性評價方面，項目組建立了一套基于危巖分類的穩(wěn)定性野外識別標(biāo)志及判斷標(biāo)準(zhǔn)。這一方法的核心是通過對主控結(jié)構(gòu)面貫通程度及發(fā)育特征的判斷得出關(guān)于危巖穩(wěn)定性的判定結(jié)論，可以極大地方便技術(shù)人員在野外調(diào)查過程中對危巖的穩(wěn)定性做出快速、準(zhǔn)確的判斷。
在定量評價方面，項目組建立了基于靜力解析法的危巖分類穩(wěn)定性評價公式，尤其在關(guān)于計算工況的設(shè)定，水的作用在危巖發(fā)育過程中的作用等方面提出了與傳統(tǒng)評價方法不同的看法，更符合危巖自身特有的變形機理和發(fā)育規(guī)律，整套公式力學(xué)機制明確，參數(shù)設(shè)置合理，與定性評價方法和結(jié)論完全匹配，非常便于技術(shù)人員的掌握和使用。
4.提出了基于傾斜攝影、鉆孔成像等新技術(shù)的勘查技術(shù)方法
項目組首先對三維激光掃描、無人機、傾斜攝影、鉆孔成像以及物探等新技術(shù)、新方法的技術(shù)特點逐一進行了剖析，然后結(jié)合危巖勘查的需求，選擇萬州獅子頭危巖帶開展了新技術(shù)的對比應(yīng)用研究。
研究表明，無人機+傾斜攝影技術(shù)以其操控靈活，成本低廉，成像快速，定位準(zhǔn)確，畫質(zhì)清晰的技術(shù)特點，能夠切實幫助技術(shù)人員克服高陡地形對勘查質(zhì)量的不利影響，具有良好的運用前景。鉆孔成像技術(shù)作為一項比較成熟的技術(shù)，能夠直觀揭露鉆孔中巖體裂縫發(fā)育情況，對于了解危巖主控結(jié)構(gòu)面發(fā)育特征具有獨特的技術(shù)優(yōu)勢。
基于以上研究，項目組在傳統(tǒng)勘查手段的基礎(chǔ)上，提出了危巖精細(xì)調(diào)查技術(shù)方法，采用“無人機+傾斜攝影”調(diào)查危巖體表面發(fā)育特征，采用“槽探+鉆孔超聲波成像”調(diào)查危巖內(nèi)部結(jié)構(gòu)面發(fā)育特征，并據(jù)此改進現(xiàn)有危巖勘查工作流程，實現(xiàn)了在快速、精確測定危巖發(fā)育特征的同時，大幅提高勘查質(zhì)量的目的。
5.提出了基于危巖分類的監(jiān)測技術(shù)和基于多源信息的預(yù)警技術(shù)方法框架
危巖監(jiān)測預(yù)警仍是一個處于探索研究階段的世界性科技難題，至今尚未形成經(jīng)得起大量實踐驗證的預(yù)報理論和方法。大量實踐表明，現(xiàn)有的危巖預(yù)警工作模式只適合大巨型、有明顯的前兆的危巖，對于小型危巖來說，其發(fā)生隨機性太大，準(zhǔn)確的預(yù)測預(yù)報仍無法實現(xiàn)。
項目組通過對近年來重慶的危巖監(jiān)測案例的分析研究，以及對各類監(jiān)測方法和手段的梳理，提出了基于危巖分類的監(jiān)測技術(shù)方法，該方法針對不同類型的危巖的發(fā)育特點，逐一給出各類危巖的監(jiān)測方案布置要點，以實現(xiàn)及時捕捉和辨識危巖變形的關(guān)鍵信息的目的。同時，建立了基于多源信息的預(yù)警技術(shù)方法框架，指出準(zhǔn)確的預(yù)測預(yù)報有賴于綜合多源信息進行分析，并根據(jù)危巖類別選擇適當(dāng)?shù)念A(yù)報模型和判據(jù)。最后，結(jié)合望霞危巖、望江危巖以及箭穿洞危巖的監(jiān)測實例對監(jiān)測預(yù)警方法的運用進行了剖析。

    本項目所取得的研究成果在國內(nèi)目前并未有類似成果出現(xiàn)，具有獨創(chuàng)性。在技術(shù)上，由于涉及到對危巖形成機理的認(rèn)識上的差異，所以在技術(shù)上必然會有所不同，因此難以獲取和復(fù)制，但本項目的研究思路可以供借鑒和參考。

    通過本項目的研究，從地質(zhì)認(rèn)識的角度，基本建立了基于危巖自身發(fā)育規(guī)律的工作方法體系和框架，厘清了危巖認(rèn)識上的一些基本問題，建立了較為完整的危巖分類體系，并以此為基礎(chǔ)，提出了基于危巖單體的早期識別與宏觀判據(jù)體系，危巖的穩(wěn)定性評價方法，基于近年迅猛發(fā)展的無人機、傾斜攝影以及鉆孔成像等新技術(shù)新方法，提出了全新的勘查技術(shù)方法和工作流程，最后，結(jié)合近年重慶地區(qū)的危巖監(jiān)測預(yù)警實例，提出了基于危巖分類的監(jiān)測技術(shù)方法和基于多源信息的危巖預(yù)警方法技術(shù)框架。本項目的成果主要運用于地質(zhì)災(zāi)害防治工作中，可以大幅提高危巖防治工作的有效性和針對性，改變目前危巖防治工作的被動局面和盲目性，進而明顯減少防治費用的支出，具有良好的推廣和應(yīng)用前景。

    本項目基于對重慶地區(qū)近年來豐富的危巖崩塌實例的調(diào)查研究得來，具有較高的實用性和先進性，在危巖的早期識別、穩(wěn)定性評價、監(jiān)測預(yù)警以及勘查技術(shù)上具有較強的技術(shù)儲備，能夠保證在危巖地質(zhì)災(zāi)害防治研究方面取得更多的研究成果，具有較強的持續(xù)創(chuàng)新能力。

    本項目的研究成果具有一定的原創(chuàng)性，主要性能指標(biāo)居于國內(nèi)先進水平，未來的發(fā)展趨勢將集中于危巖早期識別的指標(biāo)細(xì)化研究，危巖監(jiān)測預(yù)警的判據(jù)研究，危巖勘查技術(shù)手段的綜合運用，以及危巖三維可視化勘查、設(shè)計、施工、運維的一體化技術(shù)方法研究。

    本項目研究成果主要應(yīng)用于公益性地質(zhì)災(zāi)害防治工作中，其中危巖的分類方案、危巖的早期識別、危巖的監(jiān)測預(yù)警及勘查技術(shù)為主要核心成果，具有良好的市場推廣前景。

    本項目成果主要應(yīng)用于公益性地質(zhì)災(zāi)害防治工作中，商業(yè)模式方面尚未涉及。

    該項目慕研究成果主要是對現(xiàn)有的地質(zhì)災(zāi)害防治工作的改進和提高，成果的運用也主要體現(xiàn)在危巖地質(zhì)災(zāi)害防治工作中。