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铜仁市梵净山蘑菇石稳定性计算与评价

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杜方哥

1、蘑菇石基本特征

梵净山蘑菇石由两块近似立方体板岩堆叠组成，其中上面一块南北向平均长约1.8m，东西向宽约1.5m，高约2.4m。岩性为粉砂质板岩，岩层南倾，倾角约3°。从近似南北向的剖面图来看，南端岩体无支撑的自由段长约1.2m，北段岩体有1.6m坐落于下部岩石。岩体顶部部分沿层面发育差异风化孔洞，孔洞深2-5cm，底部有约高1.2m的破碎区，岩体裂缝、孔洞主要沿岩层面发育，特别是东面发育程度较高，其余三面相对于东面较低。南面发育两条南北向裂缝，间距0.2m，长度1.4m，无填充，裂缝宽度平均0.2m。

2、蘑菇石可能失稳模式

在对蘑菇石开展工程地质测绘工作的基础上，选取蘑菇石两个典型剖面，采用简化模型的方法，绘制两个立面图，见下图1和图2，用2维模型分析其可能的失稳模式。

如图1所示，蘑菇石上部岩块南端无底部支撑，因此上部岩块可能绕A点发生逆时针转动、倾倒破坏，也可能沿AB面发生拉裂破坏。上部岩体与下部岩体接触面往南倾，倾角为3°，可能沿AE面发生滑动破坏。

如图2所示，蘑菇石下部岩体呈不规则立方体，其中168。剖面方向上，下部蘑菇石为倒立的梯形，整个蘑菇石可能绕D点逆时针转动，发生倾倒破坏。

蘑菇石底座三面（北、西、南）临空，特别是西面临空面为陡斜坡面，底座受蘑菇石重力影响，可能发生滑移试崩塌，从而影响蘑菇石稳定性。

3、刚体极限平衡法稳定性计算评价

刚体极限平衡法是将滑体视为刚性体，不考虑其本身的变形，按照工程力学原理，对蘑菇石稳定性进行评价。

（1）受力分析。在评价蘑菇石稳定性过程中，主要考虑的外力有重力和风力。重力是蘑菇石最主要的外力。梵净山山顶有风天数占全年总天数的88.41%，以东北风和西南风为主，因此考虑风力影响。重力和风力的组合按最不利工况考虑。

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