考虑危岩碎裂形状的崩塌风险量化评估研究OA

近年来,随着山区基础设施建设活动日益增多,加之极端气象条件的频繁发生,山区崩塌灾害的发生率呈现上升趋势。特别是在我国西北地区,危岩由于受风化作用影响,发生崩塌时落石经常出现碎裂现象。然而,当前的崩塌落石风险评价方法多忽略了落石碎裂以及碎片形状特征对落石运动轨迹和能量耗散的影响,这显著影响了评估的可信度。因此,如何量化评估碎裂落石对山区城镇的风险性,已成为相关部门亟待解决的关键问题。以甘肃舟曲城关镇后山高陡崩塌为研究对象,提出了一种融合三维建模与碎裂形状特征的定量风险评估方法。通过无人机贴近摄影与点云数据识别潜在危岩体,结合Blender软件重构三维模型,并基于PhysX物理引擎开发碎裂模拟程序,引入泰森多边形分形破碎模型动态模拟落石碎裂后的形状演化。结果表明:碎裂后落石体积符合幂律分布(R^(2)=0.918),形状参数显示碎片扁平化趋势(球度均值为0.75);不同危岩(W1—W4)的碎片对承灾区域影响差异显著,如危岩W1对坡脚左侧承灾区C1的冲击能量最高(3314.7 kJ),风险等级为中等,而危岩W2和W3对中部道路区C2—C3的影响范围最大。研究为碎裂化崩塌的风险精细化防控提供了数据支持。