Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Камнепады с крутых склонов часто мешают дорожному движению в горных районах Британской Колумбии , Канада.

Камнепад или камнепад [1] относится к величинам породы свободно падающей из скалы лица. Этот термин также используется для обрушения горных пород с крыши или стен горных выработок или карьеров. "Камнепад - это фрагмент скалы (блок), отделившийся от скольжения, опрокидывания или падения, который падает с вертикального или субвертикального обрыва, движется вниз по склону, подпрыгивая и летя по баллистическим траекториям или катясь по осыпям или склонам из обломков. . " [2]

В качестве альтернативы, «камнепад - это естественное движение вниз оторванного блока или серии блоков с небольшим объемом, включая свободное падение, подпрыгивание, качение и скольжение». Режим разрушения отличается от режима оползня . [1]

Причинные механизмы [ править ]

Благоприятная геология и климат являются основными причинными механизмами камнепада, факторами, которые включают неповрежденное состояние массива горных пород, неоднородность горного массива, подверженность выветриванию , грунтовые и поверхностные воды, замораживание-оттаивание , заклинивание корней и внешние напряжения. Дерево может унести ветром, и это вызовет давление на уровне корней, что ослабит скалы и может вызвать падение. Куски породы собираются внизу, образуя осыпь или осыпь . Камни, падающие со скалы, могут вытеснить другие камни и послужить причиной еще одного процесса массового разрушения , например, лавины .

Утес, имеющий благоприятную геологию для камнепада, можно назвать несостоятельным. Тот, который не способствует камнепаду, который лучше закреплен, можно назвать компетентным. [3]

В высокогорье камнепады могут быть вызваны таянием горных массивов с вечной мерзлотой . [4] Однако в более низких горах с более теплым климатом камнепады могут быть вызваны выветриванием, усиленным незамерзанием. [4]

Распространение [ править ]

Оценка распространения камнепада - ключевой вопрос для определения наилучшей стратегии смягчения последствий, поскольку он позволяет очертить зоны выхода и количественную оценку параметров кинематики каменных блоков на их пути вниз к элементам, подверженным риску. [5] С этой целью можно рассмотреть множество подходов. Например, метод энергетических линий позволяет целесообразно оценить вынос камнепада. [6] Численные модели, моделирующие распространение каменных блоков, предлагают более подробную характеристику кинематики распространения камнепадов. [7] Эти инструменты моделирования, в частности, ориентированы на моделирование отскока каменного блока о почву [8] Численные модели, в частности, обеспечивают высоту прохождения каменного блока и кинетическую энергию, которые необходимы для проектирования структур пассивного смягчения.

Смягчение [ править ]

Стальные сетки установлены для защиты от камнепадов на шоссе Сион-Панвел в Индии .

Как правило, камнепады смягчаются одним из двух способов: пассивным или активным смягчением. [9] Пассивное смягчение - это когда смягчаются только последствия камнепада и обычно используются в зонах отложения или выхода, например, с помощью драпированных сеток, ограждений водосбора камнепадов, галерей, канав, насыпей и т. Д. Камнепад все еще имеет место, но делается попытка контролировать его исход. В отличие от этого, активное смягчение воздействий проводится в зоне инициирования и предотвращает возникновение камнепада. Некоторыми примерами этих мер являются анкерные крепления , системы удержания откосов, торкретирование.и т. д. Другие активные меры могут заключаться в изменении географических или климатических характеристик в зоне зарождения, например, изменение геометрии склона, обезвоживание склона , восстановление растительности и т. д.

Руководства по проектированию пассивных мер по отношению к управлению траекторией блока были предложены Ritchie (1963), [10] Pierson et al. (2001), [11] Pantelidis (2010), [12] Lambert et al. (2013), [13] Bar et al. (2016), [14] и Toe et al. (2018) [15]

Воздействие на деревья [ править ]

Влияние камнепадов на деревья можно увидеть по-разному. Корни деревьев могут вращаться за счет вращательной энергии камнепада. Дерево может двигаться за счет приложения поступательной энергии. И наконец, может возникнуть деформация, упругая или пластическая. Дендрохронология может выявить прошлое воздействие с отсутствием годичных колец , поскольку годичные кольца растут вокруг и закрываются над зазором; костную ткань можно увидеть под микроскопом. Макроскопический разрез может быть использован для датировки лавин и камнепадов. [16]

См. Также [ править ]

  • Землетрясение
  • Кинетическая энергия
  • Оползень
  • Потенциальная энергия
  • Защитный лес
  • Q-наклон
  • Скала
  • Устойчивость склона
  • Классификация SMR

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Уиттоу, Джон (1984). Словарь по физической географии . Лондон: Penguin, 1984. ISBN  0-14-051094-X .
  2. ^ Varnes, DJ, 1978, глава 2, откосов движение Виды и процессы
  3. ^ google.at , US Geological Survey Professional Paper, выпуск 1606 Селевые потоки в результате разрушения моренных плотин неогляциального возраста в районах дикой природы «Три сестры» и «Гора Джефферсон», Орегон, Эйсбахер и Клэйг, 1984, стр.48
  4. ^ a b Temme, Arnaud JAM (2015). «Использование руководств альпиниста для оценки моделей камнепадов в больших пространственных и десятилетних временных масштабах: пример из Швейцарских Альп». Geografiska Annaler: Серия A, Физическая география . 97 (4): 793–807. DOI : 10.1111 / geoa.12116 . ISSN 1468-0459 . 
  5. ^ Доррен, Luuk KA (2016-08-18). «Обзор механики камнепадов и подходов к моделированию:» . Успехи в физической географии . DOI : 10.1191 / 0309133303pp359ra .
  6. ^ Jaboyedoff, M .; Лабиуз В. (2011-03-15). «Техническое примечание: Предварительная оценка зон выхода камнепадов» . Опасные природные явления и науки о Земле . 11 (3): 819–828. DOI : 10,5194 / nhess-11-819-2011 . ISSN 1684-9981 . 
  7. ^ Альярди, Ф .; Кроста, Великобритания (июнь 2003 г.). «Трехмерное численное моделирование камнепадов высокого разрешения» . Международный журнал механики горных пород и горных наук . 40 (4): 455–471. DOI : 10.1016 / S1365-1609 (03) 00021-2 .
  8. ^ Бурье, Франк; Хунгр, Олдрич (2013), «Динамика камнепада: критический обзор моделей столкновения и отскока» , Rockfall Engineering , John Wiley & Sons, Ltd, стр. 175–209, doi : 10.1002 / 9781118601532.ch6 , ISBN 978-1-118-60153-2, получено 2021-01-18
  9. ^ Volkwein, A .; Schellenberg, K .; Labiouse, V .; Альярди, Ф .; Berger, F .; Bourrier, F .; Доррен, LKA; Гербер, В .; Джабоедофф, М. (27.09.2011). «Характеристики камнепадов и структурная защита - обзор» . Опасные природные явления и науки о Земле . 11 (9): 2617–2651. DOI : 10,5194 / nhess-11-2617-2011 . ISSN 1561-8633 . 
  10. ^ Ричи, AM (1963). Оценка камнепада и борьба с ним . Протокол исследования шоссе, № 17, стр. 13–28.
  11. ^ Пирсона, LA, Gullixson CF, Chassie RG (2001) Rockfall Площадь Руководствопроектированию. Заключительный отчет SPR-3 (032), Департамент транспорта и Федерального управления шоссейных дорог штата Орегон, FHWA-OR-RD-02-04.
  12. ^ Pantelidis, L. (2010). Графики проектирования площади водосбора скальных пород. В материалах конференции GeoFlorida 2010 (ASCE) по достижениям в области анализа, моделирования и проектирования (стр. 224-233). DOI : 10,1061 / 41095 (365) 19
  13. ^ Lambert, S .; Bourrier, F .; Тоэ, Д. (01.06.2013). «Улучшение трехмерных программ моделирования траектории камнепада для оценки эффективности защитных насыпей» . Международный журнал механики горных пород и горных наук . 60 : 26–36. DOI : 10.1016 / j.ijrmms.2012.12.029 . ISSN 1365-1609 . 
  14. ^ Бар, Н., Николл, С., Потитос, Ф. (2016) Полевые испытания траектории обрушения, моделирование и соображения для проектирования крутых склонов в твердых породах, In PM Dight (ed), Proc. Первой Азиатско-Тихоокеанской конференции по устойчивости склонов в горнодобывающей промышленности, Брисбен, 6–8 сентября 2016 г., Австралийский центр геомеханики, Перт, ISBN 978-0-9924810-5-6 , стр. 457-466. 
  15. ^ То, Дэвид; Ментани, Алессио; Говони, Лаура; Бурье, Франк; Готтарди, Гвидо; Ламбер, Стефан (1 апреля 2018 г.). «Внедрение метамоделей для более эффективной стратегии уменьшения опасности с помощью барьеров для защиты от камнепадов» . Механика горных пород и горная инженерия . 51 (4): 1097–1109. DOI : 10.1007 / s00603-017-1394-9 . ISSN 1434-453X . 
  16. ^ Фавилье, Адриан; Майнери, Робин; Саез, Жером Лопес; Бергер, Фредерик; Стоффель, Маркус; Корона, Кристоф (30.07.2017). «Дендрогеоморфная оценка интервалов повторяемости камнепадов в Сен-Поль-де-Варс, Западные Французские Альпы» . Géomorphologie: рельеф, отросток, окружающая среда . 23 (т. 23 - № 2). DOI : 10,4000 / geomorphologie.11681 . ISSN 1266-5304 . 

Внешние ссылки [ править ]