岩崩是任意尺寸的危岩体脱离源区母体，以坠落、弹跳、翻滚、滑动等运动方式堆积于坡脚的过程和现象，具有泛生性、突发性、隐蔽性及致灾严重性等特性。
高位岩崩是高山峡谷区、海岸、交通廊道、露天矿山常见的地质灾害类型之一。近年来，伴随全球地震频发和气候急剧变化，高位高能岩崩事件显著增多，造成严重的生命财产损失。
9月23日，西南交通大学程谦恭教授研究团队联合中铁第一勘察设计院的科研人员在《地球科学》网络首发《高位高能岩崩研究现状与发展趋势》文章，第一作者为罗刚副教授。研究从岩崩早期识别、失稳和运动机理、综合防护技术措施等方面归纳总结了目前的主要研究成果，并提出了高位高能岩崩研究未来亟待解决的科学问题和技术难题。
国内外高位高能崩塌灾害
a. 九寨沟熊猫海岩崩；b. 成兰铁路某工区岩崩；c. 瑞士Cengalo 岩崩；d. 法国Dru 岩崩；e. 瑞士艾格尔峰岩崩；f. 美国Yosemite 谷崩塌；g. 意大利Cima Una Fiscalina 崩塌；h. 意大利Monte Civetta 崩塌；i. 意大利Croda 4Rossa 崩塌；j. 意大利Monte Pelmo 崩塌；k. 意大利Gran Sasso 崩塌；l. 美国Yosemite 国家公园崩塌
高位高能岩崩地形特征及撞击碎裂过程示意图
高位高能岩崩不仅是地质灾害领域重大科学问题之一，也是迫切需要解决的工程挑战之一。国内外众多学者在高位高能岩崩早期识别、裂隙冻胀力计算、稳定性评价方法、失稳和运动机理、运动学特征值计算、防护结构动力响应和结构设计理论方面开展了大量理论与试验研究，取得了丰硕的成果。
然而，构造缝合带、岩性混杂带、地形急变带、高地应力区、高地震烈度区、季节性气候冻融区内高位高能岩崩的早期识别体系尚未建立、动力学机理尚未明晰、防护结构动力响应和结构设计理论仍未完善。
研究人员认为以下5 个方面的科学和技术问题研究仍需要进一步深化：
（1）高位高能危岩早期识别技术体系
危岩体快速识别是岩崩勘察、评价、监测和防治的基础工作。高山峡谷区地形高陡、坡顶密林冰雪、峡谷飓风等条件极大地阻碍了高位高能岩崩的早期识别。此外，岩体是一个极其复杂的结构，其破坏受到内、外因素耦合作用的影响。若能建立“空天地”一体化立体观测技术、地球物理勘探技术、智能监测技术、微震监测和传统勘察的综合应用体系，查明危岩体的地质结构特征，圈定潜在风险源（区），收集更多致灾因子的信息，才能有效实现岩崩的早期识别。因此，现代遥感技术的综合应用，高精度、高灵敏度、超远程、智能监测设备的自主研发，机器学习算法的革新将极大提升危岩早期识别能力。
（2）岩桥损伤识别技术和危岩体稳定性定量评价模型
高位高能危岩体岩性和结构极为复杂，受多种地质营力（河流侵蚀、风化卸荷、强烈降雨、冻融循环）耦合作用，危岩体强度参数取值和稳定性定量评价难度极大。基于新型监测技术，获取危岩体实时动力学指标监测数据，准确识别岩桥损伤状态是危岩体稳定性评价的基础保障。因此，构建基于动态监测数据的危岩体三维动态稳定性评价方法是岩崩早期预警和预防的关键科学问题之一。
（3）岩崩预测预报理论和岩崩决策管理系统
目前，集成多个分析指标的综合性预警平台已陆续用于岩崩的快速识别和早期预警。然而，岩崩预测预报理论大多停留在概念化阶段，对于复杂环境条件，缺乏成熟的、普适性的并经得起大量实践检验的理论方法。基于大数据平台和人工智能算法，深度挖掘数据信息背后的物理意义，建立多指标评价模型，开展岩崩预测预报理论研究是岩崩预测预报的关键科学问题和技术难题之一。在此基础上，基于4D 数字孪生理论技术，制定具有行业特色岩崩决策管理系统将极大提升岩崩防灾减灾能力。
（4）高位高能危岩体失稳-运动机理
不同于单个落石和滚石，大型高位高能岩崩的运动过程类似于大型岩质滑坡，其运动机理不仅涉及危岩体地质结构特征、失稳机理、地形特征、接触材料物理力学性质，还涉及岩体冲击碎裂动力学行为。然而，运动机理的影响因素与危岩体破裂力学机理尚未形成统一认识。若能有效揭示其失稳-运动机理，将有助于提前实施减量、减速、导流、梯级拦截等综合防护措施，进而提升岩崩灾害防御能力。因此，高位高能危岩体失稳-运动机理是岩崩防治亟需解决的关键科学问题之一。
（5）岩崩防护结构设计理论方法
目前，各行业各部门均开展了一系列刚柔一体化新型防护结构的设计和实施（桩板拦石墙、柔性棚洞），但这些结构的动力响应和结构设计理论却滞后于工程实践，也未考虑崩塌运动碎裂特征，撞击角度和撞击位置等因素。因此，防护结构冲击动力响应和结构设计原理仍需要系统深入研究。此外，生态化防护措施，工程构筑物定期维护和堆积体清理也应纳入到岩崩防灾减灾体系。
这项研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金川藏铁路重大基础科学问题专项、国家自然科学基金重点项目、四川省科技厅科技计划项目、国家自然科学基金青年基金项目的资金支持。
