Unter dem Einfluss verschiedener natürlicher Kräfte sind Felsgrotten stark beschädigt, und mit der Zeit nimmt das Schadensausmaß stetig zu. Daher wird die präventive Schutzfrage für Felsgrotten immer dringlicher. Die Untersuchungsmethoden des präventiven Schutzes basieren hauptsächlich auf numerischen Berechnungen und Vor-Ort-Überwachung. Zur Sicherstellung der Genauigkeit numerischer Berechnungen wird ein Forschungsansatz vorgeschlagen: Nutzung von 3D-Laserscanning-Punktwolken, um ein detailliertes geometrisches Modell der Felsgrotten zu erstellen, das die komplexe Geometrie genau widerspiegelt; Berücksichtigung der Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften des Gesteins durch Verwitterung, Risse und Klüfte gemäß dem H-B-Kriterium, um physikalisch-mechanische Parameter zu erhalten, die der Realität nahekommen; Aufbau eines detaillierten numerischen Berechnungsmodells, das realitätsnah Randbedingungen, Spannungen, Verschiebungen und mögliche Schäden darstellt; Analyse der Stabilität mit der Kraftreduktionsmethode sowie Vorhersage gefährdeter Bereiche nach Gesteinsverschlechterung anhand der P-Wellengeschwindigkeit und Einrichtung eines Frühwarnsystems zur präventiven Sicherung der Felsgrotten. Als Beispiel werden die Höhlen Nr. 9 und 10 aus den Yungang-Grotten herangezogen, um systematisch Modellierung, Kraftanalyse und Stabilitätsdiskussion durchzuführen. Die Ergebnisse zeigen, dass sich die Höhlen derzeit insgesamt in stabilem Zustand befinden, jedoch in Teilbereichen Spannungs konzentrierungen auftreten; durch Simulation der Gesteinsfestigkeitsverschlechterung werden potenzielle Risikobereiche für Instabilität vorhergesagt, und ein Frühwarnsystem auf Basis der P-Wellengeschwindigkeit wurde eingerichtet.

Felsgrotten;Stabilitätsanalyse;Sicherheitsbewertung;H-B-Kriterium;detailliertes numerisches Modell;Frühwarnanalyse