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文档介绍

文档介绍:图3-1滑移式危岩示意图
附件2危岩体稳定性分析
1、WY-01危岩体稳定性定量评价
1计算模型
从工程防治的角度按照危岩失稳类型进行分类,可将危岩概化分为滑移式危 岩、倾倒式危岩和坠落式危岩3类。WY-01危岩体为滑移式危岩;究成果,崩落体只有坡度角小于一定临界值(约
27°)时,才停积于崖脚,随坡度角增大,可分别表现为滑动、滚动、跳跃和自
由崩落等方式(图4-7)。勘查区内受岩体破坏影响的斜坡坡度平均坡角大于40°, 因此岩体在产生变形破坏后,大部分以滚动、跳跃或自由崩落的方式向坡脚运动, 最后堆积于坡脚缓坡地带,直接影响坡下公路的安全,目前坡体上零星分布有危
\|
危岩
76°自由崩落
图3-3危岩崩塌破坏运动图示
根据落石的运动情况,可以分为两种状态:启动阶段、运动阶段。
1启动阶段
滑移(错断)式危岩体附着于母岩上,以一定角度的裂隙面相接,在危岩体 自重和地表水渗入裂隙等因素的作用下,裂隙面锁固部位被贯通,危岩体沿母岩
(或基岩)发生剪切滑移破坏。如图3-4所示。
图3-4滑移式破坏初始运动状态
破坏后危岩沿着破坏面运动,可以得到它初始状态的运动参数,如下所示:
下滑力:T下G cos a= mg cos a
阻滑力: 孔且-G sin a tan。+ cl = mg cos a + cl
a = T下zT阻
由牛顿第二运动定律得: m 式中:a为加速度。
质心运动定理可得:
“° = at = p 2al
u0在x、y方向上的分速度分别为:
u = u cos a u = u sin a
0 x 0 , 0 J 0
2运动阶段
落石启动后,在坡面上的运动模式有滑动、滚动、碰撞弹跳三种。
滑动
当块体的自重下滑分力大于摩擦力时,即mg sina>T时,块体将发生向下的 滑动。根据功能原理,落石速度为:
v = Jv 20 + 2 gH (1 - f cos a )
式中:v0为块体滑动运动初速度(m/ s);
H为滑动起点至计算点垂直高度(m);
f为滑动摩擦系数;
a为坡角。
滚动
块体在初速度和加速度的作用下,会发生滚动。理想的刚体运动学中,滚动 不考虑接触面的弹塑性变形。而在实际的工程中往往要考虑弹塑性问题,边坡坡 面会在接触点处产生弹塑性变形,从而阻碍块体的运动。考虑弹塑性变形时,根 据机械能守恒定律,得块体的速度:
v =
式中:r为块体惯性半径(m);
a为球体或柱体的半径(m);
k为滑动摩阻系数(m), 一般认为,坡面角a与摩擦系数四可按图3-5所示 线解图求解;
h为滑动开始点至计算点的垂直距离(m)。
图3-5根据台阶坡面a确定摩擦系数口值的线解示意图
碰撞弹跳
弹跳时,块体做斜抛运动,运动曲线如图3-6所示:
图4-11块体斜抛运动计算图
设P为块石开始弹跳时的初速度方向与边坡坡面的夹角。由运动学基本原 理,块石做斜抛运动时的速度为:
v = v cos P + gt sin a
u = v cos P - gt sin a
式中:v0为落石的初速度(m/s);
Vx为任一时间沿x方向的速度分量(m/ s);
vy为任一时间沿y方向的速度分量(m/ s);
。为初速度方向与