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贵州省岩石力学与工程学会2010年度学术交流论文集 根据危岩清除中落石运动特性分析确定拦挡防护设计 ——贵州省兴义市雄武乡大沙地危岩带清除拦挡防护设计 杜志钢 (贵州省地矿局第二工程勘察院，贵州遵义563000) 摘要：如何有效的通过对危岩清除中落石运动规律特性的分析，进行落石拦护工程设计，将大大提高 拦护安全性，提高成功率；同时，由于该方法的使用面广泛，有效运用于危岩体清除工作中具有重大意义。 关健词：危岩清除；落石运动特性；拦护设计 危岩是我省常见和多发的一种地质灾害，由于其最主要的特点是具有突发性，危害性大，所以为消除崩 塌地质灾害的危害，对其采取成功有效的防治工作是十分必要的。削方清除危岩体，在对危岩地质灾害的防 治工程中，是一种重要和有效的方法。但在实施危岩、特别是高位危岩的削方清除工程时，其施工中的安全 防护工程就十分重要，甚至可以决定整个工程的成败。现对危岩清除中，由于对于清除危岩的防护多选用落 石沟(槽)加砂袋墙或堆土墙的临时防护措施，如何根据对落石运动特性的分析，确定防护落石沟(槽)和砂 袋墙或堆土墙位置、尺寸，将会直接影响到防护的成功。所以通过对落。但如何将防护系统系统设置同落石 运动特性研究有机结合起来，并增强在工程的应用，是急侍解决的问题。 1落石初始运动 落石运动过程复杂，影响因素众多，本文在分析和计算把落石运动简便，运用了如下假定： (1)落石运动过程中不考虑空气阻力； (2)将落石运动看作竖向平面二维问题，忽略落石间的相互影响； (3)边坡坡面条件为硬质均一条件，忽略边坡软质岩土体的缓冲作用； (4)落石体在运动中为整体，不解体。 (5)落石形状为均质球体。 (6)落石运动中仅考虑在爆破后落石呈滑移或附落式运动。 根据以上假设条件，在实施爆破后，清除体运动主要沿清除面进行滑移运动，落石块受到的下滑力和阻 滑力分别为 T=Gsina=mgsina (1) (2) 由牛顿第二运动定律可得岩块运动加速度为 口=(r一只)／m (3) 由质心运动定理可得 vo=at=J2as (4) 式(1)一(4)中 T为岩块所受下滑力(N)： R为岩块所受阻滑力(N)： G为岩块所受重力(N)： —．一250．—一 ． 贵州省岩石力学与工程学会2010年度学术交流论文集 g为重力加速度(m／s)； m为岩块质量(kg)：C，分别为主控结构面黏聚力(Pa)和 内摩擦角(。)；a为岩块运动加速度(m／s)：a为主控结构面倾 角(。)；Z为主控结构面长度(m)：S为岩块滑动距离(m)：t为 运动时间(s)；v为危岩滑出主控结构面时初始速度(m／s)，v 与水平方向夹角为d。 2落石威胁区域 了解了削除岩体的初始运动后，着力应该考虑的是在落石 运动的影响范围，确定好威胁区域，才能根据影响威胁区域设置 拦挡防护这是进行防护拦挡的设置的基础。 如何确定落石影响范围，最直接的办法就是进行危岩滚落 的现场试验，以确定落石可以到达的最远距离及平面上最大的 分布范围，但从现场实际来看，一般没有进行试验的条件。危岩 图1运动简图 落石威胁区域能常用以下方法确定： (1)落石历史调查，从崖底崩落物质分布，历史上落石事件的调查，推断落石运动的最远距离和范围。 (2)理论计算。 R 根据SpangM(1978)研究成果，危岩起动后落石在斜坡上的继续运动可简化为沿斜坡的综合摩擦运 动。根据功能原理，落石的势能变化等于动能变化和克服摩擦所做