臧朕

摘要： 丹寨縣南皋二小危巖體破壞類型為傾倒式，運(yùn)動(dòng)形式為傾倒、墜落。根據(jù)南皋二小危巖體的實(shí)際情況，選擇折線形公式進(jìn)行落石運(yùn)動(dòng)速度計(jì)算，通過分析計(jì)算，危巖體發(fā)生崩塌墜落后，危巖崩塌體最大滾距達(dá)100m，但因崩塌物的相互碰撞，崩塌物一般滾距70～80m。也為其他崩塌區(qū)危巖體的崩塌落石運(yùn)動(dòng)分析提供一定的依據(jù)。

Abstract： The damage type of Nangao No. 2 dangerous rock mass in Danzhai County is dumping type. The movement form is dumping and falling. According to the actual situation of the Nangao No. 2 dangerous rock， the polygonal line formula was selected to calculate the rockfall velocity. After analysis and calculation， after the collapse of the dangerous rock body， the maximum rolling distance of the dangerous rock collapsed body was 100m， but due to mutual collapse collision， the general collapse distance is 70～80m. It also provides a basis for the analysis of the rockfall motion of the dangerous rock mass in other collapse areas.

關(guān)鍵詞： 崩塌；落石；危巖體；運(yùn)動(dòng)分析；破壞類型

Key words： collapse；rockfall；dangerous rock mass；motion analysis；damage type

中圖分類號(hào)：P642.21 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）12-0213-03

0 引言

丹寨縣南皋二小崩塌區(qū)位于學(xué)校后山上部陡崖位置，山體下部為崩塌堆積體，崩塌區(qū)巖體非常破碎，形成帶狀危巖帶，危巖帶走向近似東西向，長約150m，高約43m，危巖體分布高程687.3m-731.77m，危巖體體積約6000m3，為小型崩塌。

1 典型危巖體分類

根據(jù)危巖體破壞類型，典型危巖體分為WY1和WY2。

危巖體WY1位于危巖帶東端，頂部標(biāo)高728m，底部標(biāo)高718m。危巖體高10m，寬約4m，厚度約1.2m。危巖體整體呈板狀，節(jié)理多為開口狀，斷面較粗糙，充填物為泥質(zhì)或巖屑，充填率低于50%，裂隙貫通性較好，巖體結(jié)構(gòu)類型為裂隙塊狀，巖體因節(jié)理相互作用，形成楔形體，危巖體破壞類型為傾倒式，運(yùn)動(dòng)形式為傾倒、墜落。危巖體WY1仰視圖見圖1。

危巖體WY2位于危巖帶（帶）東部，頂部標(biāo)高716m，底部標(biāo)高713m。危巖體高3m，寬約2m，厚度約0.8m。危巖體整體呈板狀，節(jié)理多為開口狀，斷面較粗糙，充填物為巖屑，充填率低于30%，裂隙貫通性較好，巖體結(jié)構(gòu)類型為裂隙塊狀，巖體因節(jié)理相互作用，形成楔形體。危巖體破壞類型為傾倒式，運(yùn)動(dòng)形式為傾倒、墜落。危巖體WY2剖面圖見圖2。

2 崩塌落石運(yùn)動(dòng)分析

根據(jù)南皋二小危巖體的實(shí)際情況，選擇折線形公式進(jìn)行落石運(yùn)動(dòng)速度計(jì)算，折線形山坡計(jì)算模型見圖3。

最高一個(gè)坡段的落石速度根據(jù)式（1）進(jìn)行計(jì)算。

式中：

H—落石崩落高度（m）；

？琢—山坡坡腳（°）；

g—重力角速度（m/s2）；

K—石塊沿山坡運(yùn)動(dòng)的阻力特效系數(shù)，通過表1中公式計(jì)算。

其余坡段終端落石運(yùn)動(dòng)速度計(jì)算公式：

式中：

V0（i） —落石運(yùn)動(dòng)坡段的起點(diǎn)初速度；

當(dāng)？琢i-1？酆？琢i時(shí)，V0（i）=Vj（i-1）cos（？琢i-1-？琢i）；

當(dāng)？琢i-1？芻？琢i時(shí)，V0（i）=Vj（i-1）；

？琢i—計(jì)算坡段坡度角；

？琢i-1—前一段坡度角；

Vj（i-1）—前一坡段終端的石塊運(yùn)動(dòng)速度。

根據(jù)南皋二小崩塌的地形情況，對(duì)危巖體WY1和WY2進(jìn)行計(jì)算，落石運(yùn)動(dòng)速度計(jì)算結(jié)果如表2所示。

危巖帶下部為南皋二小，危巖崩塌后運(yùn)動(dòng)的落距一般為70～90m，最大達(dá)100m；危巖帶下部為植被稀少，坡度陡、有利于崩塌物滾動(dòng)。由于危巖崩塌后呈許多塊體相互撞擊運(yùn)動(dòng)，多數(shù)崩塌物滾距為70～80m。

根據(jù)能量守恒定律，在物體下落過程中動(dòng)能（Ek）的增加等于勢(shì)能（Ep）的減少，機(jī)械能的總量保持不變。即：

Ek+Ep=恒量

（5）

根據(jù)地形剖面可計(jì)算出斜坡坡度（？茁）和碰撞時(shí)的切向速度（Vt）與法向速度（Vn），即：

Vn=V×sin？茁（7）

Vt=V×cos？茁（8）

落石與斜坡松散層坡面的法向碰撞可認(rèn)為是塑性碰撞，所以Vn=0。切向損失率采用10%，即落石第一次在斜坡上碰撞后維持其繼續(xù)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能為

塊石在斜坡上的繼續(xù)運(yùn)動(dòng)是以滾動(dòng)和滑動(dòng)為主的綜合形式運(yùn)動(dòng)，其摩擦角稱為綜合摩擦角。根據(jù)功能原理，落石的勢(shì)能變化等于動(dòng)能變化和克服摩擦所做的功：

∑mg？駐hi=）+∑mgconsditan？準(zhǔn)Li（10）

式中：

Vi—落石在斜坡面上任意位置處所具有的速度；

di—各直線段斜坡的平均坡度；

？駐hi—各直線段斜坡的鉛直高度；

？準(zhǔn)—落石與坡面的綜合摩擦角；

Li—各直線段斜坡的長度。

當(dāng)末速度Vi=0 時(shí)，可求得？駐Li，而∑consdiLi就是崩塌的最大水平運(yùn)動(dòng)距離。

通過對(duì)南皋二小危巖帶歷史上多次發(fā)生的崩塌進(jìn)行反算、類比，危巖帶所發(fā)育的危巖體發(fā)生崩塌墜落后，危巖帶危巖崩塌體最大滾距達(dá)100m，但因崩塌物的相互碰撞，崩塌物一般滾距70～80m。

3 結(jié)論

通過對(duì)丹寨縣南皋二小崩塌區(qū)危巖體進(jìn)行分析，根據(jù)危巖體破壞類型，典型危巖體分為WY1和WY2，危巖體破壞類型為傾倒式，運(yùn)動(dòng)形式為傾倒、墜落。根據(jù)南皋二小危巖體的實(shí)際情況，選擇折線形公式進(jìn)行落石運(yùn)動(dòng)速度計(jì)算，通過分析計(jì)算，危巖帶所發(fā)育的危巖體發(fā)生崩塌墜落后，危巖帶危巖崩塌體最大滾距達(dá)100m，但因崩塌物的相互碰撞，崩塌物一般滾距70～80m。也為其他崩塌區(qū)危巖體的崩塌落石運(yùn)動(dòng)分析提供一定的依據(jù)。

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