邊坡滾石災害作用機理與治理方法研究讀書報告

邊坡滾石災難作用機理與治理方法爭論讀書報告(包括礫石)從坡體(或陡崖)(面的滾動和滑動)向下快速運動，最終在坡腳四周停下來。當在滾石運動X圍內(nèi)有人類活動開采的礦區(qū)中，受降雨、巖體構造、爆破震驚等因素的影響,邊坡面上的危石、浮石渣塊大量存在,常常向下滾落,對采掘作業(yè)的人員和設備構成很大威逼。一、邊坡滾石的危害與爭論治理的重要性中國是個多山的國家,特別在西南地區(qū)，分布各種山地地貌，這些山區(qū)也是中國主要的開采，山區(qū)大路與運輸通道的修建等相關工程的開展,不斷發(fā)生在山區(qū)的滾石災難正漸漸引起人們的重視。當在滾石運動X會面臨嚴峻的滾石災難。在實行組合臺階和陡幫開采的礦區(qū)中，受降雨、巖體構造、爆破震驚表現(xiàn)方式：(1)滾石以直接沖擊的方式損壞運輸線路并且對四周活動的人員、車輛、生活設施與建筑物的安全構成威逼;(2)滾石以在路面上停留或積存的方式影響來往車輛的安全運行或阻礙交通;(3)山區(qū)城市的滾石活動將威逼到人們的生產(chǎn);(4)露天擾動而滾落的塊石將嚴峻影響施工人員和有關設施的安全;(5)人工爆破引起的飛石可使四周的人類活動或設施受到危害;(7層等有可能受到滾石沖擊的影響。滾石運動具有多發(fā)性、突發(fā)性、隨機性,打算了滾石運動影響因素的相關爭論變得簡單.邊坡上的塊石可能因各種風化作用而產(chǎn)生,同時在風力水力或生物活動干擾下,塊石會離開坡體外表而產(chǎn)生運動,滾石起滾后將在重力和坡面的共同作用下向下運動,經(jīng)過斜拋、碰撞和滑動等多種方式向下運動。這個過程是個簡單的運動過程,其運動過程和結果均具有不確定性,即使對于同樣的兩次現(xiàn)場試驗也得不到同樣的結果。總之,對滾石災難發(fā)生的機理和有效防治進展系統(tǒng)而深入的爭論,藉此制定出有效的1：川藏大路坡面碎屑流段路面上的滾石2：川藏大路迫龍?zhí)祀U段典型的倒塌體邊坡滾石區(qū)3：川藏大路陡崖巖崩的一瞬間與落于路面上的滾石二、滾石的運動形式與影響因素1、滾石發(fā)生氣制滾石的形成和發(fā)育是外因與內(nèi)因耦合破壞作用的結果發(fā)育以與兩者之間是如何耦合等有待進一步的爭論。所在的地形坡度大于原來的安眠角時，便失去平衡而朝下坡處運動.誘發(fā)滾石的因素分為內(nèi)(土)地下水環(huán)境等;外部因素主要有自然變化(降水、氣溫、凍融作用、植物的根劈作用、地震活動等)、人類活動以與其他生物的擾動.這些因素中有些是恒定的，有些則隨時間空間的變化而變化。不斷變化的因素使得滾石發(fā)生具有隨機性，難于推測，因此也難于掌握。據(jù)國外有關統(tǒng)計說明，滾石大事的發(fā)生數(shù)量與規(guī)模與溫度和降水量的關系比較敏感.降會顯著增加。由于滑坡、倒塌、坍塌、溜滑、剝落、差異風化、水流沖刷、凍融循環(huán)、根劈作用、降坡向下運動，致使?jié)L石的發(fā)生一般都受到多種影響因素的制約。2、滾石運動形式由于地形、地貌條件的不同，滾石在運動過程中可能只具有一種運動方式,也可能涉與到了多種運動方式，總體而言，運動模式主要包括滑動、滾動、自由飛落以與彈跳。4：滾石的運動形式的質(zhì)量等均會影響彈跳過程。3、滾石運動的影響因素對滾石的運動機制與形式的分析可知塊體條件、滾石與坡面的相互作用。邊坡條件3個方面。邊坡幾何外形邊坡的外形對滾石的影響主要反映在坡度與坡高對滾石運動因素的影響件一樣，坡度越陡，運動速度越大，動和跳動的距離就越??；并且隨著坡度的不斷增大，滾30°時，滾石是滑動狀態(tài);當坡度在30°～45°之間時,滾石是滾動狀態(tài)；當坡度在45°～70°之間時,滾石是彈跳狀態(tài)；當坡70°～90,滾石是自由落體狀態(tài)。坡面粗糙程度

圖5：不同坡度下滾石的運動形式滾石運動是滾石與坡面接觸的相互作用過程，因此坡面狀況對滾石運動影響至關重要。坡面狀況主要包括坡面粗糙程度和坡面的凹凸性巖暴露狀況、坡面掩蓋土的松軟程度等。坡面的物理力學性質(zhì)面、斷層、節(jié)理、裂隙、脆弱帶等構造面與其組合而成的巖體構造，它們打算著滾石與坡面之間的摩擦系數(shù)的大小。坡面的物理力學性質(zhì)主要是從以下幾方面影響滾石的運動狀況:摩擦系數(shù)(滑動摩擦和滾動摩擦)、回彈系數(shù)與沖擊是否引起滾石崩解等。滾石特性強度、穩(wěn)定性)。滾石的幾何性質(zhì)線性關系。滾石的物理力學性質(zhì)

圖6：滾石水平位移與短軸的關系滾石的物理性質(zhì)對滾石運動的影響主要表現(xiàn)在滾石質(zhì)量與密度對其運動的影響力學性質(zhì)(強度、剛度、穩(wěn)定性)嚴峻影響著滾石的運動狀況。滾石在坡面上與坡面接觸時的過程中能量損失相對較少。滾石與坡面的相互作用滾石與巖坡碰撞接觸特性的主要參數(shù)有碰撞的恢復系數(shù)的摩擦角和分散力也會影響滾石的滾動和滑動模式的運動速率將影響碰撞時間，進而影響滾石與坡面的接觸運動。由于滾石塊體碰撞為非完全彈性碰撞，復系數(shù)主要受滾石的大小與外形、滾石和坡面材質(zhì)、坡角、坡面起伏、入射角、入射能量等的影響。滾石與滾石間的相互作用通常會使?jié)L石的總能量損失一局部，從而使?jié)L石的速度減小，的距離更遠，產(chǎn)生的災難更嚴峻。三、邊坡滾石運動的計算模型對于邊坡滾石運動問題的爭論分析方法可以歸納為兩類,即以試驗爭論為主的閱歷的方爭論的數(shù)據(jù)具有準確、客觀、綜合的特點。試驗爭論的方法也是確定根本物理力學參數(shù)，深學和動力學理論為根底,建立合理的數(shù)學計算模型。隨著計算機技術的進展，在滾石爭論方面計算機關心分析方法有了很大的進展,國外在上世紀80年月已開頭這方面的爭論，目的正確與否必需通過試驗數(shù)據(jù)來評判和調(diào)整,所以要正確估算出滾石的運動軌跡,必必要堅持實踐到理論再到實踐的辯證方法。為根底推導拋擲距離的運動學公式;現(xiàn)場試驗總結閱歷公式，或總結其分布X圍，以指導生產(chǎn)實踐?，F(xiàn)在公認的影響邊坡滾石運動軌跡的主要因素本身就具有很大的不確定性,而仍舊把這些輸入?yún)?shù)當作確(1)簡化滾石運動為二維運動問題，無視滾石之間的相互影響。(2)假設邊坡坡面外形，坡面方程為f(x,y)=0(3)石繞其圓心轉(zhuǎn)動。從工程防護的角度看，這是一種偏于保守的假定。(4)滾石的運動分為幾個主要的運動形式，每一種運動形式都有其相應的特點和假設。邊坡滾石運動的形式主要有4(1)(2)(3)滾石的碰撞彈跳;(4)滾石的滾動。對于某一具體的邊坡滾石，可能并不是每一種形式都存在，這取決于邊坡的外形、邊坡坡面的地質(zhì)力學特點以與滾石的力學性質(zhì)等因素。1、滾石的滑動V滾石自由飛落的初始速度 。假設滾石在重力作用下由靜止開頭滑動，則滑動完畢時V0V=2g·s·(sina-μcosag為重力加速度，可取9.8m/2；μ為滑動摩擦系數(shù)，可以由現(xiàn)場的摩擦試驗或閱歷取值;a為邊坡滑動段的坡度;s為滑動距離;a和s可依據(jù)邊坡的具體外形確定。這里將邊坡簡化為一個坡度為a的斜面。對于滾石運動完畢階段的滑動，設計所關心的是最終的滑動距離s，并以此來評估滾石災難的影響X圍。假設滑動前滾石的初速度為V0，那么至滾石停頓滑動，總的滑動距離s可由下式估算：2、滾石的自由飛落7：滾石的自由飛落模型碰撞點cVi：式中：h為滾石在防護構造設置處的撞擊高度；V為滾石在防護構造設置處的撞擊速度。一旦碰撞點的位置和碰撞的入射速度確定后動軌跡了。3、滾石的碰撞彈跳8：滾石的碰撞彈跳模型分別定義法向恢復系數(shù)Rn和切向恢復系數(shù)Rt。Rn=v2n/v1nRt=v2t/v1tv1n、v1t(m/s);v2n、v2t：碰撞后滾(m/s)。下表為為鐵道部運輸局推舉的法向和切向恢復系數(shù)的取值。四、滾石災難防護方法1、兩種防護理念目前常用的柔性防護系統(tǒng)包括柔性金屬攔截網(wǎng)和柔性被覆系統(tǒng)石墻和擋石墩，在一些柔性防護施工較為困難的狀況下，同時為了給大路界定行車X圍，較大。2、三種防護手段目前常用的柔性防護系統(tǒng)包括柔性金屬攔截網(wǎng)和柔性被覆系統(tǒng)石墻和擋石墩，在一些柔性防護施工較為困難的狀況下，同時為了給大路界定行車X圍，較大。崖點實行掛網(wǎng)和噴