落石撞击能量计算1

1、20-7-2820-7-285 .552.43590.713.14430.562.48600.723.17440.5752.55610.7253.19450.5852.58620.733.23460.5952.63630.7353.25640.743.28780.843.72650.7453.30790.853.76660.753.32800.863.81670.763.35810.873.85680.7653.37820.883.90690.773.41830.893.94700.7753.43840.9054.00坡度角（a）U坡度角（a）U710.783.45850.924.06720.

2、793.50860.9354.13730.803.54870.954.20740.813.58880.9654.27750.823.62890.984.34760.8253.67901.004.43770.833.69阻力特性系数K值计算公式表表2编号坡度角aK值计算公式1030K=0.41+0.0043a23060K=0.543-0.0048a+0.000162a236090K=1.05-0.0125a+0.0000025a3注：K值计算公式可用于有下列情况的山坡：（1）a三45。基岩外露的山坡。（2）a=3545。基岩外露，局部有草和稀疏灌木的山坡。（3）a=3035。有草，稀疏灌木，局部

3、基岩外露的山坡。a=2530。有草，稀疏灌木。系数入和P表3编号山坡表层覆盖的情况瞬间磨擦系数入恢复系数P1基岩外露0.10.72密实的岩块堆积层0.30.53长有草皮的光滑坡面0.10.34松散的坡积层，堆积层等0.40.35基岩埋藏不深（W0.5m）的山坡0.30.52.4IV型直落跳跃式落石速度的计算这种落石从直立陡坡崩落下来以后，遇到突出岩体发生强烈碰撞，只产生一次踊跃就落入路基之中。铅直下落的末速度V=V2gH；,和斜面碰撞后的切线初速度V2（0）=（1-入）VCOS（90-a2）=（1-入）VSina2石块崩落到路基面时的末速也V2=（1-入）呵sina2+7H2二、落石撞击能量的

4、计算二、落石撞击能量的计算能量计算：总动能=运动能+转动能即：E=l/2mV02+l/2l32m岩石质量（kg）；V0岩石冲击前速度（m/s）；I岩石滚动时的惯性力矩（kgm2）；3-岩石冲击前转动的角速度（s-1）该公式可简化为：E12x1/2mV02其中m=5Vm岩石的质量（kg）；5岩石的密度（kg/m3）；V岩石的体积（m3）。玄武岩混凝土花岗岩紧密石灰岩2400玄武岩混凝土花岗岩紧密石灰岩2400310022002400270025002700密度（kg/m3）：多孔石灰岩砂岩土石树木150021002400170025007501000该边坡可套用III型边坡进行计算。鉴于该边坡的

5、落石来源主要在70的后边坡上，下表为固定H2即落石从陡坡落下的落点到拦截网的距离为10米，将岩石从陡坡坠落高度H1作一定范围的变化后，得出相应的能量值。H1VRV.(0)1VjE(kJ)2015.3412.5114.93361.462517.1513.9916.19424.853018.7915.3217.36488.253520.2916.5518.45551.651石块从陡坡上坠落至坡脚时的速度。H设为25m。VR=,可=3.43X/25=17.15(m/sec)2石块自坡脚向前运动的反射切线分速度。入为0.1,a1为70,a2为45。Vi(0)=(1-入)VRcos(a1-a2)=0.9

6、X17.15Xcos25=13.99(m/sec)3石块运动至较缓坡段末端处的速度。H为10m。V.=Wi2(0)+22H2=V13.992+2.582X10=16.19(m/sec)4落石能量计算。E1.2x1/2mV2=1.2X1/2X2700X16.192=424848.6(J)=424.85(KJ)即我公司为该边坡设计提供的500KJ柔性拦截网可拦截1立方米的花岗石(2.7吨)从25米左右处落下。如果降低a2的坡度，对于防治边坡的落石会有很大帮助。例如：将a2降到15,即在相同条件下可拦截1.65m3(4.5吨)的花岗石从30m高处落下，提高拦截能力近2倍。四、K67+360-+395边坡落石能量计算该边坡可套用I型边坡进行计算。表中“坡高”为落石发生高度，坡度角约为40坡高VE3012.59257.094014.55342.795016.26428.496017.82514.19坠落石块沿单一山坡运动时的计算速度，可用任意形状物体滚动、滑动、跳跃运动的公式，即V=uV2gH=eH=2.3XV50=16.26(m/