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危岩破坏后的运动计算浅析孙智慧;唐勇;刘涛【期刊名称】《内江科技》【年(卷),期】2017(038)012【总页数】2页(P58,85)【作者】孙智慧;唐勇;刘涛【作者单位】内江职业技术学院土木工程系;内江职业技术学院土木工程系;内江职业技术学院土木工程系【正文语种】中文危岩体发生破坏，其运动方式受下部斜坡的物质组成、边坡坡角等的影响，运动距离各不相同。
本文主要对危岩破坏后的运动计算进行了浅析，为危岩破坏后的运动计算总结了相应的计算公式与理论依据。
根据R·M·Spang（1978）的研究成果，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，大部分或全部堆积于坡脚。
勘查区内危岩崩落、运动的斜坡坡度区间值为35°～80°，因此岩体在产生变形破坏后，其运动方式表现为滚动、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，直接影响坡下乡村公路和居民住房及人身的安全。
石块在斜坡上的运动形式是比较复杂的，既有滑动、滚动还有跳跃运动，甚至在整个运动过程中三者兼而有之。
根据能量守恒定律，在物体下落过程中动能的增加等于势能的减少，机械能的总量保持不变。
即：根据地形剖面可计算出斜坡坡度β和碰撞时的切向速度Vt与法向速度Vn，即：落石与斜坡松散层坡面的法向碰撞可认为是塑性碰撞，所以Vn=0。
切向碰撞参考Hungr等人的研究，切向损失率采用10%，即落石第一次在斜坡上碰撞后维持其继续运动的动能为1/2 m（0．9Vt）2 。
块石在斜坡上的继续运动是以滚动和滑动为主的综合形式运动，其摩擦角称为综合摩擦角。
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的功：式中：Vi为落石在斜坡面上任意位置处所具有的速度；di为各直线段斜坡的平均坡度；△hi为各直线段斜坡的铅直高度；Φ为落石与坡面的综合摩擦角；Li为各直线段斜坡的长度。
边坡落石轨迹计算例题根据本项目地质勘查报告，边坡稳定性系数为 1.067~1.124，处于欠稳定~基本稳定状态。
在暴雨及地震情况下，边坡稳定性系数较小，可能失稳。
边坡失稳后，其崩落体将沿坡面滑落，并堆积于坡脚，下面采用rockfall软件计算其崩落体滑移过程对挡土堤的影响。
崩落体在坡面的运动模式有两种，一种是滚动或滑动模式，另一种为弹跳模式，如1所示。
图1 落石（土）坡面运动模式图采用rock fall软件，可以对边坡崩落体进行速度、弹起高度和落点等运动特征进行模拟分析计算，并自动计算其统计学规律，从而确定拦截系统的位置和高度。
该模拟计算分析，基于以下假定：1、由于失稳前的位移长期积累，崩落体的初速度一般很小，以初速度为零作自由落体运动，模拟计算时不考虑随机因素的影响。
2、采用偏保守的方法模拟时未考虑崩落体可能摔碎、破裂的情况。
3、假设崩落体重量对落点的路径和抛射距离无影响。
坡面为植被稀少或裸露的硬质土体，计算状态参数如表6-1所示。
崩落土体模拟的初始状态参数为：初始水平线速度为0m/s，初始垂直线速度为0m/s，初始角速度为0rad/s；落石块为球形、弹性体；重量以5000kg估算。
表1 坡面状况参数表DMSZDZSJ-04）为例，模拟分析结果如下图6-2～6-4。
图2 落点路径计算模型图图3 落点弹射轨迹及弹射高度图图4 落点弹射轨迹及总运动能量图由上述图中可以看到，从坡体顶部落下的崩落体运动轨迹都经过坡体中部平台（长度约7m）向下运动，在平台上的弹跳最大高度不超过1.5m，运动至浆砌块石挡土堤处高度远远小于0.5m；落点在平台坡脚处总运动能量最大（约700KJ），运动过程中被平台上填土逐渐吸收，至浆砌块石挡土堤处能量远远小于50KJ。
故本次设计浆砌块石挡土堤距离坡脚平均距离约7.0～7.5m，墙高约1.5m，墙后填土厚度约1.0m，墙体上余0.5m高度用于拦截崩落的土体。
根据珠海区域地质灾害的发育规律及发生机制，本市地质灾害一般发生在下雨过程中或之后的若干小时，并且以浅表层崩滑为主，方量一般不大。
危岩稳定性分析及崩塌落石计算许可【摘要】随着我国经济的快速发展，公路、铁路等工程的兴建，崩塌灾害日益显著。
危岩稳定性分析及崩塌落石计算的准确性，对防治工程设计起着至关重要的作用。
根据工程实例，对危岩进行稳定性分析并对崩塌落石进行计算，为防治工程设计提供依据。
%Collapse rockfall and unstable rock mass threaten the security of communication installation. This paper deals with stability analysis of unstable rock mass and collapse rockfalls calculation by the example of concrete engineering.【期刊名称】《四川地质学报》【年(卷),期】2016(036)004【总页数】4页(P609-612)【关键词】崩塌;落石;稳定性;计算【作者】许可【作者单位】中冶成都勘察研究总院有限公司，成都 610023【正文语种】中文【中图分类】P642.21崩塌是较陡斜坡上的岩体在重力作用下突然脱离母体崩落、滚动、堆积于坡脚（或沟谷）的地质现象。
危岩是发生崩塌的初始物质条件，是由多组结构面切割并位于陡崖或陡坡上稳定性差的岩石块体及其组合。
危石指已脱离母岩，残留于坡面并有滚落可能性的块石。
随着我国经济的快速发展，公路、铁路等工程的兴建，崩塌灾害日益显著。
危岩稳定性分析及崩塌落石计算的准确性，对防治工程设计起着至关重要的作用。
本文根据工程实例，对危岩进行稳定性分析并对崩塌落石进行计算。
某工程于坡脚铺设管道，北侧山体基岩裸露，且坡体残留大量危石，该区域呈带状分布于山体中上部。
其变形迹象主要表现在岩体受构造及风化作用发育多条裂隙，在前缘临空条件下，产生卸荷裂隙，岩体经结构面切割成块，在外部营力作用下失稳并发生崩塌。
对三类危岩崩塌后影响斜坡稳定性的定量计算摘要：三类不同运动轨迹的危岩与斜坡撞击后对斜坡稳定性的影响不同。
本文通过刚体运动学的理论知识，将三类危岩的崩塌体与斜坡作为一个系统进行研究，应用质心定理，能量守恒定律以及动量定理分别对三类危岩崩塌体与斜坡构成的系统的稳定性作了定量计算，最后给出了每个系统最终滑移距离的计算公式。
关键词：危岩斜坡定量计算1 前言危岩是指位于岩质陡坡或陡坡的崩塌源被结构面切割且稳定性较差的岩块体。
外力的作用，如地震作用，人工爆破和分化作用等使得危岩体后部主控结构面失稳断裂和贯通，大块岩体或岩石群突然从陡坡坠落。
危岩体失稳破坏的这个过程也称之为崩塌。
危岩崩塌是山岭地区最主要的一种地质灾害现象。
大量的危岩崩塌体突然从陡坡坠落，崩塌体在向下的运动过程中，垂直运行的距离远远大于水平运行距离，大块的危岩体或群体在重力作用下，获得了巨大的能量。
当不稳定斜坡受到危岩崩塌体的冲击后，危岩崩塌体的动力作用就成为了斜坡失稳的起搏器，诱使其形成崩塌滑坡。
滑坡的滑移距离能否危及该地区人民的生命安全是我们最为关心的问题。
鉴于此，具体定量的分析各类危岩崩塌体对斜坡的稳定性的影响就显得非常重要。
根据陈洪凯，唐红梅等人对危岩具体研究，可将危岩体化分为以下类：（1）坠落式危岩（2）倾倒式危岩（3）滑塌式危岩，据实地调查，陈洪凯，唐红梅等人对危岩类型的划分符合实际情况。
具体分析这三类危岩运动轨迹后发现，危岩与斜坡撞击后运动轨迹受到斜坡地形地貌和崩塌体自身形状等因素影响，很难准确地予以宏观测定以及类比分析其运动轨迹。
故采用多刚体运动学把崩塌体与斜坡作为一个系统进行研究，对这三类危岩崩塌体应用质心定理，功能转化原理以及动量定理进行定量分析计算，并认为这一细化的定量分析方法基本可信，可以为防灾治灾工作提供计算依据。
2计算过程分析2.1 坠落式危岩—斜坡系统联合运动分析计算坠落式危岩—斜坡系统：高悬于陡崖上端和岩岩腔顶部的岩体受裂隙切割脱离母岩，下部受结构面切割脱离母岩，上部及后部母岩尚未脱离，在重力作用下基本不受阻力便失稳崩塌冲击陡崖下的不稳定斜坡后联合运动。
excel计算崩塌公式
计算崩塌公式需要更具体的信息，因为不同的崩塌模型和情况会有不同的计算公式。
以下是一个常见的崩塌计算公式示例：
1. 找到所需的参数：根据崩塌模型，确定需要的参数，如土壤重度（γ）、坡度（θ）、抗剪强度（c）等。
2. 计算切线力：使用公式 T = γ乘 h乘 sin(θ)，其中 T 表示切线力，γ表示土壤重度，h 表示坡高，θ表示坡度。
3. 计算抗剪强度：根据具体情况使用相应的抗剪强度计算公式，如考虑土壤内聚力和摩擦力的情况下可以使用τ = c + σ乘 tan(φ)，其中τ表示抗剪强度，c 表示土壤的内聚力，σ表示正应力，φ表示土壤的内摩擦角。
4. 判断稳定性：比较计算得到的切线力和抗剪强度，如果切线力大于抗剪强度，则表示存在崩塌的可能性。
请注意，以上仅为一个示例，实际的崩塌计算公式会根据具体情况有所不同。
在进行崩塌计算时，建议参考专业的地质工程文献或咨询相关领域的专业人士以获取准确和可靠的计算方法。
云台山景区公路边坡危岩体稳定性计算及落石运动轨迹研究作者：郭龙龙耿国建丛颖来源：《西部资源》2017年第04期摘要：介绍云台山景区内公路边坡危岩体的稳定性计算，并根据计算结果应用Rock Fall 软件模拟计算危岩体失稳后落石的运动轨迹，为危岩体的防治提供科学依据。
以编号为TW23的危岩体为例，采用静力计算的方法分析计算其在不同工况下的稳定系数，采用数值模拟软件研究危岩体失稳形成落石后的运动距离、速度、弹跳高度、冲量等运动特征，根据数值模拟结果，选取合适的防治措施，将危岩体失稳后可能造成的损害降到最低，同时为景区内其他部位危岩体的治理提供依据。
关键词：云台山；危岩体；落石；稳定性；运动轨迹引言危岩体是指发育在边坡斜体上的随时可能在各种因素作用下发生失稳破坏的岩体，具有突发性、速度快、冲击力大的特点，是山区常见的一种地质灾害。
云台山景区位于河南省焦作市境内，西北方向与山西省晋城市接壤，是我国首批5A级世界地质公园之一。
近年来景区内公路上发育的危岩体给景区的正常运行带来了安全隐患，通过现场调查，选取编号为JW23危岩体为研究对象，计算其稳定性并研究失稳后所形成的落石运动轨迹，最终为危岩体的防治提供建议。
JW23位于前往叠彩洞景点的盘山公路边坡的顶部，大体呈柱状，长2.1m，高4.6m，宽1.5m，体积14.49m3，质量38.7t，倾角65°，岩性为灰岩，危岩后部被裂隙切割，基本贯穿整个危岩体，坡面角度30°，植被生长较茂盛。
根据重庆市地方标准《地质灾害防治工程设计规范》（DB50/5029-2004）对该危岩体进行分类，属于滑移型危岩体。
1.稳定性评价标准根据陈洪凯等（2011）在《地质灾害理论与控制》一书中有关危岩体稳定性评价标准内容，可依据危岩体稳定性系数将危岩体稳定性分为：不稳定、基本稳定、稳定，对应的具体稳定性评价标准见表1。
2.稳定性计算2.1基本假设根据前人的研究成果，滑移式危岩体稳定性计算依据以下假设条件：危岩体变形发展过程中，尤其是在其破坏失稳运动以前，将危岩体视为刚体；把复杂的空间运动问题简化成平面问题；危岩体与稳定坡体之间无摩擦力。
