【正文】 　 13巖體中主要發(fā)育三組結構面：①巖層面：110176?！?0176。；②順傾節(jié)理面：70176?！?5176。；③側(cè)向節(jié)理面：210176?！?0176。受這三組結構面切割，巖體破碎成形狀不規(guī)則的巖塊，裂隙張開寬度約 1cm～2cm，裂隙結構面結合差，縫內(nèi)局部充填粘性土體。坡體前緣被地震松動的巖體沿不利結構面或組合面發(fā)生崩落。暴雨、久雨或地震工況下，松動巖體會繼續(xù)崩落，不穩(wěn)定滾石沿坡面往下滾動，威脅到下方果園、XX 溝。 危巖體穩(wěn)定性定量分析按照不同的標準，危巖分類系統(tǒng)多樣，但是，從工程防治的角度按照危巖失穩(wěn)類型進行分類更有價值，可將危巖概化分為滑移式危巖、傾倒式危巖和墜落式危巖3 類。根據(jù)勘查本區(qū)危巖體主要受兩組外傾結構面控制，其失穩(wěn)方式為滑移式，因此選用滑移式危巖體的模式進行計算。（1） 計算模型 hw圖 52 滑移式危巖穩(wěn)定性計算示意圖(后緣無陡傾裂隙) 危 巖 體 危 巖 前 緣揚 壓 力 U靜 水 壓 力 V地 下 水 位 后 緣 裂 隙危 巖 后 緣 軟 弱 結 構 面Wcosθ inθhwθ圖 53 滑移式危巖穩(wěn)定性計算示意圖(后緣有陡傾裂隙)（2） 計算公式① 后緣無陡傾裂隙時按下式計算 (cosin)cosWQVtglK??????式中： ——裂隙水壓力(kN/m)， ；V21wh?——裂隙充水高度(m)，取裂隙深度的 1/3。wh——取 10kN/m。? ——地震力(kN/m)，按公式 確定，式中地震水平作用系數(shù)本區(qū) 取 ； QeQW???e? ——危巖穩(wěn)定性系數(shù)；K——后緣裂隙粘聚力標準值(kPa)；當裂隙未貫通時，取貫通段和未貫通段粘聚力標準值c按長度加權和加權平均值，未貫通段粘聚力標準值取巖石粘聚力標準值的 倍； ——后緣裂隙內(nèi)摩擦角標準值(kPa)；當裂隙未貫通時，取貫通段和未貫通段內(nèi)摩擦角標?準值按長度加權和加權平均值，未貫通段內(nèi)摩擦角標準值取巖石內(nèi)摩擦角標準值的 倍； ——軟弱結構面傾角(176。)，外傾取正，內(nèi)傾取負；? ——危巖體自重(kN/m 3)。W② 后緣有陡傾裂隙時，滑移式危巖穩(wěn)定性按下式計算： (cosinsi)coWQVtgclK?????????式中符號同前。（3）計算參數(shù)：a．危巖體物理力學參數(shù)根據(jù)取樣室內(nèi)資料，危巖體天然重度取 ，危巖體飽和重度取 ，由于勘查區(qū)內(nèi)無條件進行現(xiàn)場試驗，根據(jù)現(xiàn)場對危巖的調(diào)查后反復分析，危巖體裂隙面大多平直光滑，呈微張狀，部分泥質(zhì)充填，裂隙面結合差，裂隙抗剪強度低，查《建筑邊坡工程技術規(guī)范》（GB503302022）表 ，綜合確定，裂隙抗剪強度為：內(nèi)摩擦角取 18～27176。，粘聚力40～47kPa，對于降雨影響采用降雨工況的下的 C、φ 值和重度。裂隙水壓力按裂隙蓄水能力和降雨情況確定。表 51 崩塌源物理力學參數(shù)建議值工況 1 天然狀態(tài) 工況 2 飽和狀態(tài) 工況參數(shù) 重度(KN/m3) C（kPa） φ(176。) 重度(KN/m3) C（kPa） φ(176。) 　 14砂巖 45 27 39 20b．幾何形狀參數(shù)幾何形狀參數(shù)主要包括巖體重心、面積及與基座接觸面傾角等，可從計算剖面中量取。c．裂隙和滑動面參數(shù)裂隙和滑動面參數(shù)組要包括后緣裂隙深度、裂隙充水深度、滑動面長度、滑動面傾角、裂隙粘聚力和內(nèi)摩擦角等，主要從計算剖面中量取和采用經(jīng)驗數(shù)據(jù)。（4） 計算工況取三種工況進行計算分析：天然狀態(tài)（自重+ 裂隙水壓力，其中裂隙充水高度取取裂隙深度的 1/5～1/2）；暴雨狀態(tài)(飽和自重+ 裂隙水壓，其中裂隙充水高度取取裂隙深度的 1/2～2/3)；地震狀態(tài)（自重+ 裂隙水壓力+ 地震力, 其中裂隙充水高度取取裂隙深度的 1/5～1/2）。（5）計算結果通過計算依據(jù)《滑坡防治工程勘查規(guī)范》(DZ/T02182022)中危巖體穩(wěn)定程度等級劃分表 52，危巖體在工況 3 狀態(tài)下穩(wěn)定性為穩(wěn)定，在工況 2 狀態(tài)下穩(wěn)定性為基本穩(wěn)定，穩(wěn)定系數(shù)及穩(wěn)定性評價見表 53。表 5－2 危巖穩(wěn)定性程度劃分表 危巖穩(wěn)定狀態(tài)危巖類型 不穩(wěn)定 欠穩(wěn)定 基本穩(wěn)定 穩(wěn)定滑塌式危巖 K＜ ≤K＜ ≤K＜ K≥墜落式危巖 K＜ ≤K＜ ≤K＜ K≥傾倒式危巖 K＜ ≤K＜ ≤K＜ K≥表 53 三種工況下危巖體穩(wěn)定系數(shù)及穩(wěn)定性評價危巖號工況 危巖體穩(wěn)定系數(shù) 穩(wěn)定性評價 穩(wěn)定穩(wěn)定系數(shù) 穩(wěn)定性評價 基本穩(wěn)定穩(wěn)定系數(shù) 工況三穩(wěn)定性評價 穩(wěn)定 破壞后的運動計算 運動形式危巖體發(fā)生破壞，其運動方式受下部斜坡的物質(zhì)組成、邊坡坡角等的影響，運動距離各不相同。根據(jù) RMSpang（1978）的研究成果，崩落體只有坡度角小于一定臨界值（約 27176。）時，才停積于崖腳，隨坡度角增大，可分別表現(xiàn)為滑動、滾動、跳躍和自由崩落等方式，大部分或全部堆積于坡腳（圖 54） 。1)落距計算石塊在斜坡上的運動形式是比較復雜的，既有滑動、滾動還有跳躍運動，甚至在整個運動過程中三者兼而有之。根據(jù)能量守恒定律，在物體下落過程中動能的增加等于勢能的減少，機械能的總量保持不變。即：Ep+Ek=恒量mgh=1/2mv2根據(jù)地形剖面可計算出斜坡坡度 β 和碰撞時的切向速度 Vt 與法向速度 Vn,即：Vn=V?sinβVt=V?cosβ 　 15危巖 12 停 止 與 坡 腳27 滾 動34滾 動5 滾 動 、 跳 躍63跳 躍7 自 由 崩 落176。176。176。圖 44 危巖崩塌破壞運動圖示落石與斜坡松散層坡面的法向碰撞可認為是塑性碰撞，所以 Vn=0。切向碰撞參考 Hungr 等人的研究，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)運動的動能為1/2m()2。塊石在斜坡上的繼續(xù)運動是以滾動和滑動為主的綜合形式運動，其摩擦角稱為綜合摩擦角。根據(jù)功能原理，落石的勢能變化等于動能變化和克服摩擦所做的功： ∑mg△h i=1/2m(Vi2Vt2)+ ∑mgcosd i?tgΦ?L i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△h i——各直線段斜坡的鉛直高度Φ——落石與坡面的綜合摩擦角Li——各直線段斜坡的長度當末速度 Vi=0 時，可求得∑L i，而∑L icosdi就是崩塌的最大水平運動距離。根據(jù)危巖分布的坡體結構特征，結合危巖體已發(fā)生的崩塌落石進行反算、類比，危巖崩塌體最大水平落距 110m，最大垂直距離 80m，與現(xiàn)場調(diào)查情況基本吻合。 運動速度計算崩塌落石下落的最終速度不僅與開始崩落的高度有關，而且與崩塌體的體積、重量有關。另外非直落式落石的運動還與山坡的坡度以及坡面上的被都有密切關系?，F(xiàn)以 WY1 危巖體為例進行計算。對于崩塌落石的速度計算，按折線形山坡( 圖 45)計算。此計算圖適用于折線形山坡，各坡段的坡度角 α 為 30176?！?0176。，各段的長度超過 10m，相鄰的坡度 α 相差 5176。以上。最后兩段坡面 (CD 及 DE 段)采取滾動摩擦方法進行計算。 α 12α 3α 4αH34圖 45 折線山坡崩塌落石速度計算圖其中最高一個坡段的速度按下式計算: (31)2gH???? 。 (32)1ckt??2g?? 式中:H 一石塊墜落高度(m)。 g 一重力加速度( )。 一山坡坡度角(176。)。2ms? K—石塊沿山坡運動所受一切有關因素綜合影響的阻力特性系數(shù)，可采用表 44。所列公式計算。表 54 阻力特性系數(shù) K 值計算公式表順序 山坡坡度角 K 值計算公式1 0176。~30176。 ???2 30176。~60176。 ? 　 163 60176。~90176。 ????注: K 值計算公式可用于下列各種山坡: 1. 基巖外露的山坡；045??2. 35176?！?0176?；鶐r外露，局部有草和稀疏灌木的山坡；? 3. 30176?！?5176。有草，稀疏灌木，局部基巖外露的山坡；4. 25176。～30176。有草,稀疏灌木的山坡。其余坡段終端速度按以下公式計算: (33)2 220 01()()(1c)()j iii iiighKtH????????式中: —石塊運動所考慮坡段的起點的初速度，可按不同情況考慮:0 ； ；(1)()011cos(ii ijiii???? ????（ ） （ ）時 ， 則 ） (1)()01ii iji??? ???（ ） （ ）時 ， 則 —所考慮坡段的坡度角 (度)。 —為相鄰的前一段坡度角(度)。 —石塊在前一()i (1)i 1ji??（ ）坡段終端的運動速度( )。2/sm從危巖體的坡面和周圍的植被來看,崩塌點為松散的堆積層、堆積層,有草,局部基巖出露的折線行坡。 ABCDE圖 56 崩塌落石計算示意圖首先，在斜坡的上部，崩塌體主要為滑落式下降，在崩塌體下落的坡面上有少量的第四紀崩塌堆積物，按照坡形和巖性的變化，現(xiàn)將巖石崩落劃分為三個階段；崩落坡度：， 。分段計算過程如下：00683ABBC???00314BCCD??? AB 段：坡度取 50176。計算，斜坡垂直距離為 15m，崩落的摩擦系數(shù)=，??由于本階段為落石發(fā)生的第一個階段，因此巖石運動速度按(3l)公式計算: 2(1c)()?????????? BC 段：坡度為 33176。，斜坡垂直距離為 ，崩落的摩擦系數(shù) =， ???011cos(ijiii????? ?（ ） （ ） ） =(683)=根據(jù)公式按(33)公式可以計算得在本階段崩塌體運動的末速度為: 2 20())).()?????? CD 段：坡度為 14176。，斜坡垂直距離為 ，斜長 ,以滾動為主，采用下面的方法進行計算：按動力學得：（方向與速度方向一致為正）sincosagk???崩落的摩擦系數(shù) =， ???2022cos(ijiii????? ?（ ） （ ） ） =(314)= m/???DE 段：坡度為 ，長 ,以滾動為主：0摩擦系數(shù) =， .4103K???2059(4)?????? 3)落石騰越計算落石騰越計算主要是求算石塊運動軌跡與山坡面的最大偏離，從而確定攔截建筑物的高度和建筑物與山坡坡角間的最小距離。落石的運動形式在理論上可以按照質(zhì)點或球體在斜坡上的運動軌跡曲線來表示(見圖 57)，因此落石運動時距離斜坡面的最大距離可以計算。 　 17 圖 57 運動軌跡曲線 根據(jù)運動學原理，巖石在向下崩落的過程中，應該是第一次碰撞時與斜坡面的距離是最大的。攔截建筑物通常設在緩坡段，三個坡段中 BC 段比較緩。崩塌體在斜坡 BC 段的初速度為。其運動軌跡的方程式為: （34）20cotsingxyv??? 式中: 一崩塌體在該斜坡面的初速度；β 一巖石的反射速度方向與 Y 軸的夾角；g 為重力0加速度。 據(jù)此計算出質(zhì)點運動軌跡在水平方向斜坡上距離斜坡的最大距離為: （35）220max(tncot)1vLg????? （36）axtH 首先進行 β 的計算: 03320(1)20(1)45458..iv?????????? 因此，2220220max(tncot)(tan3cot.)..1L mg??? ???? （4）撞擊能量計算以 CD 段及 DE 段末端的運動速度分別計算其動能。在此時落石的動能為： 取落石的體積為 179。，密度 ， ，3250/kgm??(CD)?()?則： ； J??動 ()； 2535k?動 ()從計算結果看，危巖失穩(wěn)時，對坡下果林的破壞的能量是較大的，與坡體上以及坡中部樹木