危巖帶治理工程施工圖設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)

PAGE危巖帶治理工程施工圖設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)計(jì)算結(jié)果1計(jì)算公式及參數(shù)根據(jù)上一節(jié)對(duì)各危巖帶運(yùn)動(dòng)類(lèi)型的分析與預(yù)測(cè)，采用相應(yīng)的模型對(duì)落石參數(shù)進(jìn)行計(jì)算分析，并列出相關(guān)成果圖表。①計(jì)算內(nèi)容與計(jì)算方法計(jì)算內(nèi)容有：落石速度、落石彈跳高度、落石能量、落石崩落距離。i)滾動(dòng)模式下落石速度計(jì)算方法當(dāng)落石以滾動(dòng)模式運(yùn)行時(shí)，其運(yùn)動(dòng)軌跡即為坡面形狀，其運(yùn)動(dòng)變化主要受坡面摩擦作用控制，則平行于坡面的運(yùn)動(dòng)速度可計(jì)算為：式中：—計(jì)算點(diǎn)的落石運(yùn)動(dòng)速度(m/s)；—計(jì)算段初始點(diǎn)的落石運(yùn)動(dòng)速度(m/s)；—前一計(jì)算點(diǎn)的落石運(yùn)動(dòng)速度(m/s)；—重力加速度，9.8m/s2；—計(jì)算段內(nèi)落石運(yùn)動(dòng)加速度(m/s2)；—計(jì)算段坡面長(zhǎng)度(m)；—計(jì)算段坡角(°)；—摩擦系數(shù)。ii)彈跳模式下落石速度與軌跡計(jì)算方法在彈跳運(yùn)動(dòng)模式下，其運(yùn)動(dòng)軌跡為各觸地點(diǎn)間落石拋物線段的組合，其運(yùn)動(dòng)速度的大小和方向均受坡面阻尼作用的影響，則觸地后的落石彈起速度可計(jì)算為：式中：—落石觸地彈跳前x方向的速度(m/s)；—落石觸地彈跳前y方向的速度(m/s)；—落石觸地彈跳后x方向的速度(m/s)；—落石觸地彈跳后y方向的速度(m/s)；—計(jì)算點(diǎn)處坡面的切向阻尼系數(shù)；—計(jì)算點(diǎn)處坡面的法向阻尼系數(shù)。以計(jì)算所得的x與y方向的速度，以此作為落石拋物線運(yùn)動(dòng)軌跡的初始速度，計(jì)算下一觸點(diǎn)前的瞬間速度大小和方向、觸地點(diǎn)的位置（運(yùn)動(dòng)拋物線與坡面線的解析交點(diǎn)）。iii)落石能量計(jì)算方法石塊在坡體上的運(yùn)動(dòng)較復(fù)雜，可簡(jiǎn)單為平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)的復(fù)合，所以石塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中除產(chǎn)生平動(dòng)動(dòng)能E1外，還由轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能E2，石塊動(dòng)能E為兩者之和，即：E=E1+E2據(jù)經(jīng)驗(yàn)，轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能E2約為平動(dòng)動(dòng)能E1的0.2倍，即E2=0.2E1則m—崩落塊石質(zhì)量，kg；v—塊石運(yùn)動(dòng)速度，m/s。Ⅳ)崩落距離計(jì)算落石終止速度<0.1m/s進(jìn)即可認(rèn)為該落石停止運(yùn)動(dòng)，據(jù)此驗(yàn)算落石崩落最終距離。②落石軌跡計(jì)算成果8-8′剖面破碎帶落石質(zhì)量考慮爆破能控制的塊度，定為2m3，質(zhì)量為5400kg；14-14’剖面陡崖沖溝塊石按局部滑移考慮，塊石質(zhì)量合計(jì)定為10m3，質(zhì)量為27000kg；初始速度設(shè)定為0m/s。表1-1落石計(jì)算坡面性質(zhì)取值表坡面介質(zhì)類(lèi)型法向阻尼系數(shù)Rn切向阻尼系數(shù)Rt摩擦系數(shù)μ基巖表面0.370.870.325土坡表面0.330.850.3842落石軌跡計(jì)算結(jié)果（1）8-8’剖面被動(dòng)網(wǎng)落石運(yùn)動(dòng)特征計(jì)算（該剖面線未利用地質(zhì)剖面，重新切的剖面，比地質(zhì)剖面陡）圖2-18-8’剖面上級(jí)被動(dòng)網(wǎng)落石運(yùn)動(dòng)計(jì)算剖面表2-18-8’剖面被動(dòng)網(wǎng)落石運(yùn)動(dòng)計(jì)算成果圖表計(jì)算成果圖表崩源距止崩點(diǎn)平距(m)崩源距保護(hù)對(duì)象平距(m)防治建議被動(dòng)網(wǎng)攔截地點(diǎn)（距崩源平距）(m)5.1最大彈跳高度距剖面線垂直距離118m距PSD1破碎帶平距5.1m，設(shè)攔截處彈跳高度：4.44m落石最快速度60.1m/s，距PSD1破碎帶平距5.1m設(shè)攔截處速度：14.83m/s。落石最大能量11080kJ，距PSD1破碎帶平距5.1m設(shè)攔截處能量1251kJ（3）14-14’剖面攔石網(wǎng)計(jì)算圖2-214-14′剖面上級(jí)被動(dòng)網(wǎng)落石運(yùn)動(dòng)計(jì)算剖面表2-214-14′剖面被動(dòng)網(wǎng)落石運(yùn)動(dòng)特征計(jì)算成果圖表計(jì)算成果圖表崩源距止崩點(diǎn)平距(m)崩源距保護(hù)對(duì)象平距(m)157防治建議被動(dòng)網(wǎng)攔截地點(diǎn)（距崩源平距）(m)11.4最大彈跳高度距剖面線垂直距離140m，距沖溝塊石平距11.4m，設(shè)攔截處彈跳高度：0148m落石最快速度62.0m/s，距沖溝塊石平距11.4m，設(shè)攔截處速度：9.2m/s落石最大能量52690kJ，距沖溝塊石平距11.4m，設(shè)攔截處能量1498kJ3被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)選型根據(jù)前面的落石計(jì)算，8-8′剖面攔石被動(dòng)網(wǎng)處落石的最大能量為1251kJ，因此選用PPS-150/DB-A型被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)（最大抗