DB61/T 1027-2016 公路滚石灾害防治设计规范

DB61/T 1027-2016 公路滚石灾害防治设计规范
仅供个人学习
反馈
标准编号:DB61/T 1027-2016
文件类型:.pdf
资源大小:1.2M
标准类别:交通标准
资源ID:200807
下载资源

DB61/T 1027-2016标准规范下载简介

DB61/T 1027-2016 公路滚石灾害防治设计规范

DB61/T 10272016

C.1滑移式滚石稳定性计算方法

C.1.1天然状态下的稳定性计算

附录C (规范性附录) 滚石灾害体稳定性的定量评价方法

骨移式滚石考虑自重+裂隙水压力(天然状态)时取ei=e/3,此时地震力P=0GBT14173-93 平面钢闸门 技术条件,裂隙水压力和滚石稳 分别按公式(C.1)和公式(C.2)计算:

C.1.2 暴雨状态下的稳定性计算

滑移式滚石考虑自重+裂隙水压力(暴雨状态)时取e=2e/3,此时地震力P三0,裂隙水压力和滚石 稳定系数分别按公式(C.3)和公式(C.4)计算:

也震力作用下的稳定性讯

... ..................(..

C.2倾倒式滚石稳定性计算

C.2.1.1滚石重心在倾覆点内侧时,倾覆力矩的计算见公式(C.7),抗倾覆力矩的计算见公式(C.8) 稳定系数的计算见公式(C.9)。

暴雨状态下的稳定性计算。倾倒式滚石考虑自重+裂隙水压力(暴雨状态)时取e=2e/3,此时 0,裂隙水压力与稳定系数分别按公式(C.10)和公式(C.11)计算,

.+....+.++....+..+.(C. 10

地震力作用下的稳定性计算。滑移式滚石考虑自重+裂隙水压力(天然状态)+地震力时取e,=e/ 隙水压力和地震力(P0)均为可变荷载,裂隙水压力与稳定系数分别按公式(C.12)和公式 计算。

DB61/T 10272016

C.2.2滚石重心在倾覆点外侧时的稳定性计算

C.2.2.1滚石重心在倾覆点外侧时,倾覆力矩的计算见公式(C.14),抗倾覆力矩的计算见公 5),稳定系数的计算见公式(C.16)。

M颜覆 =Wa+ Ph+Q( 3sinβ sinβ

C.2.2.2暴雨状态下的稳定性计 隙水压力(暴雨状态)时取ei=2e/3,此时 地震P=0,裂隙水压力与稳定系数

0.2.2.3地震力作用下的稳定性计算。滑移式滚石考虑自重+裂隙水压力(天然状态)+地震力时取e=e/ ,此时裂隙水压力和地震力(P≠0)均为可变荷载,裂隙水压力与稳定系数分别按公式(C.19)和公式 (C.20)计算

Q=rwe'l= we'! ... (C. 19) 18

C.2.3坠落式滚石稳定性计算

C.2.3.1天然状态下的稳定性计算

C.2.3.2地震力作用下的稳定性计算

DB61/T 10272016

D.1.1单一坡度的边坡

对于各台阶高度均小于5m的台阶式边坡和各段长度小于10m或相邻坡度差小于5°的折线边 D.1),滚石的运动速度应按公式(D.1)、公式(D.2)和公式(D.3)计算。

图D.1单一坡度的边坡计算示意图

表D.1阻力特征系数K值计算公示表(据胡厚田等,1989

D.1.21型折线型边坡

DB61/T 10272016

对于缓坡段坡角α<30°,陡坡段坡角α≤60°,坡段长度超过10m,相邻坡段坡角相差大于5°的边坡 (图D.2),滚石的运动速度应按公式(D.4)计算

.1.31I型折线型边坡

图D.2I型折线型边坡计算示意图

D.1.3.1对于高度超过10m,下部坡段坡度较缓而上部坡段陡峻(坡度α>60°)的边坡(图D.3),滚石 自陡坡上坠落至第一段坡脚时的速度按公式(D.5)计算。 .1.3.2滚石自坡脚向前运动时切线方向分速度按公式(D.6)计算。 D.1.3.3滚石运动至较缓坡末端处的速度按公式(D.7)计算。 D.1.3.4滚石运动轨迹方程见公式(D.8)和公式(D.9)。滚石垂直于边坡坡面的最大的弹跳高度按公 式(D.10)计算。

0.1.3.1对于高度超过10m,下部坡段坡度较缓而上部坡段陡峻(坡度α>60°)的边坡(图D.3),滚石 自陡坡上坠落至第一段坡脚时的速度按公式(D.5)计算。 D.1.3.2滚石自坡脚向前运动时切线方向分速度按公式(D.6)计算。 D.1.3.3滚石运动至较缓坡末端处的速度按公式(D.7)计算。 D.1.3.4滚石运动轨迹方程见公式(D.8)和公式(D.9)。滚石垂直于边坡坡面的最大的弹跳高度按公 式(D. 10)计算。

图D.3II型折线型边坡计算示意图

DB61/T 10272016

对于边坡滚石运动问题,作以下简化假设: a)假设滚石运动为二维运动,不考虑滚石之间的相互影响; b)假定边坡坡面形状已知,坡面方程为E(x,y)=0; c)将滚石视为质量均匀分布的球体,二维坐标下简化为圆,滚石绕其圆心转动。

D. 2. 2滚石的滑动

0.2.2.1滚石滑动结束时的速度按公式(D.11)计算。 D.2.2.2滚石总滑动距离按公式(D.12)计算。

0.2.2.1滚石滑动结束时的速度按公式(D.11)计算。

D.2.3滚石的自由飞落

D.2.3.1滚石的自由飞落模型如图D.4所示。 D.2.3.2在t=t。时刻,滚石位于图中0(x。,y。)点,速度为V。。则在t=t+△,时刻,滚石的坐标(x,y)见 公式(D.13)和公式(D.14)。 A D.2.3.3滚石自由飞落的运动轨迹方程见公式(D.15)。 D.2.3.4边坡剖面方程见公式(D.16)。 D.2.3.5碰撞点C处滚石的入射速度见公式(D.17)。 D.2.3.6假设防护工程设置在边坡坡面上的D(xa,ya)点,则在防护工程位置滚石的撞击高度和速度见 公式(D.18)和公式(D.19)。

D.2.3.1滚石的自由飞落模型如图D.4所示。 D.2.3.2在t=t。时刻,滚石位于图中0(x。,y。)点,速度为V。。则在t=t+△,时刻,滚石的坐标(x,y)见 公式(D.13)和公式(D.14)。 A D.2.3.3滚石自由飞落的运动轨迹方程见公式(D.15)。 D. 2.3.4 边坡部面方程见公式(D.16)。 D.2.3.5碰撞点C处滚石的入射速度见公式(D.17)。 D.2.3.6假设防护工程设置在边坡坡面上的D(xa,ya)点,则在防护工程位置滚石的撞击高度和速度见 公式(D.18)和公式(D.19)。

x=V.Nt+x D. 13 (D. 14 2V.V (D. 15 g g

D.2.4滚石的碰撞弹跳

图D.4滚石自由飞落模型

D.2.4.1滚石的碰撞弹跳模型如图D.5所示。 D.2.4.2采用恢复系数法来分析滚石碰撞时,其法向和切向恢复系数见公式(D.20)和公式(D.21)。 D.2.4.3速度矢量分解式见(D.22)和公式(D.23)。 D.2.4.4碰撞切平面和x轴的夹角计算,见公式(D.24)。 D.2.4.5碰撞后滚石速度的水平、竖直分量及合速度见公式(D.25),公式(D.26),和公式(D.27)。

DB61/T 10272016

岩出露时,取大值;坡面无植被覆盖或有少量植被覆盖的砾岩或硬土时,取中间值;坡面为松散残积土 或粘土时,取小值。表D.2和D.3为唐红 向和切向恢复系数的取值

图D.5滚石的碰撞弹跳模型

α=tan ),其中f' of af . (D. 2) ax ay

表D.2法向恢复系数(据唐红梅等,2003

表D.3切向恢复系数(据唐红梅等,2003

D. 2. 5 滚石的滚动

2.5.1滚石的滚动模型如图D.6,假设滚石在0点进入滚动状态,任意时刻t时,平衡方程见公式 、公式(D.29)和公式(D.30)。 2.5.2通过公式(D.28)、公式(D.29)和公式(D.30)计算加速度公式见(D.31)和公式(D 2.5.3任意位置s处的速度见公式(D.33)。 2.5.4当s"<0,即tana

DB61/T 10272016

D.3滚石冲击回弹规律

图D.6滚石滚动模型

mg d (sinα cosα) I R (D.31) m+ R? m d I Il. = tan β, 其中 m+ R R2 .. (D. 32)

D.3.2滚石与坡面初次冲击回弹

DB61/T 10272016

D.3.2.2滚石初始冲击时的角速度为0(即不发生滚动),此时冲击速度沿坡面进行法向、切向分解, 其公式见(D.36)和公式(D.37)。 D.3.2.3回弹系数见公式(D.38)和公式(D.39)。 D.3.2.4滚石初始回弹速度见公式(D.40)和公式(D.41)。 D.3.2.5滚石与坡面冲击接触过程中由于摩擦而产生旋转,其角速度计算见公式(D.42)。 D.3.2.6滚石回弹后作抛物运动,其在空中的运动时间见公式(D.43)。 D.3.2.7滚石沿坡面运动距离见公式(D.44)。 D.3.2.8滚石落点速度即第二次冲击速度见公式(D.45)和公式(D.46)。

图D.7滚石在自由落体状态时的初始撞击模型

(V) =(e), cosα/2gh (V) = (e,), sin α /2gh

DB61/T 10272016

e (D. 42) 2R = 2(e), cosα/2gh · (D. 43) gcosα I, = 4hsina(e),[(e), +(e),] .. (D. 44) (V2), =(e), cosα/2gh · (D. 45) * (D. 46) cosα

D.3.3滚石与坡面任意次冲击回弹

图D.8任意角度下的滚石冲击模型

也质条件下的坡表的恢复系数可根据表D.4的规定

DB61/T10272016

GBT 50081-2019 混凝土物理力学性能试验方法标准表D.4常用恢复系数及来源

DB61/T 10272016

表D.4常用恢复系数及来源(续)

E.1完全弹性条件下滚石的冲击特性

.1.1完全弹性状态下,质量为m的滚石以速度V冲击垫层材料时,根据能量守恒可得出公式(E.1), 整理后得到公式(E.2)。 E.1.2滚石冲击力按公式(E.3)计算, .1.3冲击过程中的最大法向压应力按公式(E.4)计算。 .1.4当最大冲击法向压应力超垫层材料的屈服强度时垫层材料开始发生塑性变形,发生塑性变形的 最小冲击速度Vv可按公式(E.5)或公式(E.6)计算。

mV2 P(S)ds 45V3mV2 128RE 32V3 45/3mV2 ER2 27 128R2E Pmx = 0.443 8 PAR V. = 7.62 Em

E.2.1当滚石冲击速度V>Vy时垫层材料发生塑性变形,此时滚石冲击能量主要用于垫层材料塑性变

根据能量守恒定律可得公式(E.7)和公式(E.8)。 2通过公式(E.8)可计算x,具体如下: a 当

TB 10415-2018 铁路桥涵工程施工质量验收标准DB61/T 10272016

©版权声明
相关文章