非均一性斜坡落石运动轨迹

• 作者: 陈泰江 章广成 向欣
• 来源期刊: 地质科技通报
• 关键词: 落石 分层坡面 接触理论 恢复系数 运动轨迹
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 所属期刊栏目: 工程地质与地质灾害
• 页码范围: 196-203,213
• 页数: 9页
• 分类号: P642.21
• 语种: 中文
• DOI: 10.19509/j.cnki.dzkq.2021.0413

摘要

现有的落石运动轨迹研究均将斜坡视为半无限均匀的坡面,而实际的工况下,坡面由不均一材料组成.根据落石不同的运动模式,将坡面简化为多层岩土体材料的结构形式,在滚动阶段,基于Hertz接触理论得到落石在不同坡面条件下运动特征,并给出坡面分层条件下落石切向摩擦系数的计算公式,在碰撞阶段,基于能量守恒定理,采用准静态接触力学理论得到法向恢复系数公式,理论推导得到任意层厚岩土体材料坡面条件下落石法向和切向恢复系数的解析解,然后求解得到碰撞后落石运动参数,并根据碰撞后落石的速度及回弹量关系,给出碰撞后落石运动模式转换的判别条件,最后结合运动学定理,得到3种运动模式任意分层坡面条件落石的运动轨迹,将理论公式应用于某山区落石运动轨迹预测,验证了理论公式的适用性和有效性.