拦石墙设计规范讨论稿讲解

前言本标准是依据国土资源部地质环境司托付的要求编制而成。标准编制组经过广泛的调查争论，结合我国危岩体和坡面滚石被动防护墙的实践阅历，1312345678910111213本标准以黑体字为标志的条文为强制性条文，必需严格执行。本标准由国土资源部负责治理和对强制性条文的解释实践，认真总结阅历，积存资料。如有意见和建议，请寄送至主编单位：四川省一三五勘察设计成都理工大学参编单位：四川省华地建设工程有限责任公司山东大学四川煤田地质一三七总公司本标准主要起草人员：戴敬儒何青云刁建钟杨光清曹克文刘世勇何明阳寇正中裴向军王刚赵松江张远明郝红兵李胜伟曹楠李术才李利平张乾青许振浩陈照雄本标准主要审查人员：引言1、适用范围件下的拦石墙、拦石网设计应结合当地工程阅历应用本标准。2、标准性引用文件以下文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。但凡注明日期的引用文件，〔不包括订正的内容最版本适用于本标准。XXXXXX3、术语和符号圬工拦石墙Masonryretainingwall以砼、石材等构筑的阻挡危岩体和坡面滚石的被动防护墙桩板式拦石墙Sheetpileretainingwall在桩间设拦石板等构造阻挡危岩体和坡面滚石的被动防护墙加筋土拦石墙Reinforcedsoilretainingwall由墙面系、拉筋和填土共同组成的阻挡危岩体和坡面滚石的被动防护墙格宾石笼拦石墙Thestonecagegabionretainingwall由网箱和填充石料共同组成的阻挡危岩体和坡面滚石的被动防护墙拦石网Rockfallrestrainingnet由钢绳网、锚杆、钢柱、上下拉锚绳、消能环、底座及上下支撑绳等部件构成的阻挡危岩体和坡面滚石的防护体系

4、总则国土行业内拦石墙设计文件的编制，提升拦石墙设计成果的质量，制定本标准。场地形地质条件，认真进展调查争论和方案比选。拦石墙的设计应符合以下要求：应满足在各种设计荷载组合下墙体构造的强度和稳定性要求；构造类型的选择及设置位置确实定应适宜、安全牢靠、经济合理、便于施工养护材料应符合耐久性要求。必需进展危岩体、落石的状况调查，猎取必要的岩土物理力学参数。拦石墙工程除了应符合本标准的规定外定。56、落石运动路径计算方法〔参见日本标准〕〔落石计算公式能否与第11章的计算公式相统一和简化〕根本假定引入一些假定。半径为实际块体短轴外接圆半径。块落石计算模式。不考虑空气阻力和升力的影响。圆盘。解为逐段线性的坡表，以便于求解和计算参数赋值。三种根本模式进展其运动速度，弹跳高度，运动路径和全过程运动路径求解。运动路径及运动特性参数计算方法飞行段运动参数计算落石飞行阶段是落石在空中下落或碰撞—反弹后的运动状态，在不计空气阻力和升力时，实际为重力作用下的抛物或自由落体运动。VVVa0(XVVVa0(XY)a(XY)ya(XY)ox(XY)1.落石飞行计算模式iyy值。落石起始v，相应速度重量为ivixvix,v ,y x iy i i i+1 i+1后续落石飞行过程中任意时刻速度为v ，则相应速度重量为〔v

〕，由i+1

(i+1)x

(i+1)y石质心运动轨迹为xi+1=xi+∆tvix 〔1.1〕1yi+1=

iy－2

g∆t2消去∆t该轨迹方程可以表达为x -x 1 x -xy y+〔i1 i〕.v- g〔i1 i〕2 〔1.2〕i+1=i vix

iy 2 vix9.81m/s2。v(i+1)xv(i+1)y可表示为v(i+1)x=vix 〔1.4〕v(i+1)y=viy+g(

x -xi1 i)vix〔Xj,Yj〕表示坡表分段直线j段坡面方程可表达为X xj1 jX X

Yy=j j=YY

〔1.7〕j1 j j j1在〔Xj≤Xj+1〕范围内任意时刻落石质心对应坡面纵坐标可表示为yj=Yj-tgαj(x-Xj) 〔1.8〕由可知，相应任意时刻落石质心纵坐标可表示为yi+1=yi+(

x-x 1 x-xiyi)v- g( i)2iy

〔1.9〕v 2 vix ix则落石运动路径任意点弹跳高度为x-x

1

1 x-xhi=yi+1-yj=yi+(

i)viy- g(v 2ix

i)2-yi-(vix

i)viy+ g(v 2ix

i)2vix

〔1.10〕飞行阶段直至落石同某一坡段发生接触碰撞为止。假设xi+1(Xj,Xj+1),且定义(xp,yp)为落石同坡表的撞点坐标程(1.2〕,〔1.7〕，联立式〔1.2〕,〔1.7〕可解的(xp,yp)则向下一坡段连续搜寻碰撞点。将解得的碰撞点坐标带入(1.4)可到碰撞点入射速度v(i+1)x=vix 〔1.11〕v(i+1)y=viy+g(

x-xp i)vix相应合速度方向同水平方向角为vtanβi=

(i1)yv(i1)x

〔1.12〕v2(iv2(i1)xv2(i1)y该速度即为碰撞阶段的输入条件。意时刻落石的运动参数和运动路径。碰撞过程落石同坡表接触碰撞后是发生反弹还是进入坡面滚动状态也是影响落石后续运动的关键。碰撞模式的计算用以下模式求解碰撞过程及相关运动参数。WVWVVVVVVVVVVVWn(XY)aa(XY)xt碰撞阶段计算模式b j段坡表发生碰撞，入射角速度为wvb 平竖直方向速度重量分别为v ，v 其沿坡表法向和切向速度重量分别为v ，bx by bnv ；反射速度为v,其相应水平、竖直方向速度重量为v ，v ,其沿坡表法向和切bt a ax ay向速度重量分别为v ，v,引入法向和切向恢复系数，则有an at〔公式是否有误〕at=tat=tat〔公式是否有误〕、式中，vbnvbt可由入射速度的水平和竖直重量通过坐标转换得到、〔3.3〕sinɑj可得到反弹后法向和切向速度重量van=(-vbxsinɑj+vbycosɑj)en 〔3.4〕=(vbxcosɑj+vbysinɑj)et再做一次坐标转换，由〔3.4〕式可得到反弹速度沿水平和竖直方向的重量cosɑj 〔3.5〕vay=vatsinɑj-vbncosɑj即vax=(etcos2ɑj-ensin2ɑj)vbx+(en+et)cosɑjsinɑjvby 〔3.6〕vay=(-etsin2ɑj+encos2ɑj)vby-(en+et)cosɑjsinɑjvbx反弹后速度可表示为v2axv2ayv2axv2ayv2anv2at

〔3.7〕由〔3.7〕式得到反弹速度后，便可以碰撞点为起点，进展的一个飞行和下一次碰撞过程计算，或者进入坡面运动计算。1.恢复系数取值坡面特征

系数

系数光滑岩石面、铺切面、喷射混凝土外表、 0.88-0.90.25-0.75圬工外表 80.75-0.9软岩面、强风化硬岩外表 0.15-0.3750.75-0.9块石积存坡面以灌木为主或少量杂草灌木为主软土坡面，无植被或少量杂草

0.15-0.370.12-0.330.12-0.320.10-0.250.10-0.30

50.30-0.950.65-0.950.30-0.800.50-0.80(3)后续弹跳与坡面的判别反弹高度和反弹后速度小到一个设定的标准时，落石便进入滚动状态。anh= v2an

+R 〔4.1〕max 2gcos

〔该阶段内最大弹跳高度〕≦2R时，不再进展弹跳计算，而进入坡max面滚动状态，〔2R，3R、4R可以吗〕在实际工程运用中，假设落石的坡面运动计算该圆柱状落石滚动为无滑滚动，有RRoWmgNuav2v23gcos(tantan)s4d

(5.7)tanΦd为滚动摩擦系数，相应的Φd称为摩擦角。通过滚动摩擦功能原理，svi2.滚动摩擦系数建议取值坡面特征坡面特征滚动摩擦系数光滑硬岩面、铺切面、喷射混凝土外表、圬工外表0.3-0.6软岩面、强风化硬岩外表0.4-0.6块石积存坡面0.55-0.70密实碎石积存坡面、硬土坡面，植被发育，以灌木0.55-0.85为主密实碎石积存坡面、硬土坡面，无植被或少量杂草0.50-0.75松散碎石坡面、软土坡面，植被发育以灌木为主0.50-0.85软土坡面，无植被或少量杂草0.50-0.85tanɑ<tanΦd时，落石作减速滚动，其加速度方向与运动方向相反，当坡s为S= 3v24gcos(tantan)d

(5.9)tanɑ=tanΦd时，落石变会匀速运动下去，直至坡形转变点。tanɑ>tanΦd时，落石作加速运动。落石冲击力〔参见混凝土标准〕P=2.108m2/32/5H3/5式中，m————落石质量〔t〕————1000kpaH————落石自由下降高度(m)7、拦石墙〔挡土墙〕稳定性验算抗滑移稳定性应按以下公式进展验算EEanGiEaGnGEaia0ab(GE n an

1.挡土墙抗滑稳定性验算示意1.3 〔1.1〕E Gat tG Gcos 〔1.2〕n 0GGsint 0

〔1.3〕E Eat

sin(0

) 〔1.4〕E Ean

cos(0

) 〔1.5〕式中：G ————挡土墙每延米自重〔kN〕 ————挡土墙基底的倾角〔〕0 ————挡土墙墙背的倾角〔〕 ————土对挡土墙墙背的摩擦角〔〕，1选用 ————土对挡土墙基底的摩擦系数，由2选用1土对挡土墙墙背的摩擦角挡土墙状况挡土墙状况摩擦角墙背平滑，排水不良〔0-0.33〕k墙背粗糙，排水良好〔0.33-0.50〕k墙背很粗糙，排水良好〔0.50-0.67〕k墙背与填土间不行能滑动〔0.67-1.00〕k注：k为墙背填土的内摩擦角2.土对挡土墙基底的摩擦系数粉土粉土0.30-0.40中砂、粗砂、0.40-0.50碎岩土0.40-0.60软质岩0.40-0.60外表粗糙的硬质岩0.65-0.75土的类别摩擦系数可塑0.25-0.30粘性土硬塑0.30-0.35坚硬0.35-0.45注：1.对易风化的软质岩和塑性指标Ip22的黏性土，基底摩擦系数应通过试验确定；〔程度〔综合确定。抗倾覆稳定性应按以下公式进展验算EayGEayGz0zaaXXbEax2.挡土墙抗倾覆稳定性验算GxE x0 az

1.6 〔2.1〕E zax fE Eax E E

sin() 〔2.2〕cos() 〔2.3〕az ax bzcot 〔2.4〕fz zbtan0

〔2.5〕式中：z ————土压力作用点至墙踵的高度〔m〕X0————挡土墙重心至墙趾的水平距离〔m〕b ————基底的水平投影宽度〔m〕〔一句话是否可行〕8、圬工拦石墙一般规定护，可承受圬工拦石墙。8.1.2表8.1.2 圬工拦石墙材料强度等级与适用范围重度重度材料最低强度等级材料种类〔kN/m3〕 水泥砂浆混凝土M7.5-t≥-15℃地区片石砌体22M10-t<-15℃地区-C15t≥-15℃地区混凝土或片石混凝土23-C20t<-15℃地区注：表中t8.1.3-18.1.3-2表8.1.3-1 石砌体容许应力 〔MPa〕水泥砂浆强度等级片石砌体压应力[σ]块石砌体粗料砌体剪应力平缝[τ]错缝M50.8----M101.32.03.40.160.24M201.82.43.70.230.34注：1表中水泥砂浆强度等级之间的石砌体的容许应力可用内插法确定；石砌体的容许弯曲拉应力值，可用剪应力值；30MPa，粗料石不40MPa。混凝土强度等级局部压应力[σc-1]6.4混凝土强度等级局部压应力[σc-1]6.4cc应力种类符号C30C25C20C15中心受压应力[σc]9.07.66.14.6偏心受压应力[σb]11.29.57.86.1弯曲拉应力[σb1]0.550.500.430.36纯剪应力[τc]1.1A0.99A0.86A0.71AAc5.4Ac5.4A4.4A 3.4Ac2AAC为局部承压面积。设计计算设计荷载空被坠落石块填满，并假设积存物的顶面是自顶向后与水平面成20度的仰角。假设落石槽的深度超过4m，或落石平台宽度大于6m，则可将积存物的顶面设计为水平。对于冲击荷载及墙背的缓冲层厚度，可依据第七章和本章计算结果求得。落石对缓冲层的冲击力是圬工拦石墙的主要荷载，其计算公式见附录B。落石冲击力在缓冲层中的集中角为45-/2，冲击力作用方向为冲击速度方向当缺乏具体资料时可简化为直接水平作用于墙体方向并呈圆锥状集中作用于墙体构造〔图8.2.1〕。集中后冲击力作用于墙体直径为 d=2(R+ltanθ),等效冲击荷载为q=P2/(Rta)2其中P为落石冲击力R为落石半径l为设计缓冲层厚度。8.2.1落石冲击力在缓冲层中的集中圬工拦石墙应按容许应力法计算。拦石墙抗滑动稳定系数不应小于1.3，抗倾覆安全系数不小应小于1.6。稳定性7构造要求圬工拦石墙应设置缓冲层和落石槽作为主要缓冲构造材料。为削减落石在迎石坡面上的弹跳高度，拦石墙后缓冲层边坡宜用1:0.75，坡面用片石等铺砌加固。当落石坠落的速度大于20m/s设计成垂直坡度。拦石墙后缓冲层底应设置渗沟。B(标准性附录)圬工拦石墙计算公式B.0.1落石对拦石墙缓冲层的冲击力:1落石冲击力计算简图P2

Z[2tan4(45/2)1]m其中：落石冲击后的陷入深度Z为：Z m

1；v为落石块体接触拦石墙缓冲层时的冲击i 2m

A [2

45/] i速度；γm

φA为落石等效球体的截面积，A=πR2；

)，γ1

为落石的重度。9、桩板式拦石墙〔桩墙式、桩网式、桩板式〕一般规定〔适用范围和适用条件〕桩板式拦石墙适用于地形坡度较陡，场地相对狭窄，地基条件较差的危岩落石区。包力学参数，有条件的地段宜承受原位测试的数据，并结合室内试验资料综合分析确定。变化规律；其布设的平面位置、走向、延长长度和拦截高度，应充分考虑场地条件、落石运动路径、弹跳高度、防护安全度及经济效益比等因素，通过综合技术经济比较，因地制宜，实行合理有效的工程方案。9.1.3〔待完善〕设计计算落石宜布置于弹跳高度小、动能小的区域。落石对缓冲土堤冲击力计算1、落石冲击土堤后陷入缓冲层的单位面积阻力计算 p2Z2tan4(45 2 其中，Z为落石冲击土堤后的陷入深度，按下式确定G2gF12G2gF12tan4(45 )12i式中：νGγ为缓冲层重度，Fi的截面积。2、冲击力在缓冲土堤内的集中计算作用于堤表的冲击力方向可分解为水平和垂直于板的两个方向p板构造，集中后冲击力作用于桩板体系的直径按下式计算。d=2(R+ltanθ)等效冲击荷载计算按下式确定q=pR2/〔R+ltanθ〕2式中：Rl〔88.2.3与附录B〕3、桩板体系构造计算桩板体系受力包括落石冲击力和板后土压力，在确定好其作用力后，按悬臂桩法进展桩基、柱板内力及配筋计算。构造要求桩板式拦石墙一般由桩〔柱〕板体系、缓冲土堤、落石槽和防护〔撞〕栏组成。桩板方形，变截面后上部成为柱；板可以是连续板、简支板、空心板或拱板；缓冲土堤直接承受属构造还包括排水、反滤及桩柱顶部防护栏，防护栏可以是各种护栏、柔性网筋砼板，其设置目的是拦截小块飞石，增加系统的有效拦截高度。拦石墙桩嵌入基岩深度宜为〔不小于〕0.25L〔L为全桩长〕，埋入土层为〔不小于〕0.4LC30C30〔网〕1.5～2.0m。1.5～2.0m，0.3～0.4m85%。1.5～3.0m，2.5～4.0m0.6m，堤侧坡比宜为1:0.5，落石槽开挖边坡坡比宜为1:1，有条件时可承受植被护坡，槽底内侧应设置纵向排水盲沟。10、加筋土拦石墙术语及定义加筋土拦石墙reinforcedrockfallembankment利用加筋土构造修建的用于拦截倒塌落石、承受落石冲击的被动式拦挡防护构造。一般规定加筋土拦石墙适用于一般地区、地震地区的〔石料缺乏或运输条件差条件下的〕倒塌落石拦截，尤其适用于大能量级〔≥2023kJ〕或连续多发落石冲击的地区。筋带材料应符合以下要求：1、抗拉强度大、拉伸变形小和蠕变小，不易产生脆性破坏；〔可否量化〕2、拉筋与填料之间应具有足够的摩擦力；3、应具有较好的柔性、韧性；4、有良好的耐腐蚀性和耐久性；5、与面板的连接必需结实牢靠，或筋带与面板二者成整体为宜。【说明】国内各行业挡墙设计标准中均对加筋土挡墙的筋带提出了明确的要求。本标准主要参考了《大路挡土墙设计与施工技术细则》中1212.1.4其中第5条，因考虑到拦石墙易患病落石冲击而破坏，修补时重连接面板与筋带会有困难，所以推举承受面板与筋带为整体的构造〔如双绞合钢丝网、土工格栅等反包加筋体构造〕。加筋体的填料不应对筋材产生腐蚀作用，应选择易于压实、能与筋材产生良好摩擦〔粉砂、黏沙除外〕、砾石类土、碎石类土，不宜承受块石类土。填料的抗剪强度指标c、φ值，应选用具有代表性的土样进展室内试验确定。加筋土拦石墙应承受具有肯定柔性的墙面面板；对于生态条件恶劣地区的工程，不宜直接承受土工格栅或土工织物直接作为加筋风光板。【说明】加筋土拦石墙需要利用墙面及墙面后填土的塑性变形和加筋土体的层间滑移来消散吸取落石的冲击能量。因此，柔性面板可以使加筋土拦石墙的可变形性能得以最大限度的发挥；此外，刚性面板在收〔受〕到落石冲击后，不易修复，将影耐久性和易修复性，推举承受机编六角形双绞合钢丝网、格宾填石网箱、土工格栅在生态环境恶劣地区修建的加筋土拦石墙一般较难实现墙面的植被恢复，对墙面板材料的耐久性能将产生影响。在此类工况下应慎重选用土工格栅或土工织物加筋土拦石墙。加筋土拦石墙的连接部件均应做承载力验算。筋带与面板的连接必需结实牢靠，并应与筋带有一样的耐腐蚀性能。推举承受面板与筋带为整体的构造形式。设计计算加筋土拦石墙设计时，应进展抗落石冲击稳定计算、外部稳定计算、内部稳定计算。抗落石冲击稳定计算内容包括：抗冲击能量验算、拦截高度验算外部稳定计算内容包括：拦石墙地基承载力验算、边坡整体稳定性验算内部稳定计算内容包括：筋带抗拉强度验算、抗拔验算【说明】加筋土拦石墙的稳定计算根本内容与方法同一般加筋土挡墙类似，由于拦并在此根底上，增加了〔但必需〕对落石的冲击〔进展〕稳定计算。加筋土拦石墙的抗冲击能验算和拦截高度验算参照附录一内容进展。加筋土拦石墙基地压应力应满足地基承载力要求，可按下式计算：式中——作用于基底上的总垂直力〔kN〕；了——拦石墙基底宽度〔m〕；——基底合力的偏心距〔m〕， 时取加筋土拦石墙内部稳定计算可参照相关行业标准中对加筋土挡墙规定的方法进展。构造要求加筋土拦石墙横断面尺寸应通过各项稳定性分析检算结果确定，断面形式宜承受双面具有加筋面板的对称梯形。【说明】加筋体拦石墙承受落石直接冲击的迎坡侧墙面应较陡，从而最大限度的防止落石翻越拦石墙造成拦截失效；原则上，不受落石直接冲击的背坡侧可以承受直对于双侧墙面筋带分开铺设的加筋土拦石墙0.6倍，且不得小于3m；承受与双侧墙面均相连的整体筋带的加筋土拦石墙，底部筋带长度不3m1m；加筋体筋带竖向层间距不宜大于1.0m。BS8006中规定双面加筋土挡墙的底部最小筋带长度不应小于0.6倍墙高外，尚未见其它相关标准对此作出明确说明。此外，假设筋带与两侧面板均相连接，理论上筋带不存在被拔出的可能，设计时，仅需对筋带抗拉承载力进展验算即可。加筋土拦石墙顶宽不宜小于1m，主要是考虑施工碾压设备的作业空间，以保证压实度到达设计要求。填料应分层填筑压实35c加筋面板内侧应设置反滤层或铺设透水性土工织物。12.2.3边坡位置及回填土位置的不同，加筋土挡墙回填压实的压实度要求范围90%~94%。其中三四级大路下路堤、加筋土挡墙面板内侧1m范围内，要求≥90%即可。考虑加筋土拦石墙在患病落石冲击以外均无需承受除重力以外的荷载，其压实度要求可参考大路相关标准要求取低值。0.6m，当设置在岩石上时，应去除外表风化层，当风化层较厚难以全部去除时，可承受土质地基的埋置深度。【说明】参照《大路挡土墙设计与施工技术细则》。斜坡上加筋土拦石墙，背坡侧墙趾应设置宽度不小于1m的护脚，加筋体根底的埋置深度从护脚顶面算起。【说明】对于设置在斜坡上的加筋土构造，应在墙脚设置肯定宽度的护脚，以防止前沿土体在加筋土体水平推力作用下产生剪切破坏，导致加筋土构造丧失稳定性。依据实践阅历和国外有关资料，护脚宽度一般不宜少于1m，掌握点位置为面板根底底面以上，符合设计埋置深度的开挖地外表。当地基承载力不能满足设计要求时，应进展地基处理。对可能危害加筋土拦石墙工程的地面水和地下水，应实行适当的防水或排水措施。石墙两侧面板均应预留泄水孔。墙后填料为细粒土时，应设置反滤层。【说明】加筋土的填料含水饱和时，将在面板后产生水压作用，对细粒土填料还会降低土与筋带间的摩擦力，假设水中含有对筋带有腐蚀性的盐类，将缩短筋带的使用年限。所以，对加筋体体内水及四周有害的水，必需实行措施，快速排解。加筋土拦石墙，宜在两侧侧墙面地表处设置宽度不小于1.0m，厚度大于0.25m的格宾网垫、混凝土预制块或浆砌片石防护层，其外表做成向外倾斜3%~5%的排水横坡。【说明】加筋土拦石墙迎坡侧墙面与山体斜坡形成沟谷，易于集合坡面降水。为排除墙趾的地表径流，防止雨水、山体斜坡、加筋体顶面和内部排出的水流渗入加筋3%~5%横坡的散水层。散水层与排水沟直接相连时，其宽度可不满足1.0m双面加筋土拦石墙的筋带相互插入时，宜承受与双侧墙面均相连的整体筋带；双侧面墙分开铺筋带时应错开铺设，避开重叠。【说明】计算加筋土内部稳定性时，双面加筋土拦石墙按单面墙分别考虑，可能消灭两侧墙的筋带相互重叠，使筋带与填土的摩擦力降低。因此，相互插入局部的筋带应错开铺设。推举承受与双侧墙面均相连的整体筋带，设计时可以仅考虑筋带的承载力验算，无需考虑筋带的抗拔出验算。加筋土拦石墙的墙高不宜大于12m，超过该高度时应进展特别〔论证〕设计。12m2m台，对于双面加筋土构造而言，当墙超群过12m时，两侧均应设置错台，底部根底将格外大。此外，依据国内外的阅历而言，被动防护构造一般设置在相对平缓的区域，落石运动到该区域弹跳高度变小。故依据国内外相关争论，本标准建议拦石墙12m。但对于特别工况需要，也可以进展特别设计。附录 加筋土拦石墙抗冲击能检算及拦截高度检算1、抗冲击能检算计算相关参数：墙身几何尺寸u 1 2L：墙顶宽度；H：墙高；α：背坡侧墙面坡角；α：迎坡侧墙面坡角；u 1 2填料与筋材γ：填料重度；φ：填料与筋材之间的摩擦角落石hi：落石轨迹高度；d：落石直径；Ei：冲击动能；γB：落石的重度能量消散分析能量耗散形式〔有限元模型分析结果〕：墙体迎坡侧受冲击土体塑性变形消散的能量，约占冲击动能的80~85%；墙体受冲击的土层水平滑移消散的能量，约占冲击动能的10~15%；墙体迎坡侧受冲击土体弹性变形消散的能量，约占冲击动能的0~1%；【说明】依据马克菲尔集团与意大利都灵理工大学的争论成果“ProtectionfromHighEnergyImpactUsingReinforcedSoilEmbankments:DesignandExperiences”〔AlbertoGrimodGiorgioGiacchetti，2023〕，落石在与加筋土拦石墙发生碰撞过程时，冲击动能的消散分为三个局部：〔1〕土体的塑性变形消散的能量，约占总能量的80~85%；〔2〕加筋土层水平滑移消散的能量，约占总能量的10~15%；〔3〕土体的弹性变形也有肯定的消能作用，但这局部能量一般较小，约只占总能量的1%〔以下〕。〔原文引用〕能量相关参数：Sc：滑动消散系数；Ec--弹性变形消散参数；Pc—塑形变形消散参数拦石墙断面点的坐标计算：1：〔x1；y1〕=〔0；0〕2：〔x2；y2〕=〔B；0〕3：〔x3；y3〕=〔B-Z；hiD〕4：〔x4；y4〕=〔B-Z-Y；hiu〕5：〔x5；y5〕=〔B-Z-Y-X；H〕6：〔x6；y6〕=〔U+V+W；H〕7：〔x7；y7〕=〔U+V；hiu〕8其中：

： 〔 x8 ； y8 〕 = 〔 U ； hiD 〕〔tana2是否正确〕〔tana1是否正确〕〔tana2是否正确〕标明各符号的代表属性冲击分析Sp1=x4-x7;Sp2=x3-x8上部面积下部面积受力分析摩擦力〔Ai应当是拉筋挡墙平面截面积〕：筋材与填料之间的摩擦角。上部土体摩擦力下部土体摩擦力滑动计算EsEi为落石的设计冲击动能则，背坡侧墙面的滑移量为：〔滑移量下面叫变形量是否可统一〕塑性变形计算Ep迎坡侧填土塑性变形产生的凹坑体积—塑性变形的体积与冲击能的相关性系数，该系数与筋材的种类、筋材的间距、填土的类型和压实度等因素有关。量纲为m*s2/kg。凹坑的深度：—与落石外形相关的分项系数，立方体落石取11.2。迎坡侧的总变形量拦石墙抗冲击能检算1、抗冲击稳定性分析拦石墙受到落石冲击产生变形后，需保证构造整体连续维持稳定，即下部稳定：块体B在块体C上部稳定：块体A在块体B下部检查：能就不稳定了〕上部检查：计算公式能否简化2、拦截高度检算3、取值建议迎坡侧变形量

校核： 〔Spup/2，说明假设都冲出去一半可校核： 〔此处是否是X>X〕N 8∆20%，∆<50~70cm背坡侧墙面变形量〔前面叫滑移量，是否可统一〕11、格宾石笼拦石墙一般规定〔适用范围和适用条件〕格宾石笼拦石墙适用于拟设工程部位交通条件较差，建筑施工材料运输较为困难的区段。拦石墙工程区需具备肯定的修建拦石墙的地形条件，且有足够的修建拦石墙所必需的块石、片石材料。格宾石笼拦石墙适用于拦截块度小于2.01000Kj落石。格宾石笼拦石墙可以结合墙后落石坑共同实施。格宾石笼拦石墙的修建需要通过工程手段查明拦石墙地基根底工程地质条件。格宾石笼拦石墙的稳定性需通过抗倾覆、抗滑移稳定性计算。10%铝锌稀合金钢丝，外表包覆PVCPE合物，具防锈，防静电，抗老化，耐腐蚀，高抗压，高抗剪等特点。设计计算危岩倒塌落石运动速度、弹跳高度和冲击能量的计算依据危岩倒塌滚动路径的剖面形态建立相应的危岩倒塌落石运动模型度、弹跳高度以及冲击能量的计算结果宜与野外实际调查所得相关数据相互印证。运动速度计算〔6〕1、公式一：1234α1234H1H2H3H4图-1折线山坡倒塌落石速度计算图其中最高一个坡段的速度按下式计算:2gHH 2gHH

(公式一)1kcot2g1kcot2g式中:H一石块坠落高度(m);g一重力加速度(m );一山坡坡度角(°);s2K--1算。表-1阻力特性系数K挨次山坡坡度角K10°~30°0.0043230°~60°K0.5430.00480.0001622360°~90°K1.050.01250.00000252注:K450基岩外露的山坡；35°～40°基岩外露，局部有草和稀疏灌木的山坡；30°～35°有草，稀疏灌木，局部基岩外露的山坡；25°～30°有草,稀疏灌木的山坡。其余坡段终端速度按以下公式计算:2 (i)2gh2 (i)2gh(1Kcot)02 i i i2 (i)2H01 i ij

—石块运动所考虑坡段的起点的初速度，可按不同状况考虑:0

时，则

时，则 ；(i1)

〕

ji

i1

〕

ji〕 —所考虑坡段的坡度角(度); —为相邻的前一段坡度角(度);(i) i ji〕s/m2)。2、公式二：对于单一斜坡的山坡,包括山坡是台阶式的，但各个台阶的高度小于5m，以及山坡为10m5°之内。HH2gHVu 2gH1Kcota2gu1Kcota2g

〔公式二〕H〔m〕；g〔m/s2〕；a〔°〕；K石块沿山坡运动所受一切有关因素综合影响的阻力特性系数。HHVa图--2单一坡度的山坡落石速度计算图〔公式二〕3、公式三30-6010m5°。石块沿这样折线山坡运动时的计算速度为HiiVinHiiii1

〔公式三〕H式中i为考虑边坡段的计算速度系数；查表取值；i为考虑坡段的山坡高度〔m〕；iH1为与考虑坡段相邻的前一坡段的山坡高度〔m〕；ni

为山坡坡段数aa3a2a1图--3折线形山坡落石速度计算图〔公式三〕坡度30°--60°的折线形山坡，坡段长>10m，相邻坡段的坡角之差>5°4、公式四折线形山坡，上部坡度为极陡坡，坡度大于60°，其高度高过10m，下部坡度较缓.HiiVinHiiii1

〔公式四〕H式中i为考虑边坡段的计算速度系数；查表取值；i为考虑坡段的山坡高度〔m〕；H i1为与考虑坡段相邻的前一坡段的山坡高度〔m〕；

为山坡坡段数aV 1i〔0〕 H2VRa H12图--4折线形山坡落石速度计算图〔公式四〕弹跳高度计算高度和建筑物与山坡坡角间的最小距离。图1--5 运动轨迹曲线级计算模型岩石在向下崩落的过程中，其运动轨迹的方程式为:y gx22v2sin0

xcot式中:v一倒塌体在该斜坡面的初速度；β一岩石的反射速度方向与Y0g据此计算出质点运动轨迹在水平方向斜坡上距离斜坡的最大距离为:v2(tancot)20L0max

2gtan(1cot2)Hmax

Lmax

tan撞击能量的计算公式：

12E mv2〔单位：Kj〕2动拦石墙稳定性计算拦石墙的稳定性依据〔7章〕挡土墙稳定性计算公式计算。构造要求宾格网拦石墙由一系列的装石网箱组成，单层网箱的高度一般小于1.0m，长度则依据实际需要或者地形条件设计。长度方向上每隔1.0m设置加强网片。上下层网箱之间以及加强网片与箱体之间承受直径大于箱体钢丝的钢丝捆扎。宾格拦石墙墙体最大高度一般小于5.0m。墙体横断面呈阶梯状，面坡坡比大于1:0.31:0.75---1:1.2。400mm特别土层地基时则需在墙体底部增设混凝土垫层。网箱内承受人工装填片石，片石最小厚度大于70mm，长短轴比宜大于3:1，其1.5整齐。装箱片石内部以及片石与箱体网片之间严禁消灭直径大于100mm格宾石笼箱体钢丝材质要求10%铝锌稀合金钢PVC或者PE2.0MM-4.0M1380Mp宾格拦石墙工程可结合墙后落石槽以及地表排水系统工程结合使用。12 拦石网一般规定本节主要适用于半刚性拦石栅栏和柔性拦石网，在设计拦石网时，应充分争论拦挡工程的安全性、经济性和施工可行性。设计前应认真调查场地内的水文、地质条件、岩土工程特征及四周环境等。拦石网构造施工完成，边坡形成后坡体必需能承受肯定的堆载。1/4以内，否则必需予以去除。拦石网设计包括平面布置、走向、延长长度、拦截高度确实定和系统选型，受控于应予以综合考虑并确定。落石运动过程简单，影响因素众多，计算遵循以下假定：落石运动过程中不考虑空气阻力；将落石运动看作竖向平面二维问题，且无视落石间的相互影响；边坡坡面条件；不考虑落石在运动过程中解体；不考虑落石外形影响，偏安全的假定为均质球体；落石运动模式为沿坡面的分段跳动或滚动、滑动。3年以内的拦石网，可按临时性拦石网设计；使用年限大于3年的拦石网，应按永久性拦石网设计。拦石网的构造类型SNS柔性〔SafetyNettingSystem〕5章桩网式拦石墙的有关规定执行。半刚性拦石栅栏承受钢柱和螺栓等铰连接的构件将金属栅栏以垂直的角度安装在地面上，形成连续柱网式的拦石栅栏，见图12.2.2。柔性拦石网承受锚杆、钢柱、支撑绳和拉锚绳等固定方式将金属柔性网以肯定的角种防护网，简称被动网，见图12.2.3。栅栏网钢柱图12.2.2 半刚性拦石栅栏图12.2.3 柔性拦石网柔性拦石网的构造类型可按表12.2.4选用。表12.2.4 常见柔性拦石网构造配置及防护功能表型号网型构造配置防护功能RX-025D0/08/250钢柱+支撑绳+拉锚系统+缝合绳+减压环250KJ以内的落石RX-050D0/08/200RX-025500KJ以内的落石RX-075D0/08/150RX-025750KJ以内的落石RXI-025R5/3/300钢柱+支撑绳+拉锚系统+缝合绳RX-025RXI-050R7/3/300RXI-025RX-050RXI-075R7/3/300RX-025RX-075RXI-100R9/3/300RX-0251000KJ以内的落石RXI-150R12/3/300RX-0251500KJ以内的落石RXI-200R19/3/300RX-0252023KJ以内的落石AX-015D0/08/250RX-025150KJ以内的落石AX-030D0/08/200RX-025300KJ以内的落石AXI-015R5/08/250RXI-025AX-015AXI-030R7/08/200RX-025AX-030CX-030D0/08/200RX-025AX-030CX-050D0/08/150RX-025AX-050CXI-030CXI-030CXI-050R7/3/300R7/08/300注：表中型号后边数字代表拦石网的能量吸取力量。加(如)“050”表示系统最大能量500KJ，“1501500KJ，依次类推。拦石网的布置与构造参数设计拦石网设置位置应选择落石弹跳高度小、动能小的地段。有通行要求的地段，拦石网应分段设置，并做好重合段的处理。落石在运动过程中各运动状态可发生转化，必需沿坡面进展分段计算。落石的动力学参数计算应参照本标准第2章的有关规定执行。K12.3.5确定。表12.3.5 拦石网安全系数表安全系数拦石网破坏后危害程度危害稍微，不会构成公共安全问题危害较大，但公共安全无问题危害大，会消灭公共安全问题拦石网拦截能级确实定：

临时拦石网1.01.11.2

永久拦石网1.31.41.5ELE12.3.6-112.3.6-2计算：E KE 〔12.3.6-1〕LE1.2ET

0.6mv2 〔12.3.6-2〕i式中 EL为拦石网设计拦截能级〔J〕；K为拦石网设计安全系数〔；需不需要把取值列出〕E为落石动能〔J〕；ET为平动动能〔J〕；vi为拦石网设置位置落石运动速度〔m/s〕。拦石网拦截高度确实定：布设在落石滑动或滚动区段的拦石网，网高可选择2.5-3m。布设在弹跳段的拦石网，0.5-1.5m安全储藏作为拦截高度，拦石网拦截高度可按下式计算：Hhh 〔12.3.7〕式中 H为拦石网设计拦截高度〔m〕；h为拦石网设置位置落石弹跳高度〔m〕；h为安全超高〔m〕，一般取h=0.5-1.5m，布设在落石滑动或滚动区段的拦0。拦石网高、锚杆长度及抗拔力可按表12.3.8确定。锚杆名称钢丝绳锚杆长度〔m〕锚杆名称钢丝绳锚杆长度〔m〕/抗拔力〔kN〕H=2H=3H=4H=5H=6H=7上拉锚杆1.5/401.5/402.0/502.0/502.5/602.5/60侧拉锚杆2.0/502.0/502.5/602.5/603.0/803.0/80下拉锚杆1.5/401.5/402.0/502.0/502.5/602.5/60中间加固锚杆1.5/401.5/402.0/502.0/502.5/602.5/60注：H为拦石网高度，单位为米。构造措施拦石网所用材料的最低强度等级应符合以下要求：砖承受MU10；〔是否适用〕石材承受MU30；混凝土承受C20；砌筑砂浆承受M7.5；灌注砂浆承受M25。注：对安全等级为一级或设计使用年限大于50年的拦石网，所用材料的最低强度等级应至少提高一级。分段设置的拦石网重合段长度不小于2m。柔性拦石网需拦截小块落石时，应附加一层钢丝格栅网。柔性拦石网应承受防倾倒螺杆将基座与钢柱底部连接，防止落石冲击拦石网时因系统的回弹作用而发生顺坡向上的反向倾倒。柔性拦石网应设计减压环，穿挂于支撑绳和上拉锚绳上，当支撑绳和上拉锚绳所受到过载保护作用。减压环最小变形时的吸取力量不应小于其额定值。其启动荷载应介于与其相连的钢20%～50%12.4.6执行。12.4.6减压环最小变形时的吸取力量值及启动荷载减压环〔型号规格〕GS-8000 GS-8001GS-8002最小变形吸取能量值〔KJ〕≥30 ≥50≥110启动荷载〔KN〕17～57.5 30～9547～142拦石网沿走向延长长度应选取保护区段长度加5~10m501m10m。拦石网的根底、支撑柱、节点的构造措施尚应符合以下现行国家标准的有关规定：《建筑抗震设计标准》GB50011；《混凝土构造设计标准》GB50010；《一般用途底碳钢丝》GB/T343；《碳素构造钢》GB/T700；《热轧工字钢尺寸、外形、重量及允许偏差》GB/T706；《镀锌钢丝锌层硫酸铜试验方法》GB/T2973；《钢丝绳破断拉伸试验方法》GB/T8358；GB/T8918。检验与监测一般规定本章主要适用于实行拦石墙工程措施进展防治或治理的倒塌体监测，可分为施工安全监测及防治效果监测。滑坡泥石流监测标准〔DZ-T0221-2023〕〔DZ0240—2023〕相关规定执行。防治效果监测是以检验工程效果，保证防治工程质量和效益为目的，其工作任务是在工程运行期对防治工程的工程实施效果进展监测。这是本章介绍的重点内容。对确定进展工程拦石墙工程，必需有相应的地质调〔勘〕查、施工图设计文件及工破坏模式。监测单位应依据任务书编制监测设计书。内容主要包括：监测内容论证和确定，监案，监测经费预算。监测内容确实定依据是：依据灾难体形成条件、变形破坏特征、主要影响因素，变形破坏模式，灾难体稳定性评价的需要和预报模型、判据的需要。监测方法确实定、仪器的选择，应考虑到防治工程的变形破坏模式，仪器维护和节约投资，结合工程所处的环境，对所选仪器应遵循以下原则：仪器的牢靠性和长期稳定性好；仪器有能与防治工程变形破坏相适应的足够的量测精度；(3)仪器对施工安全监测和防治效果监测精度和灵敏度高；(4)仪器在长期监测中具有防风、防雨、、防震、防雷、防腐等与环境相适应的性能。拦石墙工程监测，应依据实施的防治工程，建立监测网，并与群测群防的长期观测点相结合。组成监测网的监测站〔点〕，按所处位置的重要性划分成三级，见表13.1.8。表13.1.8 监测站(点)分级表监测站(点)监测站(点)所处位置一旦失稳的危害性受保护(或致灾)对象分级重要性居民人数(人)根本建设直接经济价值I特别重要特别大＞1000按当地经济状况确定Ⅱ级重要大1000～500按当地经济状况确定Ⅲ级较重要较大＜500按当地经济状况确定监测系统包括仪器安装，数据采集、传输和存储，数据处理，推测预报等。所承受定，并具有相应的质检报告。1/5～1/10。(点)应尽可能承受计算机进展监测资料的编录、整理和分析争论。工程监测应承受先进和经济有用的方法技术，与群测群防相结合。检验工程检测的内容主要包括材质〔砂石、水泥、钢筋及型材〕的检测和构造的检测。筑工程质量验收统一标准》〔GB50300-2023〕的相关要求。构造检测包含混凝土强度、工程构造完整性检测。混凝土强度检测的取样和检测