第9期 黄润秋，等. 滚石运动特征试验研究 1297
如唐红梅、易朋莹[5]根据危岩体的不同的破坏模式，推导了落石的运动轨迹方程；亚南等[6]以链子崖东侧猴子岭为例，研究了崩塌落石运动学特征；赵旭，刘汉东[7]运用运动学原理，计算了宝泉抽水蓄能电站开关站周围高边坡的落石速度、动能和弹跳高度。这些研究基本上都是在运动学的基础上做一些假定后进行数值模拟或推导物理学公式，对滚石的质量、形状和坡面特征等因素对滚石运动特征的影响涉及较少。因此分析不同质量、形状的岩块在不同坡面状况等情形下的运动特征，为危岩体的被动防护措施提供理论依据，对保障建构筑物的安全运行具有重要的意义。 本文选择不同质量、不同形状的岩块在同一边坡坡面状况不同的坡段，进行滚石试验，分析了试验现象，并采用正交试验设计法揭示了滚石质量、滚石形状和坡面状况对滚石运动特征的影响。
大部分坡段覆盖层很薄，多处基岩裸露，除少量杂草和松树外，植被稀疏，坡度有所起伏，多在39～60°之间，局部约为90°的陡坎，如图1所示。
图1 试验场地剖面图
Fig.1 The profile of experimental ground
1 试验方案设计
1.1 试验场地
试验选在四川省冕宁县泸沽铁矿进行，所选边坡
坡面长度约为176.4 m，垂直高度约为136.7 m，基岩岩性为砂岩。根据坡面的不同特征，将坡面分为12段，各段的特征如表1。 1.2 试验用岩块特征
试验所选用的岩块为256块，岩性为砂岩，有少
表1 试验边坡各段特征表 Table 1 The characteristics of slops
坡段
坡度/(°)
坡面长度/m
植被特征 少量杂草；5棵松
AC CD DE EF FG GH HI IJ JK KL
59.6 11 树，最高1 m，最
低0.3 m
60 5.4 少量枯草 几棵矮小松树，少45 25
量灌木 39 16 极少 90 1.5 无
7棵松树，几无植40 13.5
被 10棵松树，少有
46 15
植被 90 2 无
54 16 少量松树和灌木 53 29 无
覆盖层等其他特征
上部为一段高度不大的浆砌片石挡墙，下部基岩基本裸露，基岩突出坡面0.3 m左右 基岩裸露，突出坡面
左侧为沟状，坡面为碎石土和煤渣，松散；右侧基岩裸露，基岩突出坡面约0.2 m
坡面浮有碎石土，较DE段稍紧密，碎石直径为2~3 cm 此处为突出坡面的基岩，在F点形成宽1 m左右的平台
基岩裸露，在距G点下方约6 m处有两块突出坡面，分别突出0.6 m和0.4 m
碎石土覆盖和基岩裸露部分各占一半左右，基岩突出坡面约有10处，突出高度为0.2~0.25 m，碎石直径为2~3 cm 为突出坡面的基岩，在I点形成宽1.2 m左右的平台
块碎石土所占比例较大，有部分基岩裸露，突出坡面高度较小 为一冲沟，沟内为块碎石，粒径为3~20 cm，以7~10 cm居多，在距K点15 m左右坡度相对较为平缓；沟两侧坡度约为65°，有少量灌木和松树
为一冲沟，沟内为块碎石，粒径为3~20 cm，以7~10 cm居多，在
LM MN
55 20 无 54 22 无
距L点下方2~5 m左右坡度平缓；沟两侧坡度约为65°，有少量灌木和松树
基岩裸露，坡面凹凸不平