1298 岩 土 工 程 学 报 2007年
量的铁矿石,质量从9.5~92.5 kg,多数在20~30 kg。形状主要有长条状(图2)、薄片状(图3)和块状(图4)等。
图2 长条状岩块
Fig. 2 Strip rock
图3 薄片状岩块
Fig. 3 Flake rock
图4 块状岩块 Fig. 4 Square rock
为了区分长条状、薄片状和块状,设岩块的几何尺寸长为a,宽为b,高为c,a≥b≥c。定义1≤a/b≤1.5、1≤a/c≤1.5的岩块形状为块状;1≤a/b≤1.5、a/c≥2且b/c≥2的岩块形状为薄片状;a/b≥2、a/c≥2且1≤b/c≤1.5的岩块形状为长条状;其它岩块的形状介于三者之间。
1.3 试验步骤
(1)测量岩块的尺寸,描述其形状,测定其质量等,对各岩块予以标记,并照相。
(2)AC,CE,EF三段坡面状况(坡度及与坡度相关的坡表覆盖层)有如下特征:AC段坡度59.6°,
基岩基本裸露;CE段坡度47.5°(CD,DE段加权平均所得),大部分基岩裸露,部分碎石土和煤渣,松散;EF段坡度39°,碎石土和煤渣浮于坡面平均。为了分析坡面状况对滚石运动的影响,选择在坡面A点、C点和E点将岩块分三组滚下(根据实际试验的次序,将从E点滚落的岩块称为第一组试验,从C,A点滚落的分别称为第二、三组),记录其起始滚落方法和位置。
(3)在坡面上C,E(F),H,I,K,L,M和N点处布置竖直方向的标尺,标尺高度为10 m,最小刻度为10 cm。在C,E(F),H,I,K,L,M和N点同
高程处分别设记录员,试验时,挥动红旗为号,各记录点按下秒表,分别记录滚石通过坡面上各点的时间、运动状态,以及运动状态发生改变时的位置(如由滑动转变为滚动、滚动转变为跳跃、跳跃转变为滚动等)。当滚石跳跃时,记录跳跃的高度。
2 试验现象分析
2.1 滚石运动停止位置分析
岩块从坡面不同位置滚落后,在坡面上运动,与坡面不断碰撞,同时受覆盖层、树木拦挡和坡面平台
的作用,部分停留在坡面上,部分滚入坡脚,表2是各组试验滚石停留位置分布情况。图5为滚石在坡面停止运动时所处位置分布的柱状图。
从表2和图5可以得到,3组试验运动到坡脚的滚石,所占比例分别仅为该组31.25%,21.88%和32.02%,有70%左右的滚石停留在坡面上。停留在坡面上的滚石集中在L下方2~5 m、E,F(包括F点)之间、和I,K(包括I点)之间,其中各组试验停留在L下方2~5 m处,占该组的比例分别为21.88%,12.5%和25.78%;停留在E,F(包括F点)之间,占
该组试验的比例分别为18.76%,29.68%和11.72%;停留在I,K(包括I点)之间,占该组试验的比例分别为14.06%,14.07%和12.51%。而L下方2~5 m坡度平缓,且存在平台;E,F之间坡度较缓,基岩基本不出露,坡面又有一定的覆盖层,且F点存在宽1 m左右的平台;I点存在宽1 m左右的平台,且I,K之间坡面碎石较多。这说明缓坡、较厚的坡面覆盖层和坡面平台对滚石在坡面运动的阻滞作用是十分显著的。
因此,在处理危岩体的过程中,局部坡段削坡和设置平台,对降低危岩体对建(构)筑物的威胁是有效的,可以作为处理危岩体的一种工程措施。