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从崩塌区下通过某公路路基,拟设置拦石墙防护,拦石墙后设缓冲土层,土层、落石重度各为18kN/m3、22kN/m3,土层内摩擦角φ=16°,崩塌物最大块体体积为1.4m3,块体落地前的末段速度为6m/s,求崩塌物对缓冲土层的冲击力的大小为( )kN。
从崩塌区下通过某公路路基,拟设置拦石墙防护,拦石墙后设缓冲土层,土层、落石重度各为18kN/m3、22kN/m3,土层内摩擦角φ=16°,崩塌物最大块体体积为1.4m3,块体落地前的末段速度为6m/s,求崩塌物对缓冲土层的冲击力的大小为( )kN。
admin
2016-05-27
40
问题
从崩塌区下通过某公路路基,拟设置拦石墙防护,拦石墙后设缓冲土层,土层、落石重度各为18kN/m
3
、22kN/m
3
,土层内摩擦角φ=16°,崩塌物最大块体体积为1.4m
3
,块体落地前的末段速度为6m/s,求崩塌物对缓冲土层的冲击力的大小为( )kN。
选项
A、118.0
B、151.7
C、178.2
D、214.3
答案
C
解析
具体计算如下:
①石块的圆截面面积F:
F=π(
)
2/3
=3.14×[(3×1.4×22)/(4×3.14×22)]
2/3
=1.51 m
2
;
②石块碰撞后陷入缓冲土层的深度z:
z=V×
]
=6×{(1.4×22)/[(2×9.8×18×1.51×[2×tan
4
(45°+16°/2)一1]]}
1/2
=0.63m
③落石对缓冲土层的冲击力P:
P=P(z).F=2.γ.z.[2.tan
4
(45°+φ/2)一1].F
=2×18×0.63×[2×tan
4
(45°+16°/2)一1]×1.51=178.2kN
该崩塌区对缓冲土层的最大冲击力为178.2kN。
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