不同典型形状落石冲击砂垫层试验与量纲分析

摘要

开展了球形、锥形和平头3种典型形状落石撞击垫层的冲击力及侵入深度的试验研究.结果表明,落石形状对冲击试验结果有显著影响:相同条件下,平头落石的冲击力最大,侵入深度和冲击力峰值时间最短,锥形落石反之,而球形落石介于两者之间.采用无量纲化分析方法,将落石的质量、速度、形状、特征尺寸,垫层的强度、密度转换为无量纲强度冲击因子I、密度冲击因子λ和形状冲击因子ψ,并对冲击因子与侵入深度的试验数据进行了相关性分析,结果表明:(1)冲击因子I和λ在决定最终侵深zm/d中所起到的作用比较相近;(2)冲击因子I和λ对侵入深度的影响分析表明,I和λ的相对独立性较强,相互影响较小,在不同的λ值下,I对侵入深度的影响规律基本一致.