江 巍，宋鹏程，陈 玮，王彦海，毛 聪

（三峡大学防灾减灾湖北省重点实验室，湖北宜昌 443002）

1 研究背景

落石指悬崖或陡坡上个别岩块在自重或外力作用下突然脱离母岩体而急剧坠落的现象，常发生在地势险峻的山区，具有随机性、不确定性和高突发性等特点。虽然落石灾害一般规模较小，但一旦发生却极易造成人员伤亡等重大后果。如2015年3月19日广西桂林叠彩山景区落石击中游客导致7人遇难，25人受伤［1］；2015年4月22日湖北省兴山县水月寺镇高岚村落石砸中建筑工棚，造成5人遇难，2人受伤［2］等。对落石灾害采取防护措施是非常必要的，常用的落石防护措施包括拦石墙、明洞或棚洞、主动或被动防护网，以及锚固支撑等。对于拦石墙和明洞等被动型防护结构，为避免落石直接冲击到结构而导致结构破坏，一般均布置缓冲土体来缓冲落石冲击力，考虑土体缓冲作用之后的落石冲击力，因此落石冲击力成为防护措施结构设计的重要指标。

对于落石冲击力值的计算，目前国内主要参照《公路路基设计规范》［3］、《铁路工程设计技术手册—隧道》［4］和1996年杨其新等提出的落石冲击力算法［5］。隧道手册算法和路基规范算法的理论基础分别为冲量定理和功能原理，其获得的落石冲击力实际上为落石冲击过程中的平均冲击力。杨其新算法是基于冲击过程落石加速度变化而建立的冲击力算法，其理论基础为牛顿第二定律，认为在最大加速度对应的时刻出现最大冲击力。……