浅析危岩边坡落石灾害及SNS主动防护

介绍了危岩边坡落石的形成条件,阐述了落石规模、几何以及落石轨迹和频率,并提出了SNS主动防护系统,同时对该系统作了简单论述,指出SNS主动防护系统具有良好的经济和社会效益,必将得到广泛应用。     

危岩落石运动路径研究

危岩崩塌是三峡库区主要的地质灾害类型之一,本文将危岩的运动过程明确的分为初始运动过程,碰撞过程,滑动过程和滚动过程四个阶段,获取各个阶段运动轨迹方程,运用工程实例验证它的适用性。     

汶马高速桑坪隧道进口危岩落石防治措施研究

危岩落石是汶马高速公路主要地质灾害之一,勘察难度大,防治困难,给建设施工和营运造成了较大的安全隐患。论文以汶马高速桑坪隧道进口危岩为例,对危岩的特征、危害程度等进行分析,并对其防治措施进行研究,对常规的明洞结构进行了改善,在此基础上提出一种复杂山区桥隧连接结构,使其适用于复杂艰险山区桥隧相接段危岩落石防治,并对这种组合结构的稳定性进行了数值模拟计算,可为类似工程提供有益的参考。     

无锡阳山落石冲击力计算及灾害治理设计研究

以无锡市阳山北侧废弃采石宕口崩塌地质灾害治理工程为例,对常见落石冲击力计算方法,即路基手册法、隧道手册法和杨其新法,进行比选,并结合计算结果进行防护工程设计。通过对3种方法的比较分析,发现路基手册法中参数容易确定,计算结果相对可靠;隧道手册法中缓冲土层设计厚度不可直接用于计算,当缓冲土层厚度大于0.3 m时,计算所得冲击历时过长,与实际情况不符;杨其新法计算结果与路基手册法接近,结算结果稍微偏小。考虑到工程的安全性和可靠性,推荐路基规范法进行冲击力计算,采用缓冲土层加拦石墙的组合形式进行崩塌落石地质灾害治理。     

爆炸落石抛掷速度影响因素的数值分析

运用有限元软件LS-DYNA模拟弹体在岩石边坡内爆炸的过程,对不同岩石性质、不同弹体装药量和不同侵彻深度下爆炸落石速度进行了计算分析。计算结果表明:不同地质岩质的爆炸落石抛掷速度不同,岩石密度越大,则落石抛掷速度越小;随着弹体装药量增加,处于爆破中区的落石抛掷速度增加不明显,爆破近区和爆破远区的落石速度增加比较快;随着弹体侵彻深度增加,爆炸落石的抛掷速度逐渐减小。同时,由于破坏区各点在能量的吸收和转化上并不一致,在破坏区内,爆炸落石的抛掷速度并不与到爆心的距离成正比。     

落石冲击破碎特征的加载率相关性研究

落石在与地面碰撞的过程中易发生破碎,形成较多能量大、形状各异的岩石块体,从而增加了落石的危害性。长期以来,由于对落石破碎后的运动轨迹、能量演化、块体尺寸分布等的量化存在较大的困难,落石的破碎解体还没有被考虑到落石的运动学分析中。因此,研究落石的冲击破碎机理,判断落石是否破碎和预测破碎块体的大小将促进落石运动分析的进一步发展。本研究运用离散单元方法建立落石与地面的数值模型。落石由紧密粘接的球形颗粒组成,刚性地面由一层固定颗粒代替。研究落石在不同的速度撞击下的破碎特征,分析落石破碎特征与冲击加载率的关系。研究结果表明：落石在撞击地面后,内部瞬间产生大量的裂纹,这些裂纹相互贯通,便将落石破裂成为不同大小的块体。随着冲击加载率的增大,落石内部产生的裂纹急剧增加,致使落石破碎的块体数目增多,块体尺寸减小。落石的破碎程度与加载率呈线性正相关关系,破碎块体数量和最大块体尺寸与加载率呈幂函数关系,且破碎块体的尺寸分布特征符合三参数极值分布。     

不同影响因子对落石运动距离影响的试验研究

通过振动台试验研究了在不同地震波峰值加速度、正弦波频率及坡形下不同形状与尺寸落石的运动距离,明确了地震作用下边坡落石对坡脚建（构）筑物的影响。研究表明：随着地震波峰值加速度增加,落石运动距离呈现增大趋势,且球形落石运动距离最大,圆柱体形和方形次之,长方体形最小。随着边坡坡角的增加,不同形状落石运动距离先增大后减小,当边坡角度为50°时达到最大值;随着边坡坡高增加,不同形状落石运动距离不断增大。随着地震波频率增大,落石运动距离先减小后增大,且不同形状落石对其最大运动距离的影响从大到小依次为：球形、圆柱体形、方形、长方体形,通过概率统计得出落石在距离坡脚1.6H区间内分布最多,为坡脚建（构）筑物的防护设计提供参考。     

基于无线自组网测振仪的被动网落石监测系统

山区铁路沿线崩塌落石灾害频发,及时、准确地发现崩塌落石事件并发出报警信息,对铁路运营安全具有重要的意义。通常在一些危岩落石高发地段会设置被动防护网拦截滚石,然而该方式并不能完全防止落石上道。为确保“落石不上道,上道不撞车”,迫切需要研发一套无人值守、全天候实时准确监测铁路沿线被动网落石监测系统。本文研发一种基于三轴MEMS无线自组网测振仪的被动网落石监测系统,通过前端感知振动并对振动信号进行边缘计算处理得到最大加速度值,并调用摄像头对发生振动的被动网预置点进行拍照,将最大加速度值和摄像头拍摄到的照片上传至服务器;最后由服务器及时推送报警信息,实现了铁路沿线被动网落石的自动化监测功能。工程实际应用表明,该系统能满足铁路边坡崩塌落石自动化监测的需求,该研究成果可应用于铁路、公路危岩落石自动化监测领域。     

边坡柔性防护网系统落石冲击钢结构试验平台稳定性验证

钢结构落石冲击实验平台在承受上方落石冲击时,表现稳定、安装牢固且不易倾翻。该平台能有效避免试验过程中结构体拉裂现象,适用于柔性防护网抵抗较大冲击力的场景。此外,平台质量易于控制、建设周期短、环保安全、便于维护且使用寿命长。通过有限元模拟,本文比较了钢结构试验平台与混凝土挡墙试验平台在5000 kJ和2000 kJ能级冲击试验时的受力情况及最大弹性变形量。结果显示,采用钢结构为主体的柔性防护网落石冲击试验平台系统具有优良的力学性能和强大的稳定性,不会影响缓冲距离、吸能特性和抗冲击性能,为一种理想的新型试验平台。     

景区旅游轨道交通隧道设计特点分析

受景点衔接情况、景区地形特点的制约,景区旅游轨道交通隧道工程设计呈现差异化特点。依托某景区旅游轨道交通项目,通过对轨道交通系统制式多指标分析,明确大纵坡隧道轨道制式选型。采用有限元软件对隧道洞口进行落石模拟计算,对落石轨迹、分布范围、冲击能力进行分析,探讨了隧道运输组织方案、洞口防护设计和洞口景观设计的思路。