落石冲击作用下公路破坏机理研究

现有的落石冲击计算公式主要适用于一种均质材料的路面,而公路是由路面和路基组成的二元体结构,基于此,考虑路面在受到落石冲击力后的变形特性,将落石冲击下路面的变形分为压缩变形和刺入变形两种模式。基于能量守恒原理和太沙基地基承载力理论,分别得到两种变形模式下的落石冲击力和由此引起的公路变形量计算公式;并据此导出判断公路安全状态的标准,且以工程实例说明了理论的可靠性。可为落石灾害区公路的设计和施工提供理论依据。     

成昆铁路新江车站新建悬臂棚洞设计

棚洞是整治山区铁路大规模危岩落石灾害的常见措施,其结构形式往往受各种因素的影响而各有特点.该文以成昆线“8.30”地震灾害复旧工程控制性工程-成昆铁路新江站新建悬臂棚洞工程为例,在方案比选中从技术、经济及施工便利性等综合因素考虑,设计出国内少见的具有高立柱、大悬臂特点的棚洞方案,不仅有效的治理了落石灾害,节省了投资,也较好的处理了工程建设与既有铁路运营的相互影响,为既有铁路上修建复杂棚洞工程积累了宝贵的经验.     

强风化灰岩块体落石几何特征的地质学意义

针对强风化片状灰岩块体,采用统计学方法得出强风化片状灰岩块石主要形状为块状、板状和长条状。块状灰岩的几何尺寸频率图具有相对集中性和阶段集中性;不同区域块石总体的长度、宽度和高度频率值具有不同的离散特性;不同区域的块石表现出长度、宽度、高度上的相似性和一致性,并具有一比例系数1.22。块状块石、板状块石和长条状块石长度比较发现,块状块石长度板状块石长度长条状块石长度;块状块石长度尺寸分布较为均匀,基本无间断值,而板状和长条状有明显的间断尺寸。不同区域的不同形状块石频率具有相似的规律,块状块石频率值最高,长条状块石频率值其次,板状块石频率值最低;不同区域不同形状块石在数量上具有一定的相似性,存在一比例系数1.92。强风化岩体块石几何统计特征具有岩体分级中节理参数选取的参考、落石灾害的群发性预测及危险性评价以及落石防治工程参数设计的依据3个地质学意义。     

高铁建设管理中危岩落石治理管控博弈分析

我国高铁项目建设中的危岩落石治理管控问题越来越受到参建各方的重视。从建设方的角度对高铁项目建设中危岩 落石治理管控的主要任务进行了阐述,分析了高铁建设管理各阶段参建各方的行为对危岩落石治理管控的影响,建立并求解 了建设方、设计方与咨询方的三方博弈模型,得出不同参数关系下的纳什均衡解,说明在项目建设前期至施工图设计阶段, 建设方制定办法,加大惩罚力度,加强对关键性工程的检查,提高监督成效,会减少设计方、咨询方不履职尽责的概率,有 利于危岩落石问题的根本解决。通过分析,对建设方采取适宜的策略督促各参建单位在危岩落石治理方面尽职尽责提出了具 有管理学意义的建议。     

三开间单跨柔性棚洞在落石冲击作用下的试验研究

为克服钢筋混凝土结构式棚洞施工难度大,费用高等不足,满足快速抢修抢建要求,提出一种由型钢拱架和金属网组成的柔性棚洞。由于三开间单跨柔性棚洞的传载耗能特点与单开间单跨柔性棚洞存在区别,为此在现有单开间单跨柔性棚洞研究的基础上,提出三开间单跨柔性棚洞的设计方案,制作1∶1试验模型,并进行了25kJ、50kJ、100kJ和250kJ的落石冲击试验。宏观试验现象表明：①当落石能量在100kJ范围内时,柔性棚洞能够成功的对其进行拦截,而不需要对结构进行维护;②当落石能量在250kJ时,柔性棚洞在成功对其进行拦截的情况下,仅需要经过简单的维护即可继续投入使用;③柔性棚洞内的净空满足安全要求。此外,采用应变片、荷载传感器和高速摄像机等对落石冲击过程和柔性棚洞中钢拱架的动力反应进行了测试,综合试验测试数据,对柔性棚洞的变形特点、传载耗能机理和破坏特点进行了分析,指出了柔性棚洞中易发生破坏的薄弱部位,提出了下一步柔性棚洞的改进措施。     

SNS柔性防护系统在危岩落石防护中的应用

随着SN S柔性防护系统的出现、发展,这种新技术已在一些危岩落石病害工点中得到成功应用,介绍SN S柔性防护系统在京广铁路D IIK 1673工点危岩落石防护中的应用情况,以期对类似工程有借鉴意义.     

活塞杆点支式柔性缓冲系统冲击力学行为

针对公路、铁路沿线棚洞结构的落石防护问题,提出了活塞杆点支式柔性缓冲系统,该系统支撑于棚洞结构顶部,由缓冲器、环形网、支撑绳、活塞杆组成,对棚洞结构起缓冲防护作用。为研究缓冲系统冲击力学行为,设计了子结构模型,开展了25kJ能量冲击试验,结合动力非线性分析,研究了子结构模型的冲击变形、传力途径、内力响应以及缓冲消能特性。研究表明：活塞杆点支式柔性缓冲系统可有效实现落石防护,系统具有松弛变位、顶紧压缩、回弹释放三阶段变形特征,可实现缓冲、自复位及落石的可引导弹出;与普通钢压杆支撑模型相比,子结构模型的冲击力作用持时延缓67%,冲击力峰值降幅达30%;在相同冲击能量下,与砂土缓冲垫层和EPS缓冲垫层的冲击力相比,子结构模型冲击力峰值降幅分别达到69%和61%。最后,通过弹簧刚度参数分析,拟合得到子结构模型的性能曲线及其P-s相关方程。     

万州天生城危岩体成因分析及稳定性评价

根据勘探钻孔资料,对万州天生城一带危岩体的特征及成因进行了详细的分析,结果表明：天生城危岩体的形成主要受裂隙,软弱层以及卸荷带的控制,强发育区主要分布在第一级陡崖南段,长450m,选取南侧陡崖段典型危岩体进行了稳定性计算,计算结果表明危岩体在暴雨作用下稳定性明显降低,南段危岩的治理是整个天生城危岩带治理的重中之重。     

崩塌落石对不同埋深输气管道的冲击影响

管道埋深是管道设计时需考虑的重要因素之一,不同地域有不同的要求,在崩塌落石地区,由于落石对管道的冲击作用,管道容易发生破坏。文章利用ANSYS／LS—DYNA有限元软件,通过对参数的合理设置,选取适当的材料模型,对埋地输气管道不同埋深时落石对它的动力响应进行了三维数值模拟,得出管道在不同埋深下的响应规律,其计算结果为地质灾害多发地段埋地输气管道的设计施工提供了参考依据。     

落石冲击对山区桥梁墩柱破坏的影响

为了研究落石冲击作用对山区桥梁墩柱破坏的影响规律,采用Holmquist—Johnson—Cook损伤本构模型构建了数值模型,并展开非线性显式动力分析,基于能量守恒原理检验了计算结果的数值稳定性。考虑了落石冲击高度、冲击速度、水平冲击角度和落石直径等影响因素,从体积损伤率和墩柱位移两个角度研究了各种因素对墩柱冲击破坏的影响。数值模拟结果和试验测试的加速度历程、破坏特征进行了对比,证明了数值模拟的合理性。研究结果表明,HJC本构模型能较好模拟钢筋混凝土墩柱在落石冲击作用下的破坏发展,在高能量冲击作用下,石块直径和冲击速度对墩柱破坏影响相对较大。