危巖落石與土體的相互作用研究.pdf

1、在我國(guó)，危巖落石災(zāi)害在陡峭的山區(qū)發(fā)生頻繁，經(jīng)常造成道路交通阻斷甚至交通事故，給公路和鐵路的建設(shè)及運(yùn)營(yíng)造成了重大影響，也給山區(qū)人民帶來(lái)了極大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。落石觸地沖擊作用是在落石危害范圍內(nèi)設(shè)計(jì)棚洞、明洞和被動(dòng)防護(hù)結(jié)構(gòu)的主要依據(jù)。然而當(dāng)前緩沖土層攔截落石的效果并不理想，人員傷亡事件時(shí)有發(fā)生。因此，開(kāi)展落石對(duì)緩沖土層沖擊響應(yīng)的研究，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文分析了落石形成的地質(zhì)條件、誘發(fā)落石災(zāi)害的因素與落石的運(yùn)動(dòng)模式。總結(jié)了

2、以往關(guān)于危巖落石撞擊的研究成果，并且基于簡(jiǎn)化模型，結(jié)合有限元分析軟件ABAQUS，模擬了不同重量與高度的落石對(duì)不同厚度緩沖土層的沖擊情況。通過(guò)計(jì)算出的沖擊力數(shù)據(jù)，找出了相關(guān)因素對(duì)落石沖擊力影響的規(guī)律，研究了落石沖擊力的傳播和土層的緩沖機(jī)理，并提出了更加符合實(shí)際的沖擊力計(jì)算方法。將新算法與現(xiàn)行沖擊力計(jì)算方法進(jìn)行比較，驗(yàn)證了實(shí)用性。
　　此外，模擬了落石的碰撞彈跳運(yùn)動(dòng)，分析了落石碰撞后的下陷及彈跳過(guò)程。并分別以土體黏聚力、土體彈性模量

3、與土體厚度為變量，分析其對(duì)落石陷入土層深度、彈跳高度以及沖擊力的影響，得到其與落石下陷深度、彈跳情況及沖擊力的關(guān)系。分析可知，土體黏聚力增大，則落石陷入土體的深度呈指數(shù)式衰減趨勢(shì)，而反彈高度卻線性增大;土體彈性模量增大，則落石陷入土體的深度隨之線性減小，反彈高度也指數(shù)式衰減;土體厚度對(duì)落石的下陷深度影響不大，而與落石反彈高度呈倒數(shù)式相關(guān)。綜上，落石的反彈高度受土體的黏聚力、彈性模量與厚度的影響較大，而落石下陷深度受土體黏聚力的影響較大。