危巖落石與土體的相互作用研究.pdf

1、在我國，危巖落石災害在陡峭的山區(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及運營造成了重大影響，也給山區(qū)人民帶來了極大的人員傷亡和財產(chǎn)損失。落石觸地沖擊作用是在落石危害范圍內(nèi)設計棚洞、明洞和被動防護結構的主要依據(jù)。然而當前緩沖土層攔截落石的效果并不理想，人員傷亡事件時有發(fā)生。因此，開展落石對緩沖土層沖擊響應的研究，具有重要的現(xiàn)實意義。
　　本文分析了落石形成的地質條件、誘發(fā)落石災害的因素與落石的運動模式?？偨Y了

2、以往關于危巖落石撞擊的研究成果，并且基于簡化模型，結合有限元分析軟件ABAQUS，模擬了不同重量與高度的落石對不同厚度緩沖土層的沖擊情況。通過計算出的沖擊力數(shù)據(jù)，找出了相關因素對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理，并提出了更加符合實際的沖擊力計算方法。將新算法與現(xiàn)行沖擊力計算方法進行比較，驗證了實用性。
　　此外，模擬了落石的碰撞彈跳運動，分析了落石碰撞后的下陷及彈跳過程。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，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。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。