下穿隧道邊坡危巖崩塌滾石運(yùn)動(dòng)機(jī)理及安全防護(hù).pdf

1、鐵路與公路隧道在西南山區(qū)的交通建設(shè)中極為常見，是交通建設(shè)的關(guān)鍵，由于山區(qū)地形條件的制約，隧道連續(xù)穿山施工現(xiàn)象較為普遍，導(dǎo)致道進(jìn)出洞口地段常為地形險(xiǎn)峻、巖體破碎、危巖出露的高陡邊坡地段，修建明洞結(jié)構(gòu)是保證交通安全的必要手段。受到巖石風(fēng)化、地震、強(qiáng)降雨等自然因素的影響，坡頂?shù)奈r一旦垮塌，將對(duì)隧道明洞段造成直接沖擊，嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致明洞結(jié)構(gòu)斷裂、垮塌，對(duì)公路及鐵路交通運(yùn)輸安全造成巨大威脅。因此，充分分析邊坡滾石的運(yùn)動(dòng)模式、運(yùn)動(dòng)機(jī)理與規(guī)律，了解滾

2、石對(duì)明洞結(jié)構(gòu)的沖擊特性，可為明洞段滾石的防護(hù)提供有力理論借鑒，具有重要研究意義。
　　本文以西南山區(qū)鐵路隧道為依托，通過理論分析、模型試驗(yàn)與數(shù)值計(jì)算等方法，研究滾石運(yùn)動(dòng)模式、運(yùn)動(dòng)機(jī)理及其對(duì)下方明洞結(jié)構(gòu)的沖擊影響，并結(jié)合工程實(shí)際進(jìn)行滾石運(yùn)動(dòng)軌跡的模擬，為滾石防護(hù)設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。
　　首先，將滾石沖擊洞口模式進(jìn)行劃分，分析不同運(yùn)動(dòng)模式的成因，并進(jìn)行沖擊能量與破壞性對(duì)比，便于根據(jù)不同滾石沖擊模式進(jìn)行針對(duì)性的工程防護(hù)。
　　

3、其次，研制下穿隧道邊坡危巖崩塌運(yùn)動(dòng)機(jī)理模型試驗(yàn)系統(tǒng)。根據(jù)不同滾石沖擊運(yùn)動(dòng)模式建立力學(xué)模型并進(jìn)行理論分析，掌握滾石運(yùn)動(dòng)規(guī)律;進(jìn)行豎直墜落型、滑移滾動(dòng)型與碰撞彈跳型沖擊運(yùn)動(dòng)模型試驗(yàn)，分析明洞結(jié)構(gòu)沖擊速度恢復(fù)系數(shù)變化規(guī)律，研究質(zhì)量與形狀的變化對(duì)滾石滑移滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)特性的影響，并得出不同沖擊模式對(duì)明洞結(jié)構(gòu)的沖擊破壞影響規(guī)律。
　　再次，將試驗(yàn)結(jié)果與工程實(shí)際結(jié)合，建立基于可拓法的滾石沖擊明洞風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型，并對(duì)現(xiàn)場六組危巖的沖擊風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)定，為滾