川藏公路安久拉山口高陡边坡滚石灾害特征与防护结构研究

发布时间：2023-06-05 01:51

　　川藏地区由于其特殊的地形地貌与气候条件,是滚石灾害的高发区。通过对川藏公路南线318国道的沿线考察,发现川藏公路滚石灾害不仅分布范围广,而且许多防滚石措施已严重损坏,道路安全受到严重威胁。为确保川藏公路沿线滚石防护措施的可靠性与道路安全,文章以川藏公路八宿至然乌这一滚石灾害重点路段为背景,主要借助数值模拟的方法,对滚石冲击川藏公路常见坡面后的运动规律和滚石冲击门式棚洞的动力响应进行研究,总结了川藏公路各材质坡面滚石防护措施的布置方法,并对门式防滚石棚洞进行了优化。主要研究成果如下:(1)川藏公路常见的坡面主要有:光滑基岩、碎石坡、硬土坡、软土或植被覆盖边坡,通过Rockfall软件建立边坡模型,分别对滚石撞击四种坡面后的运动过程进行了200次模拟,滚石撞击光滑基岩、碎石坡、硬土、软土或植被覆盖土层后坡脚弹跳高度大于5m的比例分别为56%、22%、12.5%、2%,动能超过40KJ的比例分别为64.5%、35.5%、25.5%、4%,边坡越坚硬,滚石撞击后的水平运移距离越远。由此可以看出滚石光滑基岩坡面的危险性远大于其它坡面,软土或植被覆盖边坡较为安全。(2)由于滚石撞击光滑基岩后的危险...

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景与研究意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 滚石运动研究
        1.2.2 滚石防护措施研究
    1.3 本文研究内容与技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
第2章 川藏公路滚石灾害与防护措施
    2.1 川藏公路八宿—林芝段地质背景
        2.1.1 地形地貌
        2.1.2 地层岩性
        2.1.3 气候特征
        2.1.4 新构造运动与地震
    2.2 川藏公路滚石灾害
        2.2.1 川藏公路各种灾害现状
        2.2.2 滚石灾害的特点
        2.2.3 川藏公路滚石灾害多发的原因
    2.3 川藏公路的滚石防护结构
        2.3.1 主动防护技术
        2.3.2 被动防护技术
        2.3.3 川藏公路滚石防护失效的现象
    2.4 本章小结
第3章 高陡边坡滚石撞击不同材质坡面的运动规律
    3.1 引言
    3.2 滚石不同运动方式的计算
        3.2.1 滚石滑动的计算
        3.2.2 滚石飞落的计算
        3.2.3 滚石碰撞的计算
        3.2.4 滚石的滚动计算
    3.3 Rockfall软件介绍
    3.4 高陡边坡滚石撞击不同坡面的数值模拟
        3.4.1 不同材质坡面对滚石运动参数的影响
        3.4.2 各坡面在不同质量滚石冲击下的敏感性分析
        3.4.3 各坡面在不同角速度滚石冲击下的敏感性分析
    3.5 本章小结
第4章 滚石冲击门式棚洞动力响应研究与改进
    4.1 引言
    4.2 安久拉山棚洞工程背景
        4.2.1 工程概况
        4.2.2 边坡概况与滚石成因分析
    4.3 门式棚洞有限元数值建模
        4.3.1 LS-DYNA软件简介
        4.3.2 有限元模型
        4.3.3 材料本构模型及参数设置
        4.3.4 模拟计算中的设置
    4.4 不同因素对门式棚洞受冲击的动力响应影响
        4.4.1 滚石下落高度对门式棚洞各部位动力响应影响
        4.4.2 滚石冲击位置对门式棚洞动力响应影响
    4.5 安久拉山口门式棚洞损坏原因分析
        4.5.1 滚石冲击安久拉山门式棚洞动力响应
        4.5.2 滚石运动路径分析
    4.6 门式棚洞结构改造与性能对比
        4.6.1 棚洞结构改造
        4.6.2 棚洞抗冲击性能对比
        4.6.3 改进后棚洞滚石运动路径分析
        4.6.4 最优橡胶坡度的选择
        4.6.5 棚洞改进前后受力性能综合对比
    4.7 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间论文发表及科研情况



本文编号：3831447