边坡柔性防护网系统在既有铁路危岩落石中的应用

危岩落石是山区常见的一种不良地质现象,严重威胁着山区铁路建设及行车安全。以既有路堑边坡危石防护为例对其整治措施——边坡柔性防护网系统作了介绍,包括主动防护网和被动防护网两大基本类型。边坡柔性防护网系统整体防护性能强,防护效果好,施工简便、快捷、经济适用,同时,对行车扰乱小,一般不扰动原始地质和植被,是治理既有铁路危岩落石病害的一种经济可行的方法。     

基于柔性防护网的落石防护设计

柔性防护网用于边坡落石防护具有独特的优越性，除了制造、施工、配置之外，防护设计方案的合理与否同样影响其防护效果。以某公路边坡为例，采用三维激光扫描技术对公路边坡进行了地形扫描，结合现场地质调查，运用数值模拟软件对边坡落石运动进行计算分析，获取落石运动轨迹、速度、能量以及弹跳高度，并在此基础上进行了落石防护设计，降低了柔性防护网失效可能性。     

SNS柔性主动防护网在道安高速边坡防护中的应用

结合道安(道真—瓮安)高速公路项目,简述了SNS(Safety Netting System)柔性主动防护网系统在处治风化落石、碎石崩塌等地质灾害中的应用;针对工程具体地质情况,通过对其边坡稳定性的分析,将SNS柔性主动防护网与传统危岩崩塌处理技术相比较,论证了其优势所在,阐述了其防护能级高、防护效果好、安装快捷、工程成本低等优点。     

帘式防护网在公路地质灾害治理中的应用

以109国道地质灾害治理工程为背景,通过帘式防护网在公路边坡治理工程实践应用的分析总结,得出帘式防护网适用于具有溜坍、崩塌、风化剥落、危岩落石等石质地质灾害的边坡防护和加固,为同类工程提供借鉴与参考。     

被动柔性防护网在边坡防护中的工程应用与研究

为了解决被动柔性防护网结构研究和设计依据缺乏的问题,针对我国边坡防护过程中落石灾害的广布偶发与集中群发的特点,比较了被动柔性防护网与传统圬工结构在边坡防护应用中的优缺点,研究了被动柔性防护网的工作原理,指出了施工过程中的控制要点,分析了被动柔性防护网的应用和研究现状,结果表明:被动柔性防护网结构在安全性、经济性、适用性和环保性等方面具有显著优越性,但是,我国相应规范在系统整体性能检验、动力性能及稳定性能等方面需要完善,以实现系统整体构件的优化配置。     

采用挂网喷混及主动柔性防护网治理路堑危岩落石

京沪铁路K1050+000~K1060+100区段内多处路堑边坡基岩裸露,风化较严重,坡面凹凸不平,部分岩块风化剥落,危及铁路行车安全。采用挂网喷混结合主动柔性防护网加固技术,治理京沪铁路堑坡危岩落石病害,消除了重大安全隐患,达到预期效果。     

柔性防护网在青海西久公路红土山高边坡的应用

西久公路红土山段地处青海三江源,地质构造复杂,褶皱和断裂破碎带较为发育,公路沿线滑坡、崩塌、落石等地质灾害频发,严重威胁公路的运营安全,经常造成公路中断。2007年采用柔性防护网边坡防护技术,较好地解决了传统防护措施难以整治边坡浅层破坏的难题,整片长度为540 m,平均高度33 m,最大高度77 m,总挂网面积18 000 m2。柔性防护网在边坡应用一年多后,格栅后的岩土体上已长出青草,滑塌、掉块等灾害得到了有效控制。     

高陡边坡落石防护引导防护系统的设计及应用

引导防护系统因其施工简便、对环境影响小、安全系数高、维修方便等核心优势，已在高陡边坡防护市场中得到广泛应用。引导式柔性缓冲系统结合传统柔性防护系统的优势，能通过拦截、压制及引导的工作机理有效控制落石运动轨迹并耗散动能，极具应用前景。以某高陡边坡落石防护工程为依托，提出了引导式柔性缓冲系统的工程设计方法及流程，并开展了相应计算分析，进一步推广该类柔性防护系统的工程应用。     

FNA柔性主动防护网整治山体崩塌落石病害

介绍ＦＮＡ柔性主动防护网整治山体崩塌落石的布置形式，作用机理，措施工艺和有关事项，以及对柔性防护的初步认识。     

窗帘式柔性防护网的设计与应用

落石病害对铁路行车安全构成威胁。以丰沙铁路K49段珠窝东站南端的山体落石治理工程为例，针对山体落石病害常见的崩塌、滚坠落等形式，详细地分析了窗帘式柔性防护网治理落石病害的设计原理；运用RockFall软件，对落石轨迹、冲击能量、弹跳高度进行验算，论证了结构的安全性。采用窗帘式柔性防护网，对山体落石病害进行整治，取得了良好效果，确保了线路的安全营运。     

高边坡倾倒式危岩体落石分析及防护设计

现有的路堑高边坡由于当时开挖作业,必然改变了坡体的应力状态以及应力路径;由于卸荷的作用,坡体内部的节理裂隙张开,在开挖边坡面附近的坡体一定范围内形成了松弛区。松弛区内部分危岩体脱离母岩,形成落石。针对广州地铁南沙平高边坡施工过程中引发的落石进行计算分析,对比考虑坡体植被阻尼作用条件下与未考虑坡体植被阻尼作用落石运动状态、停留位置、运动时间和速度特征以及与坡面碰撞等,并采用柔性支护方式拦截落石。结果表明:植被对落石阻尼作用明显;柔性防护措施有很好的工程效果。     

道路边坡危岩落石运动路径研究

为了研究公路边坡落石灾害的危害程度和危害风险,利用数值分析手法计算了危岩落石在沿坡面的完整运动路径。根据边坡坡度、落石和山坡面的减衰系数、落石速度等,提出一种减衰反弹接触法(DROM)的落石运动路径分析手法,以探究落石的运动特征、方向和角速度。考虑落石为多边体的非质点刚体,利用刚性的回转运动建立非质点的运动方程式。在二维落石运动路径的实例数值分析中,明确了落石水平垂直方向的运动路径、角速度和跳跃高度,为防灾减灾的工程措施提供必要的计算数据。     

丰沙铁路K49段边坡柔性防护选型与布置

针对丰沙铁路K49+160~+890段边坡特征,进行边坡防护方案的比选;根据现场的地形特征,划分不同防护区域开展落石分析,得到了落石的最大速度、弹跳高度、冲击能量等主要参数和落石运动的轨迹。根据分析结果,对不同的防护区域,进行柔性防护的选型及布置,既保证了防护效果,也节约了防护造价,且对铁路的安全运行影响很小。     

山区公路高陡边坡引导式柔性缓冲系统的设计方法

为了进一步推广引导式柔性缓冲系统的工程应用，验证其防护性能和可靠性，依托渝黔线高速公路区间内某山区桥梁的高陡边坡落石防护工程，开展了工程设计计算，并对引导式柔性缓冲系统的防护性能进行分析。首先利用无人机航测建立防护区域的三维模型，明确了桥梁结构与边坡的空间位置关系和防护需求；基于危岩体实际特征对5个边坡纵断面开展了落石运动轨迹分析，根据弹跳高度和冲击动能包络值确定防护高度和防护能级指标；初步设计了引导式柔性缓冲系统的部件规格参数，建立了系统的有限元模型，并通过与关键部件试验数据对比验证了数值模型的有效性；基于离散元-有限元耦合算法，分别验算了相同初始动能的单体落石和多体落石2种工况下引导式柔性缓冲系统的内力，对比分析了有无防护时落石灾害对桥梁结构的侵害情况，从而验证了防护效果。计算结果表明：满足设计要求的引导式柔性缓冲系统能够有效抑制落石弹跳高度，从而避免落石侵限和撞击桥梁结构；引导式柔性缓冲系统关键部件内力响应均未超过设计限值，但不同工况下相同部件的内力峰值差异较大，因此，应采用各工况内力包络值进行设计，且关键构件的承载力安全储备系数不应小于1.2；防护全过程的耗能机制主要由系统塑性变形、系统阻尼以及落石与边坡和系统的摩擦碰撞3部分构成，其中塑性变形和摩擦碰撞耗能占主导地位，可分别按40%和60%的比例进行设计；拦截区段和引导区段的设计耗能比例系数可分别按0.7和0.3考虑，各区段中的主要耗能部件均为耗能器和环形网片。在此基础上，提出了基于能量匹配原理的引导式柔性缓冲系统的工程设计方法及流程，并建议了针对不同性能目标的多水准设计策略，以期发挥系统更大的防护潜能。     

影响落石距离相关因素分析及预测研究

通过室内模型试验,研究了不同落石形状、质量、边坡覆盖层厚度对落石水平距离的影响程度。结果表明:形状对落石距离影响最大,质量无明显影响,边坡覆盖层在减少落石距离的同时也增加了变动区间。用偏移比公式对落石距离进行处理得到建议偏移比取值为0.3。将边坡平均坡度、边坡高度、坡面条件、落石质量、落石形状作为输入因子,运用BP神经网络模型进行预测,预测结果表明,该模型能很好地预测落石距离。     

帘式网在门头沟灵山路边坡落石防护工程中的应用

公路的边坡落石常给运输安全造成危害,对存在落石隐患的边坡进行有效防护能为公路的安全运营提供保障。传统的刚性边坡稳固阻挡技术存在工程量大、施工难、费用高等不足。以北京门头沟灵山路K7+530~+600段边坡落石防护工程为研究对象,经过前期勘察、方案论证、方案设计、工程应用等,成功将覆盖式帘式网应用于该路段边坡落石的防护。实践表明:在工程完工后的三个月时间里,成功拦截了质量为200,3 200,15 000 kg的落石,防护效果明显,确保了公路运输安全。     

高陡边坡崩塌危岩体运动轨迹及冲击能量分析

以某公路经过花岗岩开采区危岩边坡为研究对象,分析危岩段的边坡特征,对危岩体特征进行了分类,运用RocFall软件模拟滚石崩落轨迹,综合预测了滚石冲击能量。研究表明:C片区滚石风险最高,部分危岩对公路冲击能量可以达到20 070 kJ,冲击速度高达47.38 m/s;建议加强该路段的被动防护网设计。     

基于概率统计理论的滚石运动轨迹数值模拟

滚石作为边坡特别是高陡边坡的一种浅表部破坏方式,是严重的地质灾害之一。因其具有突发性高、随机性强,发生频繁和破坏形式复杂等特点,一直是边坡工程勘察治理中的重点和难点。结合四川省南江县杨树村危岩处治工程,运用滚石分析软件对滚石运动轨迹进行数值模拟,分析了危岩段潜在滚石的运行轨迹——最远运移距离和最大弹跳高度以及不同位置的冲击动能和运行速度,探讨了数值模拟在滚石处治设计中的应用。模拟计算结果为“滚石的运动路径已覆盖公路及附近的房屋,严重影响公路的正常运行和居民安全”。设置拦石墙和种植乔木进行滚石防护后,保障了     

地震诱发崩塌滚石的运动特性及防护研究

地震是造成崩塌滚石灾害的诱因之一。以青川某崩塌滚石灾害为例，运用DDA方法，对地震诱发斜坡危岩破坏，发生崩塌滚石的运动过程进行了模拟及研究。结果表明:地震诱发的危岩体因地形及高程产生放大效应时，破坏加剧，运动能力增强；崩塌滚石运动主要以滑动、滚动、跳跃为主；坡面摩擦增大时，能够显著限制滚石的运动能力；DDA方法能够模拟崩塌滚石的运动路径，可以为防护结构的设置位置提供依据。