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。     

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。     

边坡落石灾害评价与风险分析

以公路边坡为例，提出了边坡落石灾害的多因素评价系统和单因素风险分析方法，对边坡落石灾害防治工程的决策具有指导意义。     

柔性防护网在边坡危岩落石防治中的组合应用

目前大多数危岩落石防治工程中只是采用单一柔性防护网进行防护，存在主动网防护区域大、造价高或被动网钢柱高度有限、防护高度不足等弊端。结合某铁路职工培训学校的实训场边坡危岩落石防护工程，将主动网、帘式网、刚性格栅应用于危岩落石治理，并在施工中采用被动网作为临时防护。施工结果表明，多种柔性边坡防护网组合防护，在保证危岩落石防护效果的前提下能降低施工难度，节省防护成本。     

SNS高强度格栅系统在京承铁路边坡病害防护工程中的应用

京承铁路K115+900~K116+000左侧路堑边坡的低能级落石、坡面浅层溜坍病害,将影响行车安全。在分析传统圬工支挡结构和柔性防护系统对边坡防治方案综合评价的基础上,提出了SNS高强度格栅系统及其主要结构布置参数,并据此确定了系统的防护形式和防护能级。格栅设置后,取得了良好的防护效果,确保了铁路的安全运营。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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     

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。     

震后公路边坡崩塌灾害分类研究

在对汶川地震后映秀～卧龙公路边坡崩塌地质灾害详细调查研究的基础上,以发生崩塌的边坡的物质组成、崩塌灾害的发生时间、运动方式、崩塌形成机理和崩塌物源与路基的关系等方面作为分类依据,提出了震后公路边坡崩塌灾害的初步分类。按照崩塌的边坡的物质组成,震后崩塌灾害可分为岩质边坡崩塌、土质边坡崩塌和岩土组合边坡崩塌。根据崩塌灾害发生时间,将震后崩塌灾害分为新生崩塌、复发崩塌和继发崩塌。根据崩塌块体运动方式,震后崩塌灾害可分为弹跳式崩塌、滚落式崩塌和滑动式崩塌。根据形成机理,震后崩塌可分为震裂-滑移式、震裂-倾倒式、震裂-溃屈式和震裂-错断式。根据崩塌物源与路基关系,震后崩塌灾害可以分为近源崩塌、远源崩塌。     

岩湾隧道特大型溶洞处治技术

湖北恩利段高速公路岩湾隧道ZK250+135~+166段有特大型溶洞发育,隧道穿越溶洞中部,周边存在大范围的空腔,采用普通结构隧道无法跨越。为了保证施工安全、运营安全及工程进度,采用洞渣回填、桥跨和拱形防护等处治措施,即:洞渣回填至仰拱顶作为施工通道及拱形防护的基础;桥梁作为行车道部分,上部结构采用2×16 m的连续组合梁桥,下部构造桥墩采取桩基接帽梁、扩大基础桥台;拱形防护(钢筋混凝土套拱+混凝土护拱和沙袋缓冲层)座落在回填的洞渣上,防止可能发生的洞顶坍塌对隧道防护造成结构性破坏。施工和运营初期的实践证明,该溶洞处治技术措施可靠、合理,可以确保隧道施工安全及运营安全。     

昆明地区土质高边坡稳定性分析

结合昆明国道东连接线支线工程的土质边坡设计,通过工程沿线的工程地质调查,对土质边坡稳定坡高与坡角的相关关系进行了回归分析。采用基于传统的简化毕肖普圆弧滑动面法,根据地质勘察资料确定了计算参数,对典型的一级、二级和三级边坡的稳定系数进行了计算。采用FLAC数值模拟技术,根据现场勘察及直剪试验的结果,确定了各土层的计算参数,采用平面应变力学模型,对工程中高路堑边坡实际断面的整个边坡区域进行了数值模拟计算。计算分析结果表明,FLAC数值模拟与简化毕肖普法的计算结果相吻合,对于土质边坡,坡率对边坡稳定性的影响远大于坡高对边坡稳定性的影响。