张吉怀铁路土峪隧道危岩落石特征及防护措施研究

山区铁路隧道进出口常面临危岩落石的威胁,依托张吉怀铁路开展高陡边坡危岩落石勘察及防护措施研究。土峪隧道进出口山体陡峭,竖向节理发育,岩体破碎,分布大量危岩落石,对铁路施工及运营构成巨大威胁。通过遥感解译、三维激光扫描、现场调查等“空-天-地”综合勘察手段,查清了土峪隧道进出口的危岩落石分布范围和特征;采用落石模拟软件Rockfall对洞口落石的运动轨迹进行模拟,分析落石的影响范围、冲击速度、弹跳高度和冲击能量,结合土峪隧道进出口地形、地质条件,提出“清除锚固+棚洞/明洞+主被动网”的综合防护措施;最后,总结形成了山区铁路隧道口硬质岩陡峭边坡危岩落石的勘察方法和加固防护设计原则。     

铁路防治危岩落石桥梁-棚洞一体化结构设计研究

危岩落石灾害是世界范围内高山峡谷地区一种常见的地质灾害类型,具有分布范围广、破坏力强、发生突然等特点,对其危害范围内的构筑物和人类活动构成了严重威胁。当受种种条件限制,考虑空间、地形和投资等因素,桥梁-棚洞一体化结构在提高山区铁路危岩落石防治技术综合水平、保障铁路运营安全方面优势明显。基于RocFall等软件,探讨了危岩落石的冲击计算参数、冲击能量、影响范围、桥梁-棚洞一体化结构的防护能级与防护范围等,提出适用于高速铁路常用跨度32 m简支箱梁的钢筋混凝土刚架式桥梁-棚洞一体化结构设计方案。结果表明：钢筋混凝土刚架式桥梁-棚洞一体化结构在500 kJ的防护能级及以下是可行的;主力(单线活载)+落石冲击荷载为最不利荷载组合,也是结构设计的荷载控制组合,此时结构响应和各项指标满足规范要求。     

落石冲击力计算方法的试验研究

为了探索明洞落石冲击后产生的附加荷载对结构物的影响，针对我国的工程实际，以若干单一化条件为基础，采用小比尺的模拟棚式明洞，通过重锤自由下落到土槽的实验方法，找出落石对具有不同厚度填土缓冲层的明洞产生冲击力的变化规律，提出了计算落石冲击力的实验式，为工程设计提供基本依据。     

通信协议在铁路防灾监控系统中的应用研究

介绍了铁路防灾监控系统的架构,并对系统中的通信协议进行了详细介绍,重点分析了现有铁路防灾体系中通信协议的优缺点,结合铁路防灾监控系统中落石监测报警的需求,研究开发了一套高效可靠的通信协议。介绍了通信协议的格式、连接模式、硬件程序架构等,并展示分析了通信协议的测试结果。     

崩塌落石SN S柔性防护系统的设计选型与布置

简要介绍了SNS柔性防护系统的类型、特征，结合几年来的工程实践经验，说明该系统标准化的配置方式决定了其设计一般仅限于选型和现场布置方式的设计．从现场地形地貌、崩塌落石特征、施工安装、风险水平和经济比较等方面，讨论SNS柔性防护系统设计选型和布置方式的一般原则。     

落石运动过程偏移与随机特性的试验研究

通过112块不同形状、不同质量的落石现场滚落试验,发现落石形状、质量和运动模式对落石偏移比有显著影响.落石越接近球形、质量越大、运动模式越单一,其偏移比越小,反之则会出现较大的偏移比和横向威胁范围;试验中绝大部分落石的偏移比大于0.1,但均在0.3以内.鉴于此,建议在实际落石防护工程设计中落石偏移比取0.3,以控制落石横向威胁范围;或依据落石灾害危险性评价结果和可接受风险水平确定落石偏移比的取值.通过9块试验条件近似的落石试验表明,落石运动过程充满随机性,在落石运动路径计算方法中应考虑落石运动过程随机特性的影响,这对于落石灾害威胁区域的划定和被动防治系统的布置非常重要.     

落石冲击力计算方法

针对现有落石冲击力算法计算所得结果严重偏小的问题,提出应考虑落石冲击过程中落石重量和反弹效应对落石冲击力的影响,并基于冲量定理和在日本道路公团算法以及有关试验数据的基础上研究新的落石冲击力计算方法。通过法向恢复系数引入落石反弹效应计算项,通过定义落石冲击力放大系数建立落石最大冲击力和平均冲击力之间的联系,从而导出适用于不同冲击速度、不同缓冲土层厚度和不同冲击角度的落石最大冲击力算法,并给出对应于工程中常见落石尺寸和冲击速度的冲击力放大系数取值曲线。通过实例验证了利用该算法和冲击力放大系数取值曲线可解决工程中有关落石冲击力的计算问题。     

江津四面山风景旅游区红岩山危岩初步研究

对江津四面山红岩山危岩进行稳定性验算,计算结果表明红岩山危岩存在进一步发生崩塌的可能性.危岩治理十分必要.对此,提出了该地区危岩灾害防治措施,建议综合采用主被动联合方法进行危岩防治工作.用运动学方法进行落石冲击力检算、腾越计算及弹跳计算,以此结果再结合观测落石的运动轨迹和弹跳高度,以确定拦截防治工程结构物的设计尺寸和材料强度参数.     

柔性网防护系统在我省高速公路的应用

结合SNS柔性网防护系统在金丽温高速公路太平港3号隧道洞口边坡防护中的应用，阐述了该防护网系统在落石防治上的优点和适用性。     

山区铁路危岩落石运动特征及防治研究

以燕山中山区某高陡边坡危岩落石地段铁路路基为依托,根据危岩落石发育特征及现场调查资料,运用ROCKFALL软件建立高陡边坡落石运动分析模型,系统研究落石运动特征;揭示落石弹跳和冲击特性;预测落石运动轨迹和落点分布规律,统计分析出陡坡上约7.5 %的危岩体失稳后将侵入路基,在此基础上提出了在陡崖顶部设置1道张口式帘式网的防治设计方案。