复杂地形下的危岩落石被动防护网三维防护效果评估研究

为评估复杂地形下被动防护网的落石防护效果,利用无人机摄影测量方法,获取复杂地形的坡表形态并生成数字模型。基于RocPro3D模拟不同条件下的落石运动轨迹并评估防护网性能,对比二维与三维落石模拟结果中防护网性能的差异。计算结果表明:被动防护网缺陷的主要表现形式为防护高度不足、防护范围不足以及其他防护网缺陷引起的自身防护能力未完全发挥;被动防护系统最优防护效果表现为按照防护网布设位置,自上而下,防护网拦截率及作用在防护网上的冲击能量逐级降低;针对复杂地形下的被动防护体系评估,三维分析比二维分析的结果更加全面,更具参考价值。研究成果为被动防护网评估提供更多思路。

基于摄影测量的落石路径获取及被动防护网服役性能评估

在边坡工程领域,特别是在具有高陡危岩体的边坡工程中,落石防护已成为该领域的主要研究课题之一,被动柔性防护网因其优越的性能被广泛应用。以渝怀线K158白马一号隧道进口仰坡为研究对象,评估该地区危岩失稳条件下,当前布设的被动防护体系的服役性能。利用摄影测量的方法快速构建出精确的边坡起伏形态及数值模型,基于概率统计、能量损失、碰撞回弹等理论,利用Rocfall模拟落石运动过程。最终根据各级防护网的防护效果,评估当前被动防护体系的服役性能。结果显示,(1)无防护网情况下,1#落石区的落石有13.3%的可能会对铁路桥面造成破坏;(2)当前被动防护体系对于质量小于3 000 kg的1#落石区落石防护效果良好;(3)当前被动防护体系中五级防护网未起到拦截或防护落石作用;(4)当前被动防护体系中,四级防护网主要起消能作用,二级与三级防护网主要起拦截作用。研究成果可以为其他落石防护案例的设计和防护性能分析提供参考。