本文關(guān)鍵詞： 危巖落石 運(yùn)動特征 落石室內(nèi)試驗(yàn) BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 落石防治　出處：《西南交通大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：我國西南山區(qū)地形條件和地質(zhì)條件都較為復(fù)雜,地質(zhì)災(zāi)害較為發(fā)育。危巖落石作為西南山區(qū)常見地質(zhì)災(zāi)害的一種,每年給各種線性和帶狀結(jié)構(gòu)工程,特別是作為我國主要交通運(yùn)輸方式和全國旅客周轉(zhuǎn)和貨運(yùn)周轉(zhuǎn)的重要工具的鐵路,帶來的國民經(jīng)濟(jì)和人民生命財(cái)產(chǎn)安全損失頗為嚴(yán)重。據(jù)鐵道部統(tǒng)計(jì),全國鐵路沿線每年平均發(fā)生崩塌落石達(dá)數(shù)千處,危害嚴(yán)重且普遍,是山區(qū)交通工程的重大隱患之一。由于落石本身運(yùn)動的復(fù)雜性、不確定性、突發(fā)性且影響因素繁多,許多問題尤其是工程應(yīng)用中如何對落石進(jìn)行防護(hù)設(shè)計(jì),需要進(jìn)一步研究,分析問題,找出規(guī)律,提出相應(yīng)處治措施。本文以巖質(zhì)邊坡的落石運(yùn)動為研究對象,進(jìn)行了落石室內(nèi)模型試驗(yàn)、落石運(yùn)動軌跡及關(guān)鍵參數(shù)理論分析及落石運(yùn)移距離敏感性分析等研究,并對貴廣線羊甲隧道出口處危巖落石災(zāi)害進(jìn)行分析,得到了以下研究成果：(1)以山區(qū)鐵路最常見的復(fù)合式坡形為原型,進(jìn)行了危巖落石室內(nèi)模型試驗(yàn),主要結(jié)論有：①落石的水平距離以薄片形落石(啟動方式為豎向圓盤滾動)最大,其次是類球形和方形落石,長條形落石最小。②落石質(zhì)量及坡面特征對水平運(yùn)動距離的影響不顯著,但落石質(zhì)量仍與其成一定正相關(guān)。③落石形狀直接影響其橫向偏移能力,長條形、薄片形落石的橫向偏移能力要比類球形、方形落石強(qiáng),但隨機(jī)性較大。④類球形的沖擊力最大,其次是方形,而長條形與薄片形相差不大。落石質(zhì)量與沖擊力系數(shù)成負(fù)相關(guān)關(guān)系,即沖擊力系數(shù)隨著落石質(zhì)量增大而減小。(2)落石試驗(yàn)表明,長條形、薄片形落石的橫向偏移能力要比類球形、方形落石強(qiáng)；此外,99.38%的落石橫向偏移比小于0.25,97.22%的落石橫向偏移比小于0.2,78.70%的落石橫向偏移比小于0.1。由此建議落石的橫向偏移比取值0.3。(3)建立了考慮邊坡坡度、坡高、坡面覆蓋層情況和落石質(zhì)量、形狀五個(gè)因素的落石運(yùn)移距離神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型,在獲得落石發(fā)生區(qū)域的上述五個(gè)指標(biāo)時(shí),即可預(yù)測落石的運(yùn)移距離。基于參數(shù)變化敏感性分析表明：①坡度方面：在41.08�！�46.98。范圍內(nèi),落石的運(yùn)移距離隨著邊坡坡度增加而減小。②坡高方面：落石的運(yùn)移距離與邊坡高度成正比。③坡面覆蓋層方面：坡面覆蓋層強(qiáng)度由1.0增至1.6時(shí),落石的運(yùn)移距離急劇減��；坡面條件由由1.6增至2.6時(shí),落石運(yùn)移距離隨之增大而增大；坡面條件由2.6到3.0時(shí),落石的運(yùn)移距離變化較小,即受其影響很小。④落石質(zhì)量方面：落石的運(yùn)移距離與落石的質(zhì)量成正比。而當(dāng)落石質(zhì)量范圍在[0.22kg,0.30kg]內(nèi)時(shí),落石的運(yùn)移距離隨落石質(zhì)量的增加趨勢不明顯。⑤落石形狀方面：運(yùn)移距離最大的是類球形落石,方形落石次之；長條形落石的運(yùn)移距離最�。槐∑温涫\(yùn)移距離由于受運(yùn)動模式影響較大,試驗(yàn)中沒有呈現(xiàn)規(guī)律性差異。此外,對網(wǎng)絡(luò)連接權(quán)重的研究表明,相關(guān)因素對落石運(yùn)移距離的影響程度從大到小依次為：坡面條件(34.69%)、邊坡高度(23.05%)、邊坡坡度(18.45%)、落石的形狀(14.55%)、落石質(zhì)量(9.26%)。(4)以貴(州)—廣(州)高速鐵路貴陽至賀州段DK171+774-DK172+041處羊甲隧道仰、斜坡為研究對象,利用隧道洞口段落石風(fēng)險(xiǎn)評估系統(tǒng)(Rock Hazard Rating System of Tunnel Portal Section)對該隧道出口處危巖落石風(fēng)險(xiǎn)等級進(jìn)行評估,評估結(jié)果為“危險(xiǎn)”；同時(shí)利用RocFall軟件模擬分析落石運(yùn)動彈跳高度、運(yùn)動能量和運(yùn)動速度并以此為依據(jù)進(jìn)行落石災(zāi)害綜合防治。
[Abstract]:The results are as follows : ( 1 ) The horizontal distance of rockfall is one of the most common geological disasters in the southwest mountain area , and it is one of the major hidden dangers of the national economy and people ' s life and property . ( 3 ) A neural network prediction model considering the slope gradient , slope height , overburden condition of slope surface and falling rock mass and shape is established . ( 4 ) Based on the rock Hazard Rating System of Tunnel Portal Section , the risk level of rock falling rock at the exit of the tunnel is assessed by Rock Hazard Rating System of Tunnel Portal Section .

【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TU45

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1463881