公路邊坡滾石災(zāi)害運(yùn)動特征及災(zāi)害防治研究
本文選題:邊坡 切入點(diǎn):滾石災(zāi)害 出處:《福州大學(xué)》2014年碩士論文
【摘要】:邊坡滾石災(zāi)害作為山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害之一,因其多發(fā)性、突發(fā)性、隨機(jī)性的特點(diǎn)往往造成嚴(yán)重的損失。隨著山區(qū)公路建設(shè)的大力推動,公路邊坡滾石災(zāi)害日益凸顯,而滾石運(yùn)動評估方法和防災(zāi)減災(zāi)對策研究則十分薄弱。本文依托閩東南沿海滾石災(zāi)害調(diào)查評估及災(zāi)害防治實(shí)踐,開展?jié)L石災(zāi)害發(fā)生機(jī)理研究、滾石運(yùn)動軌跡及沖擊特性模型試驗(yàn)及數(shù)值模擬研究、滾石災(zāi)害防治對策與技術(shù)研究,系統(tǒng)研究總結(jié)了邊坡滾石災(zāi)害的形成機(jī)理、運(yùn)動規(guī)律、模擬分析方法、災(zāi)害防治對策,并得出以下主要研究結(jié)論:1、研究總結(jié)了在降雨、動力作用、開挖擾動等擾動效應(yīng)下邊坡滾石災(zāi)害的觸發(fā)機(jī)制;分析了滾石的發(fā)生模式、運(yùn)動模式,以及公路邊坡滾石災(zāi)害的表現(xiàn)形式和災(zāi)害特征,總結(jié)邊坡滾石災(zāi)害的發(fā)生模式、觸發(fā)因素、邊坡條件、塊體條件、防護(hù)措施等影響因子的作用規(guī)律。2、開展?jié)L石運(yùn)動試驗(yàn)?zāi)M,對滾石的運(yùn)動模式、運(yùn)動軌跡進(jìn)行統(tǒng)計(jì)歸納,揭示了在不同邊坡地形、滾石形狀和坡表覆蓋條件下滾石運(yùn)動的偏移特征和邊坡平臺的停滯作用;對比歸納了不同滾石形狀、不同邊坡條件下滾石運(yùn)動軌跡的典型特征。3、開展?jié)L石運(yùn)動數(shù)值模擬,根據(jù)滾石運(yùn)動軌跡、運(yùn)動速度能量變化的特征,提出阻尼系數(shù)是顆粒流模擬中最敏感的參數(shù);基于滾石運(yùn)動室內(nèi)模型試驗(yàn)的運(yùn)動軌跡,對滾石運(yùn)動數(shù)值模擬參數(shù)進(jìn)行反演,可知顆粒流程序與RocFall程序的模擬結(jié)論與模型試驗(yàn)有很高的一致性,說明了兩套模擬工具的適用性,也驗(yàn)證了模型試驗(yàn)的可靠性;在程序參數(shù)配對合適的條件下,顆粒流程序與RocFall程序的模擬結(jié)論一致性很高,提出以顆粒流程序與RocFall程序相互補(bǔ)充作為滾石運(yùn)動評估的重要方法。4、基于滾石運(yùn)動理論研究、試驗(yàn)?zāi)M和數(shù)值仿真,對可能影響滾石運(yùn)動的因素進(jìn)行歸納分析,提出具體的滾石災(zāi)害防護(hù)設(shè)計(jì)對策,包括邊坡坡形坡率優(yōu)化設(shè)計(jì)和邊坡平臺設(shè)置方案;滾石運(yùn)動軌跡、運(yùn)動能量、運(yùn)動速度評估;坡表覆蓋條件設(shè)計(jì);攔擋防護(hù)中,攔擋位置、攔擋高度、攔擋能級設(shè)計(jì)。依托典型滾石災(zāi)害工點(diǎn),通過現(xiàn)場地質(zhì)調(diào)查和滾石運(yùn)動模擬評估,提出明確的防災(zāi)減災(zāi)對策。
[Abstract]:As one of the geological disasters in mountainous areas, slope rolling rock disasters often cause serious losses because of their frequent, sudden and random characteristics.With the development of highway construction in mountainous area, the rolling stone disaster of highway slope is becoming more and more prominent, but the research on the evaluation method of rolling stone movement and the countermeasure of disaster prevention and mitigation is very weak.Based on the investigation and evaluation of rolling stone disaster and disaster prevention and control practice in southeast Fujian coast, this paper studies the mechanism of rolling stone disaster, the model test and numerical simulation study of rolling stone movement track and impact characteristics, and the countermeasures and technology of rock rolling disaster prevention and control.This paper systematically studies and summarizes the formation mechanism, movement law, simulation analysis method, disaster prevention and control strategy of slope rolling stone disaster, and draws the following main research conclusion: 1, studies and summarizes the effect of rainfall and dynamic force,The migration characteristics of rolling stone movement and the stagnation of slope platform under the condition of rolling stone shape and slope surface covering, the typical characteristics of rolling stone movement track under different rolling stone shape and slope condition are compared and summarized, and the rolling stone motion numerical simulation is carried out.The damping coefficient is the most sensitive parameter in particle flow simulation according to the characteristics of rolling stone trajectory and velocity and energy variation, and the parameters of rolling stone numerical simulation are inversed based on the motion trajectory of rolling stone motion indoor model test, the damping coefficient is the most sensitive parameter in particle flow simulation.The simulation results of the particle flow program and the RocFall program are in good agreement with the model test, which shows the applicability of the two simulation tools and verifies the reliability of the model test.The simulation results of particle flow program and RocFall program are in good agreement. This paper proposes a new method to evaluate the rolling stone motion by using particle flow program and RocFall program as an important method to evaluate the motion of rolling stones, based on the research of rolling stone motion theory, experimental simulation and numerical simulation.The factors that may affect the rolling stone movement are summarized and analyzed, and the specific countermeasures for the design of the rolling stone disaster protection are put forward, including the optimization design of the slope slope ratio and the slope platform setting scheme, the evaluation of the rolling stone movement track, the movement energy and the movement speed.The design of slope surface coverage condition, blocking position, height and energy level in blocking protection.On the basis of typical rolling rock disaster site, through field geological survey and rolling stone movement simulation evaluation, definite countermeasures for disaster prevention and mitigation are put forward.
【學(xué)位授予單位】:福州大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:U418.5
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,本文編號:1710124
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