已经为众多实际工程采用,。国内外许多学者都对框架型棚洞的冲击荷载,结构动态响应,以及垫层的防护特性,做了大量研究,对框架型棚洞的广泛运设施落石防护方案般有主动防护网被动防护网以及棚洞等。其中框架型棚洞作为种常见的落石防护方案,具有施工方便,结构简单的优点,已经为众多实际工程采用,。国内外许多学者都对框架型棚洞的冲击荷载,结构动态响应,以及垫层的防护特性,做了大量研究,对框架型棚洞的广泛运用起到了巨大的推动作用,针对框架型棚洞的落石冲击物理试验研究却相对有限。少数质土表颗粒轻质土垫层试验工况普通土垫层缓冲效果分析提取加速度传感器记录所得加速度时程曲线中的峰值,利用式计算可得各种工况下的冲击力峰值,利用峰值冲击力的大小来评价垫层材料的缓冲效果。其中普通土垫层材料缓冲作用下的冲击力峰值见图所示。由图可以看出,随着落石冲击高度增加,各种厚度普通土垫层缓冲下的峰值冲击力基本呈现出线性增加趋势。参考文献张志刚,刘洪洲,黄伦海等基于地层结构法的傍山路段棚洞结构设计隧道建设,胡婷,陈洪凯万州太白岩南坡旅游公路落石棚洞结构设计公路,冉利刚,陈赤坤高速铁路棚洞设计铁道工程学报,袁进科,黄润秋,裴向军滚石冲击力测试研究岩土力学,叶桥,陈洪凯,唐红梅落石冲击力计算方法的比较研究水文地质工程地质,郭绍平,王全才,吴清等种改框架型棚洞受落石冲击时的不同垫层缓冲效果研究原稿北京至沈阳高速铁路京沈铁路是我国纵横客运专线主骨架京哈客运专线的重要组成部分,全线长,本标段线路全长公里,其中隧道桥梁,桥隧占线路长度。沿线地质条件复杂,地质灾害频发,隧道洞口段存在高陡边坡,落石风险极大,其危害性不言而喻。框架型棚洞受落石冲击时的不同垫层缓冲效果研究原稿。冲击装置研制及相似材料配制模型相似关系本实验采颗粒轻质土两种缓冲垫层材料下的落石冲击力规律,主要得到以下结论落石冲击力随着落石高度增加而近似线性增加,不同垫层厚度下的缓冲效果具有相似规律。根据试验结果,在普通土缓冲垫层厚度小于时,同高度下的峰值冲击力接近而厚度大于时,缓冲效果显著提升,根据相似准则建议实际工程中普通土缓冲垫层厚度不小于。颗粒轻质土缓冲垫层击力的大小来评价垫层材料的缓冲效果。其中普通土垫层材料缓冲作用下的冲击力峰值见图所示。框架型棚洞受落石冲击时的不同垫层缓冲效果研究原稿。两种垫层材料缓冲效果对比分析根据普通土垫层材料缓冲效果研究结果,将垫层材料置换为厚度的颗粒轻质土进行了冲击试验,两种垫层材料缓冲作用下的峰值冲击力见图所示图两种垫层材料缓冲效果对比由洞的动力响应,并分析了棚洞各部位的受特点,由于实验条件的限制,并未对结构进行破坏性实验,研究所用的能量仅为。由图可以看出,随着落石冲击高度增加,各种厚度普通土垫层缓冲下的峰值冲击力基本呈现出线性增加趋势。在垫层厚度不大于时,不同垫层厚度的缓冲效果差异不明显,如冲击高度为,垫层厚度从增加至时,峰值冲击力仅依次减小和图可知,在冲击高度小于时,轻质土的缓冲效果要差于普通土,而当冲击高度大于时,轻质土的缓冲效果明显优于普通土。随着冲击高度增加,轻质土垫层缓冲下的峰值冲击力明显小于普通土,在冲击高度为及时,分别减小了及,缓冲效果显著提升。依托京沈线洞口落石防护研究项目,推导了模型试验相似准则,开展了室内模型试验,研究了普通土土和落石或者称为滚石,受各种外界因素如地震风化降水等引起的岩体崩落。目前山区交通设施落石防护方案般有主动防护网被动防护网以及棚洞等。其中框架型棚洞作为种常见的落石防护方案,具有施工方便,结构简单的优点,已经为众多实际工程采用,。国内外许多学者都对框架型棚洞的冲击荷载,结构动态响应,以及垫层的防护特性,做了大量研究,对框架型棚洞的广泛运杆通过的直径预留孔,以确保铁块竖直下落而中途不出现滚动,减小加速度测量误差。关键词模型试验落石冲击垫层缓冲效果棚洞,在冲击高度小于时,其缓冲效果相对较差,而冲击高度大于时,颗粒轻质土缓冲效果明显优于普通土,这现象应归因于颗粒轻质土在受到落石冲击时,通过自身的破坏,吸收冲击能量,增加了表面能。研究中的能量最高设置为,根据相似准则可知实际工程中对应为,覆盖了的落石冲击能量范围,而更大能量下的落石冲击及结构响应有待于进步研究图可知,在冲击高度小于时,轻质土的缓冲效果要差于普通土,而当冲击高度大于时,轻质土的缓冲效果明显优于普通土。随着冲击高度增加,轻质土垫层缓冲下的峰值冲击力明显小于普通土,在冲击高度为及时,分别减小了及,缓冲效果显著提升。依托京沈线洞口落石防护研究项目,推导了模型试验相似准则,开展了室内模型试验,研究了普通土土和北京至沈阳高速铁路京沈铁路是我国纵横客运专线主骨架京哈客运专线的重要组成部分,全线长,本标段线路全长公里,其中隧道桥梁,桥隧占线路长度。沿线地质条件复杂,地质灾害频发,隧道洞口段存在高陡边坡,落石风险极大,其危害性不言而喻。框架型棚洞受落石冲击时的不同垫层缓冲效果研究原稿。冲击装置研制及相似材料配制模型相似关系本实验采,框架型棚洞受落石冲击时的不同垫层缓冲效果研究原稿北京至沈阳高速铁路京沈铁路是我国纵横客运专线主骨架京哈客运专线的重要组成部分,全线长,本标段线路全长公里,其中隧道桥梁,桥隧占线路长度。沿线地质条件复杂,地质灾害频发,隧道洞口段存在高陡边坡,落石风险极大,其危害性不言而喻。框架型棚洞受落石冲击时的不同垫层缓冲效果研究原稿北京至沈阳高速铁路京沈铁路是我国纵横客运专线主骨架京哈客运专线的重要组成部分,全线长,本标段线路全长公里,其中隧道桥梁,桥隧占线路长度。沿线地质条件复杂,地质灾害频发,隧道洞口段存在高陡边坡,落石风险极大,其危害性不言而喻。框架型棚洞受落石冲击时的不同垫层缓冲效果研究原稿。冲击装置研制及相似材料配制模型相似关系本实验采坏性实验,研究所用的能量仅为。关键词模型试验落石冲击垫层缓冲效果棚洞,图可知,在冲击高度小于时,轻质土的缓冲效果要差于普通土,而当冲击高度大于时,轻质土的缓冲效果明显优于普通土。随着冲击高度增加,轻质土垫层缓冲下的峰值冲击力明显小于普通土,在冲击高度为及时,分别减小了及,缓冲效果显著提升。依托京沈线洞口落石防护研究项目,推导了模型试验相似准则,开展了室内模型试验,研究了普通土土和用相似理论推到了模型的相似比例,模型与原型的相似关系列于表相似比原型模型数据采集设备及冲击装置落石的冲击能量是衡量棚洞结构可靠性的重要指标,在确定能量相似比的基础上,试验中力求能准确控制冲击的能量并测出相应的冲击力,以便研究垫层的缓冲效果。为此,采用个质量为的铁块模拟落石,直径为,高度,底部利用铣刀切割成球面,中间留有供导运用起到了巨大的推动作用,针对框架型棚洞的落石冲击物理试验研究却相对有限。少数学者也采用物理试验的方法对棚洞结构进行了研究,如胡学兵等采用的几何相似比对框架型棚洞的回填材料围岩条件展开了物理实验研究。汪敏等提出了种由型钢拱架和金属柔性网组成的新型柔性棚洞,并对其展开了原型试验。佐藤昌志等研究了多个冲击荷载作用下采用沙垫层的框架型棚,框架型棚洞受落石冲击时的不同垫层缓冲效果研究原稿北京至沈阳高速铁路京沈铁路是我国纵横客运专线主骨架京哈客运专线的重要组成部分,全线长,本标段线路全长公里,其中隧道桥梁,桥隧占线路长度。沿线地质条件复杂,地质灾害频发,隧道洞口段存在高陡边坡,落石风险极大,其危害性不言而喻。框架型棚洞受落石冲击时的不同垫层缓冲效果研究原稿。冲击装置研制及相似材料配制模型相似关系本实验采学者也采用物理试验的方法对棚洞结构进行了研究,如胡学兵等采用的几何相似比对框架型棚洞的回填材料围岩条件展开了物理实验研究。汪敏等提出了种由型钢拱架和金属柔性网组成的新型柔性棚洞,并对其展开了原型试验。佐藤昌志等研究了多个冲击荷载作用下采用沙垫层的框架型棚洞的动力响应,并分析了棚洞各部位的受特点,由于实验条件的限制,并未对结构进行破。在垫层厚度不大于时,不同垫层厚度的缓冲效果差异不明显,如冲击高度为,垫层厚度从增加至时,峰值冲击力仅依次减小和而垫层厚度增加至和时,峰值冲击力则依次减小和,缓冲效果显著加强,在其余冲击高度下,不同垫层厚度的缓冲效果具有相似规律。落石或者称为滚石,受各种外界因素如地震风化降水等引起的岩体崩落。目前山区交通进的落石冲击力计算方法山地学报,王东坡,何思明,欧阳朝军等滚石冲击荷载下棚洞钢筋混凝土板动力响应研究岩土力学,何思明,沈均,吴永滚石冲击荷载下棚洞结构动力响应岩土力学,。表普通土垫层试验工况图两种垫层材料普通土和颗粒轻在冲击高度小于时,其缓冲效果相对较差,而冲击高度大于时,颗粒轻质土缓冲效果明显优于普通土,这现象应归因于颗粒轻质土在受到落石冲击时,通过自身的破坏,吸收冲击能量,增加了表面能。研究中的能量最高设置为,根据相似准则可知实际工程中对应为,覆盖了的落石冲击能量范围,而更大能量下的落石冲击及结构响应有待于进步研究图可知,在冲击高度小于时,轻质土的缓冲效果要差于普通土,而当冲击高度大于时,轻质土的缓冲效果明显优于普通土。随着冲击高度增加,轻质土垫层缓冲下的峰值冲击力明显小于普通土,在冲击高度为及时,分别减小了及,缓冲效果显著提升。依托京沈线洞口落石防护研究项目,推导了模型试验相似准则,开展了室内模型试验,研究了普通土土和而垫层厚度增加至和时,峰值冲击力则依次减小和,缓冲效果显著加强,在其余冲击高度下,不同垫层厚度的缓冲效果具有相似规律。表普通土垫层试验工况图两种垫层材料普通土和颗粒轻质土表颗粒轻质土垫层试验工况普通土垫层缓冲效果分析提取加速度传感器记录所得加速度时程曲线中的峰值,利用式计算可得各种工况下的冲击力峰值,利用峰值冲质土表颗粒轻质土垫层试验工况普通土垫层缓