本文選題：滾石　切入點：運動特征　出處：《工程科學(xué)與技術(shù)》2017年S1期

【摘要】：崩塌滾石是山區(qū)主要的地質(zhì)災(zāi)害之一,分布范圍及其廣泛,突發(fā)性極強,預(yù)測困難,會造成建筑物損壞、交通運輸線路堵塞、人員傷亡等嚴重后果。其防護結(jié)構(gòu)的設(shè)計依據(jù)主要是邊坡滾石的運動軌跡,目前,國內(nèi)外對崩塌滾石的相關(guān)研究較為薄弱,從而導(dǎo)致滾石災(zāi)害治理上效果不佳。通過對國內(nèi)外眾多滾石災(zāi)害案例的研究,探索3維非連續(xù)變形分析方法(3-D DDA)在崩塌滾石中的應(yīng)用。相比傳統(tǒng)的2維模型,3維模型由于能夠考慮3維地形效應(yīng),分析擴散角,近年來逐步成為主流的研究手段。實例分析中以某巖質(zhì)邊坡建立3-D DDA模型,采用恢復(fù)系數(shù)法描述滾石碰撞反彈的問題,通過數(shù)值模擬,分析多塊體滾石事件的運動特征。結(jié)果表明:是否考慮滾石間相互碰撞所計算出的結(jié)果差異較大,雖然滾石間的相互碰撞通常會帶來總能量的損失,但部分塊體受到碰撞將接受動能,促進其遠距離運動,滾石塊體間的相互作用不能忽視。與現(xiàn)有方法相比,3-D DDA具有能直接在模擬塊體間相互碰撞,更符合多塊體滾石災(zāi)害事件的優(yōu)點。進一步,基于運動特征分析成果驗證了防護措施的效果。該方法可用于斜坡區(qū)多塊體滾石運動特征的預(yù)測,并可為滾石災(zāi)害科學(xué)防治決策提供參考。
[Abstract]:Rock collapse is one of the main geological disasters in mountainous area. It is widely distributed, sudden and extremely difficult to predict, which will result in building damage, traffic congestion, casualties and other serious consequences.The design of its protective structure is mainly based on the trajectory of slope rolling stone. At present, the relative research on rock collapse is relatively weak at home and abroad, which leads to the poor effect on the treatment of rolling stone disaster.The application of 3-D DDAs to rock collapses is explored through the study of many cases of rock rolling disasters at home and abroad.Compared with the traditional 2D model, 3D model has become the mainstream research method in recent years because of its ability to consider the 3D terrain effect and analyze the diffusion angle.The 3-D DDA model of a rock slope is established in the case study, and the method of recovery coefficient is used to describe the problem of rolling rock collision and rebound. Through numerical simulation, the motion characteristics of multi-block rock rolling events are analyzed.The results show that there is a great difference between the calculated results whether or not the rolling stones collide with each other. Although the collision between the rolling stones usually results in the loss of total energy, some blocks will accept kinetic energy when they collide with each other, which will promote their long-distance motion.The interaction between rolling stones can not be ignored.Compared with the existing methods, the 3-D DDA can directly simulate the collision between blocks, which is more suitable for the multi-block rolling rock disaster event.Furthermore, the effectiveness of the protective measures is verified based on the results of motion feature analysis.This method can be used to predict the motion characteristics of multi-block rolling stones in slope area and can be used as a reference for the scientific prevention and control of rolling stone disasters.
【作者單位】： 四川大學(xué)水力學(xué)與山區(qū)河流開發(fā)保護國家重點實驗室水利水電學(xué)院;四川大學(xué)-香港理工大學(xué)災(zāi)后重建與管理學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金青年資助項目(51509173)
【分類號】：P642.21

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本文編號：1730332