基于落石模型试验的棚洞垫层力学响应及优化设计

作者：叶四桥; 王杰; 曾彬; 熊磊; 马锐

来源：铁道标准设计, 2022, 1-10.

DOI：10.13238/j.issn.1004-2954.202207190004

• 棚洞
• 落石
• 模型试验
• 冲击力
• 加筋垫层
• 力学响应
• 计算公式

结合边坡落石灾害现状，基于落石模型试验，系统分析落石质量、下落高度、垫层厚度、加筋位置、加筋材料等因素对落石冲击力及其动态演化的影响，揭示落石冲击棚洞的动力响应规律，结合垫层自重与落石冲击作用双因素影响确定垫层最优厚度，并对垫层设计提出优化建议。结果表明：随着垫层厚度增加，棚洞所受落石冲击力呈非线性减小，减小幅度先大后小而后趋于稳定；在同一垫层厚度下，棚洞所受落石冲击力随落石高度和落石质量近似呈线性增大；当复合垫层设计为“5cm河砂+聚苯乙烯泡沫（EPS）+10cm河砂”时，落石中心处土压力峰值相较于纯河砂垫层降低约60%，缓冲耗能效果最佳；通过多元回归分析获得到了落石冲击力计算公式，且计算结果与实验数据吻合良好。

• 单位
  重庆交通大学