多级耗能缓冲系统、设计方法及拦石墙结构损伤监测方法技术方案

本发明专利技术涉及滚石灾害防护领域，公开了一种多级耗能缓冲系统、设计方法及拦石墙结构损伤监测方法，用于提升防护工程的抗冲击能力以及对拦石墙结构在工程运营期间的健康状况进行监测。本发明专利技术在滚石防护工程建设初期，首先在不稳定斜坡坡面上铺设植被；其次通过设置拦石墙结构；在滚石防护工程运营期间，首先采用数值仿真手段针对潜在滚石灾害冲击拦石墙结构的不同工况相继开展模拟计算工作，并通过定义损伤因子，判识出拦石墙结构在滚石冲击荷载作用下的易损位置及易损程度；随后可根据数值仿真软件计算出的拦石墙易损位置及易损程度数据，现场进行快速的局部检测，较为精准地判定出拦石墙结构损伤程度。本发明专利技术适用于滚石防护及防护工程的健康检测。及防护工程的健康检测。及防护工程的健康检测。

【技术实现步骤摘要】
多级耗能缓冲系统、设计方法及拦石墙结构损伤监测方法


[0001]本专利技术涉及滚石灾害防护领域，特别涉及多级耗能缓冲系统、设计方法及拦石墙结构损伤监测方法。

技术介绍

[0002]滚石灾害是指个别块石从地质体表面失稳后迅速沿坡面向下运动，并在其运动范围内给人类活动或工程构筑物带来直接威胁的动力演化过程。滚石灾害目前已经成为继滑坡、泥石流之后的第三大次生山地灾害，具有发生突然、随机性强、无法预测等特征，并伴随复杂能量转化。滚石灾害通常发育在横断山高山峡谷地区、青藏高原东缘等地区，涉及四川、西藏、湖北等多个省(市、区)，分布广泛。据国家统计局统计，从2018年至2019年这两年间，我国共发生崩塌滚石灾害2096起，占比高22.91％，严重影响了人民群众的生命和财产安全。
[0003]目前针对滚石灾害的防护手段分为主动防护和被动防护，其中，拦石墙和棚洞等作为主要的被动防护手段被广泛应用于山区防滚石工程。然而，传统拦石墙结构大多是由混凝土构成，存在刚度较大、场地适宜性差，抗冲击能力有限等痛点，还需进一步研究，使拦石墙结构达到“刚柔并济”的效果，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.多级耗能缓冲系统，其特征在于，包括植被和拦石墙结构，植被铺设在不稳定斜坡的坡面上，拦石墙结构设置在不稳定斜坡的坡底；拦石墙结构包括混凝土墙体和复合垫层，复合垫层位于混凝土墙体的前端；复合垫层从前到后依次包括第一软体缓冲层、硬体缓冲层和第二软体缓冲层。2.如权利要求1所述的多级耗能缓冲系统，其特征在于，第一软体缓冲层为砂土层，第二软体缓冲层为泡沫塑料层，硬体缓冲层为钢板层。3.多级耗能缓冲系统设计方法，其特征在于，包括以下步骤：在不稳定斜坡的坡面上铺设植被；在不稳定斜坡的坡底设置拦石墙结构；其中，拦石墙结构包括混凝土墙体和复合垫层，复合垫层位于混凝土墙体的前端；复合垫层从前到后依次包括第一软体缓冲层、硬体缓冲层和第二软体缓冲层。4.如权利要求3所述的多级耗能缓冲系统设计方法，其特征在于，铺设植被的具体步骤包括：基于前期无人机航测以及人工实地调查的勘察数据，首先开展危岩体稳定性及危害性的评价工作，对于不稳定斜坡上的危岩体进行稳定性和危害性的划分，以此获取不稳定斜坡上危岩体的类型及分布规律信息；随后基于划分的危岩体分布范围，在不稳定斜坡坡面上铺设适应当地土壤条件的植被，并根据划分的危岩体危害程度针对性地开展植被疏密程度的布置。5.如权利要求3所述的多级耗能缓冲系统设计方法，其特征在于，第一软体缓冲层为砂土层，第二软体缓冲层为泡沫塑料层，硬体缓冲层为钢板层。6.如权利要求3所述的多级耗能缓冲系统设计方法，其特征在于，设置拦石墙结构之前还包括：根据已有的地质资料和勘察数据，以滚石轨迹模拟软件为基础，针对不稳定斜坡可能产生的崩塌滚石灾害开展模拟工作，获取滚石下落位置以及飞行轨迹；并根据工程规范计算出滚石冲击力大小，为拦石墙结构高度、厚度以及宽度的布置提供设计依据。7.拦石墙结构损伤监测方法，该损伤监测方法运用于权利要求1或2中所述的拦石墙结构，其特征在于，该损伤监测方法包括以下步骤：S1、在滚石防护工程运营期间，基于现场调查数据，首先采用数值仿真手段针对潜在滚石灾害冲击拦石墙结构的不同工况相继开展模拟计算工作，并通过定义损伤因子，粗略地判识出拦石墙结构在滚石冲击荷载作用下的易损位置及易损程度；S2、根据数值仿真软件计算出的拦石墙结构易损位置及损伤程度数据，定期在现场采用超声波无损检测手段进行快速的局部检测，较为精准地识别出拦石墙结构损伤程度。8.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：周良坤，黄文虎，袁子轶，刘平安，
申请(专利权)人：中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：