本发明专利技术公开了一种山区铁路崩塌落石运动特征的预测方法和系统，预测方法包括：S1，构建待预测区的三维实景模型；S2，基于三维实景模型，输入落石初始运动参数后开展落石运动轨迹的三维数值模拟；根据模拟得到的落石空间运动轨迹获取落石横向运动范围，并确定落石主要运动方向；对每个落石主要运动方向进行剖切得到落石运动断面；S3，基于落石运动断面，输入落石初始运动参数后开展落石沿落石运动断面运动的二维数值模拟，获取落石运动特征数据。本发明专利技术结合三维和二维数值模拟方法预测山区铁路崩塌落石运动特征，可减少计算量和计算时间，并准确获取工程设计中所需参考参数，是一种计算高效且可用于实际工程设计项目的预测方法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及危岩落石勘察设计领域，特别涉及一种山区铁路崩塌落石运动特征的预测方法和系统。
技术介绍
1、崩塌落石作为山区三大地质灾害之一和山区铁路路基病害的关键风险源之一，崩落后沿坡面的运动特性与冲击行为对山区铁路修建及运行的威胁不可忽略。崩塌落石灾害从孕育、稳定性劣化到崩落，以及崩落后的运动、冲击、碰撞到最后停下来，整个地质过程复杂多变，对其描述及定义也反映了这种复杂性。目前针对崩塌落石运动特征的研究方法主要包括现场调查、理论分析、落石试验及数值模拟。
2、上述落石运动特征的研究方法，现场调查只能针对已发生的落石事件，无法获得即时的运动特征参数及数据；理论分析基于强假设，难以反映落石运动随机性的影响；落石试验耗时费力、花费昂贵且安全性不易保证；故目前从计算便利性及可靠性方面，大多选择数值模拟方法来预测崩塌落石的运动特性，但单一的二维数值模拟方法不能描述崩塌落石沿坡面的横向运动，单一的三维数值模拟方法即时输出运动特征参数及数据，计算量巨大，不利于工程设计应用。因此，急需开发一种针对崩塌落石运动特征的预测方法。
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【技术保护点】
1.一种山区铁路崩塌落石运动特征的预测方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的山区铁路崩塌落石运动特征的预测方法，其特征在于，步骤S1中，构建所述三维实景模型的方法为：采用无人机对待预测区的危岩进行航拍，对无人机航拍得到的图像数据进行测绘处理，去除其他干扰物品，并查明危岩的空间位置、几何特征及坡面特性，建立得到所述三维实景模型。
3.根据权利要求1所述的山区铁路崩塌落石运动特征的预测方法，其特征在于，进行三维数值模前，设置三维模拟参数，三维模拟参数包括落石相关参数和边坡相关参数，落石相关参数包括落石的密度、抗拉断裂强度、硬度系数、粗糙度，边坡相关...
【技术特征摘要】
1.一种山区铁路崩塌落石运动特征的预测方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的山区铁路崩塌落石运动特征的预测方法，其特征在于，步骤s1中，构建所述三维实景模型的方法为：采用无人机对待预测区的危岩进行航拍，对无人机航拍得到的图像数据进行测绘处理，去除其他干扰物品，并查明危岩的空间位置、几何特征及坡面特性，建立得到所述三维实景模型。
3.根据权利要求1所述的山区铁路崩塌落石运动特征的预测方法，其特征在于，进行三维数值模前，设置三维模拟参数，三维模拟参数包括落石相关参数和边坡相关参数，落石相关参数包括落石的密度、抗拉断裂强度、硬度系数、粗糙度，边坡相关参数包括边坡的抗拉断裂强度、硬度系数、粗糙度。
4.根据权利要求1或3所述的山区铁路崩塌落石运动特征的预测方法，其特征在于，进行二维数值模前，设置二维模拟参数，二维模拟参数包括落石的密度、边坡法向恢复系数和边坡切向恢复系数。
5.根据权利要求1所述的山区铁路崩塌落石运动特征的预测方...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨淑梅，邓军桥，王占盛，高柏松，宋晓东，杨泉，郭海强，李炼，徐骏，
申请(专利权)人：中铁二院工程集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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