危岩落石棚洞-拦石墙新型组合结构防护措施研究

贺鹏

1.陕西省铁道及地下交通工程重点实验室（中铁一院），西安710043；2.轨道交通工程信息化国家重点实验室（中铁一院），西安710043

随着我国高速铁路的快速发展，交通干线逐渐向山区延伸，落石灾害越来越突出，时常危及铁路行车安全。拦石墙是一种常见的危岩落石被动防护措施，其为刚性拦截结构物，可阻止大的落石侵入铁路限界，是使用最广泛的一种防护措施。孙新坡等［1］基于离散元方法对崩塌灾害进行了数值模拟，得出冲击动力响应与拦石墙高度、崩塌体运动距离、崩塌体内部块石摩擦因数、坡脚与拦石墙间的缓冲区距离均有关系。邓力源等［2］研究了废旧轮胎在新型柔性拦石墙中的应用。曾永红等［3］采用落石分析软件分析危岩落石滚落轨迹及能量分布，为拦石墙的建造提供了理论依据。唐红梅［4］分析了半刚性桩板结构拦石墙传力机理，并概化为落石→堤→桩及板→地基的传力过程，建立了落石冲击力及在土堤内扩散的计算方法，为拦石墙的设计提供了参考。Peila等［5］通过足尺试验对高塑性黏土拦石墙进行了研究，并与传统防护拦石墙进行了对比验证。

棚洞结构同样属于被动防护系统。鉴于棚洞本身即为隧道结构一部分，其在隧道受落石威胁地段是首选被动防护方式。棚洞可直接保护被保护对象，并缩短线路长度通过落石威胁区，但投资比拦石墙大，后期维保需要停车。康翔杰等［6］针对混凝土的冲击破坏，对混凝土动态破坏面进行了研究，引入了破坏面修正系数，为落石冲击棚洞的数值仿真模型提供了借鉴意义。……