基于视频图像识别的崩塌落石监测预警系统设计与实现

为了提高视频采集设备在地质灾害监测预警中的智能化水平,采用工程地质学、图像处理、通讯技术相结合的方法,编写了一套基于视频影像的崩塌落石检测代码,并设计了相应的硬件搭载设备.崩塌落石检测程序写入野外视频采集装置内运行,仅回传危险发生时的视频片段和报警结果,以降低系统对网落带宽的要求.该系统是在灾害发生后的起始时刻捕捉危险信号并发出警报,提供了辅助灾前预报的第二道防线.给出了系统在公路边坡和居民区山坡中的布设原则.以人工模拟滚石的方式测试了系统对崩塌落石的检测效果,发现错报率31.0%,漏报率10.3%,说明系统灵敏度可满足要求,但抗干扰能力还有待提高.     

铁路沿线崩塌落石的综合治理

对崩塌落石的日常维修工作应做到如下几点：定时清理落石平台及拦截网处的石块、碎屑、泥土、杂物；及时整修或更换拦截网损坏、锈蚀部分；清除污工建筑物上的杂草、灌木及岩石裂缝中的树根。     

三峡库区陡高边坡落石运动特性数值模拟分析

【目的】探究三峡库区陡高边坡落石运动规律和落石灾害的影响,为工程防治提供依据。【方法】以重庆市万州区天生城危岩落石为研究对象,基于概率统计、能量损失、碰撞回弹等理论,运用Rocfall危岩落石轨迹模拟软件,建立该危岩落石的二维数值模型,通过对已经发生的单体落石的数值模拟运动路径与理论计算的运动路径进行对比分析,确定有关数值模拟参数取值的合理性。【结果】通过数值模拟获得了落石运动特性的落石弹跳高度、平移速度、总动能图及不同质量落石停积位置概率;落石对坡脚公路和学校影响概率为100%。【结论】研究结果对三峡库区危岩落石防治工程中被动防治位置的确定以及落石的拦截高度、能量大小等参数的预测提供了重要依据。     

岩石球砾与平板碰撞法向恢复系数

落石法向恢复系数是运动轨迹分析的关键参数。为研究碰撞速率和材料参数对落石法向恢复系数的影响,基于球板碰撞模型,在考虑材料弹塑性基础上建立岩石球砾法向恢复系数理论模型,并利用ABAQUS模拟球板碰撞过程,监测岩石球砾碰撞前后速率的变化。研究结果表明:数值模拟结果与理论计算结果吻合较好,最大差值在5%以内。随着碰撞速率的增大,岩石球砾法向恢复系数逐渐降低,且下降速率逐渐减小;球砾法向恢复系数随着弹性模量的增加而减小,随着弹性极限的增加而增大,且均呈线性关系;泊松比对球砾法向恢复系数影响较小。     

节理岩石边坡的抗冲击分析

节理岩石边坡的研究是岩体力学学科发展中一个重要的研究课题,与岩土工程长期稳定和公共安全紧密相关。本文在不同的节理方向、不同的应力水平作用下,节理岩石边坡的抗冲击能力有很大差异通过具体的有限元分析得落石的冲击作用对边坡稳定性的影响,分析节理岩体卸荷力学规律以及各向异性力学特性,     

框架型棚洞受落石冲击时的不同垫层缓冲效果研究

依托成兰线洞口落石防护研究项目,推导了落石冲击试验研究相似准则,并研制了响应的冲击设备,开展了室内落石冲击模型试验研究。通过设置不同的冲击高度、垫层材料及垫层厚度,研究了落石冲击的峰值冲击力规律,结果表明,落石峰值冲击力随着高度增加近似线性增加,采用普通土垫层时,其厚度不应小于14cm,否则缓冲效果不明显;EPS颗粒轻质土的缓冲效果相对于普通土垫层在较小冲击高度下较差,而在较大冲击高度下,EPS颗粒轻质土缓冲效果明显优于普通土。研究结果可供框架型棚洞的设计提供参考。     

江坪河水电站高陡边坡落石运动分析及防护措施

针对江坪河水电站厂房后边坡陡岩临空面倾角接近垂直、节理裂隙发育,可能发生崩塌落石灾害以至于威胁河谷部位地表厂房安全问题,在进行地质勘察的基础上,选取典型剖面建立落石运动分析模型,采用经验计算法定量分析落石运动特征,并以基于概率的运动学原理对落石进行数值仿真,探讨落石的落点分布、弹跳高度、运动速度及动能分布问题.计算结果表明,陡岩发生崩塌落石对电站厂房安全威胁巨大,需采取必要的落石防护措施.     

高速公路改扩建过程中的落石防护研究

高速公路改扩建过程中对边坡进行拓宽开挖是一项关系到工程安全的重要工作。对改扩建过程中落石问题进行研究,采用数值模拟方式分析落石的运动路径,并提出包括彩钢瓦沙袋墙综合围挡、土工钢丝网防护墙、SNS被动防护网的三级防护体系,取得了良好的防护效果,可为其他类似工程的设计施工提供参考。     

基于弹性理论的块体冲击力和冲击能测算

针对冲击力计算模型无法准确地将接触力与局部变形联系起来的问题,进行了块体冲击的理论计算和实验研究,以提高落石的冲击力和冲击能的计算精度,进而对防护网进行优化设计。将弹性网视作弹性膜,引入狄拉克函数划分“单向均匀拉伸区”和“双向均匀拉伸区”,通过伽辽金法推导出了落石冲击力和冲击能的计算公式,最后对施加不同预拉力的弹性网进行冲击实验。将弹性网的变形量代入上述公式计算冲击力和冲击能,分析误差产生的原因。并提出修正系数对结果进行修正,修正后的冲击力、冲击能最大误差为2.8%、3.9%。与现有的落石冲击力和冲击能测算方法相比,所提测算方法更为简化,可用于模型试验中测算落石的冲击力和冲击能,为落石防护的优化设计提供基本依据。     

柔性防护系统在城市公路高边坡中的应用研究

柔性防护系统作为一种新技术,与传统的锚喷、格构梁等边坡支护措施有很大区别,具有适应性好、施工快捷、经济、生态效益好等优势.本文介绍了柔性防护系统的概念、类型及作用原理,以贵州某道路高边坡为例,采用软件计算落石弹跳高度和位置,并以此为依据,选择了主被动防护系统型号和参数,为此类工程的设计提供一定的参考.