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隧道洞口危岩冲击河砂垫层试验及SPH-FEM仿真
王星1,2,来显杰1,2,黄帅1,2,聂亚伟1,2,胡朝霞3
2025, 44(9):
34-41.
DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2025.09.05
在考虑缓冲行程理念下提出了河砂垫层棚洞设计方案,依托某隧道工程洞口危岩落石灾害,构建了室内试验模型,建立了SPH-FEM耦合算法的棚洞计算模型。研究结果表明:相较于传统砂土垫层,河砂垫层棚洞顶板中心测点应力峰值降幅达42.52%,立柱压应力峰值降幅达65.77%,落石加速度峰值降幅达56.84%;相较于砂土垫层,河砂垫层下落球冲击坑深度由28.54 mm增加至58.24 mm,增幅达50.99%,河砂垫层情况下落石的冲击侵彻缓冲行程远高于砂土垫层,以此提升了河砂垫层棚洞耗能减震效果;再次构建实际尺寸棚洞结构模型,当铺设河砂垫层后顶板腹部单元应力峰值降幅达53.41%,顶板腹部单元位移峰值降幅34.44%,落石加速度峰值降幅达55.41%。
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