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基于PA-NET模型的落石形态特征识别方法
1
作者 蔡堃 陈建译 《铁道建筑》 北大核心 2025年第11期67-72,共6页
落石灾害是一种常见的地质灾害,基于视频图像的落石形态识别是研究落石运动性质及灾害防治的基础。本文建立了一种从落石视频图像直接获取落石形态特征的识别方法。针对落石视频图像,采用工程实测法和隐式标注法建立了落石影像COCO格式... 落石灾害是一种常见的地质灾害,基于视频图像的落石形态识别是研究落石运动性质及灾害防治的基础。本文建立了一种从落石视频图像直接获取落石形态特征的识别方法。针对落石视频图像,采用工程实测法和隐式标注法建立了落石影像COCO格式数据集,并采用PA‐NET模型对落石进行了实例分割,提取了落石掩膜。在此基础上,引入了扁平度、球形度、形状因子等评估落石形态特征的几何参数,并使用实例分割提取的掩膜计算得到了落石形态特征的目标参数。与手工标注的落石几何参数对比分析表明,本文采用PA‐NET模型的落石形态特征识别精度满足工程需要,能够为落石灾害的定量评估与防治决策提供技术支持。 展开更多
关键词 落石灾害 PA‐NET模型 落石形态特征 几何参数 视频图像
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落石碰撞切向恢复系数的取值研究 被引量：20
2
作者 叶四桥 巩尚卿 +2 位作者 王林峰 谢涛 王宗建 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期8-15,共8页
切向恢复系数是落石运动轨迹计算和被动防护系统设计的重要参数之一。通过不同坡面状态、落石形状和质量的落石模型冲击试验,进行落石碰撞切向恢复系数研究。结果表明:落石的形状对切向恢复系数无明显影响;落石质量、坡面状态、坡度、... 切向恢复系数是落石运动轨迹计算和被动防护系统设计的重要参数之一。通过不同坡面状态、落石形状和质量的落石模型冲击试验,进行落石碰撞切向恢复系数研究。结果表明:落石的形状对切向恢复系数无明显影响;落石质量、坡面状态、坡度、下落高度对切向恢复系数的影响较大,切向恢复系数随坡面由软到硬以及落石质量的增大而逐渐增大,随碰撞坡面坡度和下落高度的增大而逐渐减小;各种试验条件下切向恢复系数基本均在0.4以上,占总试验次数的98%,0.5以上的占93%,0.9以上的占25%,表明在碰撞过程中,落石切向速度的损失有限,在当前落石运动路径模拟中,现有切向恢复系数取值在部分情形下偏小,可能导致被动防护设计安全储备不足。综合考虑坡面状态和坡度2个因素,给出了不同条件下切向恢复系数的建议值。在实际取用时,坡面越硬、坡度越小则取区间内高值,反之,则取区间内低值,或直接采用区间随机取值。 展开更多
关键词 落石 运动路径 被动防护设计 切向恢复系数 模型试验
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激振作用下坠落式危岩振动特性试验研究 被引量：10
3
作者 叶阳升 蔡德钩 +2 位作者 闫宏业 姚国专 姚建平 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期16-21,共6页
根据坠落式危岩与基岩的接触模式,设计4个主结构面贯通率分别为25%,40%,55%和70%的坠落式危岩试验模型,采用不同大小及不同方向的激振力对基岩进行激振,研究激振作用下不同贯通率坠落式危岩振动特性。研究表明:同一激振方式下,主结构面... 根据坠落式危岩与基岩的接触模式,设计4个主结构面贯通率分别为25%,40%,55%和70%的坠落式危岩试验模型,采用不同大小及不同方向的激振力对基岩进行激振,研究激振作用下不同贯通率坠落式危岩振动特性。研究表明:同一激振方式下,主结构面的贯通率越大,危岩与基岩的接触稳固性越差,危岩与基岩的振动差异越大,危岩的振动响应更明显且振动的衰减越慢;随着贯通率的增大,危岩的卓越频率和阻尼比减小,危岩与基岩的RMS加速度振幅比增大;当主结构面贯通率从25%增大到70%时,危岩的卓越频率从375Hz减小到89Hz,减小了76.3%,危岩与基岩的RMS加速度振幅比从2.0增大到6.9,增大了2.45倍,阻尼比从0.081减小到0.049,减小了39.5%,贯通率对危岩的卓越频率和危岩与基岩的RMS加速度振幅比影响较大,对阻尼比的影响次之;在本试验激振力范围内,不同激振方式下,同一贯通率危岩的卓越频率、阻尼比以及危岩与基岩的RMS加速度振幅比的变化较小。 展开更多
关键词 坠落式危岩 贯通率 振动特性 模拟试验 卓越频率 振幅比 阻尼比
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分离式被动防护网整治山体危石应用研究 被引量：7
4
作者 申文军 刘成林 +1 位作者 刘昌宏 李晓杰 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2013年第5期31-34,56,共5页
研究目的:传统被动防护系统上下支撑绳与钢柱采用绑扎连接,结构形式、系统受力不尽合理,冲击力传导性能差,落石冲击时应力集力,钢柱容易发生弯曲变形,使防护效果大打折扣。分离式被动防护网,克服了传统被动防护网的缺点,在山体危石防护... 研究目的:传统被动防护系统上下支撑绳与钢柱采用绑扎连接,结构形式、系统受力不尽合理,冲击力传导性能差,落石冲击时应力集力,钢柱容易发生弯曲变形,使防护效果大打折扣。分离式被动防护网,克服了传统被动防护网的缺点,在山体危石防护上得到良好的应用。研究结论:计算和试验结果表明,分离式被动防护网通过上下支撑绳与钢柱的特殊连接设计,使整片护网与钢柱分离,系统各构件受力更加均衡合理,在拦截落石时,钢丝绳可以自由滑动,减少应力集中,使钢柱受力减小,冲击力传导性更好,既提高了系统的防护能力,保证了防护效果,也节约了防护造价,减少了后期维护,确保了行车安全。研究成果可应用于铁路边坡防护工程。 展开更多
关键词 柔性防护 落石运动 受力形式 冲击试验
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基于离散元方法的落石冲击力变化规律研究 被引量：6
5
作者 王林峰 姚昌银 +2 位作者 邹政 宋男男 杨培丰 《铁道建筑》 北大核心 2017年第6期101-105,共5页
采用PFC 2D离散元软件模拟落石冲击铁路棚洞现场试验,从落石冲击力大小、冲击作用时间2方面将数值计算结果与试验结果进行对比分析,验证了数值模拟计算结果与试验结果基本一致。对不同半径、不同密度的落石冲击作用进行了数值模拟,发现... 采用PFC 2D离散元软件模拟落石冲击铁路棚洞现场试验,从落石冲击力大小、冲击作用时间2方面将数值计算结果与试验结果进行对比分析,验证了数值模拟计算结果与试验结果基本一致。对不同半径、不同密度的落石冲击作用进行了数值模拟,发现在冲击能量相同的情况下,同一密度而半径小或者相同半径而密度小的落石冲击力更大;落石回弹加速度在相同高度的条件下也遵循同一密度而半径小或者相同半径而密度小的落石回弹加速度更大的规律。 展开更多
关键词 线路工程 棚洞 落石冲击力 数值计算 PFC 2D离散元 冲击能量 回弹加速度
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崩塌落石区段预测的研究 被引量：6
6
作者 胡厚田 陈彪 《铁道学报》 EI CSCD 北大核心 1996年第4期95-99,共5页
山区铁路的崩塌落石分布处所多、发生频率高、运动速度快，有防不胜防的特点。铁路管理部门特别关心各段线路的崩塌落石的严重程度。本文采用信息量统计预测的方法，对崩塌落石进行了区段预测。
关键词 崩塌落石 区段预测 山区铁路 预测 铁路
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落石碰撞法向恢复系数的模型试验研究 被引量：37
7
作者 叶四桥 巩尚卿 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期13-19,共7页
法向恢复系数取值是落石运动路径计算的关键参数。利用高速摄像机拍摄不同坡面铺装、不同坡度、不同下落高度、不同落石质量和形状试验条件下落石碰撞坡面的过程,提取落石碰撞坡面前后落石的运动参数,据此反算法向恢复系数,得到如下规律... 法向恢复系数取值是落石运动路径计算的关键参数。利用高速摄像机拍摄不同坡面铺装、不同坡度、不同下落高度、不同落石质量和形状试验条件下落石碰撞坡面的过程,提取落石碰撞坡面前后落石的运动参数,据此反算法向恢复系数,得到如下规律:坡面铺装和坡度是法向恢复系数的主要影响因素,落石的形状和质量以及下落高度对法向恢复系数的影响不明显;随坡面由硬到软,法向恢复系数逐渐减小;随着坡度的增大,法向恢复系数逐渐增大;由试验数据计算所得各种试验条件下的法向恢复系数多集中在0.4以下,占总数量的94%,其中0.3以下的占84.8%,0.1以下的占36.5%,且有超过1/3的试验落石几乎没有法向回弹,说明以前仅基于坡面软硬程度的法向恢复系数取值方法在实际工程中会使计算的落石弹跳高度偏大。从坡面铺装和坡度两方面综合考虑,给出了法向恢复系数取值建议表,并建议坡面越硬、坡度越大时取区间内高值,反之则取区间低值。 展开更多
关键词 落石 运动路径 被动防护设计 法向恢复系数 模型试验
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崩塌落石综合预测方法的研究 被引量：16
8
作者 胡厚田 《铁道工程学报》 EI 1996年第2期182-190,共9页
本文中的综合预测是从两个层次上对崩塌落石进行空间预测。首先，在大量调查统计资料的基础上，对崩塌落石进行宏观的区段预测，用以确定崩塌落石的危险区段。然后，从微观上对每个崩塌落石工点的稳定度进行详细评判，用以确定危险的崩... 本文中的综合预测是从两个层次上对崩塌落石进行空间预测。首先，在大量调查统计资料的基础上，对崩塌落石进行宏观的区段预测，用以确定崩塌落石的危险区段。然后，从微观上对每个崩塌落石工点的稳定度进行详细评判，用以确定危险的崩塌落石工点。为铁路工务部门确定重点巡查看守地段、决定重点投资工点提供依据。本成果应用两年多，效果良好。 展开更多
关键词 崩塌落石 综合预测 信息量统计预测 稳定度评判
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簧式缓冲器的工作原理及其在滚石柔性防护系统中的应用 被引量：1
9
作者 张路青 杨志法 +1 位作者 祝介旺 刘英 《地质灾害与环境保护》 2007年第3期108-112,共5页
滚石是突发于人工边坡或自然边坡上的一类特殊的地质灾害,对坡下的人类活动和基础设施的安全构成极大威胁。柔性防护系统是滚石灾害防治的重要方法之一,而摩擦制动环是应用于钢绳拦石网并起到关键缓冲作用的部件。作者发现,当前使用的... 滚石是突发于人工边坡或自然边坡上的一类特殊的地质灾害,对坡下的人类活动和基础设施的安全构成极大威胁。柔性防护系统是滚石灾害防治的重要方法之一,而摩擦制动环是应用于钢绳拦石网并起到关键缓冲作用的部件。作者发现,当前使用的摩擦制动环存在着缓冲效率较低、较易损坏、成本较高等诸多不足。针对这些不足,提出了一种可应用于滚石柔性防护系统的簧式缓冲器。理论研究表明,它具有缓冲效率较高、不易损坏、价格较低等优点,可望在滚石柔性防护系统中得到广泛应用。 展开更多
关键词 滚石 滚石灾害 柔性防护系统 簧式缓冲器
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落石冲击作用下棚洞-拦石墙顶板及缓冲层的动力响应 被引量：7
10
作者 邵珠杰 《铁道建筑》 北大核心 2023年第3期149-153,共5页
以黔张常铁路(黔江—张家界—常德)为例,采用离散元软件PFC3D与有限差分软件FLAC 3D进行耦合计算,研究落石冲击棚洞-拦石墙顶板及缓冲层的动力响应,优化棚洞-拦石墙顶板及缓冲层设计,并对掺有轮胎颗粒的缓冲层进行研究。结果表明:可适... 以黔张常铁路(黔江—张家界—常德)为例,采用离散元软件PFC3D与有限差分软件FLAC 3D进行耦合计算,研究落石冲击棚洞-拦石墙顶板及缓冲层的动力响应,优化棚洞-拦石墙顶板及缓冲层设计,并对掺有轮胎颗粒的缓冲层进行研究。结果表明:可适当减小棚顶厚度,达到减轻结构自重与节省原料的目的,但棚顶厚度不宜小于0.4 m;适当增加缓冲层厚度可以减小落石冲击力,从而减小顶板挠度与应力,且缓冲层厚度不宜低于0.50 m;缓冲层添加20%~30%轮胎颗粒能有效提升缓冲层防护效果。 展开更多
关键词 铁路路基 棚洞-拦石墙 数值模拟 缓冲层 落石 动力响应
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金温铁路崩塌落石的成因与防治 被引量：2
11
作者 孔书祥 康荣良 《铁道建筑》 北大核心 2004年第3期51-52,共2页
金 (华 )—温 (州 )铁路沿河傍山 ,部分区段岩体破碎 ,崩塌、落石等地质灾害经常发生。文章介绍崩塌、落石形成的原因和特征 ,以及采取避、护、顶、锚、拦等多种防治措施 。
关键词 金温铁路 崩塌落石 防治措施 路基 病害
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成渝客专跨越既有铁路危岩落石高边坡稳定性评价 被引量：3
12
作者 陈明浩 陈兴海 《路基工程》 2015年第5期179-182,共4页
成渝客运专线响滩子双线大桥上跨既有成渝铁路,不可避免地需要开挖既有路堑边坡,但路堑边坡分布大量危岩落石,工程有安全风险。通过对危岩进行测绘和调查,分析形成条件,判断崩塌类型,进行力学计算,评价危岩的稳定程度。总体上,危岩体均... 成渝客运专线响滩子双线大桥上跨既有成渝铁路,不可避免地需要开挖既有路堑边坡,但路堑边坡分布大量危岩落石,工程有安全风险。通过对危岩进行测绘和调查,分析形成条件,判断崩塌类型,进行力学计算,评价危岩的稳定程度。总体上,危岩体均处于稳定状态,但是,为了确保工程安全,应采取有效措施进行治理。 展开更多
关键词 成渝客专 危岩落石 结构面 稳定性 地质勘察 高边坡
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崩坍落石病害的防治 被引量：23
13
作者 谭凤灵 《路基工程》 1998年第3期63-66,共4页
崩坍落石是直接威胁行车安全的主要路基病害,对它的防治是路基大修的主要内容,是确保行车安全的关键之一。本文根据多年的实践经验,归纳其有效的防治措施。并列举其有效的、典型的实例,说明各种防治措施的实用条件及效果。
关键词 崩坍 落石 防治 铁路 病害 路基
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高速铁路滚石侵限自动监测系统开发初步探讨 被引量：1
14
作者 王智猛 楮宇光 +1 位作者 赖紫辉 李安洪 《路基工程》 2010年第B04期130-133,共4页
开展高速铁路滚石侵限自动监测技术研究对山区铁路的运营安全具有重要意义。研究认为，结合光纤光栅传感技术与被动柔性防护网、防护栅栏等开发滚石侵限自动监测系统是解决这一课题的一种有效途径。开发适宜的新型传感器、确定监测系统... 开展高速铁路滚石侵限自动监测技术研究对山区铁路的运营安全具有重要意义。研究认为，结合光纤光栅传感技术与被动柔性防护网、防护栅栏等开发滚石侵限自动监测系统是解决这一课题的一种有效途径。开发适宜的新型传感器、确定监测系统的预报模型与报警触发条件是系统开发的关键技术，而滚石试验是系统开发的重要手段。 展开更多
关键词 滚石 监测 光纤光栅 被动柔性防护网 防护栅栏 高速铁路
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焦柳线危岩落石整治工程勘测设计回顾 被引量：13
15
作者 张钧 《路基工程》 1999年第6期59-63,共5页
通过焦柳线岩泊渡至禾家村站区段危岩落石整治工程的勘测设计,分析危岩落石成因类型,提出“查、清、警、守,固、拦、撑、埋、遮、锚”“十字对策”。得出要重视地质选线、应在铁路施工初期整治危岩落石、要加强既有线危岩落石调查测绘... 通过焦柳线岩泊渡至禾家村站区段危岩落石整治工程的勘测设计,分析危岩落石成因类型,提出“查、清、警、守,固、拦、撑、埋、遮、锚”“十字对策”。得出要重视地质选线、应在铁路施工初期整治危岩落石、要加强既有线危岩落石调查测绘、认真比选整治方案优化设计以及要重视环保等体会。 展开更多
关键词 危岩落石 整治工程 勘测 设计 铁路线路
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山区铁路危岩落石运动特征及防治研究 被引量：9
16
作者 花晓鸣 王永 苟晓军 《路基工程》 2021年第6期215-218,共4页
以燕山中山区某高陡边坡危岩落石地段铁路路基为依托,根据危岩落石发育特征及现场调查资料,运用ROCKFALL软件建立高陡边坡落石运动分析模型,系统研究落石运动特征;揭示落石弹跳和冲击特性;预测落石运动轨迹和落点分布规律,统计分析出陡... 以燕山中山区某高陡边坡危岩落石地段铁路路基为依托,根据危岩落石发育特征及现场调查资料,运用ROCKFALL软件建立高陡边坡落石运动分析模型,系统研究落石运动特征;揭示落石弹跳和冲击特性;预测落石运动轨迹和落点分布规律,统计分析出陡坡上约7.5%的危岩体失稳后将侵入路基,在此基础上提出了在陡崖顶部设置1道张口式帘式网的防治设计方案。 展开更多
关键词 山区铁路 危岩落石 数值模拟 运动特征 防治方案
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高速铁路隧道洞口段危岩落石运动轨迹及冲击特性研究 被引量：5
17
作者 王玉锁 《学术动态（成都）》 2011年第2期16-21,共6页
1研究意义 危岩是我国山区三大自然灾害之一，己成为我国西部开发和交通建设大发展的重要制约因素。危岩灾害包括危石、崩塌、落石、滚石等定义和内涵，落石是其下落的动态过程及形态。
关键词 危岩落石 隧道洞口段 冲击特性 运动轨迹 高速铁路 自然灾害 交通建设 西部开发
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滚石冲击力试验研究及其计算方法浅析 被引量：5
18
作者 蒲超 《路基工程》 2015年第6期110-115,共6页
介绍了发生滚石的条件以及滚石带来的灾害。通过滚石冲击力测试系统,主要研究不同质量滚石对冲击力的影响,获得冲击力变化规律。结果表明:最大冲击力与质量和速度成正比,并拟合出滚石冲击力计算公式F=Cm^(0.7)。简述了国内外具有代表性... 介绍了发生滚石的条件以及滚石带来的灾害。通过滚石冲击力测试系统,主要研究不同质量滚石对冲击力的影响,获得冲击力变化规律。结果表明:最大冲击力与质量和速度成正比,并拟合出滚石冲击力计算公式F=Cm^(0.7)。简述了国内外具有代表性的滚石冲击力计算方法,并分析各种计算方法存在的不足,利用前人数据对比分析各种公式的优劣。 展开更多
关键词 滚石 滚石灾害 物理模拟 冲击力 计算方法
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蒙西铁路西峡站危岩落石综合治理 被引量：5
19
作者 黄水亮 《路基工程》 2015年第4期234-238,242,共6页
危岩落石作为我国山区3大地质灾害之一,已经成为威胁山区铁路行车安全的一个主要因素。针对蒙西铁路三荆段既有西峡站危岩落石情况,结合边坡落石治理中积累的经验和理论,综合分析了危岩落石失稳机制,提出了综合治理落石病害工点的措施... 危岩落石作为我国山区3大地质灾害之一,已经成为威胁山区铁路行车安全的一个主要因素。针对蒙西铁路三荆段既有西峡站危岩落石情况,结合边坡落石治理中积累的经验和理论,综合分析了危岩落石失稳机制,提出了综合治理落石病害工点的措施。经过治理,确保了蒙西铁路西峡站的运营安全。 展开更多
关键词 危岩落石 失稳机理 综合治理 拦石网 拦石墙
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丰沙铁路K49段边坡柔性防护选型与布置 被引量：5
20
作者 邢建鑫 《路基工程》 2012年第1期188-191,共4页
针对丰沙铁路K49+160～+890段边坡特征,进行边坡防护方案的比选;根据现场的地形特征,划分不同防护区域开展落石分析,得到了落石的最大速度、弹跳高度、冲击能量等主要参数和落石运动的轨迹。根据分析结果,对不同的防护区域,进行柔性防... 针对丰沙铁路K49+160～+890段边坡特征,进行边坡防护方案的比选;根据现场的地形特征,划分不同防护区域开展落石分析,得到了落石的最大速度、弹跳高度、冲击能量等主要参数和落石运动的轨迹。根据分析结果,对不同的防护区域,进行柔性防护的选型及布置,既保证了防护效果,也节约了防护造价,且对铁路的安全运行影响很小。 展开更多
关键词 柔性防护 落石 既有线 边坡
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