● 题目 ●
Titlle
期刊：Rock Mechanics and Rock Engineering
作者：Jieling Tang, Tianbin Li & Peng Zeng
年份：2024
●●● 摘要(Abstract)●●●
在这项研究中，将用于防止边坡落石的防护网原理进行调整，开发了一种柔性防护网系统的原型，该系统包括钢丝绳网、支撑电缆和膨胀型锚栓，用于预防和控制隧道中的岩爆。首先，进行物理测试以获得不同初始应力条件下突发岩石的喷射速度。然后，对岩石撞击防护网的动态过程进行数值计算，以获得非线性动态响应。在物理实验中验证了防护网拦截岩爆的能力。最后，通过案例研究评估了防护网在隧道中的有效性。结果表明：（1）喷出岩石的速度随初始应力增加而增加，在配备岩爆专用柔性防护网（RFPN）的隧道岩爆喷射试验中，不同岩爆等级的喷出岩石最大速度分别为 2.67、3.07 和 5.63 米/秒。（2）钢丝绳网是防护网的主要能量吸收组件。（3）钢丝绳网和螺栓是防护网的主要承载组件。（4）柔性防护网系统可以有效防止小型或中型岩爆，与原始设计相比，施工速度显著提高了 23.8%。
●●● 图表(Figures)●●●
图1 RFPN 原型概述：a.锚头与支撑索连接的详图；b.RFPN 的正视图和；c.斜视图；以及d.中央锚栓的详图。
图3 射频防护网的详细结构
图5 真三轴加载下的岩爆弹射试验
图11 A 点发生碰撞时 RFPN（柔性格构防护网）张力云图（单位：N），在 t = 0.0465 秒时。
图14 B 点发生碰撞时向外反弹的岩石：a. t = 0.059 秒 b. t = 0.15 秒。
图17 不同工况下所有柔性防护网（RFPN）组件的计算张力值：a 动能组 1、b 动能组 2 和 c 动能组 3
●●● 结论(Conclusions)●●●
基于米仓山隧道施工期间中等岩爆的特点，开发了一种基于膨胀型锚杆、支撑索和钢丝绳网的岩爆专用柔性防护网（RFPN）原型。为了展示和模拟 RFPN 的动态特性，首先研究了不同强度岩爆中喷出岩石的速度。进行了物理试验以分析岩爆的动能特征，发现岩石的整体喷出速度随初始应力增加而增加。在配备 RFPN 的隧道岩爆喷射试验中，不同岩爆强度下喷出岩石的最大速度分别为 2.67、3.07 和 5.63 米/秒。基于实际工程的地质条件和岩爆喷射试验结果，使用三个动能组来表示轻微、中等和强烈岩爆。通过数值模拟研究了三种岩爆强度对 RFPN 动态特性的影响，并在物理实验中验证了 RFPN 的拦截能力。结果表明：（1）强烈岩爆时模拟中的最大变形为 0.207 米，且未侵入隧道施工边界；（2）钢丝绳网是 RFPN 的主要能量吸收组件；（3）钢丝绳网和锚杆承受了施加在 RFPN 上的大部分载荷。将 RFPN 应用于米仓山隧道以评估其有效性。安全系数和收敛变形结果表明，RFPN 可以有效拦截轻微或中等岩爆喷出的岩石，但对于更强烈的岩爆，其保护效果会降低。本文中的 RFPN 有助于岩爆预防和易发生岩爆的隧道段的快速施工。但是，RFPN 在应对更强烈岩爆（如强烈岩爆）方面的上述问题需要进一步探索。并且未来需要研究 RFPN 的更快设计方法。
● 参考文献 ●
●●● References ●●●
Tang, J., Li, T. and Zeng, P., 2024. Rockburst-Specific Flexible Protection Net (RFPN) for Tunnels: Creation, Characteristics, and Preliminary Application. Rock Mechanics and Rock Engineering, 1-19.
End
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