随着我国的进一步发展,山岭地区修建高等级公路的趋势越发突出,然而由于西部山区独特的地质条件,公路选线受到诸多因素限制,沿江线便成为常见的布线形式。按照传统观念,公路建设一般都采用开挖路堑,但是在沿河傍山地带,将不可避免的出现高大切坡,边坡经常发生危岩、落石等地质灾害。因此,系统地研究沿江强风化超高边坡落石处治技术,对于提高我国西部山区公路边坡灾害治理技术,降低工程造价,具有广泛的社会效益和经济效益。本论文依托德钦至香格里拉二级公路工程展开研究。首先,通过对西部山区沿江岸坡地质特征的总结,结合工程应用中的问题,分析了沿江岸坡的形成。得出了沿江边坡在开挖时,往往形成高切坡,呈单面坡的形式。而且风化作用显著,岩体非常不稳定,在开挖中和开挖后都极其容易出现岩体坍塌,形成落石。然后通过对落石防治措施的总结与分析,结合西部山区沿江岸坡落石灾害的频繁性和大规模性,得到了西部山区沿江边坡落石防治措施中以设置棚洞为较佳选择。其次,论文介绍了现有的落石计算理论,并结合现有的理论,以实际落石棚洞结构为原型,采用ABAQUS有限元计算软件对落石冲击棚洞的过程进行数值模拟,研究落石在不同的冲击角度、冲击速度以及不同垫层厚度等情况下冲击棚洞结构的力学动力响应,为落石处治技术及实际防护工程设计提供参考。通过对数值模拟结果的分析,得出以下主要结论:(1)落石以不同角度冲击棚洞时,以0°角(法向冲击)的冲击力最大,其最大冲击深度和冲击力均远远大于斜向冲击。在实际落石处治工程的设计中,应将法向冲击作用作为主要考虑因素。(2)一定速度下,随着垫层厚度的增加,落石的冲击深度随之增加,而最大冲击力随之减小,但超过一定厚度时,最大冲击深度和最大冲击力都将趋于稳定。(3)低冲击速度下,不同厚度的砂土垫层受到的最大冲击力相差相对较小,小厚度砂土垫层也具有缓冲吸能作用。但在较高冲击速度下,不同厚度的砂土垫层受到的最大冲击力呈现出明显的差异,而且随着速度的增加,这种差异越来越大。(4)如果采用纯砂土垫层,则合理厚度应在0.9m~1.2m之间;如在实际工程中需要进一步考虑结构的自重和经济性,可以选择0.6m厚的砂土加一定厚度的其他缓冲材料(如:泡沫板、EPE等)进行优化,使棚洞的结构设计更加合理。最后,论文介绍了德钦至香格里拉二级公路工程K226+330~K226+416段宇仁棚洞的设计、施工和监测。