New Pendulum Impact Facility to Study Performance of Cushioning Layers for Natural Terrain Hazards

A.Y. Su

In the proceedings of: GeoVancouver 2016: 69th Canadian Geotechnical Conference

Session: GEOHAZARDS - IV Climate Change Floods & Landslides

ABSTRACT: Rockfall and boulders entrained in debris flows can incapacitate debris-resisting structures along its flow path. To prevent structural damage to these structures, cushioning layers are suggested to absorb highly concentrated boulder impact loads. Despite the positive engineering value of cushioning layers, their mechanical response to impact loads and energy-attenuation characteristics are still not fully understood. A new large-scale pendulum impact facility constructed by the Hong Kong University of Science and Technology (HKUST) in collaboration with the Harbin Institute of Technology in Shenzhen, China, allows researchers and practitioners to study the performance of a wide-range of cushioning materials for both debris flow and rockfall applications in a systematic manner. A steel frame measuring 5 m × 3 m × 6 m was used to support a 1.16m diameter, 2-tonne concrete ball simulating an entrained boulder. The pendulum setup can induce impact energy of up to 70 kJ. In this paper, details on the construction of this facility, instrumentation, and preliminary test results are described and discussed. Résumé Roche chute et de rochers entraînés dans des coulées de débris peuvent neutraliser les structures au sein de son chemin conduisant à la perte de vies humaines. Pour éviter l'échec des structures, des couches d'amortissement sont couramment utilisés pour absorber les charges concentrées élevées de rochers. Malgré la valeur de l'ingénierie des couches d'amortissement, il manque encore d'expérience et de compréhension sur la performance des différents types de matériaux de rembourrage soumis à de multiples impacts sur sa durée de vie. Une nouvelle installation d'impact pendulaire à grande échelle construit par l'Université de Hong Kong de la science et de la technologie en collaboration avec l'Institut de Technologie de Harbin à Shenzhen, en Chine, permet aux chercheurs et aux praticiens d'étudier les performances d'un large éventail de couches de rembourrage pour les débris le débit et les applications roche d'automne d'une manière systématique. Un châssis en acier 5 m x 3 m x 6 m est utilisé pour suspendre la balle en béton 2-tertio avec un diamètre de 1,16 m. La configuration du pendule peut induire des énergies allant jusqu'à 70 kJ d'impact. Dans cet article, des détails sur la construction de cette installation, l'instrumentation et les résultats préliminaires des tests sont discutés.

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