山区滚石灾害的定量化预测评价不仅可以为滚石灾害防治工程措施的设计及部署提供具体直观的参数信息,还可以为山区城镇、线路等的选址、风险区的划定提供可靠的技术支持,因而具有重要的现实意义。但传统的滚石灾害评价手段单一,考虑的因素简单,导致计算或预测结果往往过于保守,与实际结果出入较大。为此,本文通过对在建的“合璧津”高速公路九峰山段危岩滚石灾害实地调查,研究了危岩体的分布、成因、类型。并开展滚石运动和滚石冲击棚洞垫层物理模型试验,以此来验证数值计算模型,在此基础上提出滚石运动、冲击过程分析方法,并用于研究区内某危岩发育边坡的滚石灾害计算评价研究。论文取得的成果如下:(1)查明了研究区内危岩的分布特征研究区内地层主要为砂泥岩互层,在差异性风化、降雨、人类工程扰动等因素作用下形成众多危岩,包括:“孤立式”、“倾倒式”和“悬挂式,其中威胁研究区内线路建设的主要为“孤立式”危岩,最大块径达到250cm,广泛分布在线路临侧坡体上,总体积达到3.5～4.6万立方米,潜在主崩方向均为线路所在位置。(2)提出滚石从运动到冲击的全过程分析方法对比滚石运动特征物理模型试验,采用离散元方法研究滚石运动过程,并采用该手段以研究区内某试验边坡为例,开展滚石运动特征模拟研究。结果显示滚石运动速度受形状影响明显,相同块径下滚石越接近球形,其运动速度更快,模拟中似球状滚石可比同块径下的条状滚石运动速度大约30%。同时采用离散元-有限差分耦合手段,其中以离散元模拟砂土垫层的离散型,有限差分法模拟棚洞结构的连续性,在充分发挥两种模拟方法优势下,研究棚洞结构在滚石冲击下的动力力学响应。对比物理模型试验,证明了该方法的可行性,并在此基础上研究了滚石以不同速度、不同角度冲击棚洞砂土垫层的过程。通过对滚石运动过程和冲击砂土垫层过程的分析,提出了滚石运动-冲击过程分析方法。(3)以研究区某危岩发育边坡为例开展滚石运动-冲击过程的研究选定研究区内某危岩发育边坡,开展滚石运动-冲击过程的案例研究。按最大块径滚石进行模拟分析,结果表明,潜在斜坡滚石最大运动速率约20m/s,冲击能量912k J,考虑场地条件,推荐宜采用防滚石棚洞作为防治手段。根据边坡滚石的运动分析,设定垫层厚度为1～3m,密度1600～2400kg/m~3,开展滚石冲击棚洞结构的模拟研究。结果表明在该冲击能量下厚度1m、密度1600kg/m~3的砂土垫层便能起到较好缓冲效果,增大垫层厚度或密度可在一定程度上降低滚石冲击力,但会显著增大结构自重,因此在工程实践中砂土垫层的选取应在保证抗冲击能级范围内选取最优垫层厚度。