论文题目: 库岸公路边坡稳定性风险分析——以三峡库区渝巴公路岸坡为例
论文类型: 博士论文
论文专业: 地质工程
作者: 冯文凯
导师: 刘汉超
关键词: 浸润线计算公式,滑坡动态稳定性,体系,地下水综合影响系数,线性工程,线评价或带状评价,公路岸坡,风险分析,理论体系,计算机系统
文献来源: 成都理工大学
发表年度: 2005
论文摘要: 随着经济的快速发展与社会的进步,山区高等级公路建设获得了迅猛发展,但不可避免地也带来了诸多地质灾害,尤其是沿江、河、湖畔公路建设及库区公路建设,由于水的作用,地质灾害更是频繁发生,甚至毁坏公路并造成重大人员伤亡及经济损失,因此,人们也越来越认识到防范和减轻这类灾害的重要性,迫切需要寻求有效的控制方法与手段。地质灾害危险性评价以及地质灾害风险分析与治理必要性研究,成为人们越来越青睐的有效方法。然而,公路同铁路、长大输油管线工程一样属大型线性工程,具有跨区域广及评价面积小的特点,怎样寻求合理有效的风险分析理论与方法成为能否有效评价和控制灾害发生的关键。本文以三峡库区渝巴路公路岸坡这一线性工程为例,对该领域进行了有益探讨,取得了以下主要成果: (1) 通过对岸坡岩性组合、岸坡岩体结构及岸坡结构类型三者的分析研究,并根据三峡库区自身的特点,初步建立了一套适合于三峡库区渝巴公路岸坡稳定性评价的基本地质模式,并对其可能变形破坏方式及机制进行了分析归纳。 (2) 对地下水水位随库水位升降以及降雨的波动问题进行了初步探讨,依据一定的假设条件,利用拉普拉斯变换(Laplace),推导了浸润线变化公式,并利用3D-Modflow程序进行了验证分析;由于库水位升降及降雨均可导致滑坡地下水位的波动,因此,滑坡稳定性实际上为一动态变化过程,据此,提出了“滑坡动态稳定性”的概念,并在实例边坡付诸应用,为更好选择治理方案提供了有力依据。 (3) 考虑到三峡库区湿热的气候环境条件以及蓄水完成后每年一次落差达30m的水位调节对岸坡岩体的影响效应,通过专家咨询以及实例岸坡分析,对公路边坡稳定性分级体系(HSMR)进行了修正,提出了公路岸坡稳定性分级体系HBSMR(Highway Bank Slope Mass Rating),并提出了地下水综合影响系数,为定量评价岩质岸坡稳定性提供了便利。 (4) 根据目前地质灾害风险研究方面存在的缺陷,首次初步提出了针对大型跨区域的线性工程,如公路、铁路、航运、长大输油输气管线工程、海岸线工程、输电线路布设工程等的线评价(或带状评价)的概念,并对其涵义进行了较为透彻的分析。在此基础上,提出了适合公路岸坡这类线性工程的风险分析基本理论体系、参数指标评价体系以及相应的评价方法体系;同时,根据线性工程不同研究阶段其治理必要性存在差异的特性,提出了针对公路岸坡稳定性灾害治理必要性的评判方法体系。 (5) 针对公路岸坡这类大型线性工程之特点,采用目前通用的Visual Basic语言与Fortran语言相结合,编写了公路岸坡稳定性风险分析计算机系统RASHBS(Risk Analysis System of Highway Bank Slope),从而为快速、准确、合理地评价岸坡的稳定性风险提供了有力工具。以此为平台,在考虑上、下边坡综合作用的情况下,采用确定性与非确定性两种分析方法,分别对实例岸坡进行了分段半定量风险及定点定量风险评价,效果较为理想。
论文目录:
摘要
ABSTRACT
1 前言
1．1 选题依据及研究意义
1．2 国内外研究现状
1．2．1 风险及风险评价的提出
1．2．2 灾害风险评价现状研究
1．3 研究内容与技术路线
1．3．1 研究内容
1．3．2 研究技术路线
1．4 主要工作及论文创新点
1．4．1 主要工作
1．4．2 论文创新点
2 库区岸坡基本类型研究
2．1 岸坡岩性组合类型研究
2．1．1 库区地层特征
2．1．2 岩组类型特征
2．2 岸坡岩体结构类型研究
2．3 岸坡结构类型研究
2．3．1 岩质岸坡结构类型划分
2．3．2 土质岸坡结构类型的划分
2．4 岸坡类型划分及各类型岸坡变形破坏特征研究
2．4．1 类型划分原则与依据
2．4．2 库区岸坡类型划分
2．5 小结
3 降雨及库水升降作用对岸坡稳定性的影响效应研究
3．1 降雨对岸坡稳定性的影响效应分析
3．1．1 降雨对岸坡稳定性影响概述
3．1．2 降雨量、降雨强度、降雨历时及降雨形式对岸坡稳定性的影响
3．1．3 降雨对岸坡稳定性的影响机理分析
3．2 库水升降作用对岸坡稳定性的影响效应分析
3．2．1 库水作用下岸坡变形破坏基本模式研究
3．2．2 库水作用下岸坡变形破坏机制研究
3．2．3 库水作用对岸坡影响效应统计分析
3．3 降雨及库水升降作用对岸坡稳定性的影响评价方法研究
3．3．1 土质岸坡地下水浸润线的求解
3．3．2 公路岩质岸坡稳定性分级体系(HBSMR)研究
3．4 小结
4 岸坡稳定性风险分析基本理论体系研究
4．1 目前地质灾害风险分析体系研究的基本理论
4．1．1 地质灾害成灾过程及灾情构成
4．1．2 地质灾害构成基本要素
4．1．3 地质灾害风险评价类型
4．1．4 地质灾害风险评价内容
4．2 岸坡稳定性风险分析理论体系的建立
4．2．1 线评价(或带状评价)概念的提出
4．2．2 岸坡稳定性风险分析理论体系的建立
4．3 小结
5 岸坡稳定性灾害危险性评价系统研究
5．1 灾害危险性评价指标体系的建立
5．1．1 历史灾害危险性评价指标体系
5．1．2 潜在灾害危险性评价指标体系
5．2 灾害危险性评价方法体系研究
5．2．1 稳定性评价方法体系
5．2．2 破坏规模评价方法体系
5．3 灾害危害范围的确定及危害强度分区
5．3．1 岸坡稳定性灾害危害范围的确定
5．3．2 岸坡稳定性灾害危害强度分区
5．4 岸坡稳定性灾害危险性分段及危险性基本要素的确定
5．4．1 危险性区划的目的与作用
5．4．2 危险性分段的基本方法
5．5 小结
6 岸坡稳定性灾害易损性评价系统研究
6．1 易损性评价指标体系的建立
6．1．1 社会经济易损性的构成
6．1．2 社会经济易损性的主要评价内容
6．1．3 岸坡稳定性灾害受灾体类型划分
6．1．4 岸坡稳定性灾害易损性评价指标体系的建立
6．2 易损性评价方法体系研究
6．2．1 受灾体价值核算方法
6．2．2 受灾体密度与价值分布
6．2．3 受灾体损毁等级划分
6．2．4 受灾体价值损失率
6．2．5 受灾体易损性综合评价分级
6．3 小结
7 岸坡稳定性灾害风险综合评价及治理必要性研究
7．1 灾害风险(破坏损失)综合评价研究
7．1．1 风险(破坏损失)评价的内容
7．1．2 风险(破坏损失)评价的方法
7．1．3 风险(破坏损失)综合评价
7．2 灾害可接受风险水平研究
7．2．1 风险可接受水平的研究现状
7．2．2 岸坡稳定性灾害的可接受风险水平
7．3 岸坡稳定性灾害治理必要性研究
7．3．1 治理必要性方法研究
7．3．2 灾害风险防治研究
7．4 小结
8 公路岸坡稳定性风险分析计算机系统(RASHBS)
8．1 系统结构设计
8．2 系统基本模块及工作流程
8．2．1 系统基本模块简介
8．2．2 工作基本流程
8．3 系统数据库
8．4 小结
9 岸坡灾害实例分析
9．1 非确定性评价方法实例分析
9．1．1 岸坡稳定性的危险性评价
9．1．2 岸坡稳定性的易损性评价
9．1．3 岸坡稳定性灾害期望损失评价
9．1．4 岸坡稳定性灾害风险分段
9．1．5 防治工程初步评价
9．2 确定性评价方法实例分析
9．2．1 滑坡实例
9．2．2 崩塌实例
9．2．3 塌岸实例
9．3 小结
10 结论
致谢
参考文献
附录
发布时间: 2005-09-09
参考文献
- [1].边坡稳定性及路堤变形与破坏机理研究[D]. 刘金龙.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所）2007
- [2].公路边坡稳定性快速评价方法及应用研究[D]. 赵建军.成都理工大学2007
- [3].云南龙江特大桥桥基区边坡稳定性研究[D]. 王建强.中国地质大学（北京）2010
- [4].秦岭变质岩区岩体结构特征及公路边坡稳定性研究[D]. 贺汇文.长安大学2009
- [5].基于RS理论的岩质路堑边坡稳定性研究[D]. 包惠明.长安大学2003
- [6].甘肃红层工程地质特性与边坡稳定性研究[D]. 王骑虎.北京工业大学2016
- [7].红层路堑边坡稳定性与防治研究[D]. 柳群义.中南大学2010
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