论文题目: 公路边坡降雨灾害评价方法与指标研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 道路与铁道工程
作者: 李家春
导师: 王秉纲,胡长顺
关键词: 公路,边坡,降雨灾害,排水系统,坡面防护,风险评价
文献来源: 长安大学
发表年度: 2005
论文摘要: 我国每年汛期都发生大量公路边坡水毁,给公路交通和社会带来严重影响。为了提高公路减灾防灾水平,在公路设计、施工、养护及管理中全面体现以预防为主的减灾方针,本文研究了公路边坡降雨侵蚀和降雨引发边坡失稳的致灾、成灾、减灾防灾的过程,从致灾因子的危险性、承灾体的易损性、灾害的损失与风险四个方面论述了边坡降雨灾害的系统特征。将公路边坡防排水作为减灾工程措施,从灾害管理角度,对防排水措施进行易损性评价、降雨及洪水危险性评价、减灾效益评价及水灾害风险评价。根据公路网的结构,评价体系由工程点评价、路段评价和路网评价构成。 根据降雨在边坡侵蚀与边坡失稳中的作用机制,在降雨危险性评价中具体运用了重现期、有效降雨等概念。在易损性评价中全面总结了边坡侵蚀的计算方法,并结合边坡特点进行了改进;运用可靠性理论分析边坡在降雨条件下失稳的概率计算方法,同时提出边坡灾害的简易评价方法。在危险性和易损性评价的基础上,提出边坡降雨灾害的损失评价,并根据风险的构成进行风险评价。 分析了公路排水系统的结构及其功能,提出了新的排水系统划分方法;指出边坡排水系统是一种网格系统,纵、横向排水沟槽的功能有很大区别。运用灾害学理论,从孕灾环境、致灾因子、承灾体三个方面提出了新的公路水毁类型划分。根据四川、陕西等省的历史公路水毁统计资料,提出了较为实用的公路边坡灾害等级划分,划分方法有别于地质灾害等级。 公路边坡灾害中降雨是最活跃的致灾因子,本文将公路作为边坡降雨灾害的承灾体,并认为边坡也属于承灾体的一部分,边坡降雨灾害的危险性是指降雨危险性,这与地质灾害中将滑坡作为致灾因子、将滑坡危险区内的建筑、人口、财产等作为承灾体不同。根据边坡降雨侵蚀与稳定性问题的致灾过程,分析了工程中如何考虑降雨因素,与工程结合,用降雨侵蚀力反映侵蚀灾害的降雨危险性,用有效降雨量作为降雨边坡失稳的降雨危险性,从而考虑了灾害危险性与灾害类型的内在联系。 为了研究边坡降雨灾害的边坡易损性,研究了降雨侵蚀计算模型中各因子的取值方法。例如,考虑了公路边坡的特点,用自制崩解仪进行了相关实验,结合
论文目录:
1 绪论
1．1 公路边坡防排水现状与存在的主要问题
1．2 国内外公路边坡防排水及边坡灾害的研究概况
1．2．1 公路边坡排水研究概况
1．2．2 公路边坡防护研究概况
1．2．3 边坡水灾害研究概况
1．3 本文研究的主要内容及技术路线
2 公路边坡防排水系统及水灾害评价体系
2．1 公路排水系统的构成及子系统划分
2．2 各种防排水结构物在系统中的功能
2．3 公路边坡防排水系统损毁类型
2．3．1 边坡防排水系统的损毁类型分析
2．3．2 边坡防护的损毁类型分析
2．4 边坡降雨灾害评价体系及指标选取原则
2．4．1 评价体系的结构
2．4．2 边坡降雨灾害评价指标的选取原则及指标体系
2．5 边坡灾害评价方法
2．6 小结
3 公路边坡水灾害类型、等级划分
3．1 公路水毁类型划分
3．2 公路边坡降雨灾害类型
3．2．1 边坡降雨冲刷
3．2．2 降雨诱发边坡失稳
3．3 边坡灾害的等级划分
3．3．1 公路边坡水毁工程数量等级划分
3．3．2 路段边坡降雨破坏等级
3．3．3 边坡冲刷破坏等级
3．4 小结
4 公路边坡降雨灾害危险性评价
4．1 降雨危险性评价的基本原理
4．1．1 降雨的要素及描述
4．1．2 设计暴雨
4．1．3 汇流历时
4．2 暴雨频率的计算方法
4．3 暴雨危险性评价指标及量化
4．3．1 降雨侵蚀危险性评价指标
4．3．2 降雨诱发边坡失稳危险性评价指标
4．4 小结
5 公路边坡降雨灾害易损性评价
5．1 降雨对公路边坡的危害
5．2 降雨对边坡的破坏作用方式
5．2．1 坡面冲刷破坏
5．2．2 降雨对边坡稳定性的影响
5．3 边坡降雨侵蚀量的计算
5．3．1 USLE在我国的应用性研究
5．3．2 小流域地块侵蚀产沙模型
5．4 公路边坡降雨侵蚀特点及可蚀性研究
5．4．1 公路边坡降雨侵蚀的特殊性
5．4．2 压实土崩解速率试验
5．4．3 崩解速率与空隙比的关系
5．4．4 将崩解速率应用到通用流失方程
5．5 边坡防排水对侵蚀的减轻作用
5．5．1 边坡防护对侵蚀的影响
5．4．2 边坡排水对侵蚀的影响
5．6 失稳灾害的边坡易损性评价
5．6．1 边坡降雨入渗方式
5．6．2 边坡降雨入渗试验
5．6．3 路堑边坡降雨破坏的特点
5．6．4 崩塌滑坡概率计算
5．6．5 考虑防排水工程作用的边坡失稳概率
5．6．6 边坡失稳的统计频率
5．7 边坡失稳规模的估计
5．7．1 边坡失稳土石方数量
5．7．2 边坡失稳对道路的影响范围
5．8 边坡排水系统易损性分析
5．9 降雨灾害边坡易损性的等级及评价流程
5．10 易损性评价示例
5．11 小结
6 边坡降雨灾害风险(损失)评价
6．1 公路边坡降雨灾害风险评价方法
6．2 风险评价的内容
6．3 边坡各类灾害的发生概率
6．3．1 边坡坍塌的发生概率
6．3．2 边坡降雨侵蚀的概率
6．4 公路边坡降雨灾害损失估算
6．4．1 灾害损失分类
6．4．2 预期灾害经济损失
6．4．3 边坡降雨灾害的期望损失
6．5 边坡降雨灾害风险评价
6．5．1 边坡灾害的可接受风险水平
6．5．2 风险评价
6．6 小结
7 边坡防排水工程措施的防灾效果评价
7．1 防排水方案的技术评价
7．1．1 边坡排水的技术评价
7．1．2 边坡防护的技术评价
7．2 防灾效益经济评价方法
7．2．1 预期防灾效益经济评估方法
7．2．2 实际防灾效益经济评价方法
7．2．3 路线整体灾害损失经济评价方法
7．3 边坡防排水的防灾效益评价
7．3．1 防排水系统的防灾效益分析
7．3．2 关于公路防排水的几点建议
7．4 小结
8 结论与建议
8．1 主要结论
8．2 创新点
8．3 建议
参考文献
附: 作者攻读博士学位期间发表的论文
致谢
发布时间: 2006-03-13