石灰岩山区高速公路路基开挖中的环境保护研究

论文摘要

随着社会经济的发展,国家对环境保护工作的日益重视,单纯从使用功能上来考虑高速公路的规划设计以及建设运营已远远不能满足人们生活的要求,高速公路的规划设计以及建设运营应体现以人为本和可持续发展的思想。本论文依据石灰岩山区环境特征和石灰岩山区高速公路建设特征,从路基开挖中环境保护角度出发,按照尽量不开挖、如何减少开挖、如何减少开挖过程对周围环境的影响以及如何对高速公路景观和生态环境进行恢复、如何对建设项目进行环境质量评价等思路,应用交通工程学、岩土工程学、交通心理学、交通美学、运筹学等理论与方法,系统地对石灰岩山区高速公路路基开挖环境保护理论与方法进行了研究,构建了包括路基开挖优化、边坡防护、土石方处理、自然水系调治恢复、景观环境恢复、环境质量评价等理论或方法的石灰岩山区高速公路环境保护理论框架,为促进石灰岩山区高速公路的可持续发展提供了基本思路。论文主要研究了以下四方面问题:第一,路基开挖优化。在分析石灰岩山区环境特征的基础上,探讨了石灰岩山区路线设计的原则与方法;在应用有限元数值分析方法对边坡的开挖稳定性进行分析的基础上,提出了陡开挖强支护的石灰岩山区高速公路的路基开挖方式,并建立了填挖平衡,开挖面积最小的石灰岩山区高速公路的路基开挖量优化模型;结合石灰岩山区岩体特性,探讨分析了相应的边坡防护措施。第二,土石方处理及自然水系调治恢复。根据土石方调配原则,结合石灰岩山区地质和生态环境的特点,建立了适合于石灰岩山区高速公路的大系统土石方调配线性规划数学模型,同时对通过调配后剩余的土石方提出了系统的处理思路和方法,并对弃土场提出了系统的环境保护措施;对各种排水设施的设置与自然水系的调治恢复相结合做了初步探讨。第三,路堑边坡环境恢复。边坡景观是公路景观的重要组成部分,是高速公路环境保护研究的主要内容。在论述高速公路景观内涵和构成后,对高速公路景观表现方法进行了分析,对石灰岩山区高速公路路堑边坡的景观设计理念和要点做了深入的探讨,对石灰岩山区高速公路路堑边坡生态环境特征、植物选择原则

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 石灰岩山区公路路基挖方边坡稳定性研究现状
• 1.2.2 石灰岩山区公路建设土石方对生态的影响及处理研究现状
• 1.2.3 石灰岩山区公路路基挖方边坡防护与生态恢复研究现状
• 1.3 主要研究内容和论文框架
• 1.3.1 主要研究内容
• 1.3.2 论文框架
• 1.4 研究技术路线
• 1.5 本章小结
• 第2章 石灰岩山区高速公路路基开挖中的环境影响分析
• 2.1 石灰岩山区环境特征分析
• 2.1.1 地质特征
• 2.1.2 地形特征
• 2.1.3 双层水文系统特征
• 2.1.4 植被及生态系统特征
• 2.2 石灰岩山区高速公路建设特征分析及环境影响分析
• 2.2.1 石灰岩山区高速公路建设特征分析
• 2.2.2 石灰岩山区高速公路环境影响分析
• 2.3 本章小结
• 第3章 石灰岩山区高速公路建设中路基开挖优化和边坡防护
• 3.1 石灰岩山区高速公路设计理念
• 3.1.1 石灰岩山区高速公路设计理念概述
• 3.1.2 石灰岩山区高速公路路线设计
• 3.2 石灰岩山区高速公路边坡稳定性分析
• 3.2.1 弹塑性模型的建立
• 3.2.2 二维等参元构造
• 3.2.3 单元刚度矩阵形成
• 3.2.4 有限元数值分析模型
• 3.2.5 计算分析
• 3.3 石灰岩山区高速公路路基开挖控制研究
• 3.3.1 路基开挖方案优化
• 3.3.2 路基开挖方式优化
• 3.3.3 路基开挖量优化
• 3.4 石灰岩山区高速公路路堑工程边坡防护
• 3.4.1 加固防护
• 3.4.2 坡面防护
• 3.5 本章小结
• 第4章 石灰岩山区高速公路建设中土石方处理及自然水系调治恢复研究
• 4.1 土石方处理与环境保护
• 4.1.1 土石方量的平衡调配
• 4.1.2 废弃土石方的综合处理和环境保护
• 4.2 石灰岩山区高速公路自然水系的调治恢复
• 4.2.1 自然水系调治恢复的一般原则
• 4.2.2 排水设施的布设
• 4.2.3 地下水系调治恢复的准备工作
• 4.2.4 地下水调治恢复的措施
• 4.3 本章小结
• 第5章 石灰岩山区高速公路路堑边坡生态防护与景观恢复研究
• 5.1 高速公路景观内涵和感知
• 5.1.1 高速公路景观的内涵
• 5.1.2 高速公路景观的构成
• 5.1.3 高速公路景观的感知要点
• 5.2 高速公路景观设计方法
• 5.2.1 设计原则
• 5.2.2 造园艺术手法
• 5.2.3 布局形式
• 5.3 石灰岩山区高速公路路堑边坡景观恢复
• 5.3.1 边坡生态环境特征
• 5.3.2 边坡景观设计要点
• 5.3.3 边坡景观恢复的植物选取原则
• 5.3.4 边坡景观恢复方法
• 5.4 本章小结
• 第6章 石灰岩山区高速公路建设项目环境质量评价指标体系的建立与评价方法研究
• 6.1 景观评价指标的选取
• 6.1.1 景观环境分析评价指标
• 6.1.2 景观功能分析评价指标
• 6.1.3 景观美学分析评价指标
• 6.2 生态系统评价指标的选取
• 6.2.1 生物因素方面评价指标
• 6.2.2 环境因素方面评价指标
• 6.2.3 社会因素方面评价指标
• 6.3 评价指标判断标准及预处理
• 6.3.1 评价标准
• 6.3.2 评价指标的无量纲化
• 6.3.3 评价指标类型一致化
• 6.4 基于层次分析（AHP）的物元综合分析评价方法研究
• 6.4.1 环境影响评价方法概述
• 6.4.2 物元分析法的基本概念
• 6.4.3 权重确定方法
• 6.4.4 基于AHP 的物元综合分析评价方法
• 6.5 小结
• 结论
• 参考文献
• 攻博期间发表的学术论文和主要科研工作
• 致谢