详情

原文传递公路边坡降雨灾害评价方法与指标研究

论文题名：	公路边坡降雨灾害评价方法与指标研究
关键词：	公路边坡;降雨灾害;排水系统;坡面防护;风险评价;公路边坡水毁;公路养护管理
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，结合实验提出了确定土可蚀性因子的新思路，认为工程边坡侵蚀中可用土的崩解速率指标反映土的可蚀性。根据野外调查，全面分析了公路防排水措施对侵蚀的影响，并在侵蚀计算中予以体现。引用可靠性理论分析了降雨对边坡的影响，推导出用可靠度表示的边坡失稳概率，其中降雨的作用通过边坡的物理力学指标、孔隙水压力等在可靠度计算中体现；用结构面法和圆弧法估算边坡失稳的规模；查阅了大量资料，总结出确定边坡失稳规模的经验法及概率方法，结合调查提出了边坡失稳规模和影响范围的简易估算方法，便于在生产实践中应用。风险是灾害发生概率与损失的乘积，边坡降雨灾害风险可划分为5个级别；运用风险分析技术分析了边坡降雨灾害的风险。从技术和经济两个方面评价公路边坡防排水的减灾防灾效果，提出了边坡排水系统与坡面防护的技术评价方法和防灾效益评价方法。防护和排水工程防止边坡降雨灾害的效益由基础效益、经济效益、环境效益及社会效益构成，并以经济效益和环境效益为主。总之，整篇论文力图体现公路自然灾害管理的一些新思路，希望对公路减灾防灾有借鉴意义。
作者：	李家春
专业：	道路与铁道工程
导师：	王秉纲;胡长顺
授予学位：	博士
授予学位单位：	长安大学
学位年度：	2005
正文语种：	中文