王志贵[1]2000年在《黄土路基冲蚀及防治技术研究》文中研究表明黄土地区公路易受水冲蚀，是由黄土的湿陷性和特殊的结构特征及其物理力学性质所决定的。甘肃地处典型的黄土高原，公路受水冲蚀破坏现象十分严重，如何系统地研究探讨公路冲蚀及防治技术就显得十分重要。本文采用基础理论知识和调查试验相结合，定性研究与定量计算相结合，室内测试模拟与现场实验相结合，以多学科交叉渗透的系统科学为指导，对黄土路基边坡、路肩的冲蚀过程及规律进行了分析，并研究了防治公路冲蚀的技术措施。 黄土侵蚀主要是降雨侵蚀，在侵蚀过程中会出现各种水力侵蚀状态，这主要是由于黄土性状以及人为因素影响程度不同所致。其中，水是最主要的控制因素，也是最敏感的诱发因素。地面水的垂向溶蚀、潜蚀和冲刷，地下水的水平溶滤和潜蚀，对公路的破坏必须引起足够的重视。通过路堑边坡、路堤边坡、路肩、土边沟以及路面结构层下部的冲蚀过程分析，从而建立起影响冲蚀的各因素分析框架，然后结合典型冲蚀断面研究，进行自然影响因素和人为影响因素的单因素模糊评判和综合模糊评判。为了更好地阐述冲蚀破坏与模糊评判所采用的各因素之间的相关性，本文还利用调查资料进行了半定量分析评价，分别统计出了各因素与冲蚀破坏之间的概率统计公式。最后，提出了公路防冲蚀技术措施。本文主要从两个方面开展研究，一是坡面防排水技术，包括路堑边坡和路堤边坡的防排水；一是路表水和路面结构层排水。 研究结果表明：依据正确的基础理论指导，采取经济、合理的调查研究手段，进行科学分析和论证，找出影响黄土地区公路冲蚀的各种自然因素和人为因素，利用定性分析和定量计算相结合的方法，是完全可以判断和预测冲蚀破坏程度的，同时，也为研究防治公路冲蚀的技术措施提供了技术保障。
杨惠林[2]2006年在《黄土地区路基边坡生态防护技术研究》文中进行了进一步梳理随着我国经济发展进入一个新的阶段，生态破坏和环境污染已经成为重大的社会问题。生态环境保护的理念逐渐得到普及，并受到重视。近年来，由于高等级公路的大规模建设，经常需要开挖大量边坡。边坡的开挖破坏了原有的植被覆盖层，导致出现大量的次生裸地以及严重的水土流失现象，加剧了生态系统的退化。这种现象在我国北方的干旱地区尤为明显。公路工程建设者受到来自生态环境保护方面的压力越来越大，如何快速恢复开挖边坡的生态环境并实现坡面的植被保护是一个亟需研究和解决的问题。 针对保护生态环境、提高公路旅行的舒适度、改善和弥补工程护坡方法的不足、以及解决北方干旱地区植物在边坡存活与附着技术难题上的迫切需求，本文就黄土地区路基边坡的生态防护技术进行了系统研究。 本文主要从干旱地区湿陷性黄土边坡病害类型和产生机理；干旱地区湿陷性黄土路基边坡防护形式的综合评价分析；复合型植物防护结构形式等三个方面进行研究。研究过程直接针对当前湿陷性黄土地区公路工程中出现的路基路面病害，依托甘肃省的兰临、兰海、白兰、巉柳、尹中等几条高速公路建设，结合己建的多条湿陷性黄土地区公路实际情况，总结和借鉴湿陷性黄土地区和其他一些地区在该方面的最新研究成果和经验。研究借助大量的室内外试验，分析和探求了各种病害产生的原因和机理，并对各种病害提出了切实可行的防治措施，最终形成了一套关于湿陷性黄土地区公路路基路面病害防治的较为系统的理论与方法，为湿陷性黄土地区的公路黄土边坡病害防治工作建立了理论依据。同时，研究中提出的病害处治措施，能直接为该类地区公路工程中采用或作为参考。 通过研究得到以下主要结论：(1)在湿陷性黄土地区，植被护坡作为一种柔性，开放式的防护措施很好地克服了刚性护坡措施的不足；(2)对黄土边坡实施植物防护措施时，土工格室与植草相结合的复合式边坡防护措施能有效保障草种和幼苗免受暴雨冲刷；(3)提出了土工格室+植物复合型护坡设计型式：土工格
杨国峰[3]2004年在《陕北黄土地区公路边坡冲蚀破坏与防治对策研究》文中进行了进一步梳理公路水毁是公路灾害的主要形式之一。由于黄土的特殊工程性质，黄土地区公路防排水与水毁防治的重要性显得尤为突出。深入研究黄土地区水毁的形成机理、影响因素及合理的防护对策和工程措施是十分必要的。 本文在分析陕北黄土地区的特殊地形地貌、地质和气候条件等公路水毁环境因素的基础上，结合黄土的特性，进行了黄土侵蚀规律、特点的分析及黄土路基冲蚀影响因素的研究。并通过室内模型试验，对降雨条件下黄土路堤边坡漫流侵蚀的主要影响因素进行了研究。 根据陕北黄土地区公路的大量现场调查和实测资料，分析了公路边坡冲蚀的影响因素及其相互关系，提出了黄土地区公路边坡冲蚀的主要影响因素、冲蚀破坏特点、主要类型与防护对策，得出：1、路堑边坡坡面冲蚀防护重点是坡率选择、边坡平台设置、边坡防护；2、路堑边坡排水重点是排水设施的合理设置与配套；并遵循有效拦截、迅速排除、衔接顺畅、防渗防冲等原则。 通过分析归纳已有资料和室内人工模拟降雨模型试验，提出了影响路堤侵蚀的主要影响因素为：降雨量及降雨动能、土的抗剪强度及含水量、路面降雨汇水量、坡长及坡率等。同时得到一些结论：压实度越大，侵蚀量越小；当含水量略大于最佳含水量时，侵蚀量减小；降雨历时越长，侵蚀量及侵蚀强度增大。 结合黄土路基边坡冲蚀规律及影响因素与路堤边坡漫流侵蚀的主要影响因素，提出了黄土地区排水设计应遵循的原则，这些原则为黄土地区公路防排水与水毁防治提供了参考。
雷盟[4]2016年在《甘肃黄土地区公路路基病害防治技术研究》文中指出甘肃黄土地区公路里程近2万公里。由于黄土的工程性质较为特殊和复杂,导致甘肃公路病害不断,难以根治,常有路基不均匀沉降、边坡冲蚀及坍塌等病害发生,不仅存在道路安全隐患,也对公路运营养护工作造成极大困难和高额的养护成本,所以对甘肃黄土地区公路路基病害防治技术的研究是很有必要和研究价值。本文在已有研究成果的基础上首先总结了甘肃省陇东地区和陇西地区的黄土分布特征以及渗水性、膨胀性、崩解性及抗剪性等一系列评价黄土性质的水理和力学指标,论述了黄土的湿陷特性及影响因素;其次介绍了黄土路基边坡常见的病害类型,在此基础上分析其病害产生的机理,给出了相应的处治措施;最后通过对甘肃省G22巉口至柳沟河高速公路、兰州机场高速公路等6个代表性地区进行黄土路基不均匀沉降的病害调查和原因分析,提出了相应的路基不均匀沉降防治措施及处治方式,为甘肃省公路工程黄土路基病害研究提供更多的技术支持。
姜涛[5]2006年在《湿陷性黄土地区公路防排水技术研究》文中研究说明湿陷性黄土广泛分布于我国西北、华北及黄河中游地区，给公路建设及养护带来了很大的难度，同时造成了严重的经济损失。2003年我国北方大部分地区雨水偏多，由于降雨量大，陕西省关中、陕北黄土地区的公路普遍出现路基沉陷和水毁，造成公路直接经济损失达数千万元。引起路基沉陷的内因是黄土的湿陷，外因是降雨形成的地表水的入渗以及地下水分的运移。 结合实际工程，本文分析了黄土路基沉陷形成的条件、原因以及黄土湿陷的影响因素，指出黄土路基沉陷与水有密切的关系，湿陷性是黄土本身具有的特性，实际工程不可能大面积的换填，因此要防止湿陷，加强防排水，减少水的影响是一条行之有效的途径。 湿陷须具备两个条件，一是含水量，二是外在压力。为阻断水分进入路基工作区，本文提出了湿陷性黄土地区公路常用的排水设施设计、施工应注意的要点，重点阐述了黄土地区边沟排水、路面表面排水、中央分割带排水及地下排水措施，提出了改进边沟设计的方法和设计步骤。 湿陷性黄土地区，尤其是黄土山区，地形复杂多变，排水设计没有统一的模式，排水设计的关键是排水设施的系统性以及与地形的相适应。本文分析了各排水类型之间的相互配合，包括路基排水与路面排水的结合、地表排水与地下排水的结合等，确保排水设施的完整性、系统性。
杜娟[6]2017年在《黄土路基边坡智能控制监测技术研究》文中研究表明高速公路建设不仅受到设计、施工因素的影响,还与后期维护和安全风险状况有关,特别是黄土路基的边坡滑塌或其他额外的工程投资数额十分巨大。此外,一些相对关键的控制性指标往往表现出一定的隐秘性、较长的周期变化、累积性和突发性,仅仅依靠日常的人工巡检很难做到提前发现和预防,故而针对黄土地区公路路基及边坡的长期监测研究具有十分重要的意义。本篇研究通过利用光导纤维以及光纤通信技术来监测路基和边坡的稳定性及坡面变形等需长时间监测的稳定问题,从而建立起完整的长期监测系统并通过该系统所得到的监测数据为路基边坡的加固、翻修重建等提供决策依据。研究首先综述可国内外现有的针对黄土地区路基边坡稳定性研究评价和光纤传感技术在地质工程中的应用现状以及相关的监测预警系统的现有研究成果,并且较为详尽地介绍了黄土地区公路路基边坡病害特征以及相应的机理分析和主要防治措施。为了深入分析和揭示典型黄土地区公路路基长期性能的演化规律,研究依托吉河高速公路黄土路基的特殊地质环境条件,进行应变传感光纤埋设从而建立起路基智能检测系统。该系统监测出施工和工后运营过程中黄土路基不同区域的土压力、沉降变形等演变规律。为理清黄土路堑边坡在施工及运营的整个全寿命周期的变形以及支护结构的受力情况,本篇研究依托吉河高速公路,并选取典型黄土路堑边坡试验段,从而建立了基于分布式光纤技术的黄土路堑边坡坡表变形监测系统,该系统可实时掌握边坡在施工过程以及环境因素作用下的运动情况和变形发展趋势。研究还选取吉河高速公路特定路段作为监测对象,采用传统点式振弦传感器和分布式光纤技术相结合的监测技术对滑坡抗滑桩的变形和受力特征进行监测。通过监测确认滑动面的位置来验证勘察资料的准确性,实时掌握边坡施工过程中坡体开挖以及环境条件等因素对滑坡稳定性的影响,以便及时调整施工方案,也可以在运营阶段对滑坡体进行监测从而为管理和决策部门提供数据支撑。
张海红[7]2016年在《阴阳坡效应对黄土坡破坏机理分析及防治技术应用研究》文中认为公路建设对社会经济发展和人民生活水平改善具有重大作用,也正如此,国家的经济发展首先强调的就是加大基础设施建设的力度。我国公路构造复杂,生态环境多变,形成公路病害类型多、频度高、强度大、影响面宽、损失严重,成为世界上公路病害较严重的国家之一,同时也成为制约国民经济发展的主要因素,防治公路灾害已成为我国建设和谐社会中的一项战略任务。稳定的边坡可以保障路面系统完好和道路的安全运营,防止公路边坡发生蠕动、滑坡、崩塌、剥落、塌陷等病害,对公路建设质量和安全运营有着非常重要的意义,因此边坡稳定技术研究一直是工程热点问题。我国黄土分布面积很广,黄土和黄土状土分布面积约64万km2。甘肃省黄土地区高等级公路里程大约五千多公里,区内公路黄土边坡都出现了不同程度的多种病害。已有研究表明,不同坡向的边坡因受到辐射、所处环境的温度以及湿度影响导致其土质、性状、变形状况以及植被覆盖度不同,由此产生了阴阳坡效应。阴阳坡效应对公路工程的选线、设计、施工、防护以及后期的运营养护都有十分重要的影响。长期以来,我省公路边坡运营情况较差,水土流失问题严重,路域景观差,其客观原因是科研、设计水平较低、理念陈旧,而主观原因则是对边坡坡面防护以及绿色交通理念缺乏应有的重视。我省在今后的五年内将形成通达州市、对接周边的高速公路网络和安全畅通、衔接高效的干线公路网络,建立起资源节约、环境友好的绿色交通体系。因此,在我省今后的公路建设过程中,如何改善黄土地区公路边坡坡面病害频发,水土流失严重以及单调的道路景观等问题,成为我省科研技术人员研究的重点。多年来,人们在黄土边坡的稳定性研究中往往只考虑到整个坡体是否安全,却忽视了坡面的稳定,事实上坡面破坏形成的冲沟、洞穴、湿陷进一步发展会引起整个坡体的破坏。甘肃省黄土地区高等级公路里程大约五千多公里,区内公路黄土边坡都不同程度上出现了多种病害。已有研究表明,不同坡向的边坡其受到的辐射、所处环境的温度和湿度明显不同,由此导致不同坡向边坡的土质、性状、变形状况以及植被覆盖度不同,阴阳坡效应由此产生。目前,干湿循环的研究多集中在膨胀土方面,对于黄土的研究相对较少。冻融循环对土强度的影响研究主要是少数几次冻融循环的,结果显示土强度有的降低,有的基本不变。多次冻融循环主要针对水泥黄土、石灰粉土、青藏粘土和盐渍土等,对于长期反复冻融下黄土的力学性质变化未见研究成果,尤其是在定量关系研究上更是缺乏相关的研究。研究黄土在多次冻融循环条件下的强度变化特性在理论和实践方而都很有必要。本项目依托十堰至天水国家高速公路甘肃段徽县大石碑(陕甘界)至天水公路(简称“十天路”),针对甘肃省黄土地区常见的公路边坡病害,在充分借鉴已有的阴阳坡效应、黄土边坡防护技术等相关资料的基础上,以长期连续的现场观测试验、系统的室内试验和理论分析为主要研究方法,针对阴阳坡效应对黄土边坡的影响及考虑阴阳坡效应下的黄土边坡防护技术进行深入的探索。项目研究成果能显著提高公路的综合性能,为道路畅通和行车安全,避免交通事故的发生,提高道路通行能力和运营效益提供了保障.文章通过对已通车运营的黄土公路路基边坡阴阳坡效应引起的病害和边坡防护效果的调研,分析病害产生的主要因素,并提出相应的防治措施,再结合现场观测试验段面与室内试验结果的基础上,开展了阴阳坡效应对黄土边坡破坏机理及边坡防护技术的应用。同时,通过归纳总结已有的黄土边坡防护技术和防护效果,开展了针对植物纤维防护技术防治效果的研究,主要研究成果如下:首先,通过对巉柳高速公路、天巉汽车二级专用公路、平定高速公路的挖方路堑边坡进行病害调研,揭示了阴坡和阳坡病害产生的原因及影响因素;第二,通过对巉柳高速K1754+450和十天高速K700+060两处路堑边坡土体含水率、温度及气象要素的监测和分析,得到了路堑边坡不同深度处土体含水率和温度变化规律及其与降水和气温间的关系;第三,通过室内干湿循环试验,分析了干湿循环作用对原状黄土的物理、力学性质及湿陷性的影响,揭示了干湿循环作用对黄土边坡破坏的影响;第四,通过室内冻融循环试验,分析了冻融循环作用对原状黄土的物理、力学性质及湿陷性的影响,揭示了冻融循环作用对黄土边坡破坏的影响;最后,通过修筑十天高速725+500~K733+400段和兰永一级路K23+450~23+560段植物纤维边坡防护示范工程,揭示了植物纤维防护的护坡效果。本论文充分借鉴甘肃省交通科学研究院有限公司长期以来积累的科研工作和试验检测经验,结合已完成的西部交通建设科技项目“气象灾害对平定高速公路边坡的影响及防治技术研究”的研究成果,对已有的边坡破坏机理及防护技术研究成果进行了整理和分析。在此基础上,通过对已通车运营的黄土公路路基边坡阴阳坡效应引起的病害和边坡防护效果的调研,总结归纳了边坡病害类型、产生原因等。文章分析了阴阳坡效应对黄土边坡破坏机理及边坡防护技术的应用,该研究成果对于提高我省黄土地区公路建设水平,改善路基边坡运行状况,减少由于公路建设造成的水土流失,美化路域环境有十分重要的意义。
李喜安[8]2004年在《黄土暗穴的成因及其公路工程灾害效应研究》文中研究指明本文通过野外调研及系统总结前人研究成果，首次建立了一套系统实用的黄土暗穴分类与命名体系；对黄土高原的黄土暗穴按其发育密度进行了分区，研究总结了黄土暗穴分布的地形地貌规律、土性规律、发育深度等规律；重点针对黄土暗穴的形成条件及形成机理进行了深入研究，首次以水的作用途径、作用方式及其作用结果为主线，将黄土暗穴的形成模式概化为：冲蚀——贯通型、冲蚀——潜蚀——贯通型、湿陷——潜蚀——贯通型、冲蚀——潜蚀——湿陷——潜蚀——贯通型以及复合型模式等五大类型，在此基础上将黄土暗穴的形成演化过程分为孕育期、形成期、发展期、破坏期和消亡期等五个阶段，并发现孕育期以湿陷和潜蚀作用为主，形成期以潜蚀和冲蚀作用为主，发展期以冲蚀作用为主，破坏期以重力坍落和冲蚀为主，从而从根本上统一了关于黄土暗穴成因的观点。 针对黄土暗穴对公路工程危害十分普遍的特点，在全面总结其危害类型的基础上，对黄土暗穴的公路工程灾害及其致灾机理重点进行了研究。借助数值模拟手段，进一步分析了黄土暗穴在静载荷作用下诱发的路基以及边坡应力变化及破坏机制，并对暗穴环境下的路基与边坡的致灾机理进行了深入研究，为黄土地区的公路暗穴等地质灾害的进一步研究开辟了新的空间。 利于各种解析方法综合对比分析，推导并确定了适于计算黄土暗穴临界厚度的解析方法。针对路面经常承受车辆动荷载频繁作用的特点，借助动力有限元数值分析方法，对车辆动荷载作用下下伏黄土暗穴对路基稳定性的影响进行了初步研究，为公路黄土暗穴的防治处理措施的研究提供了必要的理论基础。
叶军[9]2017年在《降雨—蒸发循环作用下水泥改良黄土路基结构耐久性试验研究》文中指出干湿作用是影响路基结构耐久性的一个重要因素,路基暴露在自然环境中,大气降雨入渗与蒸发的反复作用,使路基内部含水量发生着季节性变化,具体表现在,降雨季节路基土吸水体积膨胀,干旱季节路基土失水体积收缩,这样往复的作用对路基土的物理力学性能产生劣化影响,进而引发各种路基病害,如路基下沉、翻浆冒泥、边坡塌方、边坡冲刷等,既威胁铁路的安全运营,也给铁路养护维修造成难以克服的困难。然而,在降雨—蒸发循环作用影响下路基结构耐久性弱化是无法避免的,而且还具有较强的隐蔽性,短期内,路基结构耐久性弱化在不影响铁路安全运营的情况下不易被发现,随着时间的延长,当察觉到耐久性弱化对其造成功能性和结构性损坏时,已经延误了治理时机,造成了更大的损失。所以,本文研究路基结构耐久性在降雨—蒸发循环作用下的弱化规律,希望能够对路基的病害防治乃至运营维护提供理论参考。本文为了研究降雨—蒸发循环作用对黄土地区高速铁路路基结构耐久性的影响,采用缩尺模型试验的研究方法,通过在室内用水泥改良黄土填筑路基模型,利用自行设计的降雨装置和蒸发装置来模拟自然环境中的降雨和蒸发情况,观察记录试验过程中路基边坡状况,并检测耐久性弱化指标,如称重路基模型的侵蚀量、取样测试路基土体密度和无侧限抗压强度以及路基模型承载力测定,分析变化规律后,主要得到如下结论:(1)对于用水泥改良土填筑的路基模型,在一定的水泥掺量范围内,随着水泥掺量增加,改良效果越明显,路基土密度越大,强度越高,模型承载能力越强,结构越稳定;(2)不同水泥掺量的路基模型由于基本属性参数的不同,受干湿影响在细节方面略有差异,但总体趋势相同。干湿循环作用对路基结构耐久性的弱化影响是一个长期的过程,随着循环作用的不断推进,路基模型的冲刷量逐渐增加,另外,水泥掺量越小的路基模型侵蚀越快。水泥掺入比为3%、5%和7%的改良土路基结构在N=78次循环作用后,路基模型的侵蚀量分别为1.26kg、1.01kg和0.87kg;(3)在降雨—蒸发循环作用前期,路基土密度以较大的幅度衰减,随着循环次数的增加,衰减幅度逐渐减小并趋于平缓,另外,水泥掺入比越小的路基模型,衰减曲线的斜率越大。水泥掺入比为3%、5%和7%的改良土路基结构在N=78次循环作用后,路基模型的密度分别减小了7.74%、7.49%和7.06%;(4)不同水泥掺入比的改良黄土路基模型在降雨—蒸发循环作用影响下,土体无侧限抗压强度具有逐渐减小的变化规律,且衰减幅度不断降低,最后呈现一种稳定趋势。水泥掺入比为3%、5%和7%的改良土路基结构在N=78次循环作用后,路基模型的无侧限抗压强度减小量分别为17.98%、14.13%和12.00%;(5)在降雨—蒸发循环作用的影响下,路基模型的承载能力具有逐渐减小的变化规律,且前期模型承载力下降明显,后期衰减幅度降低并基本趋于稳定。水泥掺入比为3%、5%和7%的改良土路基结构在N=78次循环作用后,路基模型的承载力分别减小了7.19%、6.83%和6.56%。
詹祥元[10]2011年在《湿陷性黄土路基病害分析与处理》文中认为在黄土地区,由于黄土特有的湿陷性导致的路基病害主要有路堤陷穴、下沉、路堤冲蚀及路堑坡面坍塌等。本文对以上湿陷性黄土路基病害的机理进行了分析,提出了针对性的防治及处理措施,为工程顺利进行提供借鉴。
参考文献：
[1]. 黄土路基冲蚀及防治技术研究[D]. 王志贵. 长安大学. 2000
[2]. 黄土地区路基边坡生态防护技术研究[D]. 杨惠林. 长安大学. 2006
[3]. 陕北黄土地区公路边坡冲蚀破坏与防治对策研究[D]. 杨国峰. 长安大学. 2004
[4]. 甘肃黄土地区公路路基病害防治技术研究[D]. 雷盟. 长安大学. 2016
[5]. 湿陷性黄土地区公路防排水技术研究[D]. 姜涛. 长安大学. 2006
[6]. 黄土路基边坡智能控制监测技术研究[D]. 杜娟. 长安大学. 2017
[7]. 阴阳坡效应对黄土坡破坏机理分析及防治技术应用研究[D]. 张海红. 兰州交通大学. 2016
[8]. 黄土暗穴的成因及其公路工程灾害效应研究[D]. 李喜安. 长安大学. 2004
[9]. 降雨—蒸发循环作用下水泥改良黄土路基结构耐久性试验研究[D]. 叶军. 兰州交通大学. 2017
[10]. 湿陷性黄土路基病害分析与处理[J]. 詹祥元. 南阳理工学院学报. 2011