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《长安大学》 2005年
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公路边坡降雨灾害评价方法与指标研究

李家春  
【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
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