辽宁省公路边坡落石灾害发育特征及防治研究

发布时间：2017-09-11 20:34

  本文关键词：辽宁省公路边坡落石灾害发育特征及防治研究

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【摘要】：落石是辽宁省地区常见的一种地质灾害现象,特别是经过山区的公路深受其边坡落石的危害。通过对辽宁省各地(不包括大连)已多次发生灾害且未治理或者治理后又发生地质灾害的县级以上公路段的964处公路边坡的统计,发生崩塌或者落石的公路段共计532处,占公路地质灾害总量的55.19%。因此,研究辽宁省公路边坡落石灾害具有重要意义。论文依托“辽宁省普通公路高危边坡灾害防治技术研究与应用”项目,通过对辽宁省1236段公路边坡现场调查资料以及各地方地质灾害历史发生情况的统计,并对所调查边坡形态、地质条件、气候因素、周围环境、人类活动等与落石分布规律的关系进行研究分析,研究成果如下:(1)辽宁省公路边坡落石的形成条件主要有:落石所在边坡的坡度、岩性、地质构造作用以及结构情况;落石形成的诱发因素主要有:降水、风化、震动、动植物以及人为作用。(2)按照初始运动的状态,辽宁省公路边坡落石分为转动式落石、滑移式落石以及直落式落石;按照成因,辽宁省公路边坡落石可分为倾倒型落石、掏蚀型落石、溜坍型落石、滑移型落石、自落型落石、拉裂型落石。(3)对影响落石运动的影响因素进行论述,针对特定的辽宁省公路边坡情况确定与之对应的落石运动速度、运动轨迹以及运动特性的应用等,为落石防治的研究奠定理论支持。(4)基于普朗特尔对数螺旋线的地基承载力理想化破坏模型和能量守恒理论基础,在考虑土体重度、内聚力、内摩擦角和落石的尺寸效应等因素后,建立落石冲击力计算公式。(5)落石冲击力计算公式涉及到高次数幂的问题,计算较为复杂,可利用二分法进行叠代计算,求解落石的冲击力。(6)通过对本文落石冲击力计算结果和前人学者的试验冲击力计算结果的比较,确定了落石最大冲击力公式的放大系数为1.25。与日本道路公团推荐的冲击力计算公式和瑞士Labiouse方法相对比,文中建议的最大落石计算公式具有可靠性、合理性和实用性。(7)采用控制变量法,通过落石冲击力计算公式确定对应的冲击力,分析影响其大小的因素。(8)根据辽宁铁岭市沈平线K92+380-K92+730段左侧边坡的实际情况分析其落石灾害形成的原因,并进行落石运动特性、落石冲击特性分析,提出相应的落石灾害防治措施以及计算出落石可能对地层下方电缆线、管道等造成的冲击力大小。(9)对辽宁省本溪市本桓线的七段边坡落石灾害进行落石运动特性、落石冲击特性分析以及提出相应的防治方案,并进行技术推广。
【关键词】：公路边坡 落石 运动特性 冲击特性 防治
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U418.5
【目录】：

• 中文摘要4-6
• ABSTRACT6-13
• 第1章 绪论13-24
• 1.1 选题依据和研究意义13-16
• 1.2 国内外研究现状16-22
• 1.2.1 落石定义研究16-17
• 1.2.2 落石的运动特性研究17-19
• 1.2.3 落石的冲击特性研究19-20
• 1.2.4 落石形成以及防治措施研究20-22
• 1.3 研究内容及技术路线22-24
• 1.3.1 主要研究内容22-23
• 1.3.2 技术路线23-24
• 第2章 落石的形成条件及影响因素24-42
• 2.1 落石的形成条件24-31
• 2.1.1 边坡坡度24-26
• 2.1.2 边坡的岩性26-27
• 2.1.3 地质构造作用27-29
• 2.1.4 边坡结构情况29-31
• 2.2 落石形成的影响因素31-36
• 2.2.1 降水作用31-32
• 2.2.2 风化作用32-33
• 2.2.3 震动作用33-35
• 2.2.4 动植物作用35
• 2.2.5 人为作用35-36
• 2.3 落石的分类36-42
• 2.3.1 转动式落石36-38
• 2.3.2 滑移式落石38-39
• 2.3.3 直落式落石39-42
• 第3章 落石运动特性42-59
• 3.1 落石运动的影响因素42-46
• 3.1.1 落石本身的影响42-43
• 3.1.2 边坡形态的影响43-45
• 3.1.3 坡面状况的影响45-46
• 3.2 落石运动速度计算方法46-49
• 3.2.1 直落式落石46
• 3.2.2 组合式落石46-49
• 3.3 落石运动轨迹计算方法49-50
• 3.4 落石运动特性的应用50-59
• 3.4.1 落石对边坡的最大偏移距离50-52
• 3.4.2 落石拦截设施高度的确定52-54
• 3.4.3 落石平台宽度的确定54-56
• 3.4.4 落石在落石平台的弹跳计算56-59
• 第4章 落石冲击特性59-81
• 4.1 落石冲击力计算的代表性方法59-62
• 4.1.1 路基规范方法59-60
• 4.1.2 隧道手册方法60
• 4.1.3 杨其新方法60-61
• 4.1.4 日本方法61
• 4.1.5 瑞士方法61-62
• 4.2 落石冲击力计算方法62-78
• 4.2.1 落石冲击力计算模型62-64
• 4.2.2 落石冲击力计算公式64-67
• 4.2.3 落石冲击力放大系数67-68
• 4.2.4 落石冲击力参数分析68-74
• 4.2.5 落石冲击力方法对比74-78
• 4.3 落石冲击力土层中的扩散78-79
• 4.4 落石冲击特性的应用79-81
• 第5章 边坡落石防治实例81-100
• 5.1 沈平线K92+380-K92+730边坡治理81-91
• 5.1.1 区域地质背景81
• 5.1.2 边坡概况81-83
• 5.1.3 落石灾害成因分析83
• 5.1.4 落石拦截设施设计83-87
• 5.1.5 落石冲击力计算87-91
• 5.2 本溪市本桓线公路边坡落石灾害治理91-98
• 5.2.1 边坡概况91-95
• 5.2.2 边坡落石运动情况95-96
• 5.2.3 边坡落石冲击情况96-97
• 5.2.4 边坡落石灾害防治97-98
• 5.3 公路边坡落石防治技术推广98-100
• 第6章 结论与展望100-103
• 6.1 结论100-102
• 6.2 展望102-103
• 参考文献103-107
• 作者简介及在学期间所取得的科研成果107-108
• 一 作者简介107
• 二 论文发表情况107
• 三 参加项目情况107-108
• 致谢108

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本文编号：832932