黄土地区公路高边坡防护方案优化选择研究

摘要

本文以黄土地区公路高边坡为研究对象，以现场调查、野外取样、室内试验和现场试验为手段，结合实体工程验证，在深入研究黄土区域工程地质特性、黄土高边坡地质结构模型、边坡合理坡形及黄土边坡防护技术的基础上，对公路高边坡的防护方案进行了优化、比选，提出了一套合理的黄土边坡综合防护方案体系。 通过现场调查和大量的土工试验对黄土地区公路工程地质特征进行了研究；同时依据黄土物理力学性质的区域变化规律、气候区域差异、气候标志、地理-地貌差异以及黄土地区地质特征等，根据公路部门的区划原则对黄土地区进行了公路工程地质分区研究，将黄土地区划分为东南区、中部区、西部区和北部区。 通过对已建公路黄土高边坡的详细调查，依据地质结构模型的划分原则并考虑单面坡和多面坡形状结构组合情况，将黄土地区公路黄土高边坡划分为八大类，分别为新黄土单一结构、新老黄土组合型、老黄土单一结构型、老黄土与古黄土组合型、老黄土与红粘土组合型、黄土与基岩组合型、新黄土与阶地冲积层组合型和老黄土与红粘土及基岩组合型。总结了各地质结构模型的分布规律和特征，这对公路黄土高边坡稳定性分析以及防护工程设计(包括植物防护设计)都具有非常重要的实际意义。 对不同坡型黄土高边坡稳定性进行了分析评价，同时结合边坡地质结构模型，提出了公路黄土高边坡的合理坡型设计方案。 对公路黄土高边坡工程防护措施、坡面植物防护技术及排水措施进行了深入研究，提出了采用土工格室及绿化防护板的新型复合生态防护技术。针对不同工程地质区域，结合地质结构模型，提出了公路高边坡的综合防护方案，对黄土地区公路高边坡防护设计具有重要借鉴意义。 最后，采用模糊综合评判方法，选取综合坡比、地质结构模型、坡高、坡型、降雨量以及施工条件作为优化因子，进行了黄土地区公路高边坡防护方案的优化和选择。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1研究目的与意义

1.2国内外研究现状综述

1.3本文的主要研究工作

1.4技术路线

第2章黄土区域工程地质特性及公路工程地质分区

2.1区域自然地理特征

2.1.1气候特征及气象要素

2.1.2公路沿线自然植被

2.2地形地貌

2.2.1公路沿线地形特征

2.2.2公路穿越的地貌单元及特征

2.3黄土分布及其区域地层特征

2.4公路沿线主要物理力学性质指标的变化规律

2.4.1黄土的物理性质指标

2.4.2黄土的压缩性及湿陷性

2.4.3黄土的强度指标及其变化规律

2.5黄土地区公路工程地质分区

2.5.1分区原则

2.5.2分区依据

2.5.3公路工程地质分区特征

2.6小结

第3章公路黄土高边坡的地质结构模型

3.1黄土高边坡的现状及特征

3.1.1各分区内公路高边坡现状

3.1.2各分区内公路高边坡特征

3.2公路黄土高边坡地质结构模型的划分依据

3.3公路黄土高边坡地质结构模型

3.3.1公路边坡结构类型及特征

3.3.2各类边坡地质结构模型的分布现状

第4章公路黄土高边坡合理坡型的选择

4.1黄土地区公路高边坡稳定性现状调查

4.2合理的坡型选择

4.2.1坡型与整体稳定性的关系

4.2.2坡型与坡面稳定性的关系

4.2.3黄土高边坡的合理坡型

4.3小结

第5章公路黄土高边坡主要防护技术

5.1主要工程防护技术

5.1.1坡体防护技术

5.1.2坡面防护技术

5.1.3工程防护存在的主要问题

5.2主要植物防护技术

5.2.1穴种

5.2.2沟播

5.2.3栽藤护坡

5.2.4三维网植草护坡

5.2.5厚层基材喷播

5.2.6植树防护方法

5.3新型防护技术

5.3.1土工格室

5.3.2绿化防护板

5.4综合防护技术

5.5排水措施对高边坡防护的影响

5.5.1坡面排水

5.5.2坡体排水

5.6防护经济分析

5.7小结

第6章降雨对边坡防护的影响

6.1坡面无防护情况

6.1.1场地条件及实验布置

6.1.2降雨冲刷的影响

6.2厚层基材植草情况

6.3三维网植草情况

6.3.1场地条件及实验布置

6.3.2降雨冲刷对三维网植草护的影响

6.4平台种树情况

6.4.1场地条件及实验布置

6.4.2降雨冲刷对平台植树护坡的影响

6.5不同边坡降雨冲刷试验对比分析

6.6降雨对坡面工程防护的影响

6.7降雨入渗对边坡稳定性的影响

6.8小结

第7章黄土地区公路高边坡防护方案优化选择

7.1影响边坡防护方案确定的主要因素

7.2评价因素隶属函数的建立

7.3模糊综合评判模型的建立

7.3.1各因素权重的确定

7.3.2优化评判矩阵的确定

7.3.3求优化评判结果

7.4实例验证

7.4.1实例一（东南区）

7.4.2实例二（中部区）

7.4.3实例三（西部区）

7.4.4实例四（北部区）

7.4.5方案比选

7.5黄土地区公路高边坡综合防护推荐方案

第8章结论

致谢

参考文献