公路邊坡降雨災(zāi)害評價(jià)方法與指標(biāo)研究.pdf

1、我國每年汛期都發(fā)生大量公路邊坡水毀，給公路交通和社會帶來嚴(yán)重影響。為了提高公路減災(zāi)防災(zāi)水平，在公路設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)及管理中全面體現(xiàn)以預(yù)防為主的減災(zāi)方針，本文研究了公路邊坡降雨侵蝕和降雨引發(fā)邊坡失穩(wěn)的致災(zāi)、成災(zāi)、減災(zāi)防災(zāi)的過程，從致災(zāi)因子的危險(xiǎn)性、承災(zāi)體的易損性、災(zāi)害的損失與風(fēng)險(xiǎn)四個(gè)方面論述了邊坡降雨災(zāi)害的系統(tǒng)特征。將公路邊坡防排水作為減災(zāi)工程措施，從災(zāi)害管理角度，對防排水措施進(jìn)行易損性評價(jià)、降雨及洪水危險(xiǎn)性評價(jià)、減災(zāi)效益評價(jià)及水災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)

2、評價(jià)。根據(jù)公路網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，評價(jià)體系由工程點(diǎn)評價(jià)、路段評價(jià)和路網(wǎng)評價(jià)構(gòu)成。 根據(jù)降雨在邊坡侵蝕與邊坡失穩(wěn)中的作用機(jī)制，在降雨危險(xiǎn)性評價(jià)中具體運(yùn)用了重現(xiàn)期、有效降雨等概念。在易損性評價(jià)中全面總結(jié)了邊坡侵蝕的計(jì)算方法，并結(jié)合邊坡特點(diǎn)進(jìn)行了改進(jìn)；運(yùn)用可靠性理論分析邊坡在降雨條件下失穩(wěn)的概率計(jì)算方法，同時(shí)提出邊坡災(zāi)害的簡易評價(jià)方法。在危險(xiǎn)性和易損性評價(jià)的基礎(chǔ)上，提出邊坡降雨災(zāi)害的損失評價(jià)，并根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)的構(gòu)成進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)。 分析了公路排

3、水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其功能，提出了新的排水系統(tǒng)劃分方法；指出邊坡排水系統(tǒng)是一種網(wǎng)格系統(tǒng)，縱、橫向排水溝槽的功能有很大區(qū)別。運(yùn)用災(zāi)害學(xué)理論，從孕災(zāi)環(huán)境、致災(zāi)因子、承災(zāi)體三個(gè)方面提出了新的公路水毀類型劃分。根據(jù)四川、陜西等省的歷史公路水毀統(tǒng)計(jì)資料，提出了較為實(shí)用的公路邊坡災(zāi)害等級劃分，劃分方法有別于地質(zhì)災(zāi)害等級。 公路邊坡災(zāi)害中降雨是最活躍的致災(zāi)因子，本文將公路作為邊坡降雨災(zāi)害的承災(zāi)體，并認(rèn)為邊坡也屬于承災(zāi)體的一部分，邊坡降雨災(zāi)害的危險(xiǎn)性

4、是指降雨危險(xiǎn)性，這與地質(zhì)災(zāi)害中將滑坡作為致災(zāi)因子、將滑坡危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)的建筑、人口、財(cái)產(chǎn)等作為承災(zāi)體不同。根據(jù)邊坡降雨侵蝕與穩(wěn)定性問題的致災(zāi)過程，分析了工程中如何考慮降雨因素，與工程結(jié)合，用降雨侵蝕力反映侵蝕災(zāi)害的降雨危險(xiǎn)性，用有效降雨量作為降雨邊坡失穩(wěn)的降雨危險(xiǎn)性，從而考慮了災(zāi)害危險(xiǎn)性與災(zāi)害類型的內(nèi)在聯(lián)系。 為了研究邊坡降雨災(zāi)害的邊坡易損性，研究了降雨侵蝕計(jì)算模型中各因子的取值方法。例如，考慮了公路邊坡的特點(diǎn)，用自制崩解儀進(jìn)行了相關(guān)

5、實(shí)驗(yàn)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)提出了確定土可蝕性因子的新思路，認(rèn)為工程邊坡侵蝕中可用土的崩解速率指標(biāo)反映土的可蝕性。根據(jù)野外調(diào)查，全面分析了公路防排水措施對侵蝕的影響，并在侵蝕計(jì)算中予以體現(xiàn)。引用可靠性理論分析了降雨對邊坡的影響，推導(dǎo)出用可靠度表示的邊坡失穩(wěn)概率，其中降雨的作用通過邊坡的物理力學(xué)指標(biāo)、孔隙水壓力等在可靠度計(jì)算中體現(xiàn)；用結(jié)構(gòu)面法和圓弧法估算邊坡失穩(wěn)的規(guī)模；查閱了大量資料，總結(jié)出確定邊坡失穩(wěn)規(guī)模的經(jīng)驗(yàn)法及概率方法，結(jié)合調(diào)查提出了邊坡失穩(wěn)規(guī)模

6、和影響范圍的簡易估算方法，便于在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用。 風(fēng)險(xiǎn)是災(zāi)害發(fā)生概率與損失的乘積，邊坡降雨災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)可劃分為5個(gè)級別；運(yùn)用風(fēng)險(xiǎn)分析技術(shù)分析了邊坡降雨災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)。從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩個(gè)方面評價(jià)公路邊坡防排水的減災(zāi)防災(zāi)效果，提出了邊坡排水系統(tǒng)與坡面防護(hù)的技術(shù)評價(jià)方法和防災(zāi)效益評價(jià)方法。防護(hù)和排水工程防止邊坡降雨災(zāi)害的效益由基礎(chǔ)效益、經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益及社會效益構(gòu)成，并以經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益為主。 總之，整篇論文力圖體現(xiàn)公路自然災(zāi)害管理