高速公路路基边坡冲刷与防护研究

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改革开放以来,在我国经济发展迅速的同时,交通事业也有了跨越式的发展。但是,多雨地区或蓄滞洪区公路路基滑坡、冲刷等水毁问题比较常见,这对公路建设、交通运营和人民生命财产造成了严重的威胁。因此,对公路路基边坡水毁与防护展开研究,具有十分重要的研究意义和实用价值。本文通过对路基边坡水毁资料的分析,从影响边坡冲刷的因素出发,充分考虑了水力和土质对路基边坡冲刷侵蚀的影响,同时通过软件仿真与模型试验对路基边坡冲刷侵蚀进行研究,本文的主要研究内容如下:1.通过对公路水毁资料的分析整理,按不同的标准对公路的水毁了类型进行划分,归纳得出地理条件和公路特点是公路水毁的内在因素,气候条件是水毁破坏的外在因素,公路水毁灾害出现的条件包括地理条件、公路特点和气候条件,从路基边坡冲刷机理、雨水冲刷与路基边坡水毁成灾机理几个方面对路基边坡水毁破坏机理进行了分析。2.利用离散元PFC计算理论建立路基边坡模型,仿真模型的建立的重点是建模过程和参数的选取,选取坡比1:1.5的路基边坡,压实度为80%、85%和90%,水流冲刷速度分别为0.1cm/s、0.16cm/s和0.2cm/s进行边坡冲刷仿真,明确压实度、冲刷速度与冲刷时间对路基边坡冲刷深度的影响。3.在深入分析路基边坡冲刷机理的基础上,选取坡比1:1.5的路基边坡建立试验模型,模型填土选择粘性土和砂性土,土体压实度为90%、85%和80%。通过对模型试验结果的分析得到不同土质、压实度、冲刷时间与冲刷速度对路基边坡冲刷深度的影响。4.针对公路路基边坡冲刷侵蚀现状与特点,对边坡防护技术中的排水防护、工程防护和植被防护进行分析,不同的防护方案产生的效果不同,防护方案的优劣直接影响着整个路基边坡的冲刷防护的效果,选用排水工程与加固工程联合方案对路基边坡进行模拟防护,利用GeoStudio仿真软件对防护后边坡的流线分布、稳定性和可靠度进行分析,验证排水工程和加固工程联合方案的防治效果,证明了该方案的有效性、可行性,以天津市某高速公路K4+000-K4+600为依托,验证联合防护方案应用到高速公路路基边坡防护后的效果。
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