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本文对堤防工程安全评价的理论与方法进行了较为系统的研究。论述了长江中下游堤防工程的特点和破坏机理,系统分析了与堤防工程安全有关的基本因素,针对堤防工程安全评价的层次性和动态性特点,初步建立了长江中下游堤防工程安全性评价理论框架,并提出了堤防工程安全评价的方法和模型。研究结果可为长江堤防工程安全评价、堤防工程的维护和管理提供一定的科学依据。
本文的研究要点和结论如下:(1)系统总结了长江中下游堤防工程的构成、功能和保护区的社会经济基本情况,阐述了长江堤防工程的现状和特点。(2)对堤防工程的安全隐患和险情进行了分类,结合长江堤防工程的险情资料,分析了堤防工程的典型破坏形态和机理。(3)提出了堤防工程安全评价的三个层次,据此建立了堤防工程安全评价的理论框架。即,堤防工程风险分析,单项工程安全评价和堤防工程安全性综合评价。三者自成体系,又有密切的联系,构成了长江堤防工程安全评价的完整框架。(4)对长江中下游堤防工程进行了风险分析,探讨了三种主要破坏类型(漫顶、滑坡和管涌)的发生概率,并综合成堤防工程失事概率,结合堤防保护区的社会经济情况,从风险角度探讨了防洪标准的构成因素,构建了适合于长江中下游堤防工程特点的风险分析框架。(5)建立了长江中下游堤防工程安全性调查和评价的指标体系,讨论了相应的调查方法。在此基础上,采用层次分析和模糊数学相结合的手段,提出了堤防工程安全性综合评价模型。(6)采用土工离心模型试验和三维有限元应力应变计算相结合的手段,对堤顶防渗墙施工过程中,堤身产生裂缝的机理及其影响因素进行了系统的研究,研究结果对长江中下游重点堤防的加固建设有较大的现实意义。