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路基边坡服役性能评估与养护治理方案多指标决策

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路基边坡服役性能评估与养护治理方案多指标决策

作者：千博文重庆交通大学

学位级别：硕士

随着社会经济的不断发展,我国公路建设在近三十年来取得跨越式的发展。在发展的同时,公路建设不可避免地向地质复杂的地区延伸,出现大量的路基边坡。在不同环境和工程因素扰动下,时常会引起公路路基岩土体发生变形破坏,给公路的安全运... 详细信息

随着社会经济的不断发展,我国公路建设在近三十年来取得跨越式的发展。在发展的同时,公路建设不可避免地向地质复杂的地区延伸,出现大量的路基边坡。在不同环境和工程因素扰动下,时常会引起公路路基岩土体发生变形破坏,给公路的安全运营带来诸多技术挑战。因此减少边坡灾变造成的人员伤亡和财产损失显得十分重要。通过文献调研、现场巡检、理论分析以及与边坡监测信息相结合,基于检测数据对边坡进行性能评估,而发生灾害后的边坡,需通过多指标决策选择合理的养护方案,并结合监测数据对边坡性能做出评估预测,主要研究成果如下:(1)通过现场巡检,将边坡病害的类型大致分为坡面病害、边坡灾害、防护支挡结构物病害及截排水设施病害。提出不同病害类型的病害特征、养护治理技术和养护治理综合单价。参照重庆边坡养护指南及相关技术规范,根据病害发生规模,赋予不同规模的病害相对应的权重,并结合分值对边坡服役性能进行评估。(2)针对边坡不同病害类型提出不同治理方案,构建边坡养护治理方案多指标决策模型。提出并介绍了多指标体系的选取原则和建立方法,最后建立了3因素8指标的决策模型。分别采用改进层次分析法和改进熵权法确定指标的主、客观权重,并通过组合赋权的方式确定指标的最终权重。将最终权重代入到改进层次分析决策模型中,采用层次总排序的方法对养护治理方案进行排序,选择出最优的方案。(3)针对已发生灾害并完成养护治理的边坡,仅靠单一的巡检难以准确地评估边坡性能,需借助高精度的监测设备结合边坡监测系统,获取边坡的实时监测数据,从而完成边坡的性能进行评估。针对监测数据可能存在系统误差、仪器误差造成数据缺失或噪声太大,提出了基于拉格朗日插值法和kalman滤波监测数据处理方法。依托现场工程监测信息,基于python进行降噪实验,确定最优降噪方法。通过对四种常用的边坡趋势预测评估模型的基本原理,适用性进行分析。对于工程中高精度传感器获取大量且杂乱没有规律的边坡监测数据,改进灰色GM1.1模型更具有适用性。结合kalman滤波降噪后的监测数据完成对养护治理后边坡的性能评估。

关键词：边坡病害服役性能评估养护治理多指标决策

G50申苏浙皖高速公路(浙江段)边坡安全风险评价

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中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2024年第5期 0149-0152页

作者：赵炳华浙江数智交院科技股份有限公司浙江杭州310000

浙江省高速公路边坡安全风险评估体系的研究及其应用,在减少高速公路边坡灾害事故的发生,以及保障高速公路能够正常安全的运营有着非常重要的意义。边坡安全风险评估体系结合了边坡所在地区实际的情况,采用科学合理的评价方法,对高速公... 详细信息

浙江省高速公路边坡安全风险评估体系的研究及其应用,在减少高速公路边坡灾害事故的发生,以及保障高速公路能够正常安全的运营有着非常重要的意义。边坡安全风险评估体系结合了边坡所在地区实际的情况,采用科学合理的评价方法,对高速公路边坡存在的风险进行准确的评估。主要通过对边坡安全风险比较准确的分析和评价,能够及时分辨出哪些边坡是存在危险性的病害,并对存在危险性病害的边坡提出针对性的边坡处治措施,从而有效减少高速公路边坡灾害事故的发生,保障高速公路能够安全的运营。这一体系的建立和应用,不仅有助于提高高速公路边坡的管理水平,还能够降低因边坡病害引发的安全风险,对于提升我国高速公路的整体安全水平具有重要意义。

关键词：高速公路边坡病害安全风险评价处治措施

包西线K564边坡病害原因分析及整治措施研究

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铁道工程学报 2013年第4期30卷 41-45,85页

作者：张宗堂沈华中铁第一勘察设计院集团有限公司西安710043

研究目的:包西线K 564+050～+150左侧路堑护墙在土石分界面处发生剪切错开、堑顶外自然山坡表面发现3道环形裂缝的边坡病害,对线路的正常运营形成安全隐患,研究查清病害发生的原因机理,为病害整治方案的研究、措施设置提供依据,为类似... 详细信息

研究目的:包西线K 564+050～+150左侧路堑护墙在土石分界面处发生剪切错开、堑顶外自然山坡表面发现3道环形裂缝的边坡病害,对线路的正常运营形成安全隐患,研究查清病害发生的原因机理,为病害整治方案的研究、措施设置提供依据,为类似工程探索勘察设计思路。研究结论:地表及地下水径流条件的改变是病害发生的外部条件;气候环境的影响是病害的诱发因素;土石界面处土体物理力学指标的变化及软塑带的形成是病害形成和发生的关键;病害的发生、发展与当地的冻融循环规律基本一致;在病害原因分析的基础上,对整治措施进行多方案研究,并确定应急措施和永久治理相结合的最佳方案,整治效果理想。通过本文的研究期望能对今后类似工程建设提供参考和借鉴。

关键词：边坡病害原因分析整治措施

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汶川地震灾区边坡病害发育特征分析

铁道工程学报 2013年第5期30卷 12-16,96页

作者：李明郑静西安科技大学西安710054 中铁西北科学研究院有限公司兰州730000

研究目的:汶川大地震后,震区的次生边坡病害还在不断发生,并造成了很大损失。通过对汶川震区都汶公路汶川—映秀段、宝成铁路成都—广元段及成昆铁路沿线边坡病害的调查,并对震区边坡病害类型、边坡特征以及边坡病害分布情况与规模进行... 详细信息

研究目的:汶川大地震后,震区的次生边坡病害还在不断发生,并造成了很大损失。通过对汶川震区都汶公路汶川—映秀段、宝成铁路成都—广元段及成昆铁路沿线边坡病害的调查,并对震区边坡病害类型、边坡特征以及边坡病害分布情况与规模进行分析研究,为震区防灾减灾工作提供理论指导。研究结论:(1)调查区共发现边坡病害6类97处,其中崩塌是最主要的病害,滑坡次之,坍塌第三,碎落相对较少,错落最少,落石较多但规模较小;(2)松散破碎、高度较大、坡度中等的边坡一般为潜在病害易发坡体;(3)边坡病害的破坏程度随地震效应由震中向周边逐渐减弱,即震中为边坡病害的重灾区,边坡四周病害的破坏程度逐渐减小。(4)研究成果可用于地震灾区次生边坡灾害防治。

关键词：汶川震区边坡病害发育特征

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地震引发边坡病害的变形破坏模式研究

铁道工程学报 2013年第9期30卷 7-14页

作者：郑静李明苏俊霞安孟康中铁西北科学研究院有限公司兰州730000 西安科技大学西安710054

研究目的:地震引发的边坡病害与一般条件下的边坡病害类型有所不同,其作用机理和变形破坏模式各异,且危害巨大。为了有针对性地进行预防和治理,在对受"5·12"汶川特大地震影响的都汶公路汶川—映秀段等3段沿线边坡病害调查的基础上,通... 详细信息

研究目的:地震引发的边坡病害与一般条件下的边坡病害类型有所不同,其作用机理和变形破坏模式各异,且危害巨大。为了有针对性地进行预防和治理,在对受"5·12"汶川特大地震影响的都汶公路汶川—映秀段等3段沿线边坡病害调查的基础上,通过边坡病害类型、坡体结构及其发生机制的分析研究,归纳总结出地震引发边坡病害的变形破坏模式。研究结论:(1)震区边坡病害主要有崩塌、滑坡、坍塌、错落和落石5类,其中崩塌是最主要的边坡病害,约占总病害量的71%;发生于岩质边坡的病害最多,占总病害边坡的80%。(2)边坡病害的变形破坏模式崩塌有拉裂-坠落型等8种,滑坡有拉裂-剪断-滑移型等5种,坍塌有震动松弛-坍塌型等2种,落石有抛落型和掉落型2种,错落有震动-挤压型1种。(3)本研究对铁路、公路等地震引发边坡病害的预防和治理具有一定的参考与应用价值。

关键词：地震边坡病害破坏模式

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山区高速公路边坡病害成因及治理方案分析

交通世界 2023年第31期 115-117页

作者：吴宏江贵州路桥集团有限公司贵州贵阳550001

通过实例对山区高速公路路基边坡主要病害及治理方案进行分析。首先分析了路堑边坡病害成因,主要包括环境因素、坡体结构因素、坡体岩性因素和人为因素。最后根据治理计划最终确定治理具体内容,希望能为同类工程提供参考。

关键词：山区高速公路边坡病害风化层

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旅游景区公路边坡病害防治与景观提升措施

资源信息与工程 2023年第2期38卷 101-103,107页

作者：张海锋杨明李向阳柴卓中国建筑材料工业地质勘查中心陕西总队陕西西安710003 西安建材地质工程勘察院有限公司陕西西安710003

旅游景区观光公路是游客了解景区的第一窗口,要求公路沿线边坡病害防治结构本身具有良好的景观性,而且要与周围的自然景观相融合,以达到观光走廊的艺术效果。本文以某景区观光公路边坡病害防治工程为例,对公路沿线边坡病害的特点、成因... 详细信息

旅游景区观光公路是游客了解景区的第一窗口,要求公路沿线边坡病害防治结构本身具有良好的景观性,而且要与周围的自然景观相融合,以达到观光走廊的艺术效果。本文以某景区观光公路边坡病害防治工程为例,对公路沿线边坡病害的特点、成因及类型进行了分析,提出了病害防治与景观美化相融合的治理措施,达到了边坡病害治理与景观提升的目的,社会、环境、经济效益良好。

关键词：旅游景区观光公路边坡病害景观提升

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路基边坡病害的预防性养护技术研究

交通世界 2022年第18期 154-155页

作者：王怀宏河北省交通建设监理咨询有限公司河北石家庄050000

以某公路工程实例为依托,分析了其路基边坡病害的预防性养护技术,阐述了抗滑桩和挡土墙在处治路基边坡病害过程中的作用,强调了作业人员掌握相关的技术要点的重要性,以期进一步提高路基边坡结构的整体稳定性。

关键词：边坡病害预防性养护抗滑桩挡土墙

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锚杆支护边坡稳定性分析

锚杆支护边坡稳定性分析

作者：魏来泽兰州理工大学

学位级别：硕士

大量的道路边坡在后期使用中出现了各种病害,病害的治理常涉及到岩土锚固以及边坡的稳定性问题,为了治理后的正常使用,应当深入考虑锚杆支护特性以及稳定性问题中的各项影响因素。岩土锚固方面,对扩体型锚杆的锚杆机理,采用小孔扩张原... 详细信息

大量的道路边坡在后期使用中出现了各种病害,病害的治理常涉及到岩土锚固以及边坡的稳定性问题,为了治理后的正常使用,应当深入考虑锚杆支护特性以及稳定性问题中的各项影响因素。岩土锚固方面,对扩体型锚杆的锚杆机理,采用小孔扩张原理进行分析,通过考虑外部应力,得到了塑性区、弹性区的应力表达式,基于应力场结果计算出了扩体型锚杆锚固段侧摩阻力所提供的的承载力,并进行了相应的数值模拟分析;稳定性方面,研究分析了有限元法中滑面的确定,利用节点处的等效塑性应变进行滑面位置的判断;针对边坡失稳的机理进行了大量的数值研究,研究了土体力学指标对于安全系数以及滑面位置的影响规律,同时也锚杆支护下的边坡进行了数值分析研究。具体研究内容如下:（1）针对道路边坡病害以及防治措施进行了详细的资料调研,大量的文献查阅显示出,失稳引发的滑坡病害造成的损失和威胁最大,在各类处置措施中,岩土锚固技术对于稳定性的作用最大。（2）已有的多数小孔扩张理论多数为了位移求解得方便,边界条件常忽略外部应力作用,只能得到附加应力值,通过在无穷远处设置初始应力q,对MohrCoulomb准则的土体的扩张进行了弹塑性分析,求得了实际应力表达式,可用于锚杆承载力计算;同时,针对土体力学参数对扩张过程的影响,进行了不同条件下的数值模拟计算。（3）针对有限元法中滑面位置的确定问题,利用节点的等效塑性应变区判断失稳点,基于这一思路获得滑面的离散点,利用拟合得到了连续的滑面位置曲线。（4）针对黏聚力、内摩擦角对于边坡稳定性的影响大小问题进行了计算分析,通过调整初始的黏聚力、内摩擦角值,采用有限元强度折减法和极限平衡法计算了5个不同坡度下的边坡,结果表明,黏聚力对边坡稳定性的影响大于内摩擦角的影响,随着边坡坡度的增加这一结论表现的愈加明显;在坡度较小情况下,黏聚力较小时,边坡的潜在滑面出现在坡面浅层附近,随着黏聚力的上升,滑面逐渐向边坡深部发展,当边坡坡度较大时,黏聚力对于滑面的影响不明显。对于内摩擦角而言,当边坡坡度较小时,内摩擦角越小,潜在滑移面位置越深;内摩擦角越大,滑面向坡面浅层发展。（5）锚杆对于边坡稳定性有明显的影响,针对不同坡度下如何确定最优的锚杆入射倾角的问题,采用了有限元法和极限平衡法分别进行了计算分析,结果表明,在较大的坡度下,安全系数会随着锚杆倾角的增加而减小,而对于坡度较小的边坡,安全系数会随着倾角的增加而增加。实际工程中应考虑这一变化趋势,选取合理地锚杆倾角。

关键词：边坡稳定性边坡病害边坡支护边坡稳定性敏感度锚杆最优倾角小孔扩张原理