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黄土地区公路改扩建路基水毁防控技术研究
| 论文题名： | 黄土地区公路改扩建路基水毁防控技术研究 |
| 关键词： | 高速公路;改扩建路基;水毁防控;易损性;排水设施 |
| 摘要： | 近年来，随着我国高速公路交通量的迅速增长及旧路服务水平的降低，需对早期修建的公路进行改扩建升级。同时伴随近年全球极端天气的频发，形成众多地质灾害和道路水毁，造成严重的安全隐患和经济损失。改扩建工程由于其特殊性，与新建公路相比，其水毁防控措施更为复杂。因此提前预防改扩建公路中可能发生的水毁问题，对于保障行车安全，降低道路养护成本，提高经济效益具有重要意义。 本文对黄土地区公路的水文地质特征进行调查分析，提出黄土地区改扩建路基水毁的主要影响因素，其中包括黄土的工程特性、排水设施的功能性以及原有道路的路基病害等因素的影响，并分析其破坏类型及产生原因。 以实际工程为依托，对改扩建工程旧路和排水设施状况进行调查统计，并分析影响旧路状况及排水设施功能的因素。再以此为基础，将改扩建路基水毁的主要影响因素划分为不同评价指标，采用主客观综合赋权法对各评价指标赋权分析，得到改扩建路基的水毁易损性评价权重比，结果表明排水设施的完整程度所占权重最大，排水设施破损情况和旧路面结构强度为次要影响因素。计算各路段的改扩建路基水毁易损性指数，并对比评价路段实际状况，得到黄土地区公路改扩建路基水毁易损性评价结果。 针对黄土地区高速公路的水文地质特点，以超高过渡段为研究对象，采用流体力学有限元软件，建立高速公路超高过渡段路基模型进行降雨仿真模拟，生成水膜厚度变化云图，并在降雨状态达到稳定后，通过控制合成坡度、降雨强度和超高渐变率的大小研究水膜厚度的变化，结合已有回归模型比对分析，最终得出控制高速公路超高过渡段积水的主要影响因素。 通过道路排水设计现行规范，结合当地水文特征计算径流量和汇水历时，确定边沟尺寸设计范围，依托实际工程对边沟设计尺寸做出推荐；根据超高过渡段水膜厚度模型，提出改扩建路基超高段排水设计方案；分析改扩建工程中的地表及地下水毁防控措施，其中地下水毁防控措施包括路面内部排水设计、中央分隔带地下排水措施、路基碎石拼接处碎石渗沟及路基碎石排水层，并提出不同排水措施的施工技术要求；利用有限元软件仿真模拟改扩建路基开挖过程中受到降雨的影响情况，模拟不同开挖台阶处的基质吸力和纵向位移变化，对入渗影响较大区域在施工期间重点进行施工管理，提出临时排水设施的布置要求，由此做出改扩建工程的水毁防控方案推荐。 |
| 作者： | 陆泽霖 |
| 专业： | 土木水利 |
| 导师： | 刘丽萍;赵刘会 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安工业大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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