河湾路基边坡侵蚀理论与稳定性研究

《河湾路基边坡侵蚀理论与稳定性研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、河湾路基边坡侵蚀理论与稳定性研究重庆交通学院硕士学位论文河湾路基边坡侵蚀理论与稳定性研究姓名:张麒蛰申请学位级别:硕士专业:道路与铁道工程指导教师:凌天清;许光祥20040310摘要摘要天然河流几乎都是弯曲的,因河湾独特的水流特点,使得河湾凹岸的路基边坡更容易受到冲刷侵蚀。本论文运用了理论分析与试验研究相结合的方法,对河湾水流特性与环流理论进行研究,揭示了河湾环流形成机理,提出了水面超高计算简化公式、环流流速计算公式以及凹岸坡面边界切应力公式。本论文对河湾凹岸路基边坡泥沙颗粒进行了受力分析,首次对凹岸路基边坡无粘性均匀沙的起动条件进行理

2、论推导与试验分析,并讨论了凹岸路基边坡泥沙的起动概率与平均起动颗粒百分数,得出了弱动、中动、强动三种不同起动判断标准下的凹岸路基边坡泥沙起动流速公式;还首次发现坡度影响系数与凹岸沿程近底环流旋度的递增对凹岸坡面泥沙起动具有促进作用,并揭示了河湾凹岸路基边坡泥沙起动的机理;通过凹岸路基侵蚀机理的理论分析与凹岸路基边坡变化形态的试验观测结果,认为河湾环流对路基边坡的横向淘刷导致凹岸路基坡脚的后退以及路基边坡的间歇性崩塌,构成了河湾路基侵蚀的全过程:通过建立坡面泥沙颗粒三维受力模式,运用理论推导,得出了凹岸路基抗冲稳定坡度计算方程组。本论文基

3、于凹岸路基的侵蚀机理,从路基岸坡整体稳定性出发,综合考虑了河道水位、地下水位、边坡倾角和水流横向冲刷宽度等因素对路基岸坡稳定性的影响,建立了路基岸坡冲刷崩塌理论模式,并提出了路基岸坡孔隙水压力与组合静水压力的计算方法,通过算例计算结果,揭示了路基岸坡的整体稳定性在各种因素影响下的变化规律。最后,本论文从直接护坡与间接护坡两方面探讨了河湾路基的防治措施。本论文的研究成果系交通部西部交通建设科技项目一《三峡库区蓄水初期公路病害防治对策研究》之第五专题《浪流对路基边坡侵蚀作用和岸坡稳定模式研究》中的成果之一。关键词:河湾路基边坡,河湾水流,泥

4、沙起动,侵蚀机理,试验研究,抗冲稳定坡度稳定性安全系数,防治措施.,.?,,.?,.,,,..?,.?,?.,.,【曲,.?,,.,..:?;;;;;;;重庆交通学院学位论文原创性声明重庆交通学院学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名:富强拽德日期:&一华年一夕月日重庆

5、交通学院学“论文版权使用授权书重庆交通学院学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和信阅。本人授权重庆交通学院可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密目敷在?彝解密后适用本授权书。本学位论文属于,不保密哦请在以上方框内打“√”名学位摊文作者签指导教师签名:任乞歧孥日期年月缈加,日期:更一牛年;月叼日岬中/第一章绪论第一章绪论.本文立论背景到年,三峡库区

6、正常蓄水达到水位吴松,库岸沿线总长,水库总面积达,其中淹没陆地面,库区淹没涉及重庆、湖北两省市的个县市、区,需要迁建座城市、个县城及个集镇。水库建成蓄水后采用“冬蓄夏泄”水位调度方式,水位在?之间调度,水位调幅变化高达”’,库区蓄水后,水位上涨,使库区大量沿江公路被库水淹没,还将形成多公里的库岸公路。这些公路将一面傍山,一面临江,成为半填半挖形式,路基一侧直接组成三峡库岸,成为了库岸公路。天然河道大都是弯曲的,河湾无处不在:在河湾中,因环流的存在导致凹岸冲刷、凸岸淤积,沿江凹岸的公路路基边坡坡面和坡脚将受到水流的淘刷图.,致使库岸路基边

7、坡的坡脚被淘空丽造成路基坍塌,大量库岸路基边坡失稳,使交通运输蒙受巨大损失。图.库区河湾水流对凹岸的侵蚀情况.本文的研究目标三峡库区蓄水后,长江两岸边界条件以及水文地质都发生了巨大的变化,库区公路在水流的侵蚀下,路基岸坡坡脚将被淘空,最后导致库岸路基的崩塌,这种三峡成库后的公路病害特点,将主要发生在库区河湾凹岸,由于河湾水流结构不同于顺直河段,河湾螺旋流对路基岸坡的加剧侵蚀,增加了库岸公路病害的复杂性。第一章绪论因此,本文研究的目标主要是在研究河湾水流运动特性的基础上,揭示凹岸路基坡面泥沙起动机理以及河湾环流对路基的侵蚀机理,建立库岸路

8、基抗冲稳定坡度以及各种因素影响下的路基整体稳定性模型,为三峡库区蓄水后的库岸公路的防治措施的制定与实施提供理论依据和计算方法。.国内外的研究现状..河湾水流运动特性早在年从河湾水槽实验中发现螺旋流以来,国内