国道318线二郎山至康定公路高边坡处治技术分析

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1、西南交通大学硕士研究生学位论文第2页山区交通建设与环境保护的协调，特别是道路工程与环境相互作用机制，是目前国际关注和尚未突破的学科前沿，也是我国西部开发道路建设中急待解决的关键科学技术问题。为此，国家自然科学基金委员会批准立项“西部山区重大道路工程与环境相互作用机制”国家自然科学基金重点项目。项目目标是：“通过对西部山区典型铁路、公路干线建设引起的环境恶化及由此导致的各类道路病害的演变特征、发展趋势以及山地环境对道路走向、道路工程结构类型及运营影响的研究，探索西部山区道路工程建设与山地环境相互影响与制约作用规律，建立受工程影响的环境变化预测模型、与环境协调的工程

2、设计理论框架和建立道路工程与环境协调的减灾理论体系。以促进山区道路工程建设与环境保护的相互协调，从工程设计源头控制灾害，保障工程建设与运营安全。”构造运动和岩体结构影响着地应力场和地下水渗流场的分布，并对山体和岩体的变形起控制作用。工程活动改变了岩体应力场，岩体产生结构变形以适应这种改变，从而引起岩体结构的调整。降雨等环境因素造成地下渗流场及渗流压力的变化，进一步减弱岩体强度，改变应力场。三场相互影响，共同作用，演化出不同的山地灾害。因此公路修建开挖山体对山体稳定性的影响是道路工程与环境相互作用的中的重要环节，而在我们确定的“特殊地貌单元与地质条件对个体工程设计

3、的影响、道路施工(高边坡、高路堤、弃渣、取土、排水等)对山体稳定性和局部环境影响的定量评估模式、道路建设引起的次生灾害的监控技术与预测模型、重大道路工程环境评价指标体系与评估模型、扰动环境演变趋势及其对道路工程的中长期影响、重大干线对环境的反馈影响和诱发灾害、“线路工程=》环境恶化=》工程灾害”作用链等理论研究的内容中，边坡工程无疑也是适宜作为突破点的一种工程类型。国道318二康段由于地质及其气候原因，近几年多次发生泥石流和滑坡等地质灾害，给国道318的通行能力和成都至拉萨的公路交通运输造成了极大的危害和影响。因此我们在该国家自然科学基金重点项目中选择了国道31

4、8二康段作为实验线之一，考察新建、改建工程施工建设对沿线地形、地质、地貌、水文等自然地理环境的影响。其中西南交通大学又主要承担高边坡典型工程定点观测等任务。岩体边坡的失稳都有一个从渐变到突变的发展过程，单凭直觉经验难以对边坡的稳定性加以判断。这样对边坡实施现场监测，通过监测数据分西南交通大学硕士研究生学位论文第3页析推断坡体变形发展趋势，不但可以定量地研究工程活动对坡体稳定性的影响，而且还可用于验证设计、提高设计水平。在业主的资助下，这样我们选择了国道318二康段的K2791+600～830段高边坡和K2778+350～+610高边坡开展了定点监测工作，同时希望

5、以它们为依托开展山区道路建设引起边坡灾害监控技术的研究。这就是本论文布局中以高边坡表面变形监测作为重要章节的一个直接原因，此外我们还希望从管理工作的角度论述有关认识。安全是道路运输生产永恒的主题，而泥石流、滑坡、坍塌等给公路，尤其是山区公路的行车安全带来了严重的威胁。公路边坡是防止泥石流、滑坡、坍塌所造成的巨额损失的人造屏障，它起着加固山体、防止开挖坡面岩石剥落、崩塌和落石、滑坡、错落和坍塌的作用。因此，公路边坡的设计是否合理、管理是否得当直接影响到公路的安全和通行能力。作为一位公路管理部门的技术人员，只有将视野扩展到边坡工程设计、施工、运营的全过程，在对各阶段

6、情况有全面把握的情况下爿‘能提高决策水平。公路边坡往往处于地势险恶、地质条件复杂的地段，同时公路边坡的处理不仅要顾及地形、地质因素，还要考虑公路美观、生态环境等因素，因此边坡的规划设计与管理涉及到诸多方面的因素，人工的管理方式不能有效地处理并应用这些数据，相应的数据不能进行可视化表达，管理效率不高。利用GIS技术建立“国道318Z．康段边坡工程信息系统”，将有效地综合各类资源和信息，并使所有数据和地理位置、时间等关联起来，以动态、可视的方式浏览、查询各类信息。结合地理信息系统的空间分析应用优势，开展多种自动化、智能化分析应用，为二康段边坡的科学管理、变形监测、治

7、理规划等提供科学、高效的决策支持。“国道318Z．康段边坡工程信息系统”的建设，将大大提高该段边坡管理的技术水平，增加规划决策的科技含量。公路维护对于公路管理部门来说是一件繁重的业务，例如统计所辖区域内的不同等级或不同类别的公路的长度、公路边坡的性质、报表输出、专题图的制作、查询路况信息以及边坡维护等，所有这些日常的业务工作都离不开以地理图形为基础的GIS系统。边坡的管理与维护是公路维护的一项重要内容，GIS除了提供对道路边坡的位置、范围、坡度等信息的图形显示(分层显示、放大、缩小、漫游等)和查询分析以外，还有许多典型应用，包括：边坡稳定性分析、边坡规划设计、边

8、坡信息管理、弃渣处理、鞭