發(fā)布時間：2020-08-31 18:30

　　 針對風(fēng)積沙地區(qū)高速公路水毀這一問題,對榆佳高速公路的路基、橋梁、涵洞及其附屬構(gòu)造物的水毀情況進(jìn)行了全面調(diào)查,同時也對榆佳高速公路水毀相關(guān)資料進(jìn)行了大量的分析整理工作,總結(jié)了風(fēng)積沙地區(qū)高速公路水毀的原因,并對水毀現(xiàn)場取樣的風(fēng)積沙進(jìn)行了相關(guān)工程特性試驗,確定了風(fēng)積沙的相關(guān)參數(shù)。隨后對風(fēng)積沙坡面的起動與沖刷問題進(jìn)行了理論分析,并結(jié)合國內(nèi)外現(xiàn)有研究成果建立了風(fēng)積沙坡面的起動流速公式與沖刷強(qiáng)度公式。最后進(jìn)行了風(fēng)積沙坡面的沖刷試驗,對風(fēng)積沙坡面的起動流速公式及沖刷強(qiáng)度公式進(jìn)行了驗證,為風(fēng)積沙地區(qū)公路水毀治理提供了一定的參考依據(jù)。本文主要研究工作及成果如下:(1)通過對榆佳高速公路水毀工程的全面調(diào)研,總結(jié)出了風(fēng)積沙地區(qū)的水毀絕大部分是由于汛期強(qiáng)降雨下,路面匯集的雨水經(jīng)排水溝渠排出后形成的集中水流直接接觸未經(jīng)防護(hù)的風(fēng)積沙坡面導(dǎo)致,涉及到風(fēng)積沙坡面在水流作用下的起動及沖刷強(qiáng)度問題。(2)通過試驗對水毀現(xiàn)場取樣的風(fēng)積沙的粒徑組成、礦物組成、表面微結(jié)構(gòu)特征、密度以及擊實特性進(jìn)行了分析,確定了風(fēng)積沙的相關(guān)參數(shù)。(3)從統(tǒng)計學(xué)的角度,對坡面上風(fēng)積沙的起動判別標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了探討,得出了可以根據(jù)單位面積坡面上風(fēng)積沙的起動數(shù)目來確定風(fēng)積沙起動的判別標(biāo)準(zhǔn);對風(fēng)積沙在水流中的運動過程進(jìn)行了受力分析,建立了坡面上風(fēng)積沙的起動拖曳力公式;基于風(fēng)積沙坡面的流速場與剪力場之間存在的關(guān)系,再結(jié)合崗恰洛夫經(jīng)驗公式,建立了坡面上風(fēng)積沙起動流速公式;從能量平衡的角度來探討風(fēng)積沙坡面的沖刷強(qiáng)度,結(jié)合已有的研究成果建立了風(fēng)積沙坡面的沖刷強(qiáng)度計算公式。(4)進(jìn)行了風(fēng)積沙坡面沖刷試驗研究,對建立的風(fēng)積沙起動流速公式以及沖刷強(qiáng)度公式進(jìn)行了驗證,經(jīng)過試驗數(shù)據(jù)的分析處理,驗證了本文建立的風(fēng)積沙起動流速公式與沖刷強(qiáng)度公式的準(zhǔn)確性與可行性。
【學(xué)位單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U418.54
【部分圖文】：

第一章 緒論第一章 緒論背景和意義積沙區(qū)域分布廣袤，根據(jù)林業(yè)部全國沙漠化普查結(jié)果顯示，沙漠化約 173 萬平方公里，占據(jù)了我國國土總面積的 17.85%。根據(jù)中國科與工程研究所最新發(fā)布的中國沙漠戈壁分布圖，可發(fā)現(xiàn)我國的沙漠黑龍江、甘肅、寧夏、陜西、新疆、內(nèi)蒙、青海、吉林以及遼寧等九高原區(qū)、西北干旱區(qū)以及東部季風(fēng)區(qū)三大自然地理區(qū)。由于沙漠地陸的深處，水資源較為缺乏，從而也導(dǎo)致了土地植被覆蓋率低、人閉塞等問題，這也注定了公路交通將成為風(fēng)積沙地區(qū)中的主要運輸

圖 2.1 沙漠灘地地貌2 黃土梁峁溝壑地貌如圖 2.2，該地貌分布于線路起點 K3+300 以前，大壕溝、佳蘆河以南及線路K38+100 以后地區(qū)，屬黃土丘陵地形。梁峁頂面寬大且平緩，其長度一般可延伸至1000m 以上，部分梁峁頂面甚至可達(dá) 2000m。梁峁局部呈峁?fàn)钇鸱�，梁邊呈現(xiàn)“V”型沖溝發(fā)育，且溝谷狹窄，深度一般為5~70m，溝坡上部平緩，下部陡峭，角度為30°~60局部為直立狀態(tài)。梁頂與谷底的相對高差為 50～200m。此外，黃土梁峁溝壑斜坡地帶常見有落水洞、盲溝、陷穴等黃土溶蝕特有地形。

圖 2.1 沙漠灘地地貌2 黃土梁峁溝壑地貌如圖 2.2，該地貌分布于線路起點 K3+300 以前，大壕溝、佳蘆河以南及線路K38+100 以后地區(qū)，屬黃土丘陵地形。梁峁頂面寬大且平緩，其長度一般可延伸至1000m 以上，部分梁峁頂面甚至可達(dá) 2000m。梁峁局部呈峁?fàn)钇鸱�，梁邊呈現(xiàn)“V”型沖溝發(fā)育，且溝谷狹窄，深度一般為5~70m，溝坡上部平緩，下部陡峭，角度為30°~60局部為直立狀態(tài)。梁頂與谷底的相對高差為 50～200m。此外，黃土梁峁溝壑斜坡地帶常見有落水洞、盲溝、陷穴等黃土溶蝕特有地形。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王鮮;倪萬魁;劉海松;武鵬;袁志輝;;黃土邊坡坡面降雨沖刷破壞機(jī)制模擬試驗[J];中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報;2015年03期

2 王迎;楊鵬;周燕;;風(fēng)積沙路基穩(wěn)定性分析[J];公路工程;2015年01期

3 靳青;;西北地區(qū)公路水毀成因及防治措施淺析[J];公路;2014年12期

4 匡星;白明洲;;典型路基邊坡工程施工期雨水沖刷規(guī)律研究[J];公路工程;2014年01期

5 戴艷輝;王桂堯;;幾種生態(tài)固化邊坡的沖刷試驗研究[J];中外公路;2013年06期

6 王廣月;孫秀玲;魏金祥;;土工格室防護(hù)邊坡抗沖刷規(guī)律試驗研究[J];水土保持通報;2013年05期

7 沈水進(jìn);孫紅月;尚岳全;鐘杰;黃錦真;;降雨作用下路堤邊坡的沖刷-滲透耦合分析[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報;2011年12期

8 孟震;楊文俊;;基于三維泥沙顆粒相對隱蔽度的底坡上散體沙起動初步研究[J];泥沙研究;2011年05期

9 李雯;;公路水毀成因與防治對策[J];公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版);2011年08期

10 嚴(yán)冬春;文安邦;史忠林;蘇明;賀秀斌;;川中紫色丘陵坡耕地細(xì)溝發(fā)生臨界坡長及其控制探討[J];水土保持研究;2010年06期

相關(guān)會議論文 前1條

1 王曙東;惠建忠;張國平;高金兵;胡駿楠;何險峰;;短時臨近氣象服務(wù)降水量等級標(biāo)準(zhǔn)研究[A];第34屆中國氣象學(xué)會年會 S11 創(chuàng)新驅(qū)動智慧氣象服務(wù)——第七屆氣象服務(wù)發(fā)展論壇論文集[C];2017年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 趙春紅;坡面侵蝕性降雨徑流水動力學(xué)特性及其對輸沙的影響[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2014年

2 宋焱勛;毛烏素沙漠風(fēng)積砂力學(xué)特性及復(fù)合地基承載力試驗研究[D];長安大學(xué);2011年

3 李家春;公路邊坡降雨災(zāi)害評價方法與指標(biāo)研究[D];長安大學(xué);2005年

4 汪益敏;路基邊坡坡面沖刷特性與加固材料性能研究[D];華南理工大學(xué);2003年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前6條

1 李俊;山區(qū)公路水毀路基穩(wěn)定性分析及防治措施[D];長安大學(xué);2013年

2 劉子初;風(fēng)積沙的工程性質(zhì)及應(yīng)用[D];天津大學(xué);2012年

3 廖華容;路基邊坡沖刷機(jī)理及防護(hù)研究[D];湖南大學(xué);2012年

4 韓浩;坡面降雨徑流泥沙起動規(guī)律初步研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2010年

5 張德媛;毛烏素沙漠風(fēng)積砂工程物理特性研究[D];長安大學(xué);2009年

6 李萬鵬;風(fēng)積沙的工程特性與應(yīng)用研究[D];長安大學(xué);2004年

本文編號：2809174