公路水毀機(jī)理與決策系統(tǒng)研究.pdf

1、改革開放30年來，我國國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展，公路交通事業(yè)也取得了跨越式發(fā)展。伴隨而來的是滑坡、崩塌、泥石流等公路水毀災(zāi)害問題愈發(fā)突出，嚴(yán)重威脅著公路建設(shè)、交通運(yùn)營和人民生命財(cái)產(chǎn)安全。因此，為解決公路尤其是山區(qū)低等級公路頻繁多發(fā)的水毀災(zāi)害問題，保障公路暢通和行車安全，通過對大量公路水毀路段的現(xiàn)場調(diào)查和相關(guān)資料分析，展開水毀防治系統(tǒng)性、整體性研究，形成科學(xué)的災(zāi)害識別及預(yù)警預(yù)報(bào)方法和技術(shù)體系，具有十分重要的研究意義和實(shí)用價值。
　　

2、本文通過現(xiàn)場資料調(diào)查分析、安全實(shí)時監(jiān)測、理論計(jì)算研究、室內(nèi)模型試驗(yàn)、系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用等方法，全面深入地開展公路水毀機(jī)理與決策系統(tǒng)研究，進(jìn)行暴雨型公路水毀的規(guī)律與成災(zāi)機(jī)理分析，深入分析和探討降雨作用下公路路堤邊坡水毀機(jī)制，初步展開潛在公路水毀模式識別研究，著重開展暴雨型公路水毀環(huán)境區(qū)劃和預(yù)警預(yù)報(bào)研究，研究并開發(fā)了公路水毀數(shù)據(jù)資料網(wǎng)絡(luò)化管理系統(tǒng)，為提高公路防災(zāi)抗災(zāi)能力、確保安全暢通提供技術(shù)支持，為正確判斷公路水毀災(zāi)害的成災(zāi)可能性和合理施加預(yù)防性

3、防護(hù)措施提供科學(xué)的決策依據(jù)。通過以上諸多研究，得到主要成果和結(jié)論具體如下；
　　 (1)通過對諸多水毀現(xiàn)場資料的分析整理，按不同的劃分標(biāo)準(zhǔn)對公路水毀進(jìn)行類型劃分，總結(jié)歸納得出地形地貌條件和山區(qū)公路特點(diǎn)是水毀產(chǎn)生的內(nèi)因，氣象條件是水毀產(chǎn)生的外因。
　　 (2)為研究暴雨型公路水毀的成災(zāi)機(jī)理過程，根據(jù)時間對一次暴雨過程進(jìn)行階段劃分，明確了各階段不同的成災(zāi)機(jī)理，進(jìn)而提出了公路水毀防災(zāi)減災(zāi)社會對策和科學(xué)技術(shù)對策。
　　

4、(3)為了更深入地研究降雨作用下路堤邊坡失穩(wěn)破壞機(jī)制，通過構(gòu)建路堤邊坡概化模型，應(yīng)用水力學(xué)剪切起動理論探討了坡面沖刷的機(jī)理，推導(dǎo)出概化沖刷深度理論計(jì)算公式，并采用模型試驗(yàn)驗(yàn)證了公式的合理性與可靠性。
　　 (4)通過坡面沖刷室內(nèi)模型試驗(yàn)，模擬了邊坡水毀過程中水的作用機(jī)制，分析了沖刷-滲透耦合過程中路堤邊坡失穩(wěn)坍塌破壞的力學(xué)機(jī)制，并通過模型試驗(yàn)的結(jié)果，得出了具有鏈?zhǔn)教匦缘膶?shí)際路基水毀發(fā)育過程，為坡面工程防護(hù)措施決策提供技術(shù)保障。<

5、br>　　 (5)針對水毀災(zāi)害類型多樣、成災(zāi)機(jī)理復(fù)雜的特點(diǎn)，展開潛在公路水毀模式識別研究，通過建立快速準(zhǔn)確的坡面沖刷神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)水毀模型，及時識別潛在水毀，并通過實(shí)例驗(yàn)算表明模型具有較好的預(yù)測效果，可以滿足應(yīng)用需求。
　　 (6)采用模糊綜合評判和層次分析法對一定區(qū)域內(nèi)不同流域單元公路水毀綜合易發(fā)指數(shù)進(jìn)行評判，從而進(jìn)行公路水毀環(huán)境區(qū)劃，有助于正確認(rèn)識公路水毀的時空演變規(guī)律。在環(huán)境區(qū)劃的基礎(chǔ)上，建立一種基于降雨量等級指數(shù)法的公路水毀