陕北黄土地区公路排水型式研究

论文摘要

陕北黄土地区具有特殊的地形、地貌、地质及水文气候条件,是西部地区公路水毁最严重的地区之一,每年汛期公路水灾害损失严重,严重制约了地区公路建设和经济的发展。强降雨以及由此引发的洪水是陕北黄土地区公路水毁的主要致灾因素,而许多水毁类型是以排水设施的损坏、失效作为灾害发展的初期特征,因此科学合理设置公路排水设施、完善排水系统、提高自身抗灾能力是减少公路水毁的必要措施。但是由于种种原因,现有的排水结构物在型式、材料以及抗灾能力等方面,不能完全适应黄土地区公路的防排水要求,研究黄土地区公路水毁特点,提出适合的新型排水型式,具有重要的工程意义。本文分析了黄土地区公路防排水的自然环境条件,通过对公路排水系统使用状况及水毁的现场调查,结合历年水毁资料分析,对陕北黄土地区公路排水系统的水毁类型进行分类,并进一步分析了产生水毁的原因。在此基础上,结合国内外资料的分析归纳,研究了新型公路排水型式与新材料,提出了急流槽进出口及槽身的各种处理方式；通过对比分析了混凝土预制板沟渠、管式急流槽的特点、适用条件及施工要点；并提出了排水系统的几种新型材料以及使用条件。还针对黄土边坡的自身特性及黄土地区的气候条件,提出适合陕北黄土地区的边坡植物防护形式。结合自然地理条件,提出了适合于陕北黄土地区的新型公路排水型式和布设条件,在榆林黄土地区选择典型试验路段,采用新型式的排水设施,通过定期观测和资料分析,对其使用效果进行分析评价。结果证明,新型式的排水设施具有较强的适用性和抗水毁能力,可在相应的黄土地区推广使用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 研究现状及存在的问题
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.2.3 黄土地区公路排水存在的问题
• 1.3 研究内容及技术路线
• 1.3.1 主要研究内容
• 1.3.2 研究主要技术路线
• 第二章 黄土地区自然环境条件及水毁调查
• 2.1 自然环境条件分析
• 2.1.1 地形地貌条件
• 2.1.2 地质条件
• 2.1.3 水文条件
• 2.1.4 植被条件
• 2.1.5 气候条件
• 2.2 公路水毁调查与资料分析
• 2.2.1 水毁调查
• 2.2.2 水毁分析
• 2.3 小结
• 第三章 陕北黄土地区公路排水系统水毁类型及成因分析
• 3.1 陕北黄土地区公路排水系统水毁主要类型
• 3.1.1 沟渠淤积
• 3.1.2 沟渠冲刷
• 3.1.3 进、出水口破坏
• 3.1.4 渗透破坏
• 3.1.5 沟渠与周围土体分离
• 3.1.6 溢水
• 3.2 陕北黄土地区公路排水系统水毁原因
• 3.2.1 与黄土水理特性的关系
• 3.2.2 地形地貌及气象原因
• 3.2.3 设计方面
• 3.2.4 施工方面
• 3.2.5 养护因素
• 3.3 陕北黄土地区排水系统出口冲刷试验研究及机理分析
• 3.3.1 急流槽出口冲刷机理
• 3.3.2 小桥涵水毁机理
• 3.4 小结
• 第四章 陕北黄土地区公路排水型式研究
• 4.1 黄土地区公路排水设施设计
• 4.2.1 排水设施布置的原则
• 4.2.2 公路排水设计的内容和步骤
• 4.2 陕北黄土地区常用公路排水设施分析
• 4.2.1 边沟
• 4.2.2 截水沟
• 4.2.3 路面横向坡度排水
• 4.2.4 急流槽
• 4.2.5 排水沟
• 4.2.6 涵洞
• 4.2.7 射流
• 4.3 公路排水设施的水力计算及新型式研究
• 4.3.1 排水沟渠设计流量计算
• 4.3.2 沟渠的水力计算
• 4.3.3 黄土地区急流槽的防排水要点以及新型式分析
• 4.3.4 混凝土预制板沟渠
• 4.3.5 新型软管排水型式
• 4.3.6 边坡植物防护
• 4.3.7 排水设施的养护
• 4.4 陕北黄土地区公路排水系统新材料
• 4.4.1 PVC管
• 4.4.2 铝塑复合管（PAP）
• 4.4.3 HDPE管
• 4.5 小结
• 第五章 陕北黄土地区公路排水系统水毁工程实例
• 5.1 陕北黄土地区公路排水系统水毁工程概况
• 5.1.1 S206靖边段水毁概况
• 5.1.2 S302榆佳线水毁概况
• 5.2 陕北黄土地区公路排水系统工程实例
• 5.2.1 K44+030（S206靖边段）
• 5.2.2 K47+240（S206靖边段）
• 5.2.3 K47+680（S206靖边段）
• 5.2.4 K10+380（S302榆佳线）
• 5.2.5 其他工程实例
• 5.3 小结
• 结论与建议
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢