中国岩土分异规律及其对公路建设的影响

岩土条件对公路路基路面、桥涵、隧道等各类构造物的稳定性、耐久性、安全性、经济性影响显著。从公路工程角度提出了新的岩土类型划分,并在整理和参考大量相关图件的基础上,利用ArcGIS9.1编制了《中国公路岩土类型分布图》;进行了初步的公路岩土分区,运用大地构造学、公路工程地质等方面原理分析了中国公路岩土分异规律,并以黄土高原岩土区为例,阐述了岩土分异规律对公路建设的影响。认识公路岩土的分异规律,对公路建设乃至公路自然区划的研究具有一定的指导意义。     

工程压实黄土崩解试验研究

笔者从微观角度分析了土的崩解影响因素，指出压实土的含水量、压实度是影响崩解的主要因素．通过自行研制的崩解仪进行了压实黄土浸水崩解实验，分析归纳了压实度、含水量对崩解性的影响规律，即崩解速度随压实度增大、含水量增加而减小，并存在最大崩解含水量．土的崩解性反映了土的可蚀性，在工程水土保持研究中可用崩解速度作为土的可蚀性评价指标．     

公路排水系统及对降雨侵蚀链的控制作用

在大量的调查和工程经验的基础上,运用系统分析的方法研究了公路排水系统的构成、系统划分及功能,提出排水系统可按照小桥涵对应的汇流区域划分出子系统.并将边坡排水系统抽象为"网格"系统,由截水和排水沟槽构成.同时,针对小桥涵在设计及使用中存在的问题,指出影响小桥涵设计流量的重要因素.在引入侵蚀链理论的基础上,提出排水系统设计的关键部位在路基断面的几个坡度转折处,通过排水设施的合理设置可有效控制边坡侵蚀的发展,从而减轻地表径流对公路的危害.研究成果可为公路排水设计和防灾减灾提供参考.     

路堤压实砾类土增湿过程的土水特性研究

沿河路堤水毁灾害经常发生,研究水在路堤中的土水特性和渗透性具有很重要的实际意义。以路堤压实砾类土为研究对象,通过离心模型试验,测量了土体增湿和减湿过程的孔隙水压力,结合有限元数值计算,基于随机搜索和优化算法,反演了压实砾类土增湿过程的土水特性参数和渗透系数,确定了土水特征曲线方程。计算结果表明：用离心试验结合数值计算方法研究压实砾类土的土水特性是经济可行的;压实砾类土增湿过程中,土水特征参数a为15.6,n为4.0,残留体积含水量θr为0.001;饱和土的渗透系数为5.0×10^-7m/s,该研究可为公路工程灾害防治研究提供计算参数。     

基于路基工程地质分析原理的灾害识别

通过路基地质灾害的实地调查研究,提出了路基工程地质分析原理,分析了它与路基地质灾害识别之间的基本关系,并以实例说明了路基工程地质分析原理在路基地质灾害识别中的应用。     

公路岩土区划方法与区划指标的研究

岩土区划是中国公路自然区划的基础性工作之一。结合公路工程实际,在已有研究的基础上,提出系统方法、图层叠置与指标划分相结合和分形方法等区划方法,以及主导指标和辅助指标相结合的类型-区域双系列区划指标体系,包括岩土复杂指数、平均强度指数等区划指标,通过GIS空间分析计算,编制了《中国公路岩土区划图》,将全国分为12个一级岩土区、42个二级岩土区。公路岩土区划可为公路建设乃至公路自然区划的研究提供依据。     

高等级公路路面集中排水水力计算

为了提高路面集中排水水力计算的精度 ,笔者通过理论推导 ,从质量守恒出发 ,利用谢才—曼宁公式 ,采用微分法提出了一个计算暴雨时路面集中排水的水力计算方法 ,经比较这一方法使用方便 ,精度满足工程需要     

公路岩土区划中的土分类体系与类型分布

为进行中国公路岩土区划,在分析已有的土类型划分方法的基础上,提出服务于岩土区划的土分类体系;基于ArcGIS9.1编制了《中国公路土类型分布图》,据此研究了中国公路土类型的区域分布特征。这项研究可为中国公路岩土区划乃至公路灾害区划、公路自然区划等区划研究提供基础图件,并用于指导公路建设。     

沥青混合料抗车辙性能的分形描述方法

为了准确模拟沥青混合料抗车辙性能, 采用分形理论分析了沥青混合料微观结构, 研究了粗细集料不同级配分形维数对沥青混合料抗车辙性能的影响, 并根据级配分形维数公式计算了沥青混合料的分形值, 进行了沥青混合料车辙试验和微观结构的电子扫描。分析结果表明: 4.75 mm通过率是集料尺度的分界点, 集料分形维数与抗车辙性能有一致相关性, 分形值越大, 抗车辙能力越高; 根据路用性能设计集料级配可以定量地分析沥青混合料的级配差异和路面性能, 及路面微观结构与宏观路用性能的关系。     

山区公路水灾害评价体系框架的研究

为了提高山区公路抗水灾能力,在实地调查、研究基础之上,详细阐明了山区公路水灾害评价中危险性、易损性、损失、风险、减灾效益等基本概念。提出了山区公路水灾害评价系统应由危险性评价、易损性评价、风险评价及减灾效益评价4部分构成,而对于路网水灾害评价应由点、线、面构成,首次建立了完整的三维评价体系。指出对已有公路的防排水与抗水毁能力的工程评价,是水毁防治工程投资决策的重要依据,应作为重点进行研究。对于路网水灾害评价,应侧重于点(点单元)评价,适当考虑线评价。最后,从致灾因子、承灾体、灾情及防灾减灾4个方面构建了公路水灾害评价基本模型。