黄土路堤坡顶及土路肩暴雨冲蚀破坏机理试验

根据公路路肩的水力特点,应用径流剥蚀率的概念从理论上分析了路肩及坡面暴雨冲刷,研究黄土地区公路路堤边坡冲刷的规律,即黄土路堤的路肩及坡顶侵蚀在路堤边坡侵蚀中最严重,结果表明路肩是防护的主要部位,为公路防护提供了理论依据。还通过室内大型模型试验验证了所提出的土路肩冲蚀理论。     

黄土陡坡细沟侵蚀及其产沙特征的实验研究

通过冲刷实验研究了黄土坡面径流侵蚀产沙特征,分析了坡面细沟侵蚀产沙率与径流切应力、径流流量和坡度,径流最大含沙量与单位径流动能、径流流量和坡度之间的关系,并提出了坡面细沟侵蚀率估算公式.     

基于能量法的高等级公路路堤边坡冲刷临界坡度研究

针对目前路基边坡冲刷临界坡度研究存在的不足，在分析边坡径流水力学特性的基础上，根据物质能量守恒和转化原理，对边坡土水力冲刷过程从能量的角度进行描述，得出了各主要坡面冲刷影响因素(降雨、路面宽度、路基高、路面横坡、路面与坡面的粗糙系数)与冲刷临界坡度的函数关系．结合工程实际，以临界坡度为中点定出一个合理的极限坡度范围．在进行边坡设计时，避开2个坡度界限值，以达到不设防护设施或减少防护工程量的目的．     

边坡径流及冲刷的影响因素研究

径流和冲刷是造成边坡水土流失及失稳的重要原因，本文对边坡径流和冲刷的影响因素进行了详细阐述。影响径流的主要因素有：土壤性质、土壤初始含水量、植被、坡形、致密表层土及不同的水保措施等；而地形、植被、降雨等是影响冲刷的主要因子。     

基于神经网络的公路边坡冲刷量模拟计算

神经网络模拟采用三层前馈网络模型，输入层有3个结点，分别代表30min降雨强度、降雨历时和降雨量，表示冲刷外因。输出层只有一个结点，代表坡面冲刷量；隐层结点数采用7个，即土压实度、坡度坡长、径流流速、径流流量、土颗粒粘聚力、植被指数和人为干扰等，为影响冲刷量的主要因素。为了验证模型，在连徐高速公路路堤边坡用SR型人工降雨设施进行冲刷试验，得到冲刷量实测资料，将通过模型计算的冲刷量值与之比较，显示了模型具有较好的模拟预测效果。     

岩溶地区坡面红壤抗冲性冲刷试验研究

为了研究岩溶地区不同影响因子对坡面红壤抗侵蚀性的影响,通过室内模型冲刷试验,考虑坡度,冲刷流量及干密度三个影响因素,对坡面表层红壤抗径流机械冲刷能力进行研究,分析不同条件下坡面表层红壤结构的抗冲性能。结果表明:坡度和冲刷流量对岩溶地区坡面红壤冲蚀量存在非线性的叠加增长作用。坡度与岩溶地区坡面红壤冲蚀量近似呈指数关系增长。坡面为疏松结构时,冲刷流量与坡面红壤冲蚀量呈密切的幂函数相关;坡面为紧实结构时,冲刷流量则与坡面红壤冲蚀量近似呈线性关系增长。土壤干密度影响了整个坡面冲蚀过程,尤其是细沟的发生、发展。冲刷过程中疏松土坡面细沟发育明显,而紧实土坡面多为断续的月牙形冲刷坑。冲刷流量(径流量)为坡面表层红壤抗冲性主要影响因子。     

毛乌素沙漠公路路基边坡水毁机理分析

根据毛乌素沙漠自然环境和公路边坡冲刷的实地调查成果,分析自然状态下降水对风积沙坡面的影响以及风积沙路基边坡冲刷一般原因,总结风积沙路基边坡冲刷从形成出现到导致路基破坏可以分为坡面整体冲刷、冲沟形成发展和冲沟扩展破坏三个典型阶段,总结了沙漠公路路基边坡的水毁机理。说明风积沙路基边坡冲刷具有历时短、发展快、破坏大的特点,建议在工程建设中需高度重视。     

黄土坡面水蚀动力与侵蚀产沙临界关系试验研究

坡面水蚀动力与侵蚀产沙关系是水蚀预报的关键问题之一.本文通过光滑水槽试验和模拟冲刷试验,对坡面水流动力学特性(径流流速、剪切力以及能耗)及其与侵蚀产沙关系进行了系统研究.结果表明,坡面薄层水流呈滚波流特征,坡面流流速沿程变化呈波动趋势,随流量和坡度的增加而增大;坡面单宽径流剪切力、单宽径流能耗和坡面径流单宽输沙率随流量的增加而增加,随坡度呈抛物线趋势变化,说明坡面土壤侵蚀过程存在临界坡度,在本试验条件下,临界坡度位于21—24°之间.坡面单宽径流输沙率和单宽径流剪切力、单宽径流能耗之间均存在良好的线性关系.     

黄土高原坡沟系统径流泥沙过程

利用概化的坡沟系统模型,采用室内放水冲刷试验,对黄土高原坡沟系统径流侵蚀产沙过程进行模拟研究。结果表明:坡沟系统的产流产沙速率随流量的增大而增大;产流量随放水量的增大呈明显的指数函数变化趋势,且增长率有增大趋势;产沙量随冲刷流量的增大呈幂函数增大趋势,增长率却逐渐减小;冲刷流量相同时,产沙速率随冲刷历时呈现出波动式的双峰增长趋势;在实验流量和时间范围内,坡沟系统的累积产沙量随累积径流量呈现出非常显著的二次函数关系.     

中国公路水文区划指标体系

区划指标体系的构建与指标的选择是公路水文区划研究的核心内容。通过分析水文要素与公路工程的关系,提出了水文区划的两级体系和指标的选择原则;选取径流深度作为公路水文一级分区的主导指标,以暴雨区域特征及水系流域特征作为辅助指标;选取坡面径流强度和河川径流强度分别作为中国公路水文二级区划的主导指标和辅助指标;在分析各级区划指标的影响因素及其对公路工程影响的基础上,建立了中国公路水文区划指标体系,并利用地理信息系统(GIS)将中国公路分为6个一级水文区。     

陕西北部山丘区公路开挖边坡侵蚀调查与评价

开发建设项目引起水土流失的评价是目前研究的热点之一。采取抽样调查法和侵蚀断面测量法，对陕西北部山丘区公路开挖边坡侵蚀进行了定量分析。在选择和确定原始开挖面的基础上，分段测量了开挖边坡长度、高度和侵蚀沟深度等特征值，并结合边坡开挖时间计算出边坡年均侵蚀深度。通过分析研究各县区不同地貌单元面积，在假定县内道路分布均一的情况下，计算了各县区侵蚀参数和区域道路开挖边坡的年侵蚀量。研究结果表明，该区年均道路开挖边坡侵蚀剧烈，每年侵蚀量约达510710t。     

基于土工网的公路土石边坡固土性能

为了提高公路土石边坡的稳定性,拓展土工网新型材料的应用领域,采用室内模拟降雨冲刷装置,分别对公路土石边坡复合毯、三维网、单层网防护的不同坡度边坡进行了大量雨水模拟冲刷试验。分析在不同坡度、不同土工网防护下降雨量、水土流失面积、流失量、侵蚀模量值、抗冲刷时间之间相互关系。结果表明：得到了三种土工网的固土性能;建立了一定坡度下土体累积流失面积与时间关系模型;不同土工网应用于不同的使用条件。可见,不同土工网边坡防护的使用条件为土石边坡土体流失的防护提供了一种新的研究思路。     

西昌-攀枝花高速公路路堤土壤侵蚀实验研究

为探讨高速公路施工期路堤边坡水土流失规律,对西昌-攀枝花高速公路路堤边坡进行了天然降雨条件下水土流失观测试验,结果表明,路堤边坡的主要侵蚀形式是沟蚀,主要侵蚀因子是次降雨量、路堤顶面宽度及土壤可蚀性,土壤侵蚀量与次半宽雨量之间存在着良好的相关关系,其相关系数为0.9985～0.9989.提出了预测西昌-攀枝花高速公路路堤边坡土壤侵蚀量的土壤侵蚀模型.     

基于MATLAB神经网络工具箱的边坡冲刷量计算

介绍了人工神经网络BP模型和MATLAB神经网络工具箱。在分析坡面冲刷过程与神经网络模型特点具有某些相似的基础上，以MATLAB—NNT为工具对6种模型结构进行试验，证明ANN4效果最好。利用ANN4对土的冲刷量进行模拟及预测，通过与连徐高速公路邳州段路堤边坡冲刷试验观测资料分析比较，显示具有较好的模拟预测效果。     

公路路基边坡冲刷及生态防护对策

为改善和提高公路边坡防护、维持生态平衡,针对边坡水土流失成因,提出了植被生态护坡的方法,并对目前常用护坡方法的优缺点及适用条件进行了分析,为有效控制边坡的水土流失问题提供了参考。     

Prediction of Soil Erosion on Different Underlaying Surface in Construction Period of Xichang to Panzhihua Expressway

In order to investigate the behavior of soil erosion on the slope of the different underlaying surface during construction, the experiment with natural rainfall on Xichang-Panzhihua highway was conducted, to quantify the runoff and soil loss. The results show that. （1） the main type of soil erosion is gully erosion, the amount of soil erosion caused by gully erosion is higher than that by surface erosion. （2） The principal factor causing soil erosion on the slope of the embankment is individual amount of precipitation, the width of the embankment and rain intensity. （3） The principal factor causing soil erosion on the cutting slope is individual amount of precipitation, the width of the cutting slope and rain intensity. （4） The principal factor causing soil erosion on the slope of the dumped soil area is individual amount of precipitation, the width of the flat roof and rain intensity. There are well linear relationships between the amount of soil erosion and the principal factor, and their correlation coefficient are 0.935 7-0.999 8.     

土质边坡生态防护技术研究分析

公路建设对公路沿线的生态环境造成极大破坏,因此边坡生态防护技术研究就显得越来越重要。本文以高速公路土质边坡生态防护为工程实例,介绍和分析了植被护坡的机理、方法及护坡的效果,为类似工程提供参考。     

降雨条件下阶梯状黄土边坡稳定性试验

为揭示黄土公路阶梯状高路堑边坡在降雨条件下的稳定性状,依托陕西某高速公路黄土路堑边坡工程,进行了现场试验和数值模拟,并通过离心模型试验,研究了阶梯状黄土高路堑边坡在降雨条件下的变形发展过程、坡面降雨入渗规律、涵水与护坡作用以及稳定性分析。研究结果表明:非饱和黄土阶梯状多级矮坡在降雨条件下,边坡的变形存在先垂直、后水平的特点,发生破坏前,会发生明显的侧向变形,在坡内很短距离无水平应变;一般降雨不会影响对阶梯状高边坡的整体稳定性;阶梯状路堑边坡能充分利用黄土的直立特性,来消除降雨对坡面的冲刷,最大限度地减少坡面产流,增加坡面的降雨入渗量;阶梯状路堑边坡还具有边坡防护、水分涵养与景观美化等功能,具有良好的工程和应用价值。     

基于灰色定权聚类模型的公路边坡水毁风险等级评价

针对公路边坡水毁风险等级评价因素的灰色性和模糊性问题,提出一种基于灰色定权聚类模型的风险等级评价方法.以福建省泉州市德化县农村公路边坡水毁为例,基于现场调查和数据的统计分析,选取了10个主要影响因子,利用因子分析法计算每个水毁因子的权重;将公路边坡水毁风险划分为四个等级,构建三角白化权函数,建立评价指标体系,利用灰色定权聚类模型定量计算公路边坡水毁风险等级及抗水毁能力,计算结果与现场调查相符合.灰色定权聚类评价模型减少了风险评价过程中主观因素的影响,研究结果对类似的公路边坡水毁风险评估、提升农村公路抗水毁风险能力具有理论及实际意义.     

根系生态护坡的机理及试验研究

针对公路边坡开挖可能导致生态破坏和边坡失稳等问题,分别从理论上分析植物根系生态护坡的力学机理和从试验上研究根系的抗拉锚固能力.理论研究表明,根系提高土的抗剪强度主要是通过根-土接触面的摩擦力把土中的剪应力转换成根的拉应力来实现的;根系在生长时分泌了大量高分子聚合物,将其表面附近的土颗粒聚集起来,从而抵抗边坡土体受水流等...