鐵路工程邊坡水力侵蝕規(guī)律與評價方法研究.pdf

1、隨著交通建設(shè)規(guī)模逐漸增大，其面臨的生態(tài)環(huán)境壓力日益增大，交通與環(huán)境的和諧可持續(xù)發(fā)展提上日程。土壤水力侵蝕是生態(tài)環(huán)境重要內(nèi)容之一，交通工程邊坡水力侵蝕的影響因素錯綜復(fù)雜，工程邊坡水力侵蝕過程、侵蝕機(jī)理和因素影響規(guī)律研究工作相對滯后。如何準(zhǔn)確地評估交通工程建設(shè)活動中造成的水力侵蝕量是目前交通工程環(huán)評研究的重要內(nèi)容，如何正確地認(rèn)識工程邊坡水力侵蝕規(guī)律為邊坡防護(hù)設(shè)計和施工提出合理建議也成為工程設(shè)計研究中的一個難題。工程邊坡水力侵蝕將成為交通建設(shè)

2、與環(huán)境保護(hù)研究的一個重要理論和技術(shù)問題。 基于以上背景，本論文依托2005年10月鐵道部科技司項目“鐵路建設(shè)對生態(tài)環(huán)境影響評價重點指標(biāo)的研究”研究工作，以及北京交通大學(xué)鐵路生態(tài)環(huán)境研究中心多年對鐵路建設(shè)施工期水土流失的調(diào)查結(jié)果及水力侵蝕試驗數(shù)據(jù)，本文以鐵路工程邊坡為主要研究對象，通過現(xiàn)場試驗、理論分析、數(shù)值計算和評價方法研究等手段，系統(tǒng)地對鐵路工程邊坡次降雨侵蝕試驗、水力侵蝕過程、影響因素規(guī)律、侵蝕計算模型、工程邊坡水力侵蝕評價

3、方法以及鐵路路基邊坡防護(hù)措施進(jìn)行了研究和探討。本文的主要研究內(nèi)容和成果如下： （1）對我國水力侵蝕東北黑土區(qū)、南方紅壤區(qū)、西北黃土區(qū)三大分區(qū)選取典型鐵路工程邊坡進(jìn)行自然降雨侵蝕徑流小區(qū)試驗或溝蝕試驗，補(bǔ)充了西南土石區(qū)和北方土石區(qū)鐵路工程邊坡人工降雨試驗，給出了各類鐵路工程邊坡水土流失年侵蝕量范圍。 （2）通過在甬臺溫鐵路、秦沈鐵路和內(nèi)昆鐵路的路堤邊坡、路塹邊坡、棄土場邊坡、施工營地邊坡、便道邊坡的自然降雨或人工降雨侵蝕試

4、驗數(shù)據(jù)分析，給出了鐵路各類工程邊坡的次降雨侵蝕過程規(guī)律和鐵路工程邊坡水力侵蝕影響因素規(guī)律。 （3）分析了鐵路工程邊坡次降雨入滲和工程邊坡產(chǎn)流運動方程，分析并建立了鐵路工程邊坡土壤侵蝕率方程，進(jìn)而提出了鐵路工程邊坡水力侵蝕計算模型。通過計算機(jī)模擬，分析了諸多因素，包括降雨強(qiáng)度、滲透系數(shù)、土壤吸力、壓實度、含水量、曼寧系數(shù)、坡度和坡長，對鐵路工程邊坡水力侵蝕中的產(chǎn)流時間、產(chǎn)流量和侵蝕率的影響規(guī)律。 （4）通過鐵路工程邊坡水力