多年冻土区公路路基稳定性评价

第1章绪论／1

1．1冻土工程研究进展／2

1．1．1国外冻土工程研究进展／2

1．1．2国内冻土工程研究进展／4

1．2多年冻土公路工程稳定性评价及处治技术概况／6

1．2．1青藏高原工程走廊冻土灾害评价／6

1．2．2冻土路基变形稳定性评价／8

1．2．3冻土路基稳定技术／9

1．3多年冻土区道路工程发展趋势／12

第2章多年冻土地区路基病害及其原因／13

2．1多年冻土工程地质特征／14

2．2多年冻土地区路基主要病害形式与特征／16

2．2．1路基主要病害形式／16

2．2．2路基病害特征／18

2．3多年冻土地区路基病害的形成原因／22

2．3．1低路基病害的主因／23

2．3．2高路基病害的形成原因／23

2．4施工质量与冻土环境的破坏对路基病害的影响／25

第3章多年冻土公路路基稳定性关键影响因素分析／29

3．1气候因素／30

3．1．1气温／30

3．1．2太阳辐射／32

3．1．3降水与蒸发／34

3．2地质地理因素／35

3．2．1季节活动层土质与工程地质条件／36

3．2．2地表性状／37

3．2．3地形地貌特征／38

3．2．4地表水与地下水／39

3．2．5多年冻土层性质／40

3．3工程因素／43

3．3．1路堤填料／44

3．3．2路面性质／44

3．3．3路基断面形式与结构／51

第4章多年冻土公路路基长期变形研究／53

4．1多年冻土路基变形特征分析／54

4．1．1冻土上限变化过程／54

4．1．2多年冻土路基变形规律／56

4．2冻土路基变形的时间序列模型分析／60

4．2．1基于人工神经网络的冻土路基融沉预测／60

4．2．2基于混沌理论的冻土路基融沉预测／62

4．2．3基于变形数据的数学预测／63

4．3多年冻土路基变形计算模型及路基变形特征／65

4．3．1冻土路基三场耦合模型研究／65

4．3．2工程应用变形模型／68

4．3．3高温冻土的蠕变规律／71

4．3．4多年冻土路基变形特征及传递规律／75

4．4多年冻土路基长期变形规律预测／78

4．4．1与路基高度的依变规律／78

4．4．2与路基宽度的依变规律／79

4．4．3与年平均地温的依变规律／81

4．4．4路基变形速率的变化规律／82

4．5工程应用／83

第5章多年冻土路基稳定性评价／85

5．1冻土和融土的抗剪强度理论／86

5．1．1冻土的抗剪强度机理／86

5．1．2冻融交界面剪切强度／87

5．2耦合温度场的冻土路基力学稳定性评价程序／88

5．2．1程序的结构设计／88

5．2．2最危险滑面搜索／89

5．2．3非圆弧滑面的改进型极限平衡法／94

5．3冻土路基边坡稳定性评价／99

5．3．1评价模型的建立／99

5．3．2冻土路基稳定性变化特征／99

5．3．3路基高度对冻土路基稳定性的影响／106

5．3．4路基坡度对冻土路基稳定性的影响／107

5．3．5护道对冻土路基稳定性的影响／110

5．3．6路面宽度对冻土路基稳定性的影响／114

第6章多年冻土公路路基病害预警／117

6．1青藏公路沿线公路病害调查与评价／118

6．1．1青藏公路沿线病害调查／118

6．1．2青藏公路沿线病害规则库／118

6．2模糊理论应用于病害预警的可行性分析／124

6．2．1病害的不确定性特征／124

6．2．2病害预警模糊系统设计的基本思路／126

6．3病害预警模糊推理系统设计／127

6．3．1病害预警输入输出的模糊化／127

6．3．2模糊推理规则库的建立／137

6．3．3病害预警模糊系统的Matlab实现／139

6．3．4病害预警模糊系统实例分析／142

第7章多年冻土地区道路养护决策与技术／143

7．1青藏高原多年冻土区路基养护决策／144

7．1．1道路状况的分级与评价／144

7．1．2青藏高原多年冻土区道路养护原则与对策／145

7．2多年冻土地区路基常规养护技术／147

7．2．1路肩养护／147

7．2．2边坡养护／147

7．2．3排水设施养护／148

7．3多年冻土地区路基病害特殊养护措施／148

7．3．1抛碎石护坡／149

7．3．2热棒／150

7．3．3遮阳板护坡／151

7．3．4硅藻土护坡／153

7．3．5反压护道／153

7．3．6纵向通风管路基／154

7．3．7通风路基／155

第8章多年冻土路基稳定性监测新技术／157

8．1合成孔径雷达监测技术及其在青藏工程走廊带内的应用／158

8．1．1Sentinel1卫星介绍／159

8．1．2TOPS数据干涉处理／159

8．1．3PSInSAR基本原理／162

8．1．4青藏工程走廊带内地表沉降监测／164

8．2分布式布里渊光纤传感技术及其在青海共玉高速中的应用／167

8．2．1分布式光纤传感技术简述／167

8．2．2青海共玉高速冻土路基分布式布里渊传感试验工程／173

参考文献／177