高清PDF版《公路工程斜坡病害防治理论与实践》成永刚

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在国民经济高速发展中,公路交通发挥了十分重要的作用。“要想富,先修路”的理念已深入人心。截至2019年底,我国公路总里程已达500多万公里,高速公路里程超1万公里,有力地推动了国民经济的发展和脱贫致富政策的实现。然而,我国70%国土为山区,地形地质条件极为复杂,因此在公路建设和运营中遇到了滑坡、崩塌、坍塌、泥石流等众多灾害。公路边坡开挖、堆填后发生变形破坏,增加投资,延误工期,甚至造成了灾害。如2018年10月和11月,川藏交界的金沙江岸坡发生大滑坡,堵江形成堰塞湖,被迫疏散数万名沿江居民,溢流后大洪水又冲垮沿江公路和桥梁。边坡和斜坡病害的识别、评价、监测、预防和治理已引起各级领导和广大技术人员的重视。本书作者成永刚博士,本科专业为铁道工程,硕士和博士专业为地质工程。

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公路工程斜坡,指公路沿线对建设和运营安全具有直接或间接影响的各类人工或自然斜坡,包括人工直接改造的工程斜坡以及虽然没有经过人工工程直接改造,但对公路具有直接或间接安全隐患的自然斜坡。
随着我国公路工程建设的飞跃式发展,建设或运营公路工程斜坡病害大量产生。这类病害基数大、地质条件多样、影响因素众多,严重影响公路的正常建设和运营,造成了巨大的社会财富浪费和不良的社会影响。尤其是“5·12”汶川地震灾后重建和川藏高速公路工程建设中出现的大量工程斜坡病害,让笔者越来越感到需要对公路工程斜坡病害防治,从理论与实践、定性与定量、设计与施工等方面进行系统性的归纳总结,从而为实现“领导满意、业主放心、同行服气、造价节省、施工便捷”的公路工程斜坡病害防治理念提供坚实的基础。
工程斜坡病害防治,必须贯彻理论与实践相结合的原则。岩土工程师只有掌握系统的理论知识、进行严谨的现场调查并具备丰富的工程经验,才能对复杂的工程斜坡病害提出针对性的防治方案。由于地质体的复杂性、影响因子的多样性以及岩土工程对感性认识的强烈依赖性,在工程斜坡病害防治实践中,只有通过多看、多学、多总结,将实践经验与理论相融汇,才能对工程斜坡病害提出针对性的防治方案。在长期工程实践中,笔者亲身感受到了王恭先、郑颖人、张倬元等老一辈岩土工程大师的严谨态度。为了一个细微的地质变化、一个细小的裂缝特征在现场认真调查,充分掌握基础资料后科学确定工程治理方案,这种精神时时鞭策我们年轻一代岩土工程工作者加强综合素质的培养。
工程斜坡病害防治,既要反对纯理论的数字游戏,也要反对完全的经验主义。借用李广信教授对土力学的评述:“土力学是厚重的、粗犷的……土力学中的实用主义也常表现为它的不严密和随意性,实用主义与经验主义也往往只有一步之差与一墙之隔……我们提倡处理工程问题要简洁,但不应轻视与抹杀土力学的理论与概念。”岩土工程又何尝不是这样呢?!刘建航院士提出的“理论导向,实测定量,经验判断,检验验证”的岩土工程理念,正是工程斜坡病害防治技术遵循的基本准则。
只有将工程地质与工程结构相结合,将两者进行有效的融会贯通,才能在工程斜坡病害防治中“知其然,知其所以然”。否则,若只掌握其中一个专业知识,就可能造成地质灾害防治时考虑问题的不全面、不系统。在这里,笔者要感谢中铁西北科学研究院有限公司,是它的锤炼让笔者深刻感受到了利用地质和结构知识处理岩土工程的必要性;感谢广东省交通规划设计研究院股份有限公司,是它让笔者对路基工程的病害防治有了全新和系统的认识;感谢四川公路工程咨询监理有限公司,是它的信任和提供的良好工作平台,让笔者多年来在工程实践中有机会利用地质和结构知识系统地解决岩土工程问题。
基于此,笔者通过总结20多年来所从事的公路工程斜坡病害防治相关的具体实践工作,针对工程实践中急需的病害特征和机理分析、理论应用和防治方案进行了系统性的归纳和创新,且在工程实践中证明是有效的、可行的,希望能为公路、铁路、水利水电等工程斜坡病害防治的一线技术人员以及理论研究人员提供帮助。
本书共分13章。第一章为公路工程斜坡病害防治的发展与现状;第二章对公路工程斜坡病害的类型和主要影响因素进行分析;第三章~第六章依据公路工程斜坡病害特征,分别对坡面、边坡、崩塌、坡体病害的特征与形成机理进行总结,并对滑坡的稳定度、滑面参数反算和大型滑坡的区、级、层的划分与机理进行系统总结;第七章为公路工程斜坡户的水作用因素分析,针对性地根据工程斜坡的水文地质条件对水力计算的应用进行分析;第八章在对公路工程斜坡的稳定系数、计算工况、安全系数和边坡与滑坡勘察资料进行系统说明的基础上,分别对边坡、崩塌、坡体稳定性的定性、定量分析进行系统的归纳和总结;第九章对公路工程斜坡工程中常用的监测方法和应用对象进行说明,并重点介绍目前工程中最为常用的深孔位移监测和常见误差辨识;第十章介绍公路工程斜坡工程中最为常用的生态防护、柔性防护、半刚性防护、刚性防护和截排水的工程措施及其应用,针对防护对象和工艺应用进行系统阐述,并重点对工程最为常用的抗滑桩与锚固工程的设计与施工关键要点、技术理论和创新进行针对性的说明;第十一章基于系统的研究和总结,理论联系实践,对公路工程斜坡病害防治中处于核心地位的防治原则与方案分析确定进行分类说明;第十二章有感于近年来公路工程斜坡病害抢险逐年增多,为更高效地提高工程抢险成功率,依据工程实践对沧险工程的原则进行总结,并通过相关实例对抢险工程的实施进行系统性的阐述;第十三章通过工程实践中的公路工程斜坡病害防治案例,对病害防治的成功和遗憾进行论述,为灵活掌握公路工程斜坡病害防治理论与实践提供具体实例。

内容索引:

第一章公路工程斜坡病害防治的发展与现状……001
第二章公路工程斜坡病害类型及影响因素……003
第一节公路工程斜坡病害类型003
第二节公路工程斜坡病害的主要影响因素…004
第三章公路坡面病害特征与机理018
第一节坡面病害的特征018
第二节坡面病害形成机理…019
第四章公路边坡病害特征与机理…023
第一节边坡病害特征………023
第二节边坡病害形成机理025
第五章公路崩塌特征与机理031
第一节崩塌的影响园素031
第二节崩塌的特征及机理035
第六章公路坡体病害特征与机理…039
第一节滑坡病害特征039
第二节滑坡的分类040
第三节按滑体物质分类的滑坡特征045
第四节滑坡机理070
第五节滑坡的稳定度和滑面参数反算072
第六节滑坡推力计算076
第七节大型复杂滑坡的区、级、层划分与机理分析077
第七章公路工程斜坡水力学作用计算083
第一节水对公路工程斜坡稳定性的影响083
第二节公路工程斜坡水力学计算086
第八章公路工程斜坡稳定性分析091
第一节公路工程斜坡安全系数确定091
第二节公路工程斜坡稳定性分析的基础资料093
第三节边坡稳定性分析095
第四节崩塌稳定性分析097
第五节坡体稳定性分析107
第九章公路工程斜坡监测122
第十章公路工程斜坡病害防治工程与应用·128
第一节生态绿化防护工程措施与应用129
第二节柔性防护工程措施与应用…137
第三节半刚性防护工程措施与应用…143
第四节圬工刚性防护工程措施与应用…147
第五节抗滑桩受力特点及设计关键要点…158
第六节锚固工程受力特点及设计关键要点…171
第七节截排水工程猎施与应用192
第十一章公路工程斜坡病害防治原则与方案…202
第一节公路坡面病害防治原则与方案202
第二节公路边坡病害防治原则与方案204
第三节公路崩塌防治原则与方案207
第四节公路高边坡病害防治原则与方案…211
第五节公路滑坡防治原则与方案225
第十二章公路工程斜坡病害抢险……246
第一节公路工程斜坡病害抢险原则246
第二节公路工程斜坡病害抢险案例分析248
第十三章公路工程斜坡病害防治实例…254
第一节隧道区滑坡防治方案研究254
第二节川藏高速公路路基设计主要技术探讨262
第三节川藏高速公路高烈度区不良地质体分析与病害防治272
第四节川藏高速公路雅(安)康(定)段大仁烟高位堆积体病害分析与防治…279
第五节川藏高速公路雅(安)康(定)段玄武岩边坡工程地质分析与病害防治………·285
第六节川藏高速公路汶(川)马(尔康)段崩塌危岩发生机制与病害防治………………291
第七节川藏高速公路复杂地质灾害体综合处治分析——以喇叭嘴泥石流、滑坡、崩塌、弃渣、高填综合处治为例300
参考文献310
索引311
后记315

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