陕北公路边坡地质灾害危险性定量评价

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1、分类号:U416.110710-2012121269硕士学位论文陕北公路边坡地质灾害危险性定量评价朱英珍导师姓名职称李家春副教授申请学位级别硕士学科专业名称道路与铁道工程论文提交日期2015年4月15日论文答辩日期2015年6月8日学位授予单位长安大学QuantitativeHazardAssessmentofHighwaySlopeGeologicalHazardsintheNorthofShaanxiProvinceAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZhuYingzhenSupervisor：Prof.LiJiachunChang’

2、anUniversity，Xi’an，China摘要陕西省是西北地区的交通枢纽城市，省内的高速及干线公路连通广大西部地区。陕北地处特殊的黄土高原地区，气候季节性差异较大，地形复杂，常发生多种公路边坡地质灾害，且损失较严重。因此对陕北公路边坡地质灾害（崩塌、滑坡）的危险性，进行定量评价很有必要。在总结国内外学者和经实地调研的基础上，依托陕西省干线公路“灾害数据库”资料，分析灾害发生的特征和规律。针对地质条件、几何特征、环境因素、破坏特征和其他特征这五个影响因素，组建了由17个指标组成的评价体系。结合SPSS20.0软件技术，以陕北为例，先对各定性评价指标重新编码，再进行K-均值聚类分析，将隐患边

3、坡分为6类。选择类型2和类型3的隐患边坡，进行因子分析，得到公因子的计算模型及其权重。从这两大类型中分别抽取90%的边坡数据，经多次试算；针对每一类别，由因子旋转矩阵，得到从指标体系中提取出较为独立的6个公因子；由因子得分系数矩阵，得出6个公因子计算模型；并将公因子对应的方差贡献率作为权重。建立类型2和类型3各自的评价模型并进行检验。由模型计算出参与建模的90%边坡的危险值，经归一化处理后，依据危险值累积频率柱状图的特征和经现场确认，将两个类别统一的分为五个危险等级，并确定分级范围，具体分为：极高（0.9，1.0）、高度（0.7，0.9）、中度（0.5，0.7）、低度（0.3，0.5）和极低危

4、险（0.0，0.3）。最后对剩余未参与建模的10%边坡的危险性，代入模型评价，并经实例验证，对照实际的边坡危险状况，评价结果与实际相符。本研究为陕西省公路边坡的灾害预警预测提供指导，为进一步的风险评价奠定基础，是定量性评价方法的一次有益尝试。关键词：干线公路，边坡灾害，聚类分析，因子分析，危险性评价IAbstractShaanxiProvinceisthetransportationhubofthecityinNorthwestChina,thehigh-speedandtrunkroutesintheprovinceconnecttothevastwesternregions.TheNort

5、hofShaanxiProvinceislocatedintheLoessPlateauarea,theweatherchangeslargelybyseason,itsterrainisverycomplex,therearemanyhighwayslopeofgeologicaldisastersandthelossesareserious.Soit’snecessarytostudyonthequantitativehazardassessmentofhighwayslopegeologicalhazardsinthenorthofShaanxiprovince.Basedontheco

6、nclusionofpreviousscholar'sresearchproductionreferringtotheinvestigationofgeologicaldisastersandthe“HazardInformationDatabase"oftrunkroadsinShaanxiprovince.Theevaluationindexsystem,composedof17assessmentindexes,hasbeenbuiltintermsofthedatabasestatisticsforpotentialthreatsofhighwayslopesandtheanalysi

7、sofhazardcharacteristicsandrules;furthermore,thesystemisdividedintofiveinfluencingfactors,includinggeologicalconditions,geometricfeatures,environmentalfactors,failurecharacteristics,andtheothers.Takin